Etude et modélisation du renforcement de sol par Colonnes Module Mixte CMM
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Niveau: Supérieures
Etude et modélisation du renforcement de sol par Colonnes à Module Mixte (CMM) Grégory HARTWIGSEN (INSA STRASBOURG) 58 3.1.1. Plot expérimental de NIEDERBIPP (SUISSE) 3.1.1.1. Caractéristiques des Colonnes à Module Mixte La longueur des CMM varie entre 7 et 14 m. Le diamètre de la partie ballastée sera pris égal à 0,80 m sur une hauteur de 1,5 m. Celui de la partie inclusion rigide sera pris égal à 0,34 m 3.1.1.2. Nature et caractéristiques des sols (Annexe n°10) Une première campagne de reconnaissance des sols a été menée par GEOTEST entre les mois de novembre 2000 et mars 2001. Elle a fait l'objet du rapport 95020.6. Celle-ci a consisté en 7 carottages repérés par les indices Kb 00/1 à Kb 00/7. Le carottage qui concerne directement l'emprise du plot d'essai est indicé par Kb 00/4. Une seconde campagne de reconnaissance a été menée par GEOTEST. Elle a fait l'objet du rapport 95020.7 d'octobre 2004. La campagne se compose de 5 carottages avec mesures SPT indicés Kb 2004/1 à Kb 2004/5 et de sondages à la pelle. Des sondages au pénétromètre avaient également été effectués en 1995. Une campagne de reconnaissance supplémentaire a été menée par SOLEN en mars 2005 sur l'emprise du plot expérimental.
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Etude et modélisation du renforcement de sol par Colonnes à Module Mixte (CMM) Grégory HARTWIGSEN (INSA STRASBOURG) 58 3.1.1. Plot expérimental de NIEDERBIPP (SUISSE) 3.1.1.1. Caractéristiques des Colonnes à Module Mixte La longueur des CMM varie entre 7 et 14 m. Le diamètre de la partie ballastée sera pris égal à 0,80 m sur une hauteur de 1,5 m. Celui de la partie inclusion rigide sera pris égal à 0,34 m 3.1.1.2. Nature et caractéristiques des sols (Annexe n°10) Une première campagne de reconnaissance des sols a été menée par GEOTEST entre les mois de novembre 2000 et mars 2001. Elle a fait l'objet du rapport 95020.6. Celle-ci a consisté en 7 carottages repérés par les indices Kb 00/1 à Kb 00/7. Le carottage qui concerne directement l'emprise du plot d'essai est indicé par Kb 00/4. Une seconde campagne de reconnaissance a été menée par GEOTEST. Elle a fait l'objet du rapport 95020.7 d'octobre 2004. La campagne se compose de 5 carottages avec mesures SPT indicés Kb 2004/1 à Kb 2004/5 et de sondages à la pelle. Des sondages au pénétromètre avaient également été effectués en 1995. Une campagne de reconnaissance supplémentaire a été menée par SOLEN en mars 2005 sur l'emprise du plot expérimental.
- module mixte
- emprise du plot expérimental
- disque équivalent de rayon
- épaisseur de la dalle
- diamètres extérieurs
- surface équivalente
- épaisseur de la plaque métallique
Etude et modélisation du renforcement de sol par Colonnes à Module Mixte (CMM) 3.1. HYPOTHESES DE LA MODELISATION 3.1.1. Plot expérimental deNIEDERBIPP(SUISSE) 3.1.1.1. Caractéristiques des Colonnes à Module Mixte La longueur des CMM varie entre 7 et 14 m. Le diamètre de la partie ballastée sera pris égal à 0,80 m sur une hauteur de 1,5 m. Celui de la partie inclusion rigide sera pris égal à 0,34 m 3.1.1.2. Nature et caractéristiques des sols (Annexe n°10) Une première campagne de reconnaissance des sols a été menée par GEOTEST entre les mois de novembre 2000 et mars 2001. Elle a fait l’objet du rapport 95020.6. Celle-ci a consisté en 7 carottages repérés par les indices Kb 00/1 à Kb 00/7. Le carottage qui concerne directement l’emprise du plot d’essai est indicé par Kb 00/4. Une seconde campagne de reconnaissance a été menée par GEOTEST. Elle a fait l’objet du rapport 95020.7 d’octobre 2004. La campagne se compose de 5 carottages avec mesures SPT indicés Kb 2004/1 à Kb 2004/5 et de sondages à la pelle. Des sondages au pénétromètre avaient également été effectués en 1995. Une campagne de reconnaissance supplémentaire a été menée par SOLEN en mars 2005 sur l’emprise du plot expérimental. Cette campagne a consisté en deux essais pressiométriques SP1 et SP2 et en trois essais pénétrométriques SPA1 à SPA3. Le sondage SP1 donne : Profondeur Nature du sol Module pressiométriqueα Eoed E 0,00 6,75 Limon argileux EM 1,65 MPa= (1+1,+1,2)/3 = 1,23 MPa 1/2 2,46 MPa 6,75 13,0Argeilte sgarbalveuelseeu se EM78 MPa MP8 2,= 4 )/,8+1,3 aPM 6,5 2/1 a3+2+4(5, = Argile sableuse et 13,0 16,3 graveleuse EM MPa MPa 16,87= (10+15)/2 = 12,5 MPa 1/2 25 compacte α: coefficient de structure Eoed: module oedométrique :Eoed1EM (01) a ’Young :2×Η2 E : module dE1Eoed×1%1%Η (02) avecν= 0,33 on a donc E = 0,67 Eoed GrégoryHARTWIGSEN(INSA STRASBOURG)
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Etude et modélisation du renforcement de sol par Colonnes à Module Mixte (CMM) Le sondage SP2 donne : Profondeur Nature du sol Module pressiométriqueα Eoed E 0,00 9,75 Limon graveleux EM aPM 7 2 1/a 724,a MP/) 53+5+ 5PM =,3(1,8 = +3,2+4,5 9,75 11,8 Argilceo mgrpaavcetlee use EM 19 MPa= (11+8)/2 = 9,5 MPa 1/2 MPa 12,82 11,816,22 Graarvigeilre suaxblo EM 60 1/4 40,5 MPa= (13+17)/2 = 15 MPa MPa On relèvera l’absence d’eau souterraine dans la zone de renforcement. On se base sur ces deux sondages pour déterminer les profils de sol utilisés dans la modélisation. 3.1.1.3. Calcul aux éléments finis La méthode retenue pour le dimensionnement du renforcement de sol par Colonnes à Module Mixte sous structure est un calcul aux éléments finis sousPLAXIS. Cette méthode permet de tenir compte de toutes les caractéristiques du projet. On considère deux types de modélisation. D’une part une modélisation avecPLAXIS 2D et d’autre part une modélisation avecPLAXIS 3D l’on limitera au cas des groupes de que colonnes. En effet, dans le cas dePLAXIS 2Dretiendra un modèle axisymétrique. Les colonnes, on sont alors assimilées à des anneaux de sol prenant en compte un module équivalent en fonction de la partie constitutive (Partie ballastée ou partie Inclusion Rigide) et de la couche de sol traversée. Les dalles en béton et les plaques métalliques sont assimilées à des éléments circulaires de surface équivalente. Les charges seront considérées comme réparties sur cette surface équivalente. On se ramène donc à transformer une charge ponctuelle en une pression uniforme.
Fig.1 : Modèle axisymétrique [ManuelPLAXIS] GrégoryHARTWIGSEN(INSA STRASBOURG)
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