Etude du comportement dynamique d'un massif en sol renforcé par géotextile alvéolaire M3S®

Study of the dynamic behaviour of a soil mass reinforced with M3S® cellular geotextile

• Auteur / Autrice : Maxime Charles Soude
• Direction : Michel Grédiac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 11/10/2011
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de Mécanique et Ingénieries
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : (LAMI) Laboratoire de Mécanique et Ingénieries
• Jury : Président / Présidente : Philippe Delmas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Villard, Aurélie Talon, Philippe Gotteland, Roland Gourvès
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Villard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique des sols

Constructions -- Dynamique

Choc (mécanique)

Matériaux -- Propriétés mécaniques

Mots clés libres

Structure géocellulaire

Géotextile

Modélisation discrète

Impact

Modèle réduit

Geocell structure

Geoxtextile

Discrete modelling

Impact load

Low-scale model

Résumé

Depuis 2007, la société Sol-Solution avec le partenariat du laboratoire LaMI de l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand a entrepris des recherches pour étudier le comportement mécanique d’un ouvrage en sol renforcé par une structure alvéolaire M3S® et soumis à une sollicitation dynamique. Dans le cadre de ce travail de recherche, les sollicitations de type choc ont plus particulièrement été étudiées. Ce mémoire est structuré en 3 parties : la première partie rappelle les caractéristiques principales du comportement mécanique ainsi que les principes généraux de conception d’un ouvrage en sol renforcé par géotextiles M3S®. Une étude bibliographique s’intéresse ensuite à la caractérisation des 3 sollicitations dynamiques retenues (séisme, explosion, choc) et aux méthodes existantes permettant leur prise en compte dans la conception d’ouvrage ; la seconde partie présente l’approche numérique préliminaire qui a conduit au développement de deux modèles numériques d’impacts sur des structures en sol renforcé par géocellulaires. Les résultats ont permis d’identifier les paramètres mécaniques les plus influents des différents matériaux constitutifs ; la dernière partie s’appuie sur les résultats précédents ainsi que sur les lois de similitudes pour concevoir une expérimentation d’un impact sur deux massifs alvéolaires à échelle géométrique 1/10e. L’influence sur la réponse de deux types de renforcement au comportement mécanique différent a été étudiée. Les résultats expérimentaux ont ensuite permis un développement des deux modèles numériques préliminaires. Enfin, les perspectives d’utilisation de cet outil numérique ainsi que les applications industrielles sont présentées.

Since 2007, Sol Solution company with the help of the Clermont-Ferrand Blaise Pascal University’s LaMI laboratory, performed a study on the mechanical behaviour under dynamic load of a structure reinforced by the M3S (c) geocell system. In the context of that PhD, impact solicitations have been studied. This memory is divided in three parts : First part focuses on the main mechanical behaviour characteristics and general rules of reinforced soil with M3S(c) geocells design. Then, the bibliographical approach focuses on the 3 dynamic loads chosen (seism, blast, impact) and on the way they are taking in account on work design ; Second part shows the preliminary numerical approach which lead to the development of two numerical impact model on soil reinforced geocell structure. Results allows us to identify the most influent mechanical parameters of the different materials ; Last part groups numerical and similitude laws that allow to design a 1/10th low-scale impact experiment on two structures. Two different reinforcement were tested, plastic and paper. Experimental results allowed to improve two preliminary numerical models. Finally, discussion about that numerical tool and engineering applications are performed.