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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Figure 6 : augmentation de pression interstitielle due au
cisaillement de 1000 cycles (Argile de Drammen, OCR=1, d’après
Andersen 2004)
Figure 7 : Exemple de calcul avec dégradation sous les bords
(cerclées).
5 CONCLUSION
4.2.3
Dégradation de la couche de contact
La couche de contact (les 20 à 30 cm d’argile directement en
contact avec la face inférieure de la fondation) subit de façon
répétée un état de rupture, sous l’effet du glissement.
Cet état de rupture reste en général confiné au niveau de
cette couche d’interface, car une couche de meilleures
caractéristiques (croute) est souvent présente entre 0 et 2 m de
profondeur. La croute agit comme une barrière de protection qui
limite le transfert des ruptures par cisaillement vers les couches
inférieures.
Cet article a détaillé les différentes étapes proposées pour le
dimensionnement des fondations glissantes, destinées au
support des structures liées aux pipelines, dans des conditions
géotechniques d’argiles grands fonds.
Il est très difficile, voire impossible de modéliser le
processus cyclique dans cette couche supérieure, du fait des
redistributions de contraintes entre les bords et le centre de la
fondation et bien entendu du fait des sollicitations cycliques.
Le tassement à long terme et sous un nombre de cycle
représentatif de la vie de la structure sera obtenu par cumul des
différentes valeurs de tassements calculées suivant la démarche
proposée. La stabilité de la structure sera ainsi assurée, et son
fonctionnement ne sera pas altéré par les tassements ou
rotations dus au chargement cyclique.
6 REMERCIEMENTS
Il est donc proposé de retenir une approche simplifiée qui
considère les différents aspects de la dégradation.
Le modèle éléments finis décrit plus haut permet de
considérer le moment maximum qui sollicite la fondation,
associé au poids de la fondation et à l’effort horizontal qui
sature le frottement au niveau de l’interface. Ce calcul peut être
mené avec les caractéristiques « intactes » dans la couche de
contact, puis avec les caractéristiques remaniées dans cette
même couche.
Je tiens à remercier mon mari et mon fils pour leur patience
pendant la période de rédaction de cet article, ainsi que pour
leur relecture.
La comparaison directe des résultats permet d’estimer un
tassement et une rotation supplémentaire à considérer dans le
dimensionnement.
Bien entendu, cet article n’aurait pas vu le jour sans mon
expérience en France, à Terrasol pour la maitrise des
fondamentaux géotechniques, chez Saipem, pour l’ouverture
Internationale et offshore, chez Cathie Associates pour la
pratique continue des projets lies aux grands fonds et enfin en
Australie, où GHD me donne l’opportunité de travailler sur des
grands projets d’infrastructure.
7 REFERENCES
4.2.4
Erosion par les bords
La concentration de contraintes est un phénomène bien connu
qui dans ce cas particulier peut créer des tassements
supplémentaires par érosion près des angles.
Les skis ont depuis longtemps apporté une réponse
appropriée en relevant les bords pour limiter l’effet de l’angle.
Andersen 2004 Cyclic clay data for foundation design of structures
subjected to wave loading International Conf. on “Cyclic behaviour
of Soils and Liquefaction Phenomena” Keynote lecture CBS04,
Bochum, Germany.
Cathie et Al. 2005 Pipeline Geotechnics State of the Art.
Les fondations glissantes devront comporter un dispositif
similaire pour éviter de racler progressivement toute une bande
de sol.
Cathie et Al 2008 Design of sliding foundations for subsea structures.
Gourvenec, S. (2007), Shape Effects on Capacity of Rectangular
Footings Under Combined Load, Géotechnique, 57(8), pp. 637–
646.
L’estimation par le calcul de ce phénomène reste à
développer, par contre, les conséquences peuvent être évaluées
en retirant arbitrairement les éléments de sol de l’interface sous
une partie de la fondation. On pourra enlever les éléments sur
une bande correspondant au mouvement calculé des pipelines
qui se connectent sur la fondation, puisque ce mode de
comportement est disponible dans les modèles de pipelines.
ISO 19901-4 2003 modified 2011 API RP2GEO Geotechnical and
foundation design considerations.
Randolph et Al - 2005 Challenges of offshore geotechnical engineering.
White, D., Cathie, D.N. 2011, 'Geotechnics for subsea pipelines',
Frontiers in Offshore Geotechnics II, The Netherlands, CD, pp. 87-
123.
Une autre méthode, moins pénalisante consiste à reprendre
les résultats du calcul avec les moments présentés au paragraphe
précédent 4.2.3, pour déterminer les contraintes dans la couche
d’interface.
En comparant ces contraintes à la contrainte ultime (N
c
*S
u
)
ou en utilisant les zones plastifiées du modèle éléments finis,
l’étendue de la zone remaniée (sa largeur sous la fondation) peut
être estimée. On peut alors reprendre le calcul précédent en
enlevant une zone plus limitée. La figure 7 illustre un exemple
de calcul.
