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jeudi 28 janvier 2016

COMPORTEMENT MECANIQUE DES SOLS

COMPORTEMENT MECANIQUE DES SOLS

I. INTRODUCTION

Dans la pratique courante, les sols peuvent être considérés des massifs semi indéfinis ou finis. Ces massifs sont soumis à différentes sollicitations :

  •        Les forces massiques : pesanteur – poussée d’écoulement …
  •        Les charges de surface : ponctuelles – réparties …
  •        Les forces dynamiques : machine vibrantes – séismes …



L’un des buts principaux de la mécanique des sols est d’étudier le comportement du massif de sol à ces différentes sollicitations et de vérifier que sa stabilité reste assurée.


Si les efforts sont faibles, eu égard à la résistance du sol, les déformations du massif restent faibles, se stabilisent dans le temps et sont proportionnelles aux forces appliquées. Une approche consiste à appliquer la théorie de l’élasticité.

Sous des efforts plus importants, des déformations du type plastique apparaissent. Enfin, la rupture se produit pour un certain niveau de sollicitation.

En génie civil, bien que composé d’un matériau complexe, le sol peut être considéré comme un milieu continu, mais souvent anisotrope et hétérogène.

L’étude de l’interaction sol/structure comporte deux volets :

§  Vérifier que la stabilité de l’ouvrage est assurée avec un coefficient de sécurité satisfaisant ; on applique alors la théorie de la plasticité
§  S’assurer que les déformations dues à l’ouvrage à construire (tassement par exemple) sont compatibles avec la bonne tenue de celui-ci. . il convient d’utiliser une loi rhéologique reliant contraintes et déformations qui est celle de l’élasticité.

II. REPARTITION DES CONTRAINTES AUTOUR D’UN POINT


II.1. Rappel de mécanique des milieux continus

L’étude de la répartition des contraintes autour d’un point d’un milieu continu conduit aux résultats :

§  Dans l’espace, lorsque l’orientation de la facette sur laquelle s’exerce la contrainte varie, le lieu de l’extrémité des contraintes appliquées sur cette facette est un ellipsoïde.

§  Il existe 3 plans orthogonaux appelés plans principaux sur lesquels les contraintes sont normales au plan principal considéré. Ce sont les contraintes principales. Elles sont désignées par :
ü        s1 pour la plus grande contrainte principale
ü        s3 pour la plus petite
ü        s2 pour la contrainte principale intermédiaire

Les applications courantes de mécanique des sols peuvent être ramenées à des problèmes plan ou de révolution.

Dans les systèmes plans étudiés, la contrainte principale intermédiaire s2 est perpendiculaire au plan considéré contenant s1 et s3.


Il s’ensuit que l’étude de la répartition des contraintes dans le plan s1 et s3 joue un rôle important en mécanique des sols 

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