méthode de calcul des rideaux palplanches - etude bibliographique

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  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    1/36

    Méthode de

      calcul

    des

     rideaux de palplanches

    Etude  bibliographique

    H . J O S S E A U M E

    Ingénieur  ENSM

    Attaché de recherches

    Département des   sols  et fondations

    Laboratoire central

    E S   r i d e a u x

      d e

      p a l p l a n c h e s c o n s t i t u e n t

      u n e

     i m p o r t a n t e

      c a t é g o r i e

      d ' o u v r a g e s

      d e s o u t è n e m e n t . I l s

    s o n t p r i n c i p a l e m e n t  u t i l i sés   d a n s   l e s   o u v r a g e s   p o r t u a i r e s   e t   d a n s c e u x c o n s t r u i t s d a n s   l e   c a d r e

    d e

      l ' a m é n a g e m e n t d e s r iv i èr e s e t d e s

      c a n a u x

      :

      m u r s

      d e

      q u a i ,

      b a j o y e r s

      d ' é c l us e ,

      b a t a r d e a u x ,

     e t c .

    D a n s  l a

      p l u p a r t

      d e s c a s , l a

     h a u t e u r

      d e s

      t e r r e s r e t e n ue s

      e s t

      t e l l e

      q u e l e

      r i d e a u d o i t

      ê t r e anc ré e n tê t e .

    L 'é t u d e d u

     r i d e a u c o m p o r t e a l o r s

      l e s

     p h a s e s s u i v a n t e s

      :

    — d é t e r m i n a t i o n

      d ' u n e v a l e u r

      d e l a

      f i c h e c o m p a t i b l e   a v e c

      l a s é c ur i t é de

      l ' o u v r a g e

      e t l ' é c o

    n o m i e

      d u

      p r o j e t ,

    — d é t e r m i n a t i o n d e l a   f o r c e

      d ' a n c r a g e

      e t

      d i m e n s io n n e m e n t

      d e s

      t i r a n t s d ' a n c r a g e ,

    — d é t e rm i n a t i o n d u

      m o m e n t

      f l échissant

      m a x i m a l

      e t

      d i m e n s i o n n e m e n t

      d u

      r i d e a u .

    L ' é v a l u a t i o n d e s  e f f o r t s   e x e rc és p a r l e s o l s u r l e   r i d e a u   e s t g én é r a l e m e n t   f a i t e   à   p a r t i r   d e s t h é o r i e s

    c l a s s i q u e s  d e p o u s s é e e t d e b u t é e e t n e   f a i t a l o r s i n t e r v e n i r   q u e le s p a r a m è t r e s d e   c i s a i l l e m e n t   d u s o l ,

    l a  f le x i b i l i t é d u  r i d e a u   e t l a c o m p r e s s i b i l it é d u s o l r e f lé té e p a r s o n  m o d u l e   d e r é a c t i o n n ' é t a n t p a s   p r i s e s

    e n c o m p t e .

    D e s c o n s t a t a t i o n s f a i t e s

      s u r

     o u v r a g e s

      r é e l s e t de s é tude s

      e x h a u s t i v e s

      s u r m o d è l e s

      a y a n t

      m i s e n

    é v i d e n c e l e r ô l e d e c e s

     d e u x

      p a r a m è tr e s

      s u r

     l e

     d i m e n s io n n e m e n t

      d e s

     r i d e a u x ,

     d e s t h é o r i e s e t d e s m é t h o d e s

    d e

      c a l c u l  o n t é t é é l a b o r é e s

      p o u r

      e n

      t e n i r c o m p t e .

    A p r è s

      a v o i r

      r a p p e l é l e s m é t h o d e s

      c l a s s i q u e s

      d e   c a l c u l ,  o n   e x p o s e   l e s

      p r i n c i p a u x

      r é s u l ta t s e x pé r i

    m e n t a u x o b t e n u s d a n s

      l e

     d o m a i n e

      d e s

     r i d e a u x

     a n c r és e t o n d é c r it

      s u c c i n c t e m e n t

      l e s m é t h o d e s e t t h é o r ie s

    ré c e n te s .

    U n

      r i d e a u

      d e

      p a l p l a n c h e s a s s u r e

      l a s t a b i li t é d e s

      p a r o i s d ' u n e f o u i l l e

      o u d ' u n

     r e m b l a i .

      S u r s a

      f a c e

    c ô t é  t e r r e   ( f a c e   a m o n t )  s ' a p p l i q u e   l a p o u s s ée d e s   t e r r e s   é q u i li b r ée p a r l a r é a c t io n d u s o l  a u - d e s s o u s   d u

    f o n d

      d e

      f o u i l l e

      e t p a r l a

     t r a c t i o n d a n s

      l e

     t i r a n t

     s i l e

     r i d e a u

     e s t a n c r é e n t êt e . L a

     d i s t r i b u t i o n

     d e s

     c o n t r a i n t e s

    d e

      p o u s s é e

      s u r

     l e

     r i d e a u

      d é p e n d d e l a

     n a t u r e

      d u

     s o l ,

     d e s a

     s t r a t i f i c a t i o n ,

     d e s

     c o n d i t i o n s h y d r a u l i q u e s ,

     e t c . ,

    a u s s i  é t u d i e r o n s - n o u s l e s   c o n d i t io n s d ' a p p u i  d u   r i d e a u d a n s   l e s o l e n   s u p p o s a n t p o u r s im p l i f i e r   q u ' i l

    es t

      s o l l i c i t é

      u n i q u e m e n t

      p a r u n e

     f o r c e   h o r i z o n t a l e

      F

      c r o i s s a n t e .

    I — CONDITIONS D 'APPUI D 'UN  R I D E A U  D A NS LE S O L

    177

    Bu ll. Liais on Lab o. P. et Ch . - 72 - ju il.-ao ût 1974 - Réf. 1495

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    2/36

    1.1 — R I D E A U R I G I D E

    Si  le rideau n'est pas ancré en tête, il subit une rotation autour d'un centre de rotation situé

    au-dessous du fond de fouille. Le moment développé par la force F est équilibré par les efforts de butée

    et de contre-butée mobilisés de part et d'autre du centre de rotation (fig. la).

    Si le rideau est ancré en tête, la contre-butée ne peut se développer en arrière du rideau . Seuls des

    efforts de butée s'exercent sur toute la hauteur en fiche . La rupture se produ it par rotation autour du

    point d'ancrage lorsque la butée maxim ale est mobilisée (fig. lb).

    Ancrage

    F

    a)  Libre en  tête. b) Ancré en tête.

    Fig. 1

      - Équilibre   d 'un

      r ideau

      rigide.

    1.2 — R I D E A U

      F L E X I B L E

      A N C R É E N T Ê T E

    Les conditions d'appui dans le sol sont beaucoup plus complexes que dans le cas d'un rideau

    rigide et l'allure de la distribution des efforts sur la partie en fiche varie considérablement suivant

    l'intensité de F.

    Fig.

      2   -

      C o m p o r t e

    me nt  d 'un

      r ideau

     an

    cré en tête   soumis   à

    une   force  hor i zon ta le

    croissante   (dans  cha

    que   cas on a repré

    senté de

      gauche

      à

    droite

      l a

      distr ibution

    de s

      contraintes ,

      l a

    courbe   de s

      moments

    f léchissants et la dé

    formée).

    178

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    3/36

    P o u r  d e s

     v a l e u r s

      F l t rè s

      f a i b l e s

      d e F , l a r éa c t i o n d u s o l e s t

      p r o p o r t i o n n e l le

      a u x d é pl a ce m e n t s d u

    r i d e a u   e t l e s o l s e

      c o m p o r t e c o m m e

      u n  m i l i e u   p s eu do -é l a s t i q ue ( f i g . 2 a ) .

    A p a r t i r d ' u n e v a l e u r

      F 2 , l a r éa c t io n d u s o l s u r l e

      r i d e a u

      s e r éd u i t à u n e b u t é e e t à u n e

      c o n t r e -

    bu t ée ( f i g . 2 b ) .

      T a n t

      q u e F e s t i n f é r ie u r à u n e

     v a l e u r

      F 3 i l n ' y a p a s d ép l a c em e n t d u

     p i e d

      d u

     r i d e a u .

    L o r s q u e

      F

      a t t e i n t

      l a

     va l e u r F 3 ,

     l e

     p i e d

      d u

     r i d e a u

     s e d é p l a c e

      v e rs l ' a m o n t

      e t c e d é p la c e m e n t

      m o b i l i s e

    l a  c o n t r e - b u t é e

      m a x i m a l e .

      L e

      m o m e n t d ' e n c a s t r e m e n t p a s se

      p a r u n

     m a x i m u m

      e t l ' o n d i t

     q u ' i l

      y a

      e n c a s

    t r e m e n t c o m p l e t d a n s

      l e s o l ( f i g . 2 c ) .

    L o r s q u e

      F

      c o n t i n u e

      à c r o î t r e , l a b u t é e

      a u g m e n t e t a n d i s

      q u e l a c o n t r e -b u t é e

      d i m i n u e ;

      l e

      r i d e a u

      e s t

    d i t

      p a r t i e l l e m e n t

      e n c a s t r é .

      E n f i n   p o u r

      l a

      v a l e u r

      F 4 l a c o n t r e - b u t é e d i s p a r a î t e t l a b u t é e

      m a x i m a l e

      e s t

    m o b i l i s é e s u r

     t o u t e

      l a

      h a u t e u r

      e n

      f i c h e .

      L e

      r i d e a u

      q u i e s t

      a l o r s

      e n é q u i l ib r e

      l i m i t e

      e s t d i t

      s i m p l e m e n t

    b u t é e n

     p i e d

      ( f ig . 2 d ) .

      R e m a r q u o n s

      q u e l a r éa c t io n d u s o l e s t l a m ê m e q u e

     d a n s

      l e

      c as d ' u n r i d e a u r i g id e

    a n c r é e n t êt e (f i g . l b ) .

    E n

      p r a t i q u e

      l a

      fiche

      a d o p t é e

      p o u r

      u n

      r i d e a u f l e x ib l e

      e s t g é n é r a l e m e n t

      c o m p r i s e e n t r e

      l a

      fiche

    c o r r e s p o n d a n t

      à

      l ' e n c a s t r e m e n t c o m p l e t

      e t

      c e l le c o r r e s p o n d a n t

      à l a b u t é e

      s i m p l e .

    B i b l i o g r a p h i e   c o n s u l t é [/ ].

    I I — MÉTHODES DE  C A L C U L

      CLA S S IQUES

      D E S

      RID EA UX

    D e u x

      m é t h o d e s

      s o n t c o u r a m m e n t

      ut i l i sées

      p o u r

      l e   c a l c u l  d e s

      r i d e a u x . L ' u n e s u p p o s e

      l e

      r i d e a u

    s i m p l e m e n t  b u t é e n   p i e d , l ' a u t r e   c o n s i d è r e l e   r i d e a u   c o m p l è t e m e n t e n c a s t r é .

    I I . l

      —

      R I D E A U

      A N C R É

      S I M P L E M E N T

      B U T É E N

      P I E D

    L a

      fiche

      d u

      r i d e a u

      e s t

      s u f f i s a m m e n t f a i b l e p o u r

      q u e de s

      e f f o r t s

      d e c o n t r e - b u t é e n e

      p u i s s e n t

      s e

    d é v e l o p p e r e n

     a m o n t

      d u

     r i d e a u

      e t

      p o u r

      q u e l e d é p l a c e m e n t e n

      p i e d p e r m e t t e

      l a

     m o b i l i s a t io n

      d e l a b u t é e

    m a x i m a l e . D a n s

      c e s

     c o n d i t i o n s

      l a p o u s s ée

      l i m i t e

      s ' e x e r c e   s u r l a   f a c e

      a m o n t

      d u

     r i d e a u .

