Etude des couplages hydromécaniques et effets de non-saturation dans les géomatériaux. Application aux ouvrages souterrains - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Study of hydromechanical couplings and unsaturation effects in geomaterials: application to underground works

Etude des couplages hydromécaniques et effets de non-saturation dans les géomatériaux. Application aux ouvrages souterrains

Résumé

Taking into account unsaturation effects in modelling the behaviour of geomaterials is a key issue in many civil engineering applications. After a synthesis of the main characteristics of unsaturated soils behaviour and of several recently proposed constitutive models, a general framework for modelling purposes is proposed. This framework constitutes a methodological tool allowing an easier extension of existing elastoplastic models to unsaturated states. This methodology is then used to extend a complex elastoplastic model (CJS). The obtained model is validated using laboratory tests. In addition to this rheological contribution, a computational code using the finite element me- thod has been developed. The boundary value problem discretization is presented. Simulations of pressure-meter tests and underground cavity deconfinement with this numerical tool are propo- sed and analysed. They contribute to evaluate the effects of a partial saturation on the behaviour of the ground surrounding the work.
La prise en compte des effets de non-saturation dans la modélisation du comportement des géomatériaux revêt des enjeux importants dans de nombreuses applications du génie civil. Après une synthèse des principales caractéristiques du comportement des sols non-saturés ainsi que de plusieurs propositions récentes de modèles de comportement, un cadre général de modélisation est proposé. Ce cadre constitue un outil méthodologique permettant une extension plus aisée des modèles élastoplastiques existants vers le domaine de saturation partielle. Un modèle élastoplastique évolué (CJS) est ensuite étendu selon cette méthodologie. Le modèle ainsi obtenu est alors validé sur la base d’essais de laboratoire. Parallèlement à cette contribution rhéologique, un code de calcul par éléments finis a été développé. La discrétisation du problème à résoudre est présentée. Des simulations d’essais pressiométriques et de déconfinement d’une cavité souterraine utilisant cet outil numérique sont fournies et analysées. Celles-ci permettent d’évaluer les effets d’une saturation partielle sur le comportement du massif dans lequel un ouvrage souterrain est présent.
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Citer

Jean-Michel Pereira. Etude des couplages hydromécaniques et effets de non-saturation dans les géomatériaux. Application aux ouvrages souterrains. Géotechnique. Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02882896⟩

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