Caracterisation des sols de surface a l'aide du penetrometre dynamique leger a energie variable type "panda"

par SHUHUA ZHOU

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Alain Vergne.

Soutenue en 1997

à Clermont-Ferrand 2 .

mots clés

Résumé

La caracterisation des sols a faible profondeur (quelques metres) est importante pour l'etude de presque toutes les infrastructures. Parmi les essais in situ plus interessants que les essais de laboratoire dans ce domaine, le penetrometre dynamique leger a energie variable panda montre tout son interet. La these presentee fait le point sur l'avancement des recherches autour du panda. L'objectif etant de fiabiliser les informations issues de l'essai, trois themes ont fait l'objet de developpements avances. Dans un premier temps, l'etude de la reproductibilite du signal et de la correlation avec d'autres essais in-situ est abordee. L'analyse du transfert de l'energie pendant le battage, basee sur la theorie des chocs pour une chaine de deux corps, un ressort est couplee a la methode aux elements distincts (pfc#2#d). Cela permet d'etudier la nature des chocs entre les differentes parties de l'appareil et de verifier la validite de la formule des hollandais calculant la resistance de pointe q#d. Ensuite, la caracterisation des sols de surface peut etre aussi realisee par d'autres parametres tels que la cohesion non drainee c#u, la densite seche etc. . . . C'est dans cet esprit que l'on etudie la relation entre ces parametres et la resistance de pointe q#d pour caracteriser indirectement les sols de surface. La relation entre la resistance de pointe q#d et la densite seche du materiau permet d'etablir une banque de donnees sous forme de courbes de references. Ceci a ete realise rigoureusement par une procedure experimentale faisant varier l'energie de compactage et cherchant la relation entre la densite seche et la resistance de pointe mesuree pour un materiau donne. L'etablissement de cette banque de donnees permet de caracteriser indirectement l'etat de compactage des sols a faible profondeur en remblais. Enfin, il est interessant de caracteriser les sols de surface par trois parametres importants en mecanique des sols : le module de deformation e, la cohesion c et l'angle de frottement interne. Dans ce but, a ete developpe un essai de chargement statique sur la pointe de penetrometre dynamique. L'etude consiste a etablir une relation entre les parametres du sol (module de deformation e, cohesion c, angle de frottement interne ) et les trois variables definissant la courbe d'essai de chargement. Une simulation de cet essai avec la methode aux differences finies (logiciel flac) et une regression non lineaire ont ete effectuees pour analyser l'influence des parametres et pour determiner cette relation.

Titre traduit

Characterization of subsurface soil with the help of ultralight dynamic penetrometer with variable energy - type panda

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