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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Au final, on retient les valeurs de déformations suivantes au
droit de la cavité de 2,2 m de diamètre : 1,02 % pour les
résultats numériques, 1,07 % sur les mesures expérimentales, et
1,4 % par la méthode analytique. Là encore on peut attribuer les
différences observées par une prise en compte des reports de
charge analytiques différant de la réalité.
Sur le plot GR2 (Figure 6), les valeurs expérimentales des
déformations n’ont pu être correctement enregistrées en raison
des forts déplacements observés lors de l’ouverture de la cavité
à un diamètre de 2,2 m. Les valeurs de déformation à retenir
sont, pour une cavité de 2,2 m de diamètre : 3,06 % pour les
résultats numériques, et 3,23 % par la méthode analytique. Ces
valeurs sont plus élevées que sur le plot GR1, la raideur du
renforcement géosynthétique du plot GR2 étant plus faible.
Les résultats numériques et expérimentaux ont été analysés
avec la méthode analytique de dimensionnement la plus récente
(Villard et Briançon, 2008). Il en ressort que si les résultats
analytiques sont comparables aux données expérimentales et
numériques, cette méthode peut néanmoins être optimisée. En
effet l’hypothèse analytique des transferts de charge du remblai
sur le géosynthétique semble perfectible. De même des
développements complémentaires pour une meilleure prise en
considération d’un comportement non linéaire du
géosynthétique semblent nécessaires. Des travaux numériques
sont engagés dans ce sens afin de préciser les mécanismes de
report de charge au sein du remblai.
Enfin, les différences de comportement en zone d’ancrage
constatées sur le plot GR2 entre les méthodes numériques et
analytiques peuvent s’expliquer de deux manières différentes :
la prise en compte du caractère non linéaire du renforcement
dans la méthode analytique par des modules sécants identiques
dans chaque section de la nappe (d’où des raideurs surestimées
dans les zones d’ancrages) ; ou une mauvaise approximation
analytique des mécanismes de transfert de charge (répartition
réelle des contraintes non uniforme, ou mal évaluée). Les
différences entre mécanismes de transfert de charges peuvent
encore s’expliquer par la non considération du caractère
progressif de la formation de la cavité par la méthode
analytique, alors que la simulation numérique en tient compte.
6 REMERCIEMENTS
Les auteurs souhaitent remercier les pôles de compétitivité
Techtera et Fibres, les enseignants-chercheurs Fayçal Rejiba et
Albane Saintenoy des universités Paris 6 et Paris 11 pour les
mesures et l’analyse des données du radar géologique, la société
de terrassement Carrey TP pour le prêt du terrain, l’IUT1 de
Grenoble pour le prêt du matériel topographique, ainsi que la
société Texinov, pilote du projet GéoInov, pour la conception et
la caractérisation des géosynthétiques testés.
7 RÉFÉRENCES
Blivet J.C., Khay M., Gourc J.P., Giraud H. 2001. Design
considerations of geosynthetic for reinforced embankments
subjected to localized subsidence. Proceedings of the
Geosynthetics’2001 Conference, February 12-14, 2001, Portland,
Oregon, USA, 741-754.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
-4
-2
0
2
4
Abscisse linéique par rapport au centre de la cavité
(m)
Déformation de la nappe géosynthétique (%)
GR1 - Numérique
GR1 - Expérimental
GR1 - Analytique
GR2 - Numérique
GR2 - Analytique
Briançon L., Villard P. 2006. Dimensionnement des renforcements
géosynthétiques de plates- formes sur cavités.
Revue Française de
Géotechnique
, n° 117, 4° trimestre 2006, pp 51-62.
Briançon L., Villard P. 2008. Design of geosynthetic reinforcements of
platforms subjected to localised sinkholes.
Geotextiles and
Geomembranes
, Volume 26, 5: 416-428.
Gourc J.P., Villard P., Giraud H., Blivet J.C., Khay M., Imbert B.,
Morbois A., Delmas P. 1999. Sinkholes beneath a reinforced
earthfill – A large scale motorway and railway experiment. In
proceedings of Geosynthetics’ 99, Boston, Massachusetts, USA,
28-30 April 1999, 2: 833-846.
INERIS 2007. Mise en sécurité des cavités souterraines d’origine
anthropique : Surveillance – traitement. Guide technique / Rapport
d’étude INERIS-DRS-07-86042-02484A.
Figure 6. Plot GR1 – Déformations des géosynthétiques pour une cavité
de 2,2 m de diamètre.
Salot C., Gotteland Ph. , Villard P. 2009. Influence of relative density
on granular materials behavior: DEM simulations of triaxial tests.
Granular Matter Vol. 11, N° 4, pp. 221-236.
Villard P., Giraud H. 1998. Three-Dimensional modelling of the
behaviour of geotextile sheets as membrane. Textile Resarch
Journal, Vol. 68, N° 11, November 1998, pp. 797-806
5 CONCLUSION
Des expérimentations en vraie grandeur permettant de
reproduire l’ouverture concentrique d’un fontis sous un remblai
renforcé à sa base par un géosynthétique ont été menées.
L’instrumentation mise en place a pu être testée en conditions
de chantier. Si les capteurs de pression totale ou la mesure de
fibre optique n’ont pas pleinement joué leur rôle,
respectivement pour des soucis d’implantation ou de capacité de
mesure, les relevés topographiques et mesures de tassement ont
été performants. Après un calage topographique minutieux, le
radar géologique donne lui aussi des résultats très satisfaisants.
Villard P., Gourc J.P., Blivet J.C. 2002. Prévention des risques
d’effondrement de surface liés à la présence de cavités souterraines:
une solution de renforcement par géosynthétique des remblais
routiers et ferroviaires.
Revue Française de Géotechnique
, 99: 23-
34.
Villard P., Briançon L. 2008. Design of geosynthetic reinforcements of
platforms subjected to localized sinkholes.
Canadian Geotechnical
Journal
, volume 45, 2: 196-209.
Les mesures ont été confrontées aux résultats des simulations
numériques effectuées selon un modèle couplant éléments finis
et éléments discrets, avec une correspondance relativement
bonne. Après ouverture de la cavité et équilibre des plots, les
valeurs expérimentales et numériques de déflexion et de
déformation de la nappe géosynthétique sont relativement bien
corrélées, ce qui montre l’intérêt du modèle numérique pour ce
type d’application.
Villard P., Chevalier B., Le Hello B., Combe G. 2009. Coupling
between finite and discrete element methods for the modeling of
earth structures reinforced by geosynthetic.
Computers and
Geotechnics
(2009), doi:10.1016/j.compgeo.2008.11.005
