Capacité portante d'une semelle filante sur sol ϕ = 0 d'épaisseur limitée et de cohésion variable avec la profondeur

Bearing capacity of a strip footing on a ϕ = 0 soil layer of limited thickhness with varying shear strength

Laboratoire de Mécanique des Solides Ecole Polytechnique, France

Résumé

On étudie le problème de la capacité portante d'une semelle filante chargée axialement sur une couche de sol ϕ = 0 d'épaisseur limitée, reposant sur une assise rigide, et dont la cohésion croît linéairement avec la profondeur.

Après avoir rappelé les résultats disponibles dans le cas soit de la couche de sol homogène reposant sur une assise rigide, soit du sol illimité dont la cohésion varie linéairement avec la profondeur, une première approche du problème est proposée, s'appuyant sur la méthode de superposition et utilisant les résultats précédents.

Le calcul global de la capacité portante est ensuite effectué dans le cadre de la théorie des équilibres limites plans. Les résultats ainsi obtenus sont comparés à ceux fournis par la méthode de superposition, mettant en évidence l'effet majorateur du couplage entre cohésion en surface et gradient de cohésion.

Ces résultats sont facilement utilisables dans la pratique, par exemple pour le calcul de fondations sur sols marins, grâce à une présentation sous forme d'abaques.

Abstract

The paper is concernée! with the bearing capacity of a strip footing on a ϕ = 0 soil layer of limited thickness resting on a rlgid bed-rock, when the shear strength of the soil is supposed to increase linearly with depth.

The available results both for the case of a homogeneous soil layer of limited thickness resting on a rigid bed-rock, and for the case of an unlimited soil with linearly increasing shear strength. are first recalled. Thence, by means of the superposition method, a first approach of the problem under considération is proposed, making use only of the afore-exposed results.

A global calculation of the bearing capacity is then performed, taking into account the effects of surface load. cohésion and cohésion gradient simultaneously, within the frame of the plane limit equilibrium theory. The so-obtained results being compared with those given by the superposition method, it 1s pointed out that the bearing capacity is underestîmated through the use of the superposition method, due to the coupling effact between the surface cohésion and the cohésion gradient.

Plotting the results into adéquate charts make their use easy for practical purposes, for instance when dealing with foundations on a marine subsoil.