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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
l’armature peut donc être assimilé au déplacement d’une
« chenille ».
3.3
Retour à l’ouvrage expérimental
A l’aide du logiciel FLAC, un essai d’extraction dans des
conditions similaires à celles des essais réalisés sur le plot
expérimental de Rouen a été simulé.
Afin de tenir compte de la diffusion 3D de la sollicitation
appliquée dans notre modèle 2D, une correction de la valeur de
la charge appliquée sur la traverse a été réalisée. Le calcul des
incréments de contraintes verticales a été réalisé en appliquant
une diffusion suivant la théorie de Boussinesq. Le modèle est
donc ciblé sur un lit d’armatures donné, et les paramètres de
charge 2D sont déterminés pour chaque lit étudié. Par ailleurs,
les paramètres du modèle tels que les caractéristiques
géotechniques, et l’amortissement du remblai, ont été au
préalable validés en comparant les incréments de tractions
mesurés aux valeurs numériques enregistrées. Une bonne
correspondance entre le modèle et l’expérimentation a été notée.
Figure 6. Comparaison entre l’essai d’extraction simulé et celui mesuré
en dynamique à 28 Hz
4 CONCLUSION
En se fondant sur la courbe enveloppe minimale des
contraintes appliquées sur l’armature supérieure [armature pour
laquelle la plus grande baisse de frottement a été calculée dans
Soyez (2009)], et en prenant comme valeur cible la résistance à
l’extraction mesurée, il a été recalculé, à l’aide de la formule de
la résistance d’extraction précédemment définie (cf. Eq. 1), la
courbe bilinéaire de la variation du coefficient de frottement
apparent
μ*
en fonction de la contrainte verticale.
La réinterprétation du coefficient de frottement à partir de la
contrainte minimale locale déterminée numériquement
n’indique pas de baisse du frottement (cf. Figure 5). En effet la
plage de variation du frottement apparent (entre 10.8 et 9.2), en
fonction de la contrainte verticale, pendant la phase dynamique,
est très semblable à la courbe en statique sans chargement. Une
analyse similaire sur les autres lits a abouti aux mêmes
conclusions
Cet article analyse les mécanismes en jeux lors d’un essai
d’extraction sous sollicitation dynamique comme ceux réalisés
sur l’ouvrage expérimental de Rouen. La simulation numérique
a permis, sous les hypothèses du modèle « armature » du
logiciel aux différences finies FLAC, de valider que ce n’est pas
la contrainte moyenne mais la contrainte minimale au cours des
cycles de chargement qui est déterminante pour l’interprétation
de ces essais. Une réinterprétation du frottement apparent à
partir de cette nouvelle compréhension des phénomènes
indiquerait qu’aucune perte de frottement n’a été enregistrée.
Cette étude combinant à la fois l’expérimentation et l’analyse
numérique apporterait donc des conclusions similaires à celle
donnée par Murray et
al
(1979).
De plus, en se basant sur les résultats expérimentaux et cette
nouvelle compréhension des phénomènes en jeu, une analyse
détaillée du niveau de sécurité instantané d’ouvrages soumis à
des chargements dynamiques cycliques comme les ouvrages
sous voies ferrées circulées à grande vitesse paraît possible.
5 REMERCIEMENTS
Nous tenons tout particulièrement à remercier Réseau Ferré de
France pour avoir rendu public le mémoire de thèse de M.
Laurent Soyez.
6 REFERENCES
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Renforcement des sols – Ouvrages en sols rapportés
renforcés par des armatures ou nappes peu extensibles et souples.
NF P 94-222. Août 1995. Paris
AFNOR, 2009.
Calcul géotechnique – Ouvrage de soutènement –
Remblai renforcés et massifs en sol cloué.
NF P 94-270, Juillet
2009. La plaine Saint-Denis. Paris
CEBTP. 1975. Procès verbal d’essais – Mur experimental de Triel sur
Seine. Non publié
Figure 5. Comparaison des coefficients de frottement apparent dans le
cas statique et dans le cas dynamique à 28 Hz
La courbe bilinéaire du frottement apparent obtenue a
ensuite été introduite dans le modèle « armature » afin de
simuler l’essai d’extraction et de confronter ce dernier à la
courbe expérimentale obtenue. Lors de cette simulation la
raideur d’interface (déterminant la pente de la montée en charge
au début de l’essai) n’a pas été modifiée par rapport à la valeur
usuelle basée sur le calage d’essais statiques. La comparaison
entre les deux courbes indique que le modèle reproduit
fidèlement l’essai d’extraction sous chargement dynamique (cf.
Figure 6).
Floss R. and Thamm B.R. 1979. Field measurements of a Reinforced
Earth retaining wall under static and dynamic loading. Colloque
international sur le renforcement des sols: Terre Armée et autres
techniques. Paris. Vol. III, 183-188.
Froumentin M.
et
al
. 2008. Comportement des ouvrages sous charges
ferroviaire – Application au cas des ouvrages de soutènement en sol
renforcé et en remblai. Rapport interne, V2.0, CETE N-C/CER
Freitag N.
et
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2011. Terre Armée: Une solution d’avenir pour le
développement ferroviaire. Symposium International Georail. Paris
Murray R.T
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th
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soutènement en sol renforcé, soumis à des charges d’exploitation
ferroviaire. Thèse de doctorat, Ecole Nationale des Ponts et
Chaussées, 312 p.