      L e

      d i a g r a m m e

    d es

      e f f o r t s

      a g i s s a n t

      s u r l e

     r i d e a u

      e s t r e p r é s e n t é

      f i g u re

      3

     d a n s

      l e c a s

     d ' u n

      m a t é r i a u p u l v é r u l e n t .

    T

    Fig.  3  -

     E f forts

     a ppliqués à

     un r ideau

    travai l lant

     e n

     butée

     s imp le.

    L e

      p r o b l è m e e s t d e d é te r m i n e r l a

     f i c he

      D d u

     r i d e a u

    et

      l a

      t r a c t i o n

      T

      d a n s

      l e

      t i r a n t d ' a n c r a g e .

    L a

      fiche

      e s t

      o b t e n u e

      e n é c r iv a n t q u e l e

      m o m e n t

    p a r

      r a p p o r t

      a u

      p o i n t d ' a n c r a g e

      d e

      l ' e n s e m b l e

      d e s

    f o r c e s

      a p p l iq u é e s a u

      r i d e a u

      e s t

      n u l .

      O n

      a b o u t i t

      à

    u n e  é q u a t i o n d u t r o is i èm e d e g r é e n D .

    D   é t an t

      a l o r s c o n n u ,

      l a p o u s s é e P e t l a b u t é e B

    résu l t an t es

      p e u v e n t

      ê t r e ca l cu l ées e t T

      s ' o b t i e n t

      e n

    p r o j e t a n t   s u r u n a x e   h o r i z o n t a l  :

    T

      = P   —

    B

    L a  m é t h o d e e s t é g a le m e n t

      a p p l i c a b l e

      a u x

      r i d e a u x

    b a t t u s d a n s l ' a r g i l e . S u i v a n t

      q u e l ' o n é tu d i e l e

    r i d e a u   à

     l o n g te r m e

      o u à

      c o u r t t e r m e ,

      o n

     c a l c u l e

      l a

    p o u s s é e e t l a b u t é e à

      p a r t i r

      d e s p a r a m è t r e s d e

    c i s a i l l e m e n t i n t e r g r a n u l a i r e

      c ' e t

      9

    o u d e l a c o h é

    s i o n   n o n d r a i n ée C

    u

    .

    L a

      fiche   a i n s i

      c a l c u l é e e s t

      c e l le c o r r e s p o n d a n t

      à l ' éq u i l i b r e

      l i m i t e

      c ' e s t -à -d i r e à u n

     c o e f f i c i e n t

      d e

    sécur i t é F = 1. I l e s t gén éra l em en t co n se i l l é

      d ' a d o p t e r

      u n e

      fiche

      D ' = D V 2

      P

    o u r  u n

      r i d e a u b a t t u

    d a n s

      u n

     s a b l e

      c e q u i

     r e v i e n t

      à

     p r e n d r e u n c o ef f ic i e n t

      d e sécur i t é

      u n

     p e u i n fé r ie u r à 2

     s u r

     l a b u t é e .

      L o r s q u e

    l e r i d e a u

      e s t f i ch é

      d a n s

      u n s o l

     p u r e m e n t

      c o h é r e n t o n

     o b t i e n t

      u n

     c o e f f i c i e n t

      d e sécur i t é d e 2 en

      d o u b l a n t

    l a  fiche

      c a l cu l ée .

    R e m a r q u e :   U n r i dea u

     calculé

     en

     butée

     sim ple, en tenant com pte d 'un coefficient de

      sécurité

     d e 2

     s ur  la  butée,

      travaille

    dans

     de s

     condi t ions

      différentes de

     celles d u

      ca lcul

     sauf s ' i l s 'agit d'un rideau parfa itement rig ide. Da ns

     c e

     ca s

     la butée

    mobilisée est

      celle

      représentée

      figure

      4a.

    A u  contra ire, une contre-butée se développe en arrière   d 'un rideau f lex ible   qu i s e comp orte a lors comm e u n rideau

    part ie l lement  ou complètement encastré (fig. 4b).

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    4/36

    D

    Butée mobi l isée

    Butée mobi l isée

    a )  R i d eau r i g i d e .

      b)

      R i d eau so up l e .

    F i g .  4   -

      C o n d i t i o n s

      d e

      t r a v a i l

      d ' u n

      r i d e a u

      ca l cu lé en bu tée

      s i m p l e .

    I I .2 —   R I D E A U   E N C A S T R É

    II .2.1 —   R i d e a u   n o n a n c r é e n t ê t e

    U n

      r i d e a u   n o n a n cr é  s u b i t  u n e  r o t a t i o n a u t o u r d ' u n p o i n t  s i tué   d a n s   s a  p a r t i e   e n   f iche.  L a   f igure  5

    r e p r é s e n t e l e s d é p l a c e m e n t s e t l e s

      e f f o r t s

      c o r r e s p o n d a n t   à   c e t t e   r o t a t i o n .

    L e   c a l c u l  e s t   f a i t  s u r l a   b a s e   d e s   h y p o

    thèses   s i m p l i f i c a t r i c e s s u i v a n t e s   ( f ig. 6) :

    — l e s   e f f o r t s   a p p l i q u é s a u   r i d e a u   a u -

    d e s s u s   d e   l ' a x e   d e   r o t a t i o n c o r r e s p o n d e n t  à l a

    p o u s s é e e t à l a b u t é e

      m a x i m a l e s

      d o n n é es p a r

    le s   t h é o r i e s   c l a s s i q u e s ;

    — l a   h a u t e u r   s u r   l a q u e l l e   s ' e x e r c e   l e s

    e f f o r t s   d e c o n t r e - b u t é e e s t é ga l e à 2 0 % d e l a

    h a u t e u r  d e b u t é e f

    0

    — l e s   e f f o r t s   d e c o n t r e - b u t é e   p e u v e n t

    ê tr e r e m p l a c é s p a r u n e   f o r c e   C a p p l i q u é e a u

    n i v e a u   d u   c e n t r e   d e   r o t a t i o n   O .

    p o u s s é e

    b u t é e   z£ i

    i

    i -—  b u t é e

    4 = p o u s s é e

    C o n t r a i n t e s .

      Dép lacemen t du

     r i d eau .

    F i g .

      5 -   R i d e a u   n o n a r m é,  e f f o r t s   e t d é p l a c e m e n t .

    F i g .  6   - H y p o t h è s e s

      a d m i s e s p o u r

      l e   c a l c u l

      d ' u n r i d e a u

      n o n a n c r é.

    1.  Certains projeteurs adoptent com me hau teur de contre-butée la valeur 0,2 f  c e qui condui t  à  une f iche un peu  supérieure.

    180

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    5/36

    L e s d e u x i n c o n n u e s

      d u p r o b lè m e

      s o n t a l o r s

      f

    c

      e t C ; f

    0

      e s t d é t e r m i n é e n é c r i v a n t l' éq u i l ib r e d e s

    m o m e n t s a u t o u r  d u  p o i n t   O : o n   o b t i e n t   u n e é q u a t i o n d u t r o is i èm e d e g r é e n f

    D

    .

    L a  f i c h e   d u   r i d e a u   e s t   a l o r s   D = f + 0,2 f

    G

    .

    L a

      c o n t r e - b u t é e

      s ' o b t i e n t

      e n

      p r o j e t a n t

      s u r u n a x e

      h o r i z o n t a l

    C   = B ' — P '

    L a  f i c h e   a i n s i

      c a l cu l ée

      c o r r e s p o n d

      à l ' é qu i l i b r e

      l i m i t e

      d u

     r i d e a u .

      E n

     p r a t i q u e

      o n   a f f e c t e   u n

      c oe f f i

    c i e n t  d e sécur i t é d e 2 au  c o e f f i c i e n t   d e b u t é e   p r i s   e n   c o m p t e d a n s   l e s  c a l c u l s .

    II.2.2 —  Rideau encastré ancré en tête

    22

      Méthode de la  ligne  élastique

    O n   a d m e t p o u r   l e  c a l c u l  q u e l a  p r e s s i o n   d e s   t e r r e s   s e  d i s t r i b u e   l e   l o n g  d u  r i d e a u   d e l a m ê m e f a ç o n

    q u e d a n s   l e c a s d ' u n  r i d e a u   n o n a n c r é ( f i g . 7 ).

    L e   p r o b l è m e   c o m p o r t e a l o r s t r o i s i n c o n n u e s ,   l a  f o r c e   d ' a n c r a g e   T , l a c o n t r e - b u t é e C e t l a  f i c h e   D .

    C e s i n c o n n u e s   n e  p o u v a n t   ê t re   o b te n u e s u n i q u e m e n t   à  p a r t i r   d e s éq u a t i o n s d e l a   s t a t i q u e   u n e  c o n d i t i o n

    s u p p l é m e n t a i r e

      d o i t

      ê t r e i m p o s é e .

    F i g .

      7 -

      E f f o r t s p r i s

      e n

      c o m p t e d a n s

      le

      c a l c u l

      d ' u n

     r i d eau

      encastré , ancré en tête.

    C e t t e c o n d i t i o n f a i t i n t e r v e n i r  l a d éf o r m é e d u   r i d e a u   o u   l i g n e   é l a s t i q u e ; o n   a d m e t   q u e l e   r i d e a u

    es t  c o m p l è t e m e n t e n c a s tr é  l o r s q u e   l a   t a n g e n t e   à l a  l i g n e   é l a s t i q u e a u  p o i n t d ' a p p l i c a t i o n  O d e l a  c o n t r e -

    b u t é e e s t  v e r t i c a l e ,   c ' e s t - à -d i r e q u e l a   r o t a t i o n   d u  r i d e a u   e s t   n u l l e   a u  p o i n t   O .

    E n

      p r a t i q u e ,

      l e

      c a l c u l

      e s t

      f a i t

      p a r

      a p p r o x i m a t i v e s s u c c e ss i ve s .

      O n s e

      d o n n e

      u n e

      v a l e u r

      D d e l a

    f iche , on   d é t e r m i n e l e s  v a l e u r s   d e T e t d e C   c o r r e s p o n d a n t e s   a u  m o y e n   d e s éq u a t i o n s d ' é q u i l i b r e . O n e n

    d é d u i t l e   d i a g r a m m e   d e s   m o m e n t s   f lé c h is s a n ts e t , p a r u n e   d o u b l e   i n t ég r a t io n , l a d é fo r m é e d u   r i d e a u

    ( l e s d e u x c o n s t a n t e s   d ' i n t é g r a t i o n   s o n t  d é t e rm i n é e s e n éc r i v a n t q u e l e   p o i n t d ' a n c r a g e   e t l e   p o i n t   O n e

    s u b i s s e n t  a u c u n   d é p l a c e m e n t ) . O n   c a l c u l e e n s u i t e   l a   r o t a t i o n   e n O , q u i  n ' e s t   g é n é r a l e m e n t p a s   n u l l e

    a u   p r e m i e r e s s a i .

    O n   r e c o m m e n c e   l e   c a l c u l

      a v e c

      d ' a u t r e s v a l e u r s   d e D ju s q u ' à c e q u e l a   c o n d i t i o n   d e   r o t a t i o n n u l l e

    s o i t   vér i f iée .

