Étude des vibrations induites dans le sol par le battage et le vibrofonçage de pieux

par Rami Al Abdeh

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Isam Shahrour et de Bogdan Piwakowski.

Soutenue en 2005

à Lille 1 .

mots clés

• Vibrofonçage
• Éléments infinis, Méthode des
• Pieux -- Vibrations -- Essais
• Palplanches -- Vibrations -- Essais
• Ondes -- Propagation
• Amortissement (mécanique)
• Éléments finis, Méthode des
• Interaction sol-structure

Résumé

Le travail de thèse comporte une étude expérimentale et numérique des vibrations induites dans le sol par le battage et le vibrofonçage de pieux. Il comporte quatre parties. La première partie présente une analyse bibliographique des vibrations induites dans le sol par le battage de pieux. Elle expose la technologie de battage, la génération et la transmission des différentes ondes, les impacts des vibrations sur l'environnement et les dispositifs d'isolation vibratoire. La seconde partie présente une analyse des mesures effectuées lors de la réalisation des essais de battage de pieux et palplanches à Merville. Cette analyse est effectuée selon deux approches : conventionnelle " basée sur l'analyse des signaux totaux enregistrés "et avancée" basée sur la séparation à l'aide de la méthode Slant Stack des ondes observées sur les signaux et l'analyse de chaque onde séparément ". Elle permet d'analyser la forme des vibrations et leur contenu fréquentiel, les types et les caractéristiques de dispersion des ondes induites, l'influence de l'enfoncement du pieu, l'efficacité d'isolation vibratoire par un rideau de palplanches. La troisième partie est consacrée à une modélisation par la méthode des éléments finis des vibrations induites par le battage de pieux. Le modèle numérique est validé sur des mesures in situ. Ensuite, il est utilisé pour réaliser une étude paramétrique du battage dans des sols homogènes et complexes. Les paramètres étudiés comprennent les propriétés mécaniques et l'hétérogénéité du sol, l'enfoncement du pieu, l'isolation des vibrations par tranchées et l'impact du battage sur une structure avoisinante. La quatrième partie traite les vibrations induites par le vibrofonçage de pieux. La méthodologie adoptée est similaire à celle du battage : synthèse bibliographique, mesures in situ et modélisation numérique à l'aide de la méthode des éléments finis.

Titre traduit

Study of ground vibrations due to impact and vibratory pile driving

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