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Technical Committee 104 /
Comité technique 104
chargement cyclique en surface. Les capteurs de déplacement
mesurent le tassement en surface du sol compressible (voir plus
loin) et renseignent sur le niveau de déformation global dans le
massif renforcé ou non par inclusions rigides, et permettent
d’évaluer les performances de réduction de tassement.
En fonction des premiers résultats, l’instrumentation sera
adaptée et étoffée.
2.5 Protocole expérimental
Les inclusions rigides sont installées dans la cuve, en contrôlant
leur verticalité et espacement. Le mélange de sable, polystyrène
et eau est versé dans la cuve, puis arasé au niveau de la surface
des inclusions. Les tests avec géosynthétiques sont effectués en
fixant celui-ci directement au-dessus du massif de sol
compressible renforcé par inclusions. La PTC de 5 cm est
placée en deux couches, légèrement compactées et le capteur
P
ptc
est placé grâce à un gabarit. Le remblai de sable gris est mis
en place par couches successives de 5 cm. La hauteur finale de
la PTC + remblai est de 40 cm, mais elle pourra varier lors
d’études ultérieures grâce à la modularité géométrique du
dispositif développé. La membrane d’application de la charge
en surface est disposée sur le massif, puis le dispositif est fermé
par un couvercle, afin de mettre en pression la membrane et
d’appliquer une charge verticale et homogène en surface.
2.6 Application du chargement
Le chargement appliqué sur le sol compressible (en base du
matelas) est composé de deux phases successives : monotone
puis cyclique.
Le chargement monotone se compose du poids propre du
massif et de la première mise en pression de la membrane
jusqu’à Pm = 20 kPa.
Le chargement cyclique (quasi-statique) est appliqué sous la
forme présentée dans la figure 5 : une centaine de cycles
d’amplitude 10 kPa est appliqué pendant une quinzaine
d’heures, soit avec une période de 10 min environ.
L’application de ce chargement est pilotée par ordinateur, ce
qui permet ainsi de la faire varier au besoin en termes de valeur
de pression, d’amplitude et de fréquence.
Figure 5. Application du chargement cyclique
3 CAMPAGNE D’ESSAIS PRÉLIMINAIRE
3.1 Essais réalisés et objectifs
Des essais ont été réalisés dans le cadre d’une campagne
préliminaire de faisabilité et de validation du dispositif
expérimental développé, sous chargement cyclique, avec ou
sans géosynthétique, avec ou sans PTC (voir Tableau 2).
Les principaux objectifs de cette campagne de faisabilité ne
sont cependant pas d’exploiter les études paramétriques mais
plutôt :
- d’analyser le comportement global de l’ouvrage (par une
analyse fine des mesures données par les capteurs),
- d’analyser la répétabilité des essais (en effectuant des essais à
configuration identique),
- de détecter ainsi les améliorations à apporter au protocole
expérimental et à l’instrumentation,
- d’aider à définir les configurations d’essais à effectuer lors de
la campagne suivante.
Tableau 2. Configurations d’essais effectués.
Configuration
IR
GSY
PTC Remblai
A
Oui
---
5cm
35 cm
B
Oui
---
---
40 cm
C
Oui
S1
5cm
35 cm
D
Oui
S2
5 cm
35 cm
E
Non
---
5cm
35 cm
3.2 Quelques résultats d’essais préliminaires
Pour illustrer l’étude du comportement du modèle et de la
répétabilité des essais, la figure 6 indique l’évolution des deux
capteurs qui instrumentent la base des inclusions pour deux
essais correspondant à la configuration A. Cette figure montre
que les valeurs des deux capteurs Fp1 et Fp2 sont proches pour
un même essai et que la répétabilité est bonne jusqu’à une
valeur de contrainte moyenne en base de la PTC de 17 kPa, soit
une pression appliquée en surface (Pm) d’environ 10 kPa. Au-
delà, les valeurs de capteurs Fp1 et Fp2 divergent lors d’un
même essai. Le protocole d’application de la pression en surface
sera alors amélioré et, de plus, lors de la campagne d’essai
suivante, la valeur de Pm sera limitée à une valeur plus faible
afin de s’approcher d’un niveau de chargement plus réaliste.
La figure 7 indique l’évolution d’un des efforts mesurés dans
le modèle (en tête d’une inclusion). Seuls les premiers cycles
sont présentés sur cette figure. L’évolution sous chargement
cyclique montre une légère réduction des valeurs maximum et
minimum de la force lors des premiers cycles puis les valeurs
deviennent constantes d’un cycle à l’autre. Lors de certains
essais, une chute plus marquée de la valeur des efforts sur les
inclusions a été observée lors des tout premiers cycles.
La figure 8 décrit l’évolution du tassement en surface du
massif de sol compressible lors du chargement monotone puis
lors des premiers cycles de chargement cyclique pour le même
essai que précédemment. Le tassement augmente lors des
premiers cycles puis tend à se stabiliser.
Ces résultats préliminaires montrent donc que la campagne
suivante peut se focaliser sur l’observation des mécanismes lors
des 10 à 20 premiers cycles et que l’application d’une centaine
de cycles n’est pas nécessaire.