    C e t t e  m é th o d e q u i  c o n d u i t   à d e s   c a l c u l s l o n g s   e t   f a s t i d i e u x   e s t  a s s e z   p e u e m p l o y é e .

      Méthodes  dans

      lesquelles

      le point de

      flexion nulle

      est déterminé

      approximativement

    L ' é t ud e d es résu l t a t s  o b t e n u s   p a r l a m é t h o d e d e l a   l i g n e   é l a s t i que a   p e r m i s   d e d é g a g e r

    d e u x

      m é t h o d e s d e

      c a l c u l

      s imp l i f i é e s d es

      r i d e a u x

      an c rés .

    L a

      p r e m i è r e m é t h o d e , f o n d é e s u r l a   c o n s t a t a t i o n   q u e le   p o i n t   U d e   c o n t r a i n t e   r é su l t an t e   n u l l e   e s t

    v o i s i n   d u  p o i n t   d e   m o m e n t   f léch issant   n u l , a d m e t  q u e c e s  d e u x p o i n t s s o n t c o n f o n d u s .  L e s  d e u x p a r t i e s

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

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    L

    S U

      e t U O d u  r i d e a u p e u v e n t a l o r s   ê t r e con s idé rées   c o m m e d e u x p o u t r e s   s u r  a p p u i s s i m p l e s a u x q u e l l e s

    s o n t  a p p l i q u é s l e s

      e f f o r t s

      r ep résen t és   f igure   8.

    L e s   é q u a t i o n s d ' é q u i l i b r e a p p l i q u é e s à l a   p a r t i e   s u p é r i e u r e   p e r m e t t e n t   d e d é t e rm i n e r l a   f o r c e

    d ' a n c r a g e   T e t l a r é a c t i o n R .

    D e

      l ' é q u i l i b r e d e l a

      p o u t r e

      i n f é r i e u r e o n

      t i r e

      l e s

      r e l a t i o n s

    f

    0

      B ' = fo C , C = | B ' e t R = B ' — C =

    3  3   J

    L a  d i s t r i b u t i o n

     d e s

      c o n t r a i n t e s d a n s

      l a

     p a r t i e

      e n

      f iche

      é t an t

      c o n n u e ,

      f

    D

      s e d é d u i t im m é d i a t e m e n t

    d e   B ' .

    ¿1

    ¿ 1

    Fig.  8  -  Ca l cu l  d 'un r ideau  encastré, ancré e n tête  dans  l 'hypothèse où les  points  d e  flexion n ul le  et de  contrainte  résultante

    nul le  sont confondus.

    L a  s e c o n d e   m é t h o d e   u t i l i s e   u n e   r e l a t i o n   é t a b l i e p a r   B l u m   e n t r e   l a   p o s i t i o n   d u  p o i n t   d e   m o m e n t

    f l é ch i s san t  n u l  e t   l ' a n g l e   d e   f r o t t e m e n t i n t e r n e   d u s o l . C e t t e r e l a t i o n   e s t r ep résen t ée   f igure

      9.

    L e p o i n t  d e   m o m e n t   f l éch i s san t n u l é t an t   c o n n u ,  l e   r i d e a u p e u t   ê t r e d é c o u p é e n   d e u x   é l émen t s

    q u e

      l ' o n é tu d i e

      c o m m e

      d e s

     p o u t r e s

      s u r

      a p p u i s i m p l e .

      L e   c a l c u l  e s t

      a lo r s c o n d u i t c o m m e

      p r é c é d e m m e n t .

    x h

    P o i n t

      d e

      m o m e n t

    f l éc h i s s a n t n u l

    0 , 2 5

    0 , 2 0

    0 , 1 5

    0 , 1 0

    0 , 0 5

    Fig.  9 -  Re la t ion en tre la  co te  d u p o i n t  d e  f lexion n ul le  et  l 'angle   de  frottement interne.

    3 5  4 0

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    H . 2 . 2 . 3 — R e m a r q u e s i m p o r t a n t e s

    L e s

      m é t h o d e s d e   c a l c u l  d e s

      r i d e a u x

      en cas t rés an c rés en t êt e n e

      s o n t a p p l i c a b l e s

      q u e

      d a n s

      l e c a s

    de s s o l s

     p u l v é r u l e n t s .

    L e s

      r é su l t a t s

      o b t e n u s

      p a r c e s m é t h o d e s n e

      s o n t

      p a s a f f e c t és

      d ' u n c o ef f ic i e n t

      d e sécur i t é.

    L e s

      m é t h o d e s d e   c a l c u l  d e s

      r i d e a u x

      a n c r é s r a p p e l é e s

      d a n s

      l e

      c h a p i t r e

      p r é c é d e n t n e

      t i e n n e n t

      p a s

    c o m p t e

      d e s p a r a m è t re s

      t e ls

      q u e l a f le x i b i li t é d u

     r i d e a u ,

     l a c o m p r e s s ib i li té d u s o l

     d a n s l e q u e l

      i l e s t f i ch é ,

    l e

      d é p l a c e m e n t

      d ' a n c r a g e ,

      e t c . , p a r a m è tr e s q u i d é t e r m i n e n t

      p o u r

      u n e

      l a r g e p a r t

      l e

      c o m p o r t e m e n t

      d u

    r i d e a u .

    A u s s i

      u n

      c e r t a i n n o m b r e

      d e

      c o n s t a t a t i o n s

      s u r

      o u v r a g e s

      e t d 'e x p é r i m e n t a t i o n s s u r m o d è l e s d e

    p l u s

      o u

      m o i n s gr a n d e s d i m e n s i o n s o n t -e l l e s

      ét é

      e n t r e p r i s e s

      a u

      c o u r s

      d e s d e r n i è re s d é c e n n i e s

      d a n s

      l e

    b u t

      d e p r é c is e r l e r ô l e d e c e s p a r a m è t r e s . O n

      r e n d c o m p t e d a n s

      c e q u i

     s u i t

      d e s é t u d e s e x p é r i m e n t a l e s

    d e T s c h e b o t a r i o f T

      e t d e   R o w e ,   e n

      i n s i s t a n t t o u t

      p a r t ic u l i èr e m e n t s u r l e s

      t r a v a u x

      d e   R o w e ,

      p l u s

      r é cen t s

    e t d o n t

      l e s r é s u l ta t s p r é s e n t e n t u n i n t é r êt c o n s i d é r a b l e .

    III.1 — E X P É R I E N C E S D E  T S C H E B O T A R I O F F

    U n   d e s

      o b j e c t i f s

      d e s

      t r a v a u x

      r é a l i s é s p a r

      T s c h e b o t a r i o f T e n t r e

      1943 e t 1948

     p o u r

      l e

      B u r e a u

      o f

    D o c k s

      a n d

     Y a r d s

      é t a i t d ' é t ud i e r l e s

      p r e s s i o n s

      l a t é r a l e s e x e r c é e s p a r

      d i v e r s s o l s

      s u r u n

      r i d ea u f lex ib le

    an c ré .

    L e s e s s a i s

      o n t é té

      f a i t s

      s u r d e s m o d è l e s r é d u i ts d e

      gr a n d e s d i m e n s i o n s

      ( l a

      h a u t e u r

      d u

     r i d e a u

      é ta i t

    d e l ' o r d r e

      d e 1 , 50 m ) . A u

      c o u r s

      d e ce s

     e s s a i s ,

      l e s

      c o n t r a i n t e s a g i s s a n t

      s u r le s

      f i b r e s

      e x t r ê m e s e t l a d é f o r

    m a t i o n   d u  r i d e a u   on t é t é mesurées à d i f f é ren t s   n i v e a u x .  L a   d i s t r i b u t i o n   d e l a  p r e s s i o n   d e s   t e r r e s   a été

    d é t e r m i n é e p a r l e  c a l c u l  s u r l a  b a s e   d e c e s   m e s u r e s . D i v e r s t y p e s  d e   s o l s   o n t é t é é t ud i és :  s a b l e , a rg i l e ,

    m é l a n g e s   s a b l e - a r g il e . N o u s n o u s b o r n e r o n s   à   m e n t i o n n e r   l e s   p r i n c i p a u x  r é su l t a t s   o b t e n u s d a n s   l e c a s

    de s s a b l e s .

    L e s e s s a i s

      o n t

     t o u t d ' a b o r d

      m i s e n év i d e n c e

      l ' i m p o r t a n c e

      d u

     m o d e

      d e

      s o l l i c i t a t i o n

     d u

     r i d e a u

      :

    —   l o r s q u e   l e s o l  r e t e n u   e s t m i s e n  p l a c e   d e r r i è r e u n  r i d e a u   p r é a l a b l e m e n t   b a t t u d a n s  l e s o l e n   p l a c e

    ( r i d e a u

      r e m b l a y é ) l a

     p r e s s i o n

      d e s

     t e r r e s

      s e

      d i s t r i b u e s u i v a n t

     l e

     d i a g r a m m e t r i a n g u l a i r e c l a s s i q u e

      ( f ig .

      10

     a

    et

      b ) ;

    — a u

      c o n t r a i r e

      s i l e

      r i d e a u

      e s t e n t iè r e m e n t

      b a t t u d a n s

      l e s o l e n

     p l a c e

      e t e s t

      e n s u i t e p a r t i e l l e m e n t

    d é g a g é s u r u n e d e s e s   f a c e s

      ( r i d e a u

      d r a g u é ) l a

     d i s t r i b u t i o n

     d e l a p o u s s é e

      p e u t

      ê t r e d i f f é ren t e d e l a

      d i s

    t r i b u t i o n

      c l a s s i q u e .

      S i le

      p o i n t d ' a n c r a g e

      n e

      s u b i t a u c u n

      d é p l a c e m e n t , l e s

      c o n t r a i n t e s

      d e p o u s s é e s e

    c o n c e n t r e n t

      a u

     v o i s i n a g e

      d u

      f o n d

      d e

      f o u i l l e

      e t d u

      p o i n t d ' a n c r a g e

      e n

      r a i s o n

      d e l ' e f f e t d e v o û t e q u i s e

    d é v e l o p p e

      e n t r e

      c e s

     d e u x n i v e a u x

      ( f ig . 1 0 d ) . E n

     r e v a n c h e

      u n d é p la c e m e n t

      d 'a n c r a g e p r o v o q u e

      l a

      r e d i s

    t r i b u t i o n

      d e l a p o u s s ée

      c o m m e l ' in d i q u e

      l a

      f i g u re

      10 c .

    Bibliographie

      onsultée

      [1, 2, 3, 4],

    III - ÉTUDE EX PÉR IMENT ALE DES

     RID EA UX

      ANCRÉS

    argile plastique

    (a) (b)

    avec déplacement

    ancrage

    sans déplacement

    ancrage

    R i d e a u x  remblayés.

    Fig .  10  - Résultats

     obtenus

      p a r

      TschebotariofT.

    1 8 3

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    8/36

    L ' a l l u r e  d e l a

      d i s t r i b u t i o n

      d e s   e f f o r t s   d e b u t é e m e s u r é s

      d a n s

      l a

      p a r t i e

      e n

      fiche

      e s t g é n é r a l e m e n t

    c e l l e a d m i s e p o u r  u n  r i d e a u   e n c a s t r é   m a i s   l a b u t é e r é s u l t a n t e   s 'a p p l i q u e b e a u c o u p p l u s   p r ès d u   f o n d

    d e f o u i l l e

      q u e n e

     l ' a d m e t

      l a m é t h o d e

      c l a s s i q u e

      d e   c a l c u l  d e s

     r i d e a u x

      en cas t rés .

