Analyse numérique de la portance d’un massif de fondation renforcé par des colonnes ballastées confinées dans des nappes géosynthétiques.

Abstract

La technique des colonnes ballastées est une méthode de renforcement efficace, couramment utilisée pour augmenter la capacité portante et réduire le tassement des sols mous. Pour les sols très mous, la résistance latérale sont très faibles, et n’offrent plus un confinement pour les colonnes ordinaires. La solution appropriée consiste à enrober les colonnes par des géosynthétiques. L’objectif de la présente thèse est d’apporter une contribution à la détermination des conditions de renforcements performants, à travers le concept de la longueur critique des colonnes. Cette technique permet d’assurer une amélioration optimale de la capacité portante ultime des fondations placées sur des sols mous renforcés par des groupes de colonnes flottantes ordinaires ou confinées dans de géogrilles. Deux cas de fondations ont été considérés : des semelles filantes portées par des groupes ayant un petit nombre de rangées de colonnes, et une fondation carrée reposant sur un grand nombre de colonnes. Une étude numérique a été effectuée à l’aide du code en différence fini FLAC3D sur plusieurs modèles de fondations. L’étude a porté d’abord sur des semelles filantes de largeur différentes supportées par des colonnes non confinées. Les courbes des résultats obtenus ont été analysées et interprétées, ainsi les valeurs optimales des capacités portantes ont été déterminées, à travers la longueur critique des colonnes. Deux nouvelles formules analytiques, simples et pratiques ont été développées et validés pour la détermination de la longueur critique et la prédiction de la capacité portante ultime d’une semelle filante. L'analyse de l'influence du confinement des colonnes par des géogrilles sur l'amélioration de la capacité portante a été réalisée sur le modèle de la fondation carrée. L'influence des rigidités de la géogrille, de la longueur des colonnes et du taux de confinement des colonnes a été aussi analysée pour chaque cas d'étude. Les courbes des résultats obtenus ont permet de montrer une influence significative du confinement sur l'amélioration de la capacité portante de la fondation. Ce résultat a été confirmé par des tests réalisés sur des modèles réduits de fondations supportées par des colonnes confinées par des géogrilles