Numéro |
Rev. Fr. Geotech.
Numéro 134-135, 2011
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Page(s) | 49 - 58 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/geotech/2011134049 | |
Publié en ligne | 6 octobre 2017 |
Comportement mécanique des sols lœssiques naturels sous sollicitations cycliques
Mechanical behaviour of natural loessic soils under cyclic loading
1 École des Ponts ParisTech UR Navier/CERMES 6 et 8, avenue Blaise-Pascal Cité Descartes Champs-sur-Marne 77455 Marne-la-Vallée Cedex cui@cermes.enpc.fr canou@cermes.enpc.fr, France.
2 SNCF Direction de l’ingénierie 6, avenue François-Mitterrand 93574 La Plaine Saint-Denis serge.nebieridze@sncf.fr jean-marc.terpereau@sncf.fr, France.
3 Bonnard and Gardel Consulting Engineers Lausanne ( Switzerland) jean-paul.karam@bg-21.com.
Dans le cadre du plan d’action lancé en 2002 par le Réseau ferré de France (RFF) et la Société nationale des chemins de fer (SNCF), et suite aux fontis observés sur la ligne à grande vitesse Nord (LGV), une étude de laboratoire a été menée visant à identifier les mécanismes d’instabilité liés au comportement du sol concerné : le lœss. Les échantillons de sols intacts ont été prélevés en bloc à différentes profondeurs, et différents essais ont été réalisés : l’essai d’identification géotechnique, l’essai d’effondrement à l’œdomètre, l’essai de fatigue à faible et grande fréquences, l’essai de liquéfaction. Les résultats ont montré un effondrement modéré à partir de l’état naturel (< 3,7 %). En revanche, une grande sensibilité à la teneur en eau a été observée puisqu’une augmentation linéaire de l’effondrement avec la diminution de la teneur en eau a été identifiée. Les résultats des essais de fatigue à faible fréquence ont montré que les déformations augmentent généralement avec l’augmentation de l’amplitude du déviateur. L’effet de fréquence s’est avéré négligeable. Le caractère liquéfiable des sols a été démontré aussi bien par les essais de cisaillement non drainés sous chargements monotones que par les essais cycliques. De plus, les résultats ont montré qu’on peut définir un critère de liquéfaction soit en termes de surpression interstitielle soit en terme de déformation axiale. La résistance à la liquéfaction des sols semble fortement dépendante de la densité et de la fraction des fines.
Abstract
Within the action plan launched in 2002 by the French company for railway management (RFF) and the railway company (SNCF), and following on the instability problem observed on the northern high speed line, a laboratory study was undertaken aiming at identifying the mechanisms of instability related to the behaviour of the soil involved : loess. Intact samples were taken in block at various depths and different tests were carried out : geotechnical classification tests, collapse test in oedometer, fatigue tests at low and high frequencies, and liquefaction tests. The results showed a moderate collapse starting from the natural state (< 3.7 %). On the other hand, a high sensitivity to the water content was observed since a linear increase of collapse with the reduction of the water content was identified. The results of the fatigue tests at low frequency showed that on the whole the strains increase with the increase in amplitude of the deviator stress. The effect of frequency was found to be negligible. The liquefiable character of the soils was shown by both undrained monotonous shear tests and cyclic shear tests. Moreover, the results showed that it is possible to define a criterion of liquefaction either in terms of over pore pressure build-up or in term of axial strain. The liquefaction resistance of the soils seems strongly dependent on the density and the fraction of fines.
Mots clés : lœss naturel / effondrement / fatigue / liquéfaction / fréquence / teneur en eau / sollicitations cycliques
Key words: natural loess / collapse / fatigue / liquefaction / frequency / water content / cyclic loadings
© CFMS-CFGI-CFMR-CFG 2011
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