Contribution à l’évaluation de la portance non-drainée des fondations circulaires et annulaires par approche numérique.

Abstract

La capacité portante des fondations circulaires et annulaires a une importance fondamentale dans de nombreux problèmes géotechniques, en particulier, les semelles circulaires et annulaires sont de plus en plus utilisées pour les structures telles que les piles de ponts, les châteaux d'eau, les silos, etc. Une conception tenant en compte la sécurité et l'économie de telles fondations nécessite une bonne connaissance à la fois du tassement et de la capacité portante. Bien que la capacité portante des fondations filantes et circulaires ait été amplement étudiée pendant plusieurs décennies, très peu de tentatives expérimentales et analytiques ont été déployées pour étudier la capacité portante des fondations annulaires et circulaires encastrées. Ces dernières constituent récemment un domaine très attractif aux approches numériques. Cependant des divergences notables et des insuffisances sont observées par les praticiens en géotechnique particulièrement et respectivement pour les fondations circulaires encastrées et les fondations annulaires. Dans ce contexte, le présent sujet de recherche s’intéresse à l’exploitation du logiciel FLAC pour contribuer à la réponse aux préoccupations des praticiens. En premier lieu, des investigations numériques ont été effectuées afin d'évaluer la capacité portante non drainée des fondations circulaires avec un rapport encastrement sur diamètre jusqu'à cinq et pour différentes conditions de rugosité de la base et du parement latéral. Contrairement à la base de la fondation, la rugosité latérale a un effet significatif sur la capacité portante. La comparaison des résultats de la présente étude avec les résultats des études disponibles dans la littérature a montré que la divergence dans la littérature est liée aux procédures utilisées pour simuler les conditions d'interface du parement de la fondation et pour estimer la capacité portante. En deuxième lieu, des simulations numériques concernant les fondations annulaires ont été effectués pour évaluer d'une part l'effet du rapport entre le rayon interne du vide et le rayon externe ri/ro de la semelle annulaire et d'autre part, l'effet de l'encastrement avec un rapport encastrement sur diamètre extérieur jusqu'à l'unité sur la capacité portante non drainée pour différentes conditions de rugosité de la base et des parements latéraux. Les résultats montrent que la réduction de la portance n'est significative que pour les ri/ro au-delà de 0,25. En revanche, pour les semelles annulaires encastrées avec des parements rugueux, les résultats indiquent que la différence de la capacité portante entre les semelles circulaires et annulaires diminue avec l'augmentation de la profondeur d'encastrement.