Colonne à module mixte CMM^® sous des sollicitations statiques et dynamiques : étude expérimentale

Mixed Module Columns^® under static and dynamic load : experimental study

¹ Phd student, Grenoble-INP UJF-CNRS, 3SR, France.
² Grenoble-INP, CNRS, 3SR, Grenoble, France.
³ IFSTTAR, Paris, France.

Résumé

La colonne mixte ou la colonne à module mixte CMM^® est un procédé de renforcement de sol qui combine les deux techniques les plus utilisées en France. Elle se compose d’une partie supérieure de 1,5 m environ de colonne ballastée qui peut accepter des efforts de cisaillement importants et une partie inférieure rigide (inclusion rigide) qui permet de réduire essentiellement les tassements. Afin de dimensionner correctement les colonnes mixtes, le comportement de ce renforcement de sol sous des actions statiques et dynamiques est analysé. Une étude expérimentale in situ réalisée par le LCPC (maintenant IFSTTAR) et une étude en laboratoire par le laboratoire 3S-R (Grenoble) d’une semelle carrée reposant directement sur un groupe de CMM^® mises en place dans une argile molle, ont été réalisées afin d’analyser la réponse de ce système sous différentes charges statiques et dynamiques. La comparaison entre les déplacements dynamiques de la semelle et les courbes p-y (pression latérale P fonction du déplacement latéral Y de la tête de pieu), permet de quantifier la dissipation de l’énergie. Les résultats indiquent une augmentation significative de la portance de la fondation sur colonnes mixtes et une dissipation importante de l’énergie inertielle sismique dans la partie supérieure souple.

Abstract

Mixed Module Column proceed is a ground reinforcement technique which combines two soil improvement methods widely used in current practice. They are composed of a 1 to 1.5 m length of a soft upper part (Stone Column) which offers shear and moment capacity, and a rigid lower part (Rigid Inclusion) which mainly reduces the settlements. In order to design CMM^®s correctly, the response of this combined system to different static and dynamic loads must be understood. This paper presents main results from in situ tests performed by IFSTTAR and from a laboratory experimental study performed in Laboratoire 3S-R (Grenoble) of a shallow foundation with a group of Mixed Columns. The analysis of the dynamic deflection of the pile head and of the P-Y curves obtained with cyclic loading on the pile, compared to the movement of the foundation, allowed an estimation of the dissipated energy. The results indicate that the footing bearing capacity with CMM^®s increases and a large amount of the seismic energy is dissipated within the soil column.