Capacité portante d’une fondation de grande longueur sur un sol cohérent non homogène

Bearing capacity of a strip foundation on a cohesive and non homogeneous soil

Maître-Assistant I.U.T. 1 Grenoble Institut de Recherches Interdisciplinaires de Géologie et de Mécanique , France

Résumé

Le développement récent des techniques numériques de l'analyse limite en mécanique des milieux continus permet d’appréhender les calculs à la rupture en hypothèse de comportement rigide-plastique de façon rationnelle et de mesurer en particulier l'écart entre les approches statique et cinématique de la charge de ruine.

Nous présentons une analyse aussi complète que possible de l'estimation de la capacité portante, en déformation plane d'une fondation superficielle reposant sur un sol cohérent non homogène constitué de trois matériaux distincts superposés.

Après un rapide rappel de la formulation du problème nous proposons, pour différentes épaisseurs relatives globales de la couche de fondation, des abaques pour le coefficient de capacité portante suivant l'hétérogénéité géométrique et mécanique du milieu. Nous comparons dans certains cas nos résultats avec ceux obtenus par la méthode des cercles de glissement.

Nous étudions .également le comportement du sol présentant une inclusion plus ou moins résistante que la couche globale quand l'épaisseur de cette dernière est égale à la largeur de la fondation. Enfin, nous discutons la signification physique de plusieurs cinématiques optimales.

Abstract

The recent development of numerical formulations for problems of limit load in continuum mechanics allows a rational approach for the rigid-perfectly plastic ultimate load and the measurement of the range between static and kinematic bounds. We describe a most complete analysis, in the plane strain case, of the bearing capacity for a shallow foundation resting on a three-layered cohesive soil.

After briefly recalling the formulation of the above-mentioned problem, we give charts of the bearing capacity ratio, for different relative thicknesses, versus the geometrical and mechanical parameters of. heterogeneity.

A comparison with slip circle results is given in some cases.

We also study the behaviour of the soil including a layer of variable thickness, weaker or harder than the main layer, when the total thickness is equal to the width of the foundation.

Finally, we discuss the physical meaning of various optimum velocity fields.