2405
Technical Committee 209 /
Comité technique 209
0 2 4 6 8 10 12 14 16
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
Contrainte (kPa)
Temps (heures)
r/R=2
r/R=3
r/R=5
r/R=8
r/R=20
Figure 2: Evolution des contraintes radiales dans le sol : De 0 à 9.6h :
1000 cycles non alternés de faible amplitude (ICP1-OW1) ; de 10,4 à
14,7h : 100 cycles alternés de grande amplitude (ICP01-OW1).
La mesure simultanée des contraintes radiales et
tangentielles permet de tracer les chemins de contraintes suivis
par le sol au contact du pieu. Les petits cycles non alternés, tels
que ceux représentés sur la Figure 3 pour les trois niveaux le
long du pieu, provoquent un déplacement des chemins de
contraintes vers la gauche, traduisant une tendance à la
contractance de l’interface et donc sa densification. C’est cette
densification qui produit ensuite une augmentation de la
dilatance et l’amélioration de la capacité. Lorsque l’amplitude
de ces cycles non alternés augmente, les cycles s’approchent de
la droite de rupture en traction (Yang et al 2010).
0
100
200
300
400
500
-200
-100
0
100
200
ClusterA
ClusterB
ClusterC
Direction de
chemin de contraintes
'
=27
o
Contrainte de cisaillement
rz
(kPa)
Contrainte radiale
r
(kPa)
Figure 3: Chemins de contraintes à la surface du pieu. Essai Mini-ICP2.
Cycles non alternés de faible amplitude.
A l’inverse, les chemins de contraintes des grands cycles
alternés traversent l’équivalent d’une « ligne de changement de
phase » et produisent des alternances de dilatance/contractance
et une désorganisation du sol autour de l’interface. On peut
remarquer qu’on retrouve pour ces chemins de contraintes la
forme en « ailes de papillon » qu’on observe lors d’essais de
cisaillement cyclique à volume constant ou à rigidité normale
contrôlée (Fakharian & Evgin 1997, Mortara et al. 2007).
0
100
200
300
400
500
-200
-100
0
100
200
ClusterA
ClusterB
ClusterC
Direction de
chemin de contraintes
'
=27
o
Contrainte de cisaillement
rz
(kPa)
Contrainte radiale
r
(kPa)
Figure 4: Chemins de contraintes à la surface du pieu. Essai Mini-ICP4.
Cycles alternés de forte amplitude.
4.2
Capacité du pieu à l’arrachement avant et après
chargement
Le tableau 3 montre les essais statiques effectués après chaque
essai cyclique pour évaluer l’effet de ceux-ci sur la capacité à
l’arrachement.
Tableau 3: Programme d’essais de chargement cyclique
Essai
Essai précédent
(selon Tableau II)
Q
T
(kN)
Variation entre
essais (%)
ICP1-T1
1ère compression
9,2
-
ICP1-T2
ICP1-OW1
10,8
17,4%
ICP1-T3
ICP1-TW1
4,9
-54,6%
ICP2-T1
1ère compression
12,1
-
ICP2-T2
ICP2-OW1
13,2
9,1%
ICP2-T3
ICP2-OW2
14
6,1%
ICP2-T4
ICP2-OW3
13,7
-2,1%
ICP2-T5
ICP2-TW1
8,7
-36,5%
ICP3-T1
1ère compression
12,5
-
ICP3-T2
ICP3-OW1
10,9
-12,8%
ICP3-T3
ICP3-TW1,2,3,4
4,8
-56,0%
ICP4-T1
1ère compression
11,5
-
ICP4-T2
ICP4-OW1
13,9
20,9%
ICP4-T3
ICP4-TW1
5,5
-60,4%
ICP4-T4
ICP4-OW2
6
9,1%
Comme indiqué, selon l’amplitude de la charge cyclique, il
est possible d’obtenir une augmentation de la résistance, ce que
proposent Jardine et al (2006) dans des essais sur le terrain.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Force d'arrachement (kN)
LVDT (mm)
avant chargement
après essais de fort
déplacement
aprés essais non-alternés
de faible amplitude
Figure 5: Courbes force d’arrachement–déplacement du pieu avant et
après application des cycles Essai ICP2.
Les essais d’arrachement avant et après l’application de
cycles, présentés dans la Figure 5 pour les essais Mini-ICP2,
montrent clairement que l’application des cycles non alternés de
