Les surfaces de glissement en mécanique des sols

Slip surfaces in soil mechanics

Laboratoire de mécanique des solides(Laboratoire commun E.P.-E.N.S.M.P.-E.N.P.C. — Associé au C.N.R.S.)Ecole polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France

Résumé

Les surfaces de glissement isolées apparaissent dans les sols qui présentent du radoucissement c’est-à-dire essentiellement les argiles raides et les sables denses. Elles n'apparaissent pas pour toutes les déformations plastiques.

On décrit d’abord un mécanisme de développement progressif de surfaces de glissement discrètes dans un champ hétérogène qui est en bon accord avec la réalité physique. Ce mécanisme permet d’analyser les essais de résistance mécanique et de montrer que la validité de l’essai de cisaillement est surtout assurée pour la résistance résiduelle. Pour l'essai triaxial, on montre que la résistance maximale a une signification physique mais que la pente du radoucissement dépend de la dimension des échantillons et que la résistance résiduelle n’est pas exacte lorsqu’apparaît une localisation des déformations ; une correction est proposée.

L’apparition des surfaces de glissement met en cause la validité des formules classiques. Dans le cas de la force portante d’une fondation superficielle sur du sable et pour la butée ou pour la poussée, on propose des corrections pratiques approximatives.

Abstract

Isolated slip surfaces occur in softening soils, that is to say mainly stiff clays and dense sands. They do not occur for all plastic deformations.

A mechanism of progressive development of discrete slip surfaces in a heterogeneous stress field is first described, in good agreement with actual physical observations. This mechanism makes it possible to analyse mechanical strength tests and to show that the validity of the shear test is especially assured for residual strength. For the triaxial test, the peak value is seen to have physical significance, but the softening slope is shown to be function of sample size, also residual strengh is not correct when a localization of strains occurs. A correction is proposed.

The occurrence of slip surfaces questions the validity of classical formulae. Approximate practical corrections are proposed for bearing capacity of shallow foundations on sand and for active and passive earth pressures.