Contribution à l’étude du comportement des argiles par des sollicitations avec rotation des axes principaux
par Wassef Ounaies
Thèse de doctorat en Géotechnique
Sous la direction de Hervé Di Benedetto.
Soutenue en 1995
à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec Ecole nationale des travaux publics de l'Etat (Vaulx-en-Velin, Rhône) (autre partenaire) .
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Résumé
Ce mémoire traite du comportement de la Kaolinite P300 soumise à des sollicitations tridimensionnelles avec rotation des axes principaux. Les essais présentés ont été réalisés sur l'appareillage de cylindre creux d'argile du Laboratoire Géomatériaux à l'ENTPE. Une attention toute particulière est portée à l'homogénéité des essais sur cylindre creux. Une étude spécifique concernant l'homogénéité des échantillons fabriqués a été menée. Afin de mettre en évidence les effets de la rotation des axes principaux sur le comportement de la kaolinite, nous avons réalisé des essais monotones drainés et non-drainés à différentes orientations ασ des axes principaux de contraintes par rapport à la verticale. Pour étudier l'influence de l'anisotropie induite, nous avons réalisé une campagne d'essais drainés à ασ constant comprenant un cycle de torsion pure créant l'anisotropie. Les résultats de ces essais comparés à ceux trouvés à partir des essais drainés monotones à ασ constant, ont permis de fournir une réponse à ce problème constamment rencontré en Génie Civil. Une autre série d'essais cycliques non-drainés de torsion a été effectuée dans le but d'étudier l'influence du déviateur axial imposé et du niveau de contrainte de cisaillement appliquée. Cette campagne a permis, aussi, d'étudier le phénomène de la liquéfaction. Le comportement à la rupture, qui s'accompagne souvent de la présence des discontinuités cinématiques, est également évoqué à travers les résultats de nos essais et de ceux publiés dans la littérature. L'ensemble des résultats des essais effectués est proposé en vue de constituer une banque de données apportant les éléments nécessaires à une bonne modélisation du sol.
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Titre traduit
= The contribution of solicitations with principal axes rotations to the study of the behaviour of clays.
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Résumé
This thesis considers the behaviour of a P300 kaolinite subjected to three-dimensional solicitations with principal axes rotation. Firstly we present the diverse array of laboratory testing methods along with their respective advantages and limitations. Next, we describe the hollow cylinder torsion apparatus for clays and the modifications that we performed on it. It was with this apparatus that we performed the experimental work in this research. Particular attention was paid to the homogeneity of the hollow cylinder tests. . A specific study was conducted on the homogeneity of the samples made. In order to determine the effects of principal axes rotation on the behaviour of the kaolinite, we performed monotone drained and non-drained tests while varying the orientation with respect to the vertical of the principal stress axes. In addition, non-drained tests were performed with continuous rotation of the principal stress axes. In order to study the influence of induced anisotropy, we undertook a series of drained tests with constant orientation of the principal stress axes consisting of a cycle of pure torsion to create the anisotropy. Another set of non-drained cyclic torsion tests were carried out with the objective of studying the influence of the axial deviation imposed and the shear stress applied. The behaviour at failure is also touched upon through the results of our tests and of those published in some literature.
