Le comportement des alluvions du Rhône dans une grande boîte de cisaillement direct

The behaviour of Rhône alluvium materials in a large direct shear test

INSA de Lyon, URGC Géotechnique, bât. 304 20, avenue Albert-Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex, France.

Résumé

Cet article présente une procédure d’exploitation d’essais de cisaillement direct réalisés avec une grosse boite sur différents sites de la région lyonnaise ainsi qu’en laboratoire. Elle conduit à des lois empiriques de formulation simple pour déterminer les paramètres de cisaillement des alluvions du Rhône. La première partie décrit le mécanisme de l’évolution réciproque de l’angle de frottement interne et de la cohésion avec le déplacement imposé, en précisant l’influence des caractéristiques physiques et granulométriques sur le comportement observé. La deuxième partie décrit l’évolution conjointe de la dilatance avec la mobilisation de la résistance au cisaillement et les deux lois d’écoulement qui en résultent. Parmi les enseignements de cette étude phénoménologique on met en évidence le rôle temporaire de la cohésion capillaire dans les alluvions du Rhône et l’effet du remaniement sur les paramètres de cisaillement. On montre aussi que l’angle de frottement critique des alluvions peut être estimé avec un excès de l’ordre de un degré au point de soulèvement optimal dans un essai de cisaillement direct à disposition symétrique.

Abstract

This paper presents the approach for exploitation of large direct shear tests carried out in various sites for the Lyon area and also in laboratory. Empirical models for determination of shear parameters are given for Rhone alluvium materials. The first part of the study describes the variations of the internal friction angle and of the cohesion as a function of displacement. The influence of physical properties and particle size on this behaviour is specified. The second part describes the flow rules which may be used to express the relationship between the mobilized shear stress and the rate of dilation. This investigation shows the temporary effect of the cohesion and the effect of disturbance on shear parameters. It also appears that the critical state for alluviums can be estimated with an excess about one degree when zero rate of dilation occurs in a symmetrical test with fixed top platen.