Introduction:
Afin de déterminer la position idéale des pieux dans un talus instable (position dans le sens transversale) nous allons étudier ce comportement à l’aide de logiciel de modélisation PLAXIS 8.2 ;
En premier lieu, on va prendre un échantillon de sol caractérisé par un talus avec les dimensions montré dans la figure 3-10, les caractéristiques géotechniques sont d’un sol sensible aux glissements et une charge appliquée en tète du talus répartie de 10KN/ML .
Lx : est la position du pieu par rapport au pied du talus est variable ente la valeur 0 et L=19m.
On va étudier la stabilité de talus en cinq position de pieux pour Lx=0, 5, 10,15 et 19 (1/4,1/2,3/4et L) à l’aide de logiciel PLAXIS 8.2 on comparons à chaque fois les résultats obtenus par eux même et par rapport aux résultats obtenu pour l’échantillon avant de mettre le dispositif de stabilisation par pieu.Les caractéristiques géotechniques de l’échantillon de sol :
γ=18 KN/M3
γSAT=19,63 KN/M3
E=2000 KPA
C=23 KPA
φ=10°
Rinter=0.75
ϑ =0.35Les caractéristiques physiques et mécaniques de matériaux béton :
γ=24 KN/M3
E=4960 KPA
ϑ =0.2
Figure 1-1 : Model d’étude de positionnement de pieu dessiné par moi méme.
Modélisation de l’échantillon de sol sans stabilisation par pieux avec un chargement en tète de talus :
Figure 1-2 : Modélisation talus avec chargement en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel .
Le comportement du talus seul sans la mise en place de pieu comme montré dans la figure suivante :
Figure 1-3 : Comportement talus avec chargement en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
La valeur de coefficient de sécurité obtenu est Fs=0 .851.
Première position du pieu Lx=0 (position de pieu en pied de talus).
Figure 1-4 : Modélisation talus avec pieu en pied de talus en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
Le comportement de talus renforcé par un pieu pour la première position de pieu LX=0 (en pied de talus)
Figure 1-5 : Comportement talus avec chargement avec pieu en pied prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel .
La valeur de coefficient de sécurité obtenu pour la première position de talus Lx=0 (en pied de talus) Fs =1.499.
Deuxième position du pieu Lx=5m (position de pieu en 1/4L de pied de talus).
Figure 1-6 :Modelisation talus avec pieu situé au 1/4L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
Le comportement de talus renforcé par un pieu pour la deuxième position de pieu LX=5m (position de pieu en 1/4L de pied de talus)
Figure 1-7 :Comportement avec pieu situé au 1/4L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
La valeur de coefficient de sécurité obtenu pour la deuxième position de talus Lx=5m (position de pieu en 1/4L de pied de talus) est Fs=1.498.
Troisième position du pieu Lx=10 m (position de pieu en ½ L de pied de talus).
Figure 1-8 : Modélisation de talus avec pieu situé au 1/2L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
Le comportement de talus renforcé par un pieu pour la troisième position de pieu LX=10m (position de pieu en 1/2L de pied de talus)
Figure 1-9 : Comportement avec pieu situé au 1/2L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
La valeur de coefficient de sécurité obtenu pour la troisième position de talus Lx=10m (position de pieu en 1/2L de pied de talus) est Fs=1.481.
Quatrième position du pieu Lx=15 m (position de pieu en 3/4 L de pied de talus).
Figure 1-10 : Modélisation avec pieu situé au 3/4L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
Le comportement de talus renforcé par un pieu pour la quatrième position de pieu LX=15m (position de pieu en ¾ L de pied de talus).
Figure 1-11 : Comportement avec pieu situé au 3/4L en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
La valeur de coefficient de sécurité obtenu pour la quatrième position de talus Lx=10m (position de pieu en 1/2L de pied de talus) est Fs=2.208.
Cinquième position du pieu Lx=19 m (position de pieu en tète de talus).
Figure 1-12 : Modélisation avec pieu situé en tète de talus en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
Le comportement de talus renforcé par un pieu pour la cinquième position de pieu LX=19m (position de pieu en tète de talus).
Figure 1-13 : Comportement avec pieu situé en tète de talus en Plaxis 8.2 prise de mon ordinateur capture de ma modélisation sur logiciel.
La valeur de coefficient de sécurité obtenu pour la troisième position de talus Lx=10m (position de pieu en 1/2L de pied de talus) est Fs=1,42.
7-Discusions :
A l’issus des résultats obtenus lors de modélisation d’un talus soumis à un chargement répartie en tète de talus sans aucun dispositif soutènement qui a donné un résultat de coefficient de sécurité =0.85 cette valeur qui a été jugéé insuffisante afin d’assurer la stabilité de talus pour cela , le renforcement par pieu a été jugé nécessaire.
Cinq simulations ont été étudiées pour l’emplacement idéal du pieu pour donner la meilleure sécurité à savoir :
Premier cas : positionnement du pieu en pied de talus.
Deuxième cas : position du pieu à 0.25 L (L : la largeur de talus en coupe transversale).
Troisième cas : position du pieu à 0.5 L .
Quatrième cas : position du pieu à 0.75 L .
Cinquième cas : position du pieu en tète de talus.
Les valeurs de coefficient de sécurité ont été variables pour chaque cas :
Tableau 3-1 : valeurs de coefficient de sécurité en fonction de changement de position de pieu.
Position du pieu par rapport au pied de talus Lx/Lt Pied de talus 0.25 L 0.5L 0.75L Tete de talus
Coefficient de sécurité obtenue par modélisation (PLAXIS 8.2) FS 1.49 1.50 1.48 2.20 1.42
Figure 1-14 : Graphe des valeurs de coefficient de sécurité en fonction des postions du pieu.
Nous remarquons que la valeur 0.75L a donné le meilleur coefficient de sécurité d’où la meilleur stabilité du talus.
Toutes les autres positions des pieux ont donnés des valeurs de coefficient de sécurité supérieur à 1 d’où la stabilité de talus est assurée.
8-Conclusion
- Suite à l’étude d’un positionnement idéal des pieux dans un talus instable en calculant la valeur de coefficient de sécurité d’un talus pour cinq emplacements des pieux entre le pied de talus et la tète du même talus (pied de talus , ¼ L , ½ L , ¾ L , tète de talus) à l’aide d’un logiciel de modélisation des sols (PLAXIS 8.2) nous pouvons constaté que la position des pieux pour une meilleure stabilité d’un talus est prés de la tête de talus exactement ¾ L (L est la largeur transversale de talus).
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