Utilisation de l'essai pressiométrique pour la détermination des propriétés mécaniques des sables obéissant au critère de Mohr-Coulomb avec une règle d'écoulement non associée

Use of the pressuremeter test for the identification of mechanical properties of a sand governed by the Mohr-Coulomb criterion and a non associated flow rule

¹ Laboratoire de mécanique de Lille (URA 1441) École Centrale de Lille, BP 48, 59651 Villeneuve d'Ascq Cedex, France
² Département Génie Civil École des Mines de Douai BP 838, 59508 Douai Cedex, France

Résumé

Dans cet article, on étudie l'utilisation de l'essai pressiométrique pour la détermination des propriétés mécaniques des sables dont le comportement peut être décrit par un modèle élastique - parfaitement plastique utilisant le critère de Mohr-Coulomb et une règle d'écoulement non associée. Compte tenu du niveau de déformation atteint au cours de cet essai, l'étude est menée en grandes déformations. Le problème inverse posé par la détermination des paramètres du modèle est résolu à l’aide d'une technique d'optimisation basée sur la méthode de Newton. L'intégration de l'essai pressiométrique est effectuée d'après la solution analytique proposée par Yu et Houlsby. On montre que le couplage entre les paramètres du modèle de MohrCoulomb conduit à une indétermination qui peut être levée à l'aide des informations complémentaires: cycle de déchargement - rechargement pour la détermination du module de cisaillement et essais de laboratoire et (ou) corrélations pour la dilatance.

Abstract

In this paper, we present a methodology for the use of the pressuremeter test for the determination of mechanical properties of an elastic - plastic sand using the Mohr-Coulomb yield crieterion and a non associated flow rule. Analysis of the pressuremeter test is performed in large deformations. The identification of constitutive parameters is carried out by means of the Newton optimisation procedure used for the resolution of inverse problems. Problem of the cavity expansion is solved using the analytical expression proposed by Yu and Houlsby. It is shown that the application of the optimisation procedure leads to an indeterminate problem which can be solved by the use of supplementary data: unloading - reloading cycle for the determination of the shear modulus and laboratory tests and (or) correlations for dilatancy.