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RÉSUMÉ
Cet article traite de la poussée des terres au repos et des états de poussée et de butée dans les interactions entre le sol et les structures de soutènement. Il explique la relation entre les contraintes horizontales et verticales via le coefficient des terres au repos, ainsi que les effets des déplacements du sol sur la mobilisation de la poussée et de la butée. Les méthodes de calcul de ces phénomènes, comme celles de Coulomb, Rankine et Boussinesq, sont discutées, en tenant compte des frottements sol-écran et des interactions mécaniques complexes. L'article met aussi en avant l'utilisation des cercles de Mohr pour visualiser les états de contrainte dans le sol, ainsi que les tables de Kérisel et Absi pour une meilleure précision des coefficients de poussée active et de butée passive.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Les interactions entre les sols et les structures de soutènement sont complexes et essentielles pour la stabilité des ouvrages de génie civil. L’étude de la poussée des terres, qu’elle soit à l’état de repos, active ou passive, permet de comprendre et d’anticiper les forces exercées par le sol sur les structures telles que les murs de soutènement. Cet article explore les différents états de contraintes horizontales, les méthodes de calcul associées, ainsi que les effets des déplacements du sol. Les concepts de coefficients de poussée et de butée, ainsi que les méthodes classiques de Coulomb, Rankine et Boussinesq, sont abordés en détail pour fournir une compréhension complète de ces phénomènes.
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10. Glossaire
Angle de frottement ; Friction angle
Noté ϕ, l’angle interne de résistance au cisaillement d’un sol, qui définit sa capacité à résister à la rupture sous une contrainte donnée.
Angle de frottement interne ; Angle of internal friction
Noté
, il mesure la résistance du sol à l’échec sous cisaillement, crucial pour la conception des fondations et des structures de soutènement.
Butée ; Passive earth pressure
Pression exercée par un sol sur une structure lorsque le sol résiste à un déplacement de celle-ci. Contrairement à la poussée active, la butée se produit lorsque la structure tente de compresser le sol environnant.
Cercles de Mohr ; Mohr’s circles
Les cercles de Mohr sont des représentations graphiques des états de contrainte dans le sol, utilisés pour analyser les conditions de rupture et d’équilibre dans les sols.
Cisaillement ; Shear stress
Force par unité de surface qui provoque un déplacement relatif entre deux couches de matériau ou de sol. Le cisaillement intervient dans l’analyse des forces agissant sur les sols en contact avec des structures.
Coefficient de butée ; Coefficient of passive pressure
Paramètre qui quantifie la contrainte horizontale de butée que le mur exerce sur le sol en état passif. Il est crucial pour la conception des structures pouvant supporter de hautes charges sans céder.
Coefficient de Poisson ; Poisson’s ratio
Symbolisé par ν, ce coefficient est un indicateur de la compressibilité transversale du sol relative à sa compressibilité axiale.
Coefficient de poussée ; Active earth pressure
Paramètre utilisé pour quantifier la contrainte horizontale de poussée que le sol exerce sur une structure en état actif. Il est essentiel pour le calcul des forces dans les analyses de stabilité des murs de soutènement.
Coefficient de poussée au repos ; Coefficient of earth pressure at rest
Le coefficient de poussée au repos est utilisé pour représenter la pression horizontale exercée par un sol sur une structure en l’absence de tout mouvement ou déformation.
Coefficient...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DAKOULAS (P.), GAZETAS (G.) - Insight into seismic earth and water pressures against caisson quay walls. - (2008).
-
(2) - EBELING (R.M.), MORRISON (E.E.), WHITMAN (R.V.), LIAM FINN (W.D.) - A manual for seismic design of waterfront retaining structures. - (1992).
-
(3) - HORVATH (J.S.) - Integral-abutment bridges : geotechnical problems and solutions using geosynthetics and ground improvement. - (2005).
NORMES
-
Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Écrans - NF P94-282 - Mars 2009
-
Justification des ouvrages géotechniques – Normes d’application nationale de l’Eurocode 7 – Fondations superficielles - NF P94-261 - Juin 2013
-
Eurocode 7 : calcul géotechnique – Partie 1 : règles générales - NF EN 1997-1/A1 - Avril 2014
-
Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Remblais renforcés et massifs en sol cloué - NF P94-270 - Octobre 2020
-
Reconnaissance et essais géotechniques – Identification et classification des sols – Partie 1 : identifiation et description - NF EN ISO 14688-1 - Février 2018
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