Contribution à l’analyse numérique des remblais sur sols mous.

Abstract

Le présent travail de recherche s'intéresse à la contribution à l'analyse numérique des remblais sur sol mou appelé Sabkha. De vastes étendues de sols arides et salins (sabkha) qui se trouvent au Moyen-Orient et en Afrique du Nord et ailleurs possèdent une densité et une résistance très faibles qui nécessitent une amélioration avant toute construction réelle. Ce sol est non seulement mou et très humide pendant les saisons de crue mais comporte également de fréquentes petites zones de sol très mou que l'on appelle ici zones localement faibles (LWZ). LWZ se caractérise par une faible résistance et une haute compressibilité. Ce présent travail présente les résultats d'une analyse numérique axisymétrique bidimensionnelle réalisée à l'aide de PLAXIS 2D 2017, pour la modélisation d'un remblai soutenu par des colonnes ballastées sur un sol de sabkha. L'étude porte sur l'évaluation du renflement maximal de la colonne ballastée et sur le tassement du remblai. Il a été démontré que les colonnes ballastées ordinaires (OSC) étaient inefficaces en raison d'un renflement excessif (221,16 mm) causé par le manque de pression latérale. Par contre, les Colonnes ballastées enveloppées (ESC) ont montré un bon comportement, à savoir un renflement très réduit (42,09 mm) et un tassement raisonnable (0,962 m contre 1,560 m pour un (OSC) de sorte qu'il est possible de construire des remblais très hauts et sûrs. L'analyse numérique montre également que la longueur de l'enrobage doit être juste supérieure à la profondeur de la (LWZ). En outre, une étude paramétrique approfondie a été menée pour étudier les effets des variations de la hauteur du remblai, de la rigidité du géosynthétique, de la profondeur de la zone localement faible, du taux de remplacement de la zone et de l'angle de frottement de la colonne ballastée, sur les performances de la (ESC) - remblai composite en (LWZ). Deuxièmement, des simulations numériques 2D ont été effectuées pour étudier les effets que les colonnes ballastées renforcées avec armature externe et armature interne appelées enrobage vertical et bandes horizontales qui sont l'une des meilleures méthodes d'amélioration des zones localement faibles (LWZ), en particulier pour augmenter la stabilité du remblai sur l'autoroute, à savoir un renflement très réduit et un tassement raisonnable, (En effet, les résultats numériques ont montré pour une combinaison (VESC +HRSC), un tassement vertical de 0,74 m et une déformation latérale de 20,02 mm vs 1,56 m et 221,16 mm pour un OSC). En outre, une étude paramétrique approfondie est menée pour étudier l'effet de l'espacement des bandes de renforcement horizontales et de la longueur de la colonne renforcée. L'influence du diamètre de la colonne, de la profondeur de la zone localement faible et de la rigidité effective du géosynthétique, sur la performance du composite (RSC) - remblai sont également étudiées.