Analyse numérique du comportement des murs de soutènement en sol renforcé

Abstract

Les murs en terre armée sont largement utilisés dans le domaine du génie civil et de géotechnique en raison de leur grande efficacité structurelle, de leurs avantages économiques et de leur capacité d’adaptation à une large gamme de conditions de sol et de chargement. Le développement continu des matériaux de renforcement, en particulier les géosynthétiques, a considérablement amélioré les performances des ouvrages de soutènement en sol renforcé. Néanmoins, le comportement mécanique des murs de soutènement renforcés par géosynthétiques demeure complexe et nécessite des investigations approfondies, notamment en ce qui concerne les mécanismes de déformation, la stabilité globale et la force de traction maximale dans les armatures. Les murs en sol renforcé stabilisé mécaniquement à double parement (BBMSEWs), basés sur le principe de la Terre Armée, constituent une catégorie particulière de structures en sol renforcé, caractérisée par une géométrie complexe et par l’interaction entre des zones renforcées adjacentes. Ces systèmes sont de plus en plus employés dans les remblais d’accès aux ponts, les ouvrages de protection contre les chutes de blocs, les infrastructures ferroviaires, les digues et les barrages en terre. Malgré leur utilisation croissante, les recommandations de conception et les investigations expérimentales relatives aux BBMSEWs restent limitées, en particulier en ce qui concerne l’influence des surcharges statiques et de la configuration des armatures sur la stabilité externe et interne, ce qui met en évidence la nécessité d’analyses numériques avancées. En conséquence, cette thèse de doctorat étudie la réponse mécanique des BBMSEWs renforcés par géosynthétiques et munis de parements en panneaux de béton sous diverses conditions de surcharge statique et selon différents agencements d’armatures. Une étude numérique approfondie a été menée à l’aide de la méthode des éléments finis intégrée dans PLAXIS 2D en considérant des murs de hauteur constante de 6 m. La stabilité externe a été évaluée à partir de déplacement horizontal du parement et du facteur de sécurité global, tandis que la stabilité interne a été analysée via la force de traction maximale dans les couches de renforcement. Les résultats montrent que l’intensité, la répartition des surcharges et la disposition des armatures influencent fortement les performances du mur et fournissant des informations précieuses pour l’optimisation de la conception des BBMSEWs. Les conclusions de cette recherche contribuent à une meilleure compréhension de l’interaction complexe sol–structure–renforcement dans les murs en terre armée (BBMSEWs) et fournissent des orientations précieuses pour la conception rationnelle et l’optimisation de ces systèmes sous surcharge statique.