Etude de l'effet des fines et de la teneur en eau sur le comportement hydromécanique des matériaux granulaires

Experimental study and modelling of the elastoplastic behaviour of unbound granular materials under large number of cyclic loadings at various initial hydric states

• Auteur / Autrice : Peng Jing
• Direction : Cyrille Chazallon, Bernard Migault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 09/03/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Mahdia Hattab
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hossein Nowamooz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yu Jun Cui, Pierre Hornych

Mots clés

Mots clés contrôlés

Teneur en eau

Roches

Fines

Roches -- Déformation

Propriétés mécaniques

Milieux granulaires

Mots clés libres

Matériaux granulaires

Triaxial à chargements répétés

Déformation permanente

Déformation réversible

Teneur en eau

Teneur en fines

Succion matricielle

Théorie de l'état limite

Granular material

Repeated load triaxial test

Permanent deformation

Resilient deformation

Water content

Fine content

Matric suction

Shakedown theory

Résumé

Les matériaux granulaires sont souvent utilisés dans les chaussées à faible trafic, pour la réalisation des couches d'assise non liées. L'objectif de la thèse est une meilleure compréhension du comportement hydromécanique des matériaux granulaires insaturés sous charge répétée en tenant compte des différents effets couplés: teneur en eau et teneur en fines. Une série d'essais triaxiaux à chargements répétés (TCR) est réalisée avec les différents échantillons de sable de Missillac remodelés à différentes teneurs en eau et en fines pour caractériser les comportements de déformation permanent et résilient. En outre, les courbes de rétention sont obtenues par des essais de succion. Puis, sur la base des résultats expérimentaux, les modèles de déformations permanentes et réversibles existants sont améliorés pour prendre en compte les teneurs en fines et en eau variables. Finalement, le comportement de l'état limite du sable Missillac est estimé avec les effets des teneurs en fines et en eau.

Granular materials are often used in low traffic pavement structures as unbound granular base and sub-base layers. The objective of this context is a better understanding of hydromechanical behaviour (deformation behaviour mainly) of the unsaturated granular materials under repeated loading taking into account the various coupled effects: water content and fine content. A series of RLTTs are conducted with the different remolded Missillac sand samples at different water contents and fine contents to characterize the permanent and resilient deformation behaviour. Besides, the soil water retention curves (SWRCs) are obtained by suction measurement. Then, based on the experimental results, the existing permanent and resilient deformation models are improved to accommodate to the changeable fine content and water content. In the end, the shakedown behaviour of Missillac sand is estimated with the effects of fine content and water content.