Modélisation numérique tridimensionnelle d’un remblai sur sol compressible renforcé par inclusions rigides verticales

Three-dimensional numerical modelling of an embankment over soft soil improved using vertical rigid piles

¹ Laboratoire de génie civil Polytech’Clermont-Ferrand (CUST) Université Blaise-Pascal 24, av. des Landais BP 206 63174 Aubière Cedex orianne.jenck@cust.univ-bpclermont.fr, France.
² Laboratoire de génie civil et d’ingénierie de l’environnement Institut national des sciences appliquées de Lyon Domaine scientifique de la Doua 69621 Villeurbanne Cedex daniel.dias@insa-lyon.fr, richard.kastner@insa-lyon.fr, France.

Résumé

Une modélisation numérique en différences finies d’un remblai édifié sur sol compressible renforcé par inclusions rigides verticales est proposée. Dans ce type d’ouvrage, des effets de voûte se développent dans le sol granulaire constituant le remblai, entraînant un report des charges partiel vers les têtes d’inclusion ainsi que la réduction et l’homogénéisation des tassements en surface. Les inclusions, le sol compressible et le remblai sont simulés dans un modèle en milieu continu. Une cellule élémentaire représentative du réseau d’inclusions est d’abord prise en compte, puis une section courante de remblai est modélisée, afin de mettre en évidence l’aspect typiquement tridimensionnel du comportement de ce type d’ouvrage. Une dernière partie confronte les résultats numériques à des méthodes de détermination du report de charge vers les inclusions.

Abstract

This paper proposes a three-dimensional numerical modelling of an embankment over soft soil improved using vertical rigid piles. Arching occurs in the embankment fill, leading to partial load transfer onto the piles as well as surface settlement reduction and homogenisation. The piles, the soft soil and the embankment are simulated within a continuum model. A representative unit cell from the pile grid is first taken into account, then a current embankment section is simulated, in order to highlight the fully three-dimensional behaviour of this type of structure. The last part compares numerical results to design methods.