Étude en laboratoire du gonflement des sols : mise au point d'un oedomètre flexible et étude du gonflement tridimensionnel

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Auteur(s):  Windal, Thimothée
Date de soutenance : 2001
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Shahrour, Isam
Discipline : Génie civil
Mots-clés : Sols, Mécanique des
Matériaux gonflants
Argile compacte
Marnes (minéralogie)
Anisotropie
Pression latérale
Étude expérimentale
Oedomètre flexible
Comportement tridimensionnel

Résumé : Le travail de thèse porte sur une étude expérimentale du comportement des matériaux gonflants. Il s'intéresse plus particulièrement au comportement tridimensionnel et à l'anisotropie du gonflement. Le travail a été réalisé à l'aide d'un oedomètre flexible qui permet l'étude du gonflement suivant des chemins de chargement variés. Le travail de thèse comporte quatre parties. La première concerne l'étude bibliographique du comportement des sols gonflants et son influence sur les ouvrages souterrains. Les différents mécanismes de gonflement, la caractérisation de ces sols par des essais de laboratoire ainsi que les principaux résultats sur l'aspect tridimensionnel du gonflement sont abordés. Cette partie s'achève par une analyse des principaux désordres rencontrés dans les tunnels et par une revue des différents modèles développés pour le dimensionnement de tunnels. La deuxième partie est consacrée à la présentation du dispositif expérimental réalisé. Après une description de l'appareillage, de son dimensionnement et de son étalonnage, on présente le mode opératoire suivi pour la réalisation des essais de gonflement. Une étude de répétabilité de différents types d'essais réalisés est présentée. La troisième partie présente les résultats d'une étude expérimentale réalisée sur une argile compactée dans le but de valider notre dispositif expérimental et d'étudier le comportement tridimensionnel des matériaux gonflants sur des chemins proches de ceux du sol en place. Les résultats mettent en évidence l'interaction des chemins de chargement dans une direction sur le gonflement dans les autres directions. Enfin, la dernière partie décrit les résultats des essais de gonflement réalisés sur deux matériaux " intacts " intervenant dans des projets de construction de tunnels. Les résultats obtenus confirment les tendances observées sur le matériau compacté et montrent l'influence de la stratification du sol sur l'anisotropie du gonflement.



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