Comportement des géosynthétiques en ancrage : Modélisation physique et numérique

Behaviour of geosynthetics in anchorage : Physical and numerical models

• Auteur / Autrice : Seyed Hamid Lajevardi
• Direction : Irini Djeran-Maigre, Daniel Dias
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 19/06/2013
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGCIE - Laboratoire de Génie Civil et d' Ingénierie Environnementale, EA 4126 (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Anne Pantet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Irini Djeran-Maigre, Daniel Dias, Anne Pantet, Philippe Delmas, Laurent Briançon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Pantet, Philippe Delmas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation numérique

Modèles mathématiques

Matériaux -- Comportement

Ancrage (construction)

Géosynthétiques

Mots clés libres

Géosynthétique bentonitique

Ancrage

Comportement mécanique

Stabilité

Effort de traction

Modélisation numérique

Interaction sol géosynthétique

Faible contrainte de confinement

Méthode des éléments discrets

Flac2d

Pfc2d

Geosynthetic liner

Anchorage

Mechanical behaviour

Stability

Tensile strength

Numerical modelling

Soil geosynthetic interaction

Low confinement stress

Discrete element method

Flac2d

Pfc2d

Résumé

Le renforcement des sols par géosynthétique est appliqué dans de nombreux types d’ouvrage : remblais sur sol compressible, talus sur fondations stables, remblais sur des cavités et ouvrages de soutènement. La stabilité de ces ouvrages dépend entre autres de l’efficacité des ancrages des nappes géosynthétiques. Les ancrages droit et avec retour sont les plus couramment utilisés. Afin d'améliorer les connaissances actuelles sur le comportement des systèmes d'ancrage, des études expérimentales et numériques ont été développées conjointement. Ce travail de thèse concerne dans une première partie, la modélisation physique tridimensionnelle du comportement des géosynthétiques pour deux types ancrages (ancrage droit et ancrage avec retour). Ces essais ont été réalisés dans une chambre d’étalonnage en conditions contrôlées et instrumentées en laboratoire. Dans une deuxième partie de cette thèse, les paramètres d’interaction sol/géosynthétique déduits à partir de l’étude expérimentale ont été implémentés dans le code de calcul numérique bidimensionnel en milieu continu FLAC2D pour une meilleure compréhension du comportement des géosynthétique en ancrage. L’influence de plusieurs paramètres sur le comportement du géosynthétique en ancrage avec et sans retour a été traitée dans cette étude numérique. Parallèlement à cette modélisation, une autre modélisation numérique (discontinue) par la méthode des éléments discrets (PFC2D) a été réalisée. Ces modélisations ont donné des résultats proches de ceux obtenus expérimentalement et confirme l'analyse faite au sujet des mécanismes d'ancrage.

The soil reinforcement by geosynthetic is used in many types of structures: embankments on compressible soil, slope on a stable foundation, embankments on cavities and retaining structures. The stability of these structures specially depends on the efficiency of the anchors holding the geosynthetic sheets. The simple run-out and anchorage with wrap around are most commonly used. In order to improve the available knowledge of the anchorage systems behaviour, experimental and numerical studies were developed jointly. This thesis work concerns in the first part a three-dimensional physical modelling of the behaviour of geosynthetics in two anchors (simple run-out and anchorge with wrap around). The pull-out tests were performed in a test tank under controlled conditions in the laboratory. In the second part, the parameters of the interaction soil/geosynthetic found from the experimental study were used into the numerical code “FLAC2D” (continuous) for a better understanding of the behaviour of geosynthetics in anchorage. The influence of several parameters on the behaviour of geosynthetic was treated in this numerical study. In parallel with this model, another numerical modelling (discontinuous) by the discrete element method (PFC2D) was carried out. The results of these models are closely to experimental results which confirm the analysis about the anchoring mechanisms.