    A p a r t i r d e c e s e x p é r ie n c e s   T s c h e b o t a r i o f f  a d é v e l o p p é u n e m é th o d e   p r a t i q u e   d e   c a l c u l  d e s   r i d e a u x

    a n c r é s .  M a i s   c e t t e   m é t h o d e , f o n d é e s u r d e s e x p ér i en c e s   f a i t e s d a n s   d e s c a s  b i e n p a r t i c u l i e r s , n ' e s t  p a s

    a p p l i c a b l e

      à

      t o u s

      l e s p r o b l è m e s d e

      r i d e a u x ;

      a u s s i

      n e

      s e ra - t - e l l e

      p a s e x p o s é e

      d a n s

      c e

      r a p p o r t .

    IIL2 — E X P É R I E N C E S D E  R O W E  E N M I L I E U P U L V É R U L E N T

    L e s p r i n c i p a l e s

      e x p é r i e n c e s d e   R o w e   i n t é ressen t l e

      c o m p o r t e m e n t

      d e

      r i d e a u x

      a n c r é s e n   m i l i e u

    p u l v é r u l e n t . C e s e x p é r ie n c e s r é a l i s ée s s u r m o d è l e s r é d u i t s

      v i s a i e n t

      u n

     d o u b l e

      b u t :

    — d é t e r m i n e r l a

      f o r m e

      d e l a

      d i s t r i b u t i o n

      d e l a

     p r e s s i o n

      d e

      t e r r e s

      s u r l e

      r i d e a u ;

    — é t u d i e r

      l ' i n f l u e n c e

      d e l a f l e x i b il it é d u

     r i d e a u

      s u r le s

     e f f o r t s

      q u i

      l u i s o n t

      a p p l i q u é s e t

     p r i n c i p a l e

    m e n t

      s u r l e s

      m o m e n t s

      f léch issants .

    I1I.2.1 —  Distribution de la pression des terres

    U n e   p r e m i è r e s é r i e   d ' e s s a i s   a é té r éa l is é e s u r u n m o d è l e   r i g i d e   d e   r i d e a u d ' e n v i r o n   u n m è tr e d e

    h a u t e u r

      s e l o n

      l e

      m o d e

      o p é r a t o i r e

      s u i v a n t

      :

    — l ' é c ran é t a i t   t o u t d ' a b o r d   n o y é   d a n s   l e   s a b l e   l âch e u t i l i s é   p o u r   l e s  e s s a i s ,  l a   s u r f a c e   d u   s a b l e

    a f f l e u r a n t

      a u

      s o m m e t

      d u

      r i d e a u ,

    — l e

      s a b l e

      é t a i t

      e n s u i t e

      e n l e v é p a r é ta p e s à

      l ' a v a l

      d u

     r i d e a u j u s q u ' a u n i v e a u

      d e   d r a g a g e   c h o i s i ,  l e

    p o i n t d ' a n c r a g e

      é t a n t

      m a i n t e n u f ix e,

    — l e

      t i r a n t d ' a n c r a g e

      é t a i t r e l âch é

      p r o g r e s s i v e m e n t

      j u s q u ' à c e q u e l e

      m o m e n t

      f l é ch i s san t

      a t t e i g ne

    s a   v a l e u r m a x i m a l e .

    D a n s   l a

     p l u p a r t

      d e s

     e s s a i s

      u n e

      su r c h a r ge u n i f o r m e

      a ét é a p p l i q u é e à l a

     s u r f a c e

      d u

     s a b le r e t e n u

     p a r

    l e r i d e a u .

      A u

      c o u r s

      d e l ' e x p é r i m e n t a t i o n , d i f f é r e n t e s

      v a l e u r s

      d e l a

      s u r c h a r g e

      e t d i f f é ren t s

      n i v e a u x d ' a n

    c r a g e  o n t é t é a d o p t é s ( l e s p a r a m è t r e s d é fi n is s a n t l a g é o m é t r i e d e s m o d è l e s

      s o n t

      dé f in is

      figure

      11).

    A u x   d i v e r s s t a d e s

      d ' u n

      e s s a i

      l e s

      m e s u r e s   s u i

    v a n t e s   é t a i en t e f f e c t uées :

    —   m e s u r e d i r e c t e   d e l a   p r e s s i o n   d u s o l a u   m o y e n

    d e c a p t e u r s ,

      m e s u r e

      d e l a

     t e n s i o n

      d u

     t i r a n t d ' a n c r a g e ,

      m e s u r e

      d u d é p la c e m e n t d u

      p o i n t d ' a n c r a ge

      e t d u

    d é p l a c e m e n t

      v e r t i c a l

      a u

     m o y e n

      d e

      c o m p a r a t e u r s ,

      m e s u r e

      d e s

      c o n t r a i n t e s d a n s

      l e

      r i d e a u

      a u

      m o y e n

    d e j a u g e s

      d e

      c o n t r a i n t e s .

    L e s e s s a i s

      o n t d o n n é l e s r é s u lt a t s

      s u i v a n t s

      :

      a v a n t t o u t

      d r a g a g e   l a

      d i s t r i b u t i o n

      d e l a

    p o u s s é e e s t

      t r i a n g u l a i r e

      e t l a r é s u l ta n t e d e s

      e f f o r t s

    d e p r e s s i o n

      e s t

      c e l l e

      d o n n é e p a r l a th é o r i e d e

      C o u

    l o m b p o u r  u n é cr a n   l i s s e   ( l 'a n g l e   d e  f r o t t e m e n t s u r

    l e s o l - r i d e a u

      S = 0) ;

    — a u f u r e t à

      m e s u r e

      d u

      d r a g a g e , t a n t

      q u e

    l e p o i n t d ' a n c r a g e

      e s t

      m a i n t e n u fix e,

      l e s

      c o n t r a i n t e s

    d e

      p o u s s é e

      a u gm e n t e n t d a n s

      l a   z o n e   d u

      n i v e a u

    d ' a n c r a g e

      e t

      d i m i n u e n t

     a u  m i l i e u   d e l a p o r t é e

      l i b r e

      :

    u n   e f f e t d e v o û t e

      ( 2 )

      s e d é v e l o p p e e n e f fe t

      e n t r e

      l e

      p o i n t d ' a n c r a g e f ix e

      e t l e

      f o n d

      d e

      f o u i l le . P o u r

      d e s

    v a l e u r s

      d e a d e

      l ' o r d r e

      d e 0 ,6 à 0 ,8 , l a pou ssée résu l t an t e e s t éga l e à l a

     v a l e u r

      c a l c u lé e p a r l a t h éo r i e d e

    2

    C o u l o m b p o u r   8

      = —  

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

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    — le déplacement du point d'ancrage détruit l'effet de voûte et provoque la redistribution des

    contraintes de poussée suivant un diagramm e triangulaire, la poussée résultante demeurant inchangée.

    Cette redistribution se produ it pour un déplacement du point d'ancrage au plus égal à c'est-à-dire

    — les contraintes de butée augmentent lorsque la fiche du rid eau dim inue. La butée résultante

    passe de la valeur donnée par la théorie de Co ulomb pour   8  = 0 lorsque a est voisin de 0,7 à la valeur

    2

    correspondant

     à S =  — 

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

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    L e s e s s a i s   o n t ét é réa l i sés   c o m m e   i n d i q u é p r é c éd e m m e n t e n   f a i s a n t v a r i e r   l a   f iche,   l e   n i v e a u

    d ' a n c r a g e ,   e t l a   s u r c h a r g e   c ' e s t -à -d i r e l e s   c o e f f i c i e n t s  a,  (3 et q .  D i v e r s s o l s  p u l v ér u l e n ts m i s e n   p l a c e

    d a n s

      u n é ta t

      d e n s e

      e t

      d a n s

      u n é t a t l âch e o n t é t é u t i l i s és .

    L ' e n s e m b l e   d e s   e s s a i s   a été e f f ec tué en   p e r m e t t a n t   u n d é p la c e m e n t   d ' a n c r a g e .

    L ' é t u d e e x p é r i m e n t a l e a   t o u t d ' a b o r d   m o n t r é :

    — q u ' à l a

      r u p t u r e ,

      l e

      r i d e a u t r a v a i l l e

      e n b u t é e

      s i m p l e

      e t

      q u ' e n o u t r e ,

      u n e   f o r c e

      h o r i z o n t a l e

      d e

    c i s a i l l e m e n t   c o n s i d é r a b l e ( d u e   p r i n c i p a l e m e n t   à l a   c o m p o s a n t e v e r t i c a l e   d e l a p o u s s é e ) se   m o b i l i se   e n

    p i e d   d e   r i d e a u , c e l a q u e l l e   q u e   s o i t   l a f l e x i b i l i t é ;

    —   q u ' u n r i d e a u f le xi bl e d a n s   u n  s a b l e   l â c h e e t u n  r i d e a u r i g i d e d a n s   u n  s a b l e d e n s e   n e   s u b i s s e n t

    d e   d é p l a c e m e n t   s e n s i b l e   e n   p i e d   q u e   p o u r   d e s   v a l e u r s   t rès   f a i b l e s   d e l a   f i c h e   ( in f é r ie u r e s a u x   v a l e u r s

    a d o p t é e s e n   p r a t i q u e ) .

    C e s

      r é su l t a t s

      a p p a r a i s s e n t

      s u r l e s c h ém a d e l a

      f igure

      1 2 q u i r e p r é s e n t e n t l e

      c o m p o r t e m e n t

      d ' u n

    r i d e a u   r i g i d e   e t d ' u n  r i d e a u f l e x i b l e .

    P a r a i l l e u r s ,  l' i n t e r p r é t a t i o n d e s   e s s a i s   a été   p r i n c i p a l e m e n t   c e n t r ée s u r l a  v a r i a t i o n   d e s   m o m e n t s

    f léch issants  e t   d e l a   f o r c e   d ' a n c r a g e   e n   f o n c t i o n   d e l a f le x i b il it é d u   rideau.

    -5 -2,5 0 2,5 5 7,5 -5 -2,5 0 2,5 5 7,5 -5 -2, 5 0 2,5 5 7,5 »•

    Sable

      comp acté au-dessus de 0,6 H

    (3   = 0, q = 0

    F i g .  13 - In f lu enc e de la f lex ib i li té sur la  d i s t r i b u t i o n  des m om en ts f léchissants

    le

      l o n g

      d ' u n

      r i d e a u

      pour des v a l eu rs d i f f é ren tes de l a  fiche.

    I I I

      —  M o m e n t s f l éh i s sa n t s

    L e s c o u r b e s   r e p o r t é e s   s u r  l a

    f igure  13 ,  r e p r é s e n t e n t ,  p o u r t r o i s

    v a l e u r s

      d e l a

      f iche,

      l a

     d i s t r i b u t i o n

    d u

      m o m e n t   f léch issant rédui t

    = ^ le

      l o n g

      d u

      r i d e a u p o u r

    d i f férentes   v a l e u r s  d e l g  p  ( l a v a l e u r

    af fec tée à  c h a q u e c o u r b e   e s t l a

    v a l e u r

      d e l g

      p)   d a n s

      l e c a s d ' u n

    s a b l e   l âc h e e t d ' u n   s ab l e d e n s e .

