Modélisation multiphasique appliquée au calcul d’ouvrages en sols renforcés par inclusions rigides

A multiphase model for the design of soils reinforced by rigid inclusions

¹ École nationale des ponts et chaussées 6 et 8, av. Blaise-Pascal 77455 Marne-la-Vallée Cedex 02, France.
² Institut Navier, ENPC 6 et 8, av. Blaise-Pascal 77455 Marne-la-Vallée Cedex 02 debuhan@lmsgc.enpc.fr, France.

Résumé

Une modélisation des sols renforcés par inclusions rigides, qualifiée de multiphasique, est proposée, permettant de prendre explicitement en compte les phénomènes d’interaction entre le sol et les inclusions, qui gouvernent la façon dont les charges appliquées à l’ouvrage se transmettent aux renforcements et conditionnent l’efficacité des ces derniers. On montre en particulier dans cet article, comment l’identification de coefficients relatifs aux interactions latérale et en tête d’inclusion, réalisée à partir de simulations numériques sur une configuration simple de référence, permet la mise en œuvre d’un tel modèle dans le cadre d’un code par éléments finis. L’outil de calcul ainsi mis au point est alors appliqué à l’analyse du tassement d’un sol compressible consécutif à l’édification d’un remblai, et à la réduction considérable de ce tassement pouvant résulter d’une solution de renforcement par inclusions rigides.

Abstract

This paper advocates a so-called multiphase model for soils reinforced by rigid inclusions, aimed at capturing the soil- inclusions interaction phenomena, which play a decisive role in the way the applied loads are transferred to the inclusions, and thus clearly affect the performance of the reinforcement scheme. It is shown in particular how the identification of coefficients, relating to the lateral as well as pile head interactions, performed from numerical simulations on a simple reference case, allows to implement such a model in a finite element formulation. The so-obtained numerical code is then applied to the settlement analysis of a soft soil subject to the weight of an embankment, and to the correlative reduction of this settlement which could be expected from the incorporation of rigid inclusions.