Contribution a l’etude du frottement negatif dans les pieux : modelisation numerique

Abstract

Dans les fondations profondes la caractérisation du contact entre le sol et l’élément structural « pieu » joue un rôle majeur dans la définition des conditions de stabilité de l’ouvrage. Pour qu’il y ait frottement latéral il faut qu’il y ait un déplacement relatif entre le pieu et le sol. Si le pieu se déplace plus vite que le sol, le sol par réaction en s’opposant au déplacement exercera un frottement latéral positif, vers le haut. Si le sol se déplace plus vite que le pieu (terrain médiocre qui tasse sous des surcharges appliquées au niveau de la surface du sol), le sol en tassant entraîne le pieu vers le bas et lui applique un frottement négatif qui le surcharge. Pour un même pieu on pourra avoir la partie supérieure soumise à un frottement négatif et la partie inférieure à un frottement positif. Celui est le point pour lequel le déplacement du pieu est égal à celui du sol. Ce travail constitue une compréhension du comportement de ce type d’ouvrage (pieux, inclusions rigide), et s’intéresse plus particulièrement à la contribution de l’étude du frottement négatif. Le travail sera divisé en cinq chapitres, et comporte à trois parties. La première partie (chapitre 1) est réservée à la recherche bibliographique et l’acquisition de connaissances de base utiles à la compréhension du comportement des fondations profondes. Alors que la deuxième partie (chapitre 2 et 3) est consacrée à l’étude des méthodes de calcul de frottement négatif pour un pieu isolé puis pour un groupe de pieux. Cette partie détaille successivement les principes de calcul qui suivent les méthodes. La troisième partie (chapitre 4 et 5) concerne la modélisation numérique. La première étape consiste en une modélisation bidimensionnelle d’un pieu isolé en axisymétrie dans les sols mous, validée à partir des résultats du modèle numérique établi dans la littérature. Puis l’étude paramétrique est effectuée. On utilise la même coupe du modèle, avec les mêmes données et on change chaque fois le paramètre à comparer (les paramètres ont été modifiés un par un), et toujours dans des fourchettes raisonnables. Il est question de montre l’effet de différents paramètres sur les résultats (tassement, contraintes ‘verticale ou de tangentielle) au niveau du pieu, l’interface et le sol.