Méthode de calcul du comportement des pieux à l’arrachement¹

A method for computing piles uplift

¹ Maître-assistant à l'Université Scientifique et Médicale de Grenoble , France
² Chercheur à l'Institut de Mécanique de Grenoble , France
³ Maître-Assistant à l'Institut National Polytechnique de Grenoble , France

Résumé

Les auteurs présentent une application de leur programme général de calcul des pieux, au cas de l’arrachement, sous sollicitation verticale monotone, ainsi que les vérifications expérimentales correspondantes.

Le calcul est réalisé grâce à la méthode des éléments finis traditionnelle ; la loi de comportement du sol est l'élasticité linéaire isotrope. La nouveauté du calcul réside dans l'utilisation d'une loi d'interface au contact sol-pieu : cette loi est de type Coulomb (frottement-glissement). Des résultats sont présentés pour le cas du massif homogène et celui du bicouche.

Les vérifications expérimentales sont conduites dans la cuve d’essai du laboratoire « sols » de l'Institut de Mécanique de Grenoble. Une attention toute particulière est portée à l'influence du mode de mise en place sur le comportement du pieu.

Il convient de remarquer que, pour ce type de sollicitation, des hypothèses très simples pour le sol (élasticité) et une loi d'interface classique (Coulomb) permettent de décrire le comportement du pieu depuis les faibles charges jusqu'à la charge limite d'arrachement.

Abstract

This paper applies a general computing programme to the particular problem of a pile under monotonous uplift-loading ; a comparison with results of experiments is presented.

Classical Finite-Element method is used, assuming an isotropic linear elastic behaviour for the soil mass ; the particular feature of the calculation consists in using the Mohr-Coulomb law at the pile-soil interface. Both homogeneous and two layered soils are considered.

Experimental tests are performed in the sand pit of the Institut de Mécanique de Grenoble. Influence of the pile construction is carefully examined.

It should be emphasized that, for such loadings, a very simple rheological law for soil (elasticity) associated with a classical interface rupture criterion (Coulomb) yields results which agree reasonably well with pile behaviour from small loads to limit uplift loads.