    E l l e s  m o n t r e n t

      q u e l e s

      m o m e n t s

    f léch issants

      m a x i m a u x s o n t d ' a u

    t a n t p l u s f a i b l e s   q u e l g

      p

     e s t   p l u s

    é l evé c ' e s t -à -d i r e q u e l e  r i d e a u  e s t

    p l u s

      flexible.

    C e t t e d i m i n u t i o n   d e s m o

    m e n t s   f léch issants   l o r s q u e   p   c r o î t

    résu l t e   p r i n c i p a l e m e n t   d u  f a i t   q u e

    l a

      d i s t r i b u t i o n  d e l a b u t é e à   l ' a v a l

    d u

      r i d e a u  e s t l i é e p o u r u n e g r a n d e

    p a r t

      à la f lexibi l i té.

      C e l a

      e s t

      i l l u s

    t r é p a r le s  c o u r b e s   d e l a   f igure   14

    q u i

      r e p r é s e n t e n t l a

      d i s t r i b u t i o n

    d e

      l a b u t ée

      p o u r t r o i s r i d e a u x

      d e

    m ê m e   h a u t e u r m a i s   de f lexibi l i té

    d i f f éren t es : o n  r e m a r q u e   q u e  p l u s

    l e r i d e a u   e s t   f lexible , p lus   l e   p o i n t

    d ' a p p l i c a t i o n   d e l a b u t é e r é s u l

    t a n t e   s e   r a p p r o c h e   d u   f o n d   d e

    f o u i l l e .

    I l

      s ' e n s u i t   u n e   d i m i n u t i o n

    d e   l a p o r t é e d u   r i d e a u   q u i s e

    c o m p o r t e c o m m e

      u n e

      p o u t r e

    a p p u y é e a u   n i v e a u d ' a n c r a g e   e t

    a u

      p o i n t d 'a p p l i c a t i o n  d e l a b u t é e

    résu l t an t e .

      C e t t e d i m i n u t i o n

     d e l a

    p o r t é e s e

      t r a d u i t

      p a r u n e r éd u c

    t i o n   i m p o r t a n t e   d e s   m o m e n t s

    f léch issants ,

      c e u x - c i v a r i a n t

    c o m m e   l e   c u b e   d e l a p o r t é e .

    186

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

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    a )  R i d e a u   p e u   flexible.

    b )  R ideau f lex ib le .

    c )  R i d e a u   très   flexible.

    Fig.  14 - Influence   de la  f lex ibi l i té du  r ideau   sur la

    distr ibution

      des

     contraintes

     de butée.

    R o w e

      a p r o c é d é à  u n e  c o m p a r a i s o n   sys té

    m a t i q u e  des  m o m e n t s m a x i m a u x   r é d u i t s

      T

    ( m o m e n t s   f l échissants   m a x i m a u x   r a p p o r t é s   à

    H

    3

    ) c a l c u l é s à p a r t i r   d e s  m e s u r e s  e t d e s   m o m e n t s

    m a x i m a u x

      r é du i t s x

     m a x

      c a l c u l és e n b u t é e  s i m p l e

    p o u r

      u n e m ê m e   v a l e u r  d e s p a r a m è tr e s a , p , q , e n

    a d m e t t a n t  un  f r o t t em e n t s o l - r i d e a u   tel que

    L ' é t u d e

      a

      m o n t r é

      que le  r a p p o r t

    T

      max

    es t

      u n e

     f o n c t i o n

      d é c r o i s s a n t e

     de lg

     p

     et

     e s t   p r a t i

    q u e m e n t

      i n d é p e n d a n t e

     de

     ¡3

     et de q

      ( f i g . 15) . Le s

    c o u r b e s  lg p

      d é p e n d e n t

      s e u l e m e n t  du

    T

      max

    p a r a m è t r e

      a et de la

      c o m p a c i té

      du

      s o l ,

      m a i s

    l ' i n f l u e n c e

      de a  é t a n t   a s s e z f a i b l e p o u r  les va

    l e u r s  u s u e l l e s  de la   f iche   (0,6 < a ).

    (a )

      q :

     0-0.1-0.2

    - 3 . 5

      -3.0 -2.5 -2.0

      lg p

    - 3 . 5

      -3.0 -2.5 -2.0  lg

     p

    m

    N

    a =

      0,8

    ••Sa

    0

     = 0

      q

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    12/36

    i l

    III.2.2.3

      —

      Force d'ancrage

    L e s f o r c e s d ' a n c r a g e  T  m e s u r é e s a u  c o u r s   d e s  e s s a i s   o n t é ga l e m e n t  été c o m p a r é e s a u x  v a l e u r s Tb

    c a lc u l ée s p a r l a m é t h o d e d u   r i d e a u s i m p l e m e n t   b u t é ,  p o u r   l e s m ê m e s   v a l e u r s  de a, p et q.

    oo

    100

    ,  80

    6 0

    4 0

    100

    »

      8 0

    6 0

    4 0

    B : 0

      q

    = 0

     à 0.2

    \

    ^

    a=o.8

    {

    0  = 0.7

    {

    a

     = 0.6

    -

    a = ô 7 8

    -

    O=0.7

    L o

     = 0.6-

    4.0

    -3 .5

    -3,0

    •2,5

    -2 ,

    ig

    1 ^

    P :

     0 q :

     o à

     0.2

    — _

    £ .= 0.8

    0.7

    V *

    — _

    £ .= 0.8

    0.7

    ¿ = 0 . 6

    « = 0.8~~

    d=~0.7

     -

    3=0.6

    Fig.  17-Inf luence

      de la

      f lexibi

    lité  sur la  tens ion   du t i rant.

    -4 0

    -3

      5

    -30 -2,0

    g p

    S i

      l ' o n  p r e n d   la  v a l e u r Tb c o m m e   r é f é ren ce   i l a p p a r a î t q u e  :

    — T / T b   d i m i n u e l o r s q u e   la f l e x i b i li t é d u   r i d e a u a u g m e n t e   (fig. 17);

    — T / T b d é c r o ît p e u

     p o u r

      l e s d ép l a c e m e n t s

      d ' a n c r a g e

      q u i se

     p r o d u i s e n t

      e n

      p r a t i q u e ;

    — T / T b   p e u t a u g m e n t e r   c o n s i d é r a b l e m e n t   au n i v e a u   d ' u n  t i r a n t  (de 2 0 à  5 0 %)  d u   f a i t   d ' é v e n

    t u e l s   d é p l a c e m e n t s d i f f é r e n t i e l s   des  a n c r a g e s ;

    — T / T b c r o ît   a v e c  la s u r c h a r g e   a p p l i q u é e   à  l a  s u r f a c e   d u s o l q u i s e t r a n s m e t   a u  t i r a n t l o r s q u e le

    s o l

      tasse .

    Bibliographie  onsultée [3, 5,

     6].

    IV

      -

      ÉTUDE THÉORIQUE

      A P P R O F O N D I E

      D E S

     RI DE AU X S O U P L E S

    A V A N T  LA

      R U P T U R E

    L ' é t u d e t h é o r i q u e d ' u n   r i d e a u s o u p l e t r a v a i l l a n t d a n s   des c o n d i t i o n s   d i f f é ren t es   de la  r u p t u r e

    i m p l i q u e

      la

     c o n n a i s s a n c e

      de la

     r e l a t i o n e x i s t a n t e n t r e

      la r é ac t io n d u s o l et le d é p la c e m e n t d u

     r i d e a u .

    L a  p l u p a r t   d e s   a u t e u r s a y a n t   é t ud i é  les r i d e a u x s o u p l e s   de f a ç o n   a p p r o f o n d i e   o n t   a d m i s   u n e   r e l a t i o n

    l i n éa i r e

      e n t r e

      c e s

     d e u x

      p a r a m è tr e s et o n t fo n d é

      l e u r s c a l c u l s

      s u r l' é q u a t i o n g é n é r a le d e s

     p o u t r e s r e p o s a n t

    s u r

      sol é l a s t i que .

    B l u m

      ( c i t é  par R o w e  [7]),  R o w e  [7, 8],

      R i c h a r t

      [9], M é n a r d ,

      B o u r d o n

      et

      G a m b i n

      [11, 12] ont

    a b o r d é  le  p r o b l èm e   d ' u n e   f a ç o n   q u e l q u e   p e u d i f fé r e n t e  d a n s  la f o r m e m a i s a d m e t t e n t  é ga l e m e n t u n

    c o m p o r t e m e n t  é la s t iq u e d u s o l .

    D a n s

      c e q u i  s u i t ,  o n   r a p p e l l e   l e s  p r i n c i p a u x   résul ta ts   c o n c e r n a n t le m o d u l e   d e r éa c t i o n , p a r a m è t re

    q u i

      r e l i e  la r é a c t i o n   du s o l et le  d ép l a c em e n t d u   r i d e a u   et  l ' o n  e x p o s e  les g r a n d e s l i g n e s   d e s   t r a v a u x

    t h é o r i q u e s  de

      R o w e

      ( t h é o r i e s   et r é s u l t a t s )   a i n s i  que la m é th o d e   de  c a l c u l  p r éc o n i sé e p a r M é n a r d  et

    B o u r d o n .

    4.  O n   verra dans   ce  q u i  suit q ue des  restr ic tions  ont été ultérieurement apportées  p ar  R o w e  à  l 'ut i l isat ion   de s  courbes  d e

    réduction   dans certains   cas d'écoulement.

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    13/36

    I V . l  —   M O D U L E  D E R É A C T I O N

    IV.1.1 — Définition

    C o n s i d é r o n s u n é cr a n   p r e n a n t a p p u i s u r u n  m a s s i f  d e   s o l ,  e t   s o i t   p  l a p r e s s i o n   d e  c o n t a c t   s o l -éc ran .

    L e m o d u l e   d e r é a c t io n k d u s o l e s t l e   r a p p o r t   d e l a   p r e s s i o n   p a u d é p l a c e m e n t y d e l 'é c r a n r é s u lt a n t d e

    l ' a p p l i c a t i o n   d e p .

    L o r s q u e  l ' é c ran e s t   h o r i z o n t a l ,   p a r   e x e m p l e   d a n s   l e c a s   d ' u n e f o n d a t i o n s u p e r f i ci e l le ,  l e dép l a

    c e m e n t  d e l 'é c ran e s t l i é a u  m o d u l e   d e r éa c t i o n   v e r t i c a l  k

    s

    .

    D a n s   l e c a s d ' u n   r i d e a u   d e   p a l p l a n c h e s

      c ' e s t

      l e   m o d u l e   d e r é a c t io n   h o r i z o n t a l  k

    h

      d u s o l q u i

    d é t e r m i n e l e d é p l a c e m e n t d u   r i d e a u .

    C o n s i d é r o n s l e

      r i d e a u

      a n c r é r e p r é s e n t é

      f igure

      18,

     d o n t

      l a

      f iche

      e s t

      s u f f i sa m m e n t f a i b l e p o u r   q u ' i l

    s u b i s s e   u n d é p la c e m e n t   s e n s i b l e .

    D è s q u e le   rideau   a   s u b i  u n d é p l a c e m e n t t r ès   f a i b l e ,   l a

    p o u s s é e

      m i n i m a l e

      d e s

      t e r r e s

      e s t m o b i l i s é e à

      g a u c h e

      d u

     r i d e a u .

