Comportement d’interface et prévision du frottement latéral le long des pieux et tirants d’ancrage

Interface behaviour and prediction of the lateral shaft friction along piles and anchors

¹ Maître de Conférence à l’I.U.T. I de Grenoble, Chercheur à l’Institut de Mécanique de GrenobleDomaine Universitaire, B.P 68, 38402 Saint Martin d'Hères, France
² Chercheur à l’Institut de Mécanique de GrenobleDomaine Universitaire, B.P 68, 38402 Saint Martin d'Hères, France
³ Maître de Conférence à l’Institut National Polytechnique de Grenoble, Chercheur à l’Institut de Mécanique de GrenobleDomaine Universitaire, B.P 68, 38402 Saint Martin d'Hères, France

Résumé

Les auteurs présentent une analyse des phénomènes de frottement à partir d’observation sur les pieux, les tirants d'ancrage et les essais de cisaillement en laboratoire sur divers types de sols pulvérulents, en tant que mécanisme élémentaire. Il est proposé une modélisation de ces phénomènes de grands cisaillements localisés sous forme de loi d'interface à dépendance directionnelle. Des applications au calcul du comportement de pieux et de tirants d'ancrage sollicités axialement sont présentées, utilisant la méthode des éléments finis. Enfin, un essai de cisaillement direct spécial, dit à rigidité imposée, est proposé en tant que donnée cohérente à utiliser dans la méthode des coefficients de raideur. Les auteurs concluent sur une discussion comparative de l’ensemble de ces résultats, sur les possibilités de simulation du mode de mise en place, et sur les liens de cette approche avec les essais sur pieux modèles en cellules pressurisées souvent appelées chambres de calibration ou d'étalonnage.

Abstract

From observation on piles, anchors and from numerous laboratory direct shear tests involving various granular soils, the authors present an analysis of friction phenomena as elementary mechanism. A modelization of the effects of these localized shear at large amplitude is proposed, within the framework of a directionnally dependent interface constitutive equation. Some applications to the prediction of the behaviour of piles and anchors axially loaded are shown by the finite element method, or by a simplified model. In addition, a new direct shear test at imposed normal stiffness is recommended, as coherent data to be used in the method of the sub-grade reaction coefficient (t-z curves). At last, the relations between the interface approach and the calibration chamber tests is discussed, after comparing the set of experimental and theoritical results, and appraising the simulation of the installation stage.