Analyse numérique d’un quai sur pieux sous chargement sismique

Loading...
Thumbnail Image

Date

2020

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou

Abstract

La liquéfaction est un phénomène induit par les séismes, il se produit dans les sols granulaires saturés et caractérisé par une perte importante et brutale de la résistance au cisaillement, due à une augmentation de la surpression interstitielle dans le sol et une diminution de la contrainte effective. Les observations post sismique sur les sites liquéfiés ont démontré que le phénomène engendre des écoulements et des déplacements importants des sols qui entrainent avec eux les ouvrages fondés sur ces sols et les ouvrages avoisinants. Des cas de dommages dans les bâtiments, les routes, les ponts et les ouvrages maritimes tel que les quais ont été enregistré dans plusieurs sites touchés par la liquéfaction des sols. Les quais sont des ouvrages construits le long des côtes pour permettre les services de transport des personnes et des marchandises. Ils se présentent sous différentes formes en fonction de la portance du sol d’assise et des éléments qui les constituent. Les quais sur pieux est une catégorie de quais qui repose sur des sols de faibles portances qui nécessites des fondations profondes sur pieux. Le comportement des pieux sous charges est difficile à cerner et particulièrement sous chargement dynamique. Cependant, beaucoup d’auteurs ont élaborés des méthodes théoriques et expérimentales pour permettre d’étudier le comportement de ces pieux sous séisme, mais la modélisation numérique au moyen de différents codes de calcul reste la plus utilisée. Les résultats du calcul statique au moyen du code numérique PLAXIS 3D, sous poids propre du quai sur pieux étudié avant et après construction sont satisfaisants. En effet les sols d’assise de l’ouvrage sont stables vis-à-vis d’un éventuel glissement avant et après construction. La structure du quai composée de 38 pieux, supportant une plate forme en béton de 0.5m d’épaisseur reste aussi stable sous sont poids propre Les résultats des calculs dynamiques du quai en employant dans un premier temps, une loi de comportement viscoélastique, puis la loi HSS (hardening soil small) qui considère un amortissement hystérétique pour la modélisation des sols en place sous chargement sismique, ont révélé que le phénomène de liquéfaction s’est produit au niveau des sols constitués en grande partie de sables limoneux et que le quai ne résiste pas à la sollicitation sismique et atteint l’état de la ruine totale. Il existe plusieurs solutions pour remédier au phénomène de liquéfaction des sols. Parmi ces solutions, l’amélioration de la résistance des structures par des fondations profondes plus large. Les résultats de modélisation statique du quai en augmentant le diamètre des pieux à 1m sont satisfaisants, tandis que les résultats de calcul dynamique avec les deux lois de comportement aboutissent aux mêmes conclusions que les calculs avec le diamètre de pieux de 0.2m qui est, incontestablement, la ruine de l’ouvrage. Finalement, notre quai de plaisance à l’état statique est stable et résiste sous son poids propre, mais il suffit de la présence d’une sollicitation dynamique pour que le phénomène de liquéfaction apparaisse et déstabilise la structure et ce quelque soit le diamètre du pieux et quelque soit la loi de comportement adoptées aux sols. Perspectives : Afin de parvenir à atteindre la stabilité du quai sous chargement sismique, de nombreuses méthodes d’amélioration des sols susceptibles de se liquéfier et de rigidification des structures existent dans la littérature géotechnique. En perspective, un calcul statique et dynamique peut être effectué en améliorant les sols par l’ajout de colonnes ballastées qui est une solution utilisée dans les zones sismiques. Il a été démontré par de nombreux chercheurs que les pieux inclinés ont une meilleure résistance dans les sols liquéfiés, c’est donc une solution à envisager dans le renforcement de notre quai.

Description

140 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-ROM)

Keywords

Quai sur pieux : séisme : analyse numérique

Citation

Géotechnique