      C e

    p e t i t  d é p l a c e m e n t   p r o v o q u e   u n e   a u g m e n t a t i o n   d e l a r é a c t io n d u

    s o l  s u r l a   p a r t i e d r o i t e   d u   r i d e a u ,   r é a c t i o n   i n i t i a l e m e n t   éga l e à l a

    p r e s s i o n  d e s   t e r r e s   a u  r e p o s . C e t t e a u g m e n t a t i o n   é t an t   i n s u f f i s a n t e

    p o u r  é q u i l i b r e r l a p o u s s é e d e s   t e r r e s ,   l e   r i d e a u c o n t i n u e   d e s e

    d é p l a c e r ,

      m o b i l i s a n t

      d e s

      c o n t r a i n t e s

      d e b u t é e s u p p l é m e n t a i r e s

    j u s q u ' à c e q u e l' éq u i l i b r e   s o i t a t t e i n t .

    S o i e n t   e n u n  p o i n t   M s i tué à l a   p r o f o n d e u r   z   a u - d e s s o u s   d u

    f o n d   d e   f o u i l l e

    — p

    a

      l a   c o n t r a i n t e   d e p o u s s é e ;

    — y

    0

      l e d é p l a c e m e n t n é c e s s a i r e à l a   m o b i l i s a t i o n   d e l a

    p o u s s é e ;

    — CT

    h

    ,

      c

    v

      l e s   c o n t r a in t e s h o r i z o n t a l e   e t  v e r t i c a l e   e n u n   p o i n t

    d u

      s o l ;

    — K =

      o

    h

    / a

    v

    ;

    — p

    0

      =

      K

     oYZ  >   K

    0

    y z   l a   c o n t r a i n t e   d e b u t é e   c o r r e s p o n

    d a n t e ;

    — K

    0

      l e   c o e f f i c i e n t   d e   p r e s s i o n   d e s   t e r r e s   a u   r e p o s   ;

    — K'

    0

      l a   v a l e u r   d e K à   l ' a v a l  d u   r i d e a u  ;

    — y le d é p l a c e m e n t   t o t a l ;

    — p

    b

      l a   c o n t r a i n t e   d e b u t é e   c o r r e s p o n d a n t e .

    N é g l i g e a n t y

    Q

      p a r

      r a p p o r t

      à y , l e

      m o d u l e

      d e r éa c t io n d u s o l

    à l a   p r o f o n d e u r   z e s t d é fi n i p a r   l ' e x p r e s s i o n

    , _ P b — P o

    K-h —

    y

    IV.1.2 — Étude

    L a

      f o r m e   d u

     m o d u l e

      d e r é a c t i o n , s es

      v a r i a t i o n s

      a v e c   l a

     p r o f o n d e u r ,

      a v e c   l a

      f iche

      d u

     r i d e a u ,

     e t c . ,

    o n t  é t é é tu d i é e s p a r  p l u s i e u r s a u t e u r s p a r m i le s q u e l s T e r z a g h i ,

      R o w e ,

      M é n a r d ,   B o u r d o n   e t   H o u y .

    —   T e r z a g h i  [3]   a d m e t  e n p r e m i èr e   a p p r o x i m a t i o n   q u e l e   m o d u l e   d e r é a c t i o n e s t i n d é p e n d a n t d e

    l a   p r e s s i o n   d e   c o n t a c t ,  c e q u i  r e v i e n t  à c o n s i d é r e r q u e l e s o l s e   c o m p o r t e   d e fa ç o n é l a s t i q u e .

    I l

      é t u d i e

      l ' i n f l u e n c e

      d e l a

      f iche

      d u

      r i d e a u

      e n c o n s i d ér a n t

      d e u x

      é c r a n s d e

      f iches

      d i f fé r e n t e s , D i e t

    D

      = n D i p l a c és   d a n s   l e m ê m e s o l ( f i g. 1 9 ) e t s e d ép l a ç a n t p a r a l l è l e m e n t à   l e u r p o s i t i o n i n i t i a l e .  L e

    d é p l a c e m e n t n é c e s s a i r e   p o u r m o b i l i se r   l a m ê m e   p r e s s i o n   p à l a m ê m e   p r o f o n d e u r   l e   l o n g  d e s   d e u x

    r i d e a u x   e s t   d a n s   l e   r a p p o r t   d e s   f iches.  E n e f fe t l e s d i m e n s i o n s   d e l a  z o n e   d e s o l i n t ér e s s ée p a r l e d é p l a

    c e m e n t   d ' u n  r i d e a u ( b u l b e  d e s   p re s s io n s ) v a r i e n t p r o p o r t i o n n e l l e m e n t   à l a   f iche   e t l e   m o d u l e   d ' é l a s t i

    c i t é d u s o l e s t

     c o n s t a n t s u r u n e

     m ê m e

      h o r i z o n t a l e ;

     i l

     s ' e n s u i t

     q u e l e d é p la c e m e n t y d e l 'é c r a n d e

      f iche

      D e s t

    y   = n y i

    y i

      : d é p l a c e m e n t d e l 'é c r a n d e

      f iche

      D i .

    189

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    14/36

    y a t l y ,

    F i g .

      19 -

      Bu l b e s

      des

      p r e s s i o ns

      de

      d eux

    r i d e a u x  de

      f i che s

      différentes.

    D a n s  ces   c o n d i t i o n s

    fciu   _^ y i

      = n

      _ D

    k

    h

      p D /

    k

    h

      = k

    h l

      ^

    L e m o d u l e

      d élasticité

      d ' u n e a r g i l e r a i d e

      étant

      p r a t i q u e m e n t

      indépendant de la

      p r o f o n d e u r ,

      le

    m o d u l e

      de réaction est

     c o n s t a n t s u r t o u t e

      la

     h a u t e u r

     de l écran

      p o u r u n e f ic h e

      donnée. Si k

    h l

     est le

      m o d u l e

    d e   réaction le   l o n g d ' u n  écran   t y p e   tel que D i   s o i t  égal à l unité de   l o n g u e u r (T e r z a g h i p r e n d  D i = 1 ft)

    k

    h

      a   p o u r e x p r e s s i o n

    k

    h

      = k

    h l

      p

    L e m o d u l e   d élasticité d u n  s a b l e v a r i a n t   linéairement

      a v e c

      la  p r o f o n d e u r   i l en est de même du

    m o d u l e

      de réaction le

      l o n g d ' u n

     écran de

      f iche

      donnée et l o n a

    k

    h

      = m

    h

      z

    C o m p t e t e n u   de l hypothèse sur l élasticité du so l est indépendant de p et ne dépend que des

    propriétés du so l.

    D a n s   ces   c o n d i t i o n s

    z

      z

    k h

      = m

    h

    i D i  = l

    h

      ^

    a v e c  l

    h

    m

    h i

      est la  v a l e u r   de mh  c o r r e s p o n d a n t   à une   f iche   D i   p r i s e  égale à l unité de   l o n g u e u r .

    m m   D ]

    D a n s   le cas des   r i d e a u x   encastrés schématisés   f i g u r e   20   d o n t   le   p i e d   ne   s u b i t a u c u n   déplacement

    ( s ab l e s

      d e n s e s )

     ou un déplacement   v e r s   l a   g a u c h e

      ( a r g i l e

      r a i d e) , T e r z a g h i p r o p o s e   les   e x p r e s s i o n s

      s u i

    v a n t e s

      de k

    h

      :

    Sable

    Z   <   Z i ,  k

    h

      = l

    h

     z/D

    z   > zi , kh très  g r a n d

    F i g . 20

    Argile  raide

    z   < D , k

    h

      =   k h i   1/D

    z   > D , k

    h

      = k

    s

      =   k

    s l

    / D "

    k

    s l

      étant le  m o d u l e  de réaction  v e r t i c a l e   mesuré   s o u s  un écran  h o r i z o n t a l  de  l a r g e u r  unité (1 ft).

    190

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    15/36

    —   S e l o n

      R o w e

      [7] , l ' e x pé r i e n c e e t l a thé o r i e

      q u ' i l

      a é tab l i e   c o n c e r n a n t   l a l o i d e   c o m p o r t e m e n t

    d e s m i l i e u x g r a n u l a i r e s

      [14]

      m o n t r e n t

      q u e

     d a n s

      l e c a s d e s

      s a b l e s

      l a

      p r e s s i o n

      p d é v e l o p p é e p a r le

      m o u

    v e m e n t

      d e l' é c ran

      n ' e s t

      p a s u n e

     f o n c t i o n

      l i né a i r e de z e t y

      m a i s d o i t

      ê t r e de l a

      f o r m e

    P

      =

    m z y

    n

    n   é t a n t u n  c o e f f i c i e n t   in fé r i eur à l 'un i té .  C e p e n d a n t , p o u r   l e s   b e s o i n s   d u   c a l c u l  p r a t i q u e ,  i l p r é c o n i s e

    d e p r e n d r e

      n = 1 é tan t

      e n t e n d u

      q u e m d é c r o ît

      p o u r

      d e

      fo r te s a u g m e n t a t i o n s

      d e z e t d e y .

      D a n s

      c e s

    c o n d i t i o n s  l e   m o d u l e   d e   r a i d e u r   m   c o r r e s p o n d   a u  c o e f f i c i e n t   l

    h

     d e   T e r z a g h i .

    R o w e

      p r o p o s e d ' a d o p t e r p o u r   le s   a r gi l e s l ' e x p r e s s i o n   é t a b l i e p a r   T e r z a g h i

    T

    P. :

    M .

    — M é n a r d ,   B o u r d o n   e t   H o u y   [10]  r e l i e n t   l e   m o d u l e   d e r é a c t i o n a u  m o d u l e   p r e s s i o m é t r i q u e .

    L a

      r e l a t i o n e n t re   l e d é p l a c e m e n t   m o y e n   d ' u n

    é c ran e t l a  p r e s s i o n   p   u n i f o r m e

      q u ' i l  e x e r c e

      s u r  l e s o l

    e s t

      repr ésentée f ig.

      2 1 . C e t t e c o u r b e

      m e t e n é v id e n c e

    u n e p h a s e

      d e d é f o r m a t i o n p s e u d o - él a s ti q u e q u i

    c o r r e s p o n d   a u x  v a l e u r s   d e p   h a b i t u e l l e m e n t   uti l isées

    d a n s   l e s   p r o j e t s .

    P a r t a n t d e  c e t t e

      c o n s t a t a t i o n ,

     M é n a r d ,

     B o u r d o n

    e t H o u y   dé du i s e n t l e  m o d u l e   d e ré a c t io n k d u  m o d u l e

    p r e s s i o m é t r i q u e E e n   c a l c u l a n t   l a   p r e s s i o n   p né c e s

    s a ir e p o u r p r o v o q u e r u n  d é p la c e m e n t u n i t é d u r id e a u .

    P o u r   c e

      f a i r e

      i l s c o n s i d è r e n t l e

     r i d e a u

     e t s o n s y m é t r i

    q u e

      p a r

     r a p p o r t

      à l a

     s u r f a c e

      d u

     s o l c o m m e u n e f o n d a

    t i o n   s u p e r f i c i e l l e v e r t i c a l e s ' a p p u y a n t   s u r l e   m a s s i f

    s e m i - i n f i n i  r e p ré s e n té   f igure   22 .

