Etude experimentale de la réponse aux charges latérales monotones et cycliques d'un pieu fore dans l'argile

Experimental study of the bored pile response under monotonic and cyclic lateral loading in the clay

• Auteur / Autrice : Meriam Khemakhem
• Direction : Pierre-Yves Hicher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes (1962-2021)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Argile

Pieux

Mots clés libres

Courbe P-y

Résumé

Ce présent travail est une étude expérimentale du comportement des pieux forés dans l’argile sous charges latérales monotones et cycliques à l’aide de modèles réduits centrifugés. Une argile consistante et une argile molle sont modélisées. Des pieux souples et rigides sont testés. Le pieu modèle souple, équipé de 21 niveaux de jauges de déformation, fournit l’évolution des profils des moments de flexion, on en déduit les courbes de réaction du sol P en fonction du déplacement du pieu y. Les résultats sous un chargement monotone servent de référence pour analyser et quantifier l’effet des cycles sur l’interaction sol-pieu. En particulier, les courbes P-y expérimentales monotones ont été exploitées pour déterminer la réaction ultime du sol et étudier sa relation à la cohésion non drainée. Pour le chargement cyclique, une étude paramétrique a permis d’analyser l’effet de l’amplitude cyclique et du nombre de cycles sur le déplacement en tête du pieu ainsi que sur le moment maximum. Des lois empiriques sont proposées pour évaluer le déplacement et le moment maximum après n cycles en fonction du déplacement et du moment monotones. On tente à la fin de déterminer des courbes P-y cycliques à partir des courbes P-y monotones pour décrire la réponse locale, à toute profondeur, du système sol-pieu.

The present work is an experimental study of drilled pile behaviour in clay under lateral monotonic and cyclic load through reduced scale model tested in a centrifuge. Soft and stiff clay are simulated. Rigid and flexible model piles are tested. The Flexible model pile has been instrumented with 21 levels of strain gauges to record bending moment profiles and thereby deduce P-y curves. Monotonic results have been used as reference to analyse and to quantify cycle effects. Experimental monotonic P-y curves are especially exploited to determine the ultimate soil resistance and to study its relationship with the undrained shear strength. For cyclic tests, a parametric study is completed to analyse the cyclic amplitude and cycle’s number effects on the pile head displacement and the bending moments. Empirical laws are proposed to evaluate the pile head displacements and the maximal bending moments after n cycles from the monotonic displacement and moment. Finally, we try to determine cyclic P-y curves from monotonic P-y curves through a local response of the soil-pile system related to depth.