    L ' a p p l i c a t i o n   d e l a  f o r m u l e   d u  t a s s e m e n t d ' u n e

    f o n d a t i o n s u p e r f i c i e l l e

      à

      p a r t i r

      d u

      m o d u l e p r e s s i o

    m é t r i q u e

      c o n d u i t

      à

      l ' e x p r e s s i o n

    O  l 'z   ph a s e   élastique

    P c

      P ,.

      ph a s e

      pseudo-élas l ique

    P

    e

      P ,   ph a s e p l a s t i q u e

    F i g .  21   - C o u r b e d u d é p l a c e m e n t m o y e n e n  f o n c t i o n  de

    la

      p r e s s i o n d ' u n r i d e a u  vert i ca l  e xe rça nt u ne p re ss i on

    u n i f o rm e su r l e so l .

    Fo nda t i o n

    é q u i v a l e n t e

    1

    k h

    ah

    . T

    13   ( 0 , 0 9 h )

    2

    h   é t a n t l a   f i c h e   d u  r i d e a u ,

    a  u n  c o e f f i c i e n t   c a r a c t é r i s ti q u e d u s o l é g a l à — p o u r

    1 2

    l e s s a b l e s   e t   g r a v e s , — p o u r   l e s   l i m o n s   e t —  p o u r

    l es

    2 h

    T T T T T T

    Massif

    semi   -

      in f in i

    à  sur face

    verticale

    a r g i l e s .

    C e t t e f o r m u l e m o n t r e

      q u e l e

      r a p p o r t E / k

    h

      c r o î t

    a v e c  l a   f iche   d u   r i d e a u ,  c ' e s t - à - d i r e q u e k

    h

      d é c r o î t

    l o r s q u e   l a   f i c h e a u g m e n t e .

    IV.1.3 —

      Evaluation

    IV.1.3.1  — Matériaux pulvérulents

    T e r z a g h i   [13]  d o n n e p o u r   l e s   s a b l e s   d e   d i v e r s e s

    c o m p a c i t é s d e s   v a l e u r s   d e l h d é d u i t e s   d ' o b s e r v a t i o n s

    s u r  o u v r a g e s .  C e s   v a l e u r s   d e   l

    h

    ,  r e g r o u p é e s   d a n s   l e

    t a b l e a u   I  c o r r e s p o n d e n t   à   l ' i n t e r v a l l e   d e   c o n t r a i n t e s

    ( f i g .  23 ) dé f i n i e s par

    K o  < K < - K

    p

    F i g .  22   -  P r i n c i p e  d u  c a l c u l  d u m o d u l e d e r é a c t i o n p a r

    la   m é t h o d e p r e s s i o m é t r i q u e .

    F i g .  23 -

      C o u r b e d u r a p p o r t d e s  c ont ra in te s  e n

      f o n c t i o n

    d u  d é p l a c e m e n t p o u r u n

      r i d e a u

      de

      fiche

      D

      b a t t u

      da ns du

    sable .

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    16/36

    a v e c

    — K = —

      r a p p o r t

      d e s

      c o n t r a i n t e s h o r i z o n t a l e

      e t

    Tz

    v e r t i c a l e

      à

      l ' a v a l

      d u

      r i d e a u

      ( f i g . 24 ) ;

    — K '

    0

      v a l e u r

      d e K

      p o u r

      l a

      v a l e u r

      d u tr ès

      f a i b l e

    d é p l a c e m e n t n é c e s s i t é

      p o u r

      l a

      m o b i l i s a t i o n

      d e l a

    po u s s é e ;

    K

    p

      c o e f f i c i e n t

      d e b u t é e .

    F i g .

      24

    T A B L E A U   I

    C o m p a c i t é

    L â c h e

    M o y e n n e D e n s e

    K ' o

    0,4

    0,8

    1,2

    lh   s a b l e   s e c  (t/m

    3

    )  o u   h u m i d e

    80 256 640

    l

    h

      s a b l e

      i m m e r g é

      (t/m

    3

    )

    51 160 415

    R o w e

      [7 ] a éva l ué d e d i f fé r e n te s m an i è r e s l e

    m o d u l e

      d e

      r a i d e u r

      m de d i f f é r e n ts

      s o l s

      pu l vé ru l e n ts :

    — e n

      e x p l o i t a n t

      l e s r é s u l ta t s de s e s

      e s s a i s

      s u r

    m o d è le s a u  m o y e n   d e l a m é t h o d e d e  c a l c u l  d e s  r i d e a u x

    q u ' i l

      a é tab l i e ;

    — à

     p a r t i r d ' e s s a i s

      r é a l i s és a u

     m o y e n

      d e

      p l a q u e s

    r i g i d e s .

      U n e

      p l a q u e

      d e

      p r o f o n d e u r m i n i m a l e

      3 0 c m

    e t

      d e

      l a r g e u r m i n i m a l e

      6 0 c m e s t p l a c é e

      d a n s

      u n

    é c h a n t il lo n d u s o l à é tu d i e r . O n l u i a p p l i q u e   e n t ê t e

    u n  e f f o r t

      d e   r e n v e r s e m e n t   q u i   p r o v o q u e   l a   r o t a t i o n

    d e   l ' éc r a n e t l ' o n d é d u i t l a   v a l e u r   a p p r o c h é e d e m d e

    l a

      c o u r b e m o m e n t - a n g l e   d e   r o t a t i o n .  L a   f o r m u l e

    d ' o ù l ' o n

      t i r e

      m ( f i g . 25 ) e s t é tab l i e à

      p a r t i r

      d e l a

    t h é o r i e d e

      R o w e

      c o n c e r n a n t

      l a l o i d e

      c o m p o r t e m e n t

    d e s s o l s

      pu lvéru le nts [14] ;

    — e n

      a p p l i q u a n t

      c e t t e   t h é o r i e a u

      c a l c u l

      d i r e c t

    d u

      m o d u l e

      d e

      r a i d e u r

      s u r l a

      b a s e

      d e s

      c o u r b e s c o n

    t r a i n t e s - d é f o r m a t i o n s

      o b t e n u e s

      à

      p a r t i r d ' e s s a i s

    t r i a x i a u x  o u d e   c i s a i l l e m e n t d i r e c t .

    I l  a é ga l e m e n t u t il is é u n e m é t h o d e   i n d i r e c t e

    d a n s l a q u e l l e

      i l d é d u it m d u

     m o d u l e

      d e

      r a i d e u r

     d ' u n

    s o l

      t y p e   p a r l 'i n t e r m é d i a i r e  d ' e s s a i s   d e   c i s a i l l e m e n t

    o u   œ d o m é t r iq u e ( s u r œ d o m è t r e sp é ci a l d e   g r a n d e s

    d i m e n s i o n s )

      r é a li s és s u r l e s o l

      t y p e

      e t l e s o l é tud i é .

    C e s   d i ff ér e n t e s m é t h o d e s o n t d o n n é d e s r é su l

    t a t s c o n c o r d a n t s d o n t  l e s   v a l e u r s m o y e n n e s s o n t

    r é c ap i tu l é e s   d a n s   l e   t a b l e a u   I I .

    C e s v a l e u r s s o n t

      c o n s i d é r a b l e m e n t

      p l u s f o r t e s

    q u e c e l l e s

      d o n n é e s p a r

      T e r z a g h i .

    F i g .

      25

    M   3 6 a

    m = — • 

    D -

    1

      r

    avec   M = F x

    x

      1

    D   3 ( 1 — a )

    a  étant le  r a p p o r t   de la  p r o f o n d e u r   d e l a  f ou i l l e   à la  l on g u e u r

    d u

      r i d e a u .

    T A B L E A U

      I I

    T y p e

      d e s o l

    l g

      m

    (m

      e n

      l b / f t

    3

    )

    m   (t/m

    3

    )

    Sab l e d e n s e 6 ,10 20

     000

    S a b l e  l â c he

    4,75

    900

    ( 90 %   s a b l e

    M e l a n g e

      ]

    ( 10 %

      m i c a

    4,45

    450

    L i m o n  s e c lâ c he

    4,08

    190

    C e n d r e s   l â c he s

    3,77 90

    192

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    17/36

    R o w e   [7 ] a é ga l e m e n t a b o r d é l e p r o b l è m e d e l a d ét e r m i n a t i o n d u   m o d u l e   d e   r a i d e u r   d e s   s o l s

    p u l v é r u l e n t s i m m e r g é s e t   s o u m i s   o u n o n à u n éc o u l em e n t . I l a m o n t r é q u e l ' o n  p e u t a d m e t t r e  e n   p r e

    m i è r e

      a p p r o x i m a t i o n

      q u e l e

      m o d u l e

      d e

      r a i d e u r

      e s t

      s e n s ib l em e n t p r o p o r t i o n n e l

      e n

      p o i d s

      spéc i f i que

    e f f e c t i f

      d u s o l .

    ï i = Y ' — ÏTw

    es t l e

      g r a d i e n t h y d r a u l i q u e m o y e n

      l e

      l o n g

      d u

      p a r e m e n t a v a l

      d u

      r i d e a u ,   y

    ;

      l e

      p o i d s

      spéc i f i que

    e f f e c t i f

      d u

     s o l ,

      y l e

     p o i d s

      s p é c i fi q u e d é j a u g é d u s o l e t   y

    w

      l e

      p o i d s

      s p é c i f i q u e d e

      l ' e a u .

    Su r  l e

     p l a n

      p r a t i q u e   i l p r é c o n i s e d e d é t e r m i n e r l e  m o d u l e   m d e s  c o u c h e s   i m m e r g ée s à  p a r t i r d ' e s s a i s

    d e  p é n é t r a t i o n ,   l ' a p p a r e i l l a g e a y a n t   é t é p r é a l a b l e m e n t é t a l o n n é   d a n s   d e s   c o u c h e s   d e   s o l s s e c s   d e d i f f é

    r e n t e s  c o m p a c i t é s e t   d o n t   l e   m o d u l e   d e   r a i d e u r   a é t é d é t e r m i n é e n   l a b o r a t o i r e   p a r u n e d e s m é t h o d e s

    e x p o s é e s   c i - d e s s u s .

    IV.1.3.2

      —

      Argiles  raides

      à très

      raides

    T e r z a g h i  [ 13 ] p réco n i s e d ' éva lue r k

    h

      p o u r   c e s   a r g i l e s   à   p a r t i r   d e   le u r m o d u l e   d e r éa c t i o n   v e r t i

    c a l e  k

    s

    i :

    k

    h

      = ^ ^   ( r id e a u s i m p l e m e n t   b u t é )

    ^

    h =

      3 L V   ( r i d e a u   e n c a s t r é )

    ( l e s n o t a t i o n s s o n t c e l l e s   d e l a   f i g u r e   20)

    k

    s l

      é t an t l e

      m o d u l e

      d e r é a c t i o n

      v e r t i c a l e

      d u s o l c h a r gé p a r u n e

     s e m e l l e

      d e

      gr a n d e l o n g u e u r

      e t d e

    u n

      p i e d

      d e

      l a rg e .

    D e s v a l e u r s   c a r a c t é r i s t i q u e s d e k

    s J

      s o n t   d o n n é e s   d a n s   l e   t a b l e a u   I I I .  E l l e s   o n t é té   o b t e n u e s   ap rès

    c o n s o l i d a t i o n   c o m p l è t e d e

      l 'a r g i l e s o u s

      le s

      c h a r g e s

      a p p l i q u é e s .

    T A B L E A U

      I I I

    C o n s i s t a n c e  d e   l ' a r g i l e R a i d e

    T r è s

      r a i d e D u r e

    C

    u

      (t/m

    .2)

    5  - 10 10   - 20 20

    P l a g e   d e   v a r i a t i o n   d e k

    s l

      (t/m

    3

    ) 1 6 0 0 - 3 2 0 0 3 2 0 0 - 6 4 0 0 >  6400

    V a l e u r

      p r o p o s é e d e k

    s l

      (t/m

    3

    ) 2400 4800 9600

    R o w e

      [8] a

      r e p r i s

      le s

     f o r m u l e s

      d e

      T e r z a g h i d a n s l e s q u e l l e s

      i l

     f a i t

      a p p a r a î t r e l e s p a r a m è t r e s

      a ,

     D e t

    D '  c a r a c t é r is a n t l a g é o m é t r i e d u   r i d e a u   e t l e   n o m b r e

    C

    d e

      s tab i l i té S = —-

      ( n o t a t i o n s

      d e l a

      figure

      26 ) .

    y h

    E n  a d m e t t a n t   l a   r e l a t i o n   k

    s l

      = 320 C

    u

      t i rée

    d e s v a l e u r s   p r o p o s é e s p a r  T e r z a g h i  i l  o b t i e n t l ' e x p r e s

    s i o n  s u i v a n t e

    n i

    y

    1

    320

    a v e c   n =   y p o u r   u n   r i d e a u s i m p l e m e n t   but é

    32 0

      , D

    e t  n = - j -  y   —   p o u r   u n   r i d e a u e n c a s t r e .

    L e n o m b r e   n   v a r i a n t p e u ,   k

    h

      d é p e n d   e s s e n t i e l l e

    m e n t

      d u

      n o m b r e

      d e s t ab i l i t é S .

    S   =

      C J y h

    a

      = D / H

    F ig . 26

    193

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    18/36

    1

    IV.

     1.3.3

     —

      Évaluation

      à

     partir

      de Y'essai

      pressiométrique

    D a n s le c a s  d ' u n r i d e a u s i m p l e m e n t   b u t é de  fiche h,  M é n a rd  et B o u r d o n  [11] t i r e n t k

    h

     d e l a   f o r m u l e

    étab l i e   p o u r   u n  r i d e a u   e x e r ç a n t u n e  p r e s s i o n u n i f o r m e   s u r  le sol

    j _   _ 1

    k

    h

      ~ Ë

    ^

      +

      13 (0 ,09

     h )-

    P o u r   u n  r i d e a u   e n c a s t r é, i l s d é t e r m i n e n t  k

    h

      d a n s  la z o n e  en b u t é e a u  m o y e n  de la m ê m e   f o r m u l e ,

    e n s u b s t i t u a n t à h la  fiche   é q u i v a l e n t e   a  ( d i s t a n c e e n t r e   le  f o n d   de  f o u i l l e  et le  c e n t r e  de  r o t a t i o n du

    2

    r i d e a u ,

      c ' e s t -à -d i r e   la h a u t e u r de b u t é e , g é n é ra l e m e n t de  l ' o r d r e  de - h).

    L a  v a l e u r  de E  p r i s e  en  c o m p t e  est E q ou m o d u l e m o y e n e n t re  les p r o f o n d e u r s  0,5 m et 0,7 h

    c o m p t é e s

     à

     p a r t i r   d u  f o n d

      de

     f o u i l l e

      (la

     ré a c t i o n d u s o l e s t n é g l i gé e   s u r

     le

     p r e m i e r   d e m i - m è t r e   p o u r t e n i r

    c o m p t e f o r f a i t a i r e m e n t

      de la

     d éc o m p r e s s i o n

      du

     s o l

     en

     f o n d

      de

      f o u i l l e )

    1  »0,7  h

    E q

      = pr^r-,

      ttt

      E (z) dz

    M

      0 ,7 h —0 , 5

     

    o,5

    w

    L a

      v a l e u r

      k

    h 2

     de

     k j ,

     en

     c o n t r e - b u t é e

      est

     supér i eur e

     à la

     v a l e u r

      k

    h

    ( en

     b u t é e .

      L e u r r a p p o r t

      x, qui

    p e u t   ê t r e t r ès supér i eur

     à 2, est

     g é n é r a le m e n t   p r i s   éga l

     à 3

     d a n s

      les

      c a l c u l s .

    I V . 2

     —

      É T U D E T H É O R I Q U E D ' U N  R I D E A U   A N C R É   B A T T U D A N S

      U N

     S O L P U L V É R U L E N T

    H O M O G È N E (T H É O R I E

      D E

      R O W E )

    I V . 2 . 1  —

      T h é o r i e

    IV.2.1.1  —

      Hypothèses

      et

     principe

      du  calcul

    R o w e

      a

     é t u d i é

     le  c o m p o r t e m e n t d ' u n r id ea u b a t t u d a n s

      u n

     sol

      p u l v é r u l e n t h o m o g è n e

     à  p a r t i r de

    l ' é q u a t i o n d e s

     p o u t r e s

      s u r

     a p p u i c o n t i n u

      é l a s t i q u e a p p l i q u é e

     à la p a r t i e  en  fiche

      d u

      r i d e a u

    d

    4

    y

    d x

    4

      P b  = f (x, y)

    o u

    —   E  m o d u l e   d ' é l as t i c i t é  du  r i d e a u ,

    —   I  m o m e n t d ' i n e r t ie  du  r i d e a u ,

      y

      d é p l a c e m e n t

     du r i d e a u  à la p r o f o n d e u r  x,

      P

    a

      c o n t r a i n t e   r ésu l t an t e

      de

      p o u s s é e

      à la

      p r o f o n

    d e u r  x,  Fig.  27

      P

    b

      c o n t r a i n t e  de

     b u t é e

     à la p r o f o n d e u r  x,

    —   x =  E D p r o f on d e u r   d ' u n  p o i n t  du r i d e a u   c o m p t é

    p a r r a p p o r t

      au

     f o n d

      de

      f o u i l l e .

    C o m m e

      on l' a vu

      p r é c é d e m m e n t ,   R o w e

      d

    jj

    a d m e t p o u r

      la

     r é a c t i o n

     de

     s o l   l ' e x p r e s s i o n

    P b

    m x y

    15

    m   é t a n t le  m o d u l e  de r a i d e u r du  s o l .

    D =

     (1-cOH

    Surcharge

      qYH

    U 1 1 U U U

    = h

    X S E D

    Pb

    P H

    Tirant

    m x y

    L ' é q u a t i o n  d e v i e n t a l o r s

    P T

      çHy

    *  dx

    4 _ P a

      (1—«)H

    a v e c  les n o t a t i o n s  de la  figure 27.

    R o w e   é c r i t l ' é q u a t i o n

     de la

      d éf o r m é e d u   r i d e a u d a n s   s a  p a r t i e

     en

      f i che sous

     l a

     f o r m e d ' u n e   sér ie

    a i x

    a

    2

    x

    2

      +

      a

    3

    x

    3

    + .

    a

    n

    x "

    194

  • 8/18/2019 Méthode de Calcul Des Rideaux Palplanches - Etude Bibliographique

    19/36

    d o n t

      les 31

      p r e m i e r s t e r m e s s o n t p r i s

      en

      c o m p t e d a n s

      les

     c a l c u l s .

     O n en déduit, par dérivation, les

    d y

      d

    2

    y d

    3

    y d

    4

    y

    e x p r e s s i o n s

      de -r-> 7—„> T V T

    -

    ;

    -

    d x

      dx

    2

      dx

    3

     dx

    4

    d

    4

    y

    R e p o r t a n t

      les

      e x p r e s s i o n s

     de y et  - j - ^

      d a n s

     l'équation différentielle de la déformée, i l

      v i e n t

    6

     

    4 a

    4

      + 5 a

    5

    x +

      2 - j a

    6

    x

    2

    m x

    E l

      (1 —

      oc)

     H EI

    ( a

    0

      +

      a

    1

    x

      +  a

    2

    x

    2

    . . . )

    E n

      i d e n t i f i a n t

      les

     c o e f f i c i e n t s

      des

     t e r m e s

      en x, x

    2

    , . . .x

    n

     d a n s

     les

     d e u x m e m b r e s

      de l'équation pré

    cédente  on

     r e m a r q u e

      que les

     c o e f f i c i e n t s

      a

    5

    ,

     a

    6

    . . . ,

      a

    n

      s ' e x p r i m e n t

      en

      f o n c t i o n

      de ao, ai , aa, a3, a4 et

    d y

      d

    2

    y

    q u e

      les

     e x p r e s s i o n s

     y, -Y->  ^— ne

      f o n t i n t e r v e n i r

      que ces c i n q

      c o e f f i c i e n t s .

    d x

      dx

    2

    P a r e x e m p l e ,

      si

     l 'on p o s e

      A

    m

    (1  —

      oc)

     H E I

    o n

      o b t i e n t p o u r

     y

    y

      =  a

    0

    [ l - - x * -

    1  1 0 5

    ,

    6

      ' \ / 2 7 12 

    A

    2

      x

    1 0

    . . .

      ) + a

    x

     x ( 1 — g-j A x

    5

     + . , . A

    2

     x " . . .

    11

      6

    x

    2

      ^1

    / .

      3 . 8 3

    7

    A X 5 +

    Î 2

    ^ - | A

    2

    x i ° . . . j

      +

      a

    3

    x

    3

    ^

    41 9 1 4

     I

    + a

    3

     x

    3

      (

      1

     - -  Ax* +  ^ j j j ^   A

    2

     x " . .

    5 10 1 5

    1

    a i X

    4 ,

    1

    _ _

    A x 5  +

      _

     

    _

    A 2 x l

    o

    I l

      est en

      o u t r e  intéressant d'écrire

      A x

    5

      s o u s

      la

      f o r m e

    A x

    5

      =

    ( l - a ) H E I  [*0 - « ) H ] " = 5 1 m (1 - a)

    4

      E

    5

     =

    m p

      (i _

      a

    ) 4

    £

    5

    f a i s a n t   a i n s i  apparaître le

      c o e f f i c i e n t

      de flexibilité  du

     r i d e a u

      p =

    H

    4

    E l

    L e s c o e f f i c i e n t s

      ao, ai , a

    2

    , a3,

      ai  s o n t

      déterminés à

      p a r t i r

     des

     c o n d i t i o n s

     aux

     l i m i t e s .

    L'étude d' un r i d e a u  ancré

      (fig. 28a) est

     f a i t e

      en

     d e u x   étapes.

    O n  étudie  t o u t d ' a b o r d

      le

      c o m p o r t e m e n t  du r i d e a u  supposé non ancré,  d a n s

     les

     t r o i s cas  s u i v a n t s

    (f ig.

      28) :

      le

      r i d e a u

     est

     s o u m i s

     à une

      f o r c e h o r i z o n t a l e

      T en tête,

      le

      r i d e a u

     est

     s o u m i s

     à la poussée des

     t e r r e s

      (répartition

      t r i a n g u l a i r e ) ,

      le

      r i d e a u

      est

     s o u m i s

      à la poussée  des

     t e r r e s

      apportée  par une

     s u r c h a r g e u n i f o r m e

      appliquée

    à

      la

      s u r f a c e

      du sol

     (répartition  r e c t a n g u l a i r e ) .

    ta)

    (a -p ) H

    ' . /

    K   /

    K

    a /

    Y

    \

    \ K

    0

    (b)

    a  d

    (C)

    Li

    1 1

    q7H

    ,

    qK

    a

    7H

    Fig.  28

     - Décomposition des

     efforts