Sujet de thèse IFSTTAR

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Fiche détaillée :

Titre : Utilisation des sols traités aux liants hydrauliques dans les murs de soutènement

Laboratoire principal - Référent principal GERS - CG  -  LENOIR Thomas      tél. : +33 240845785

Directeur du laboratoire principal BLANC Matthieu  -

Spécialité de la thèse Mécanique - Géotechnique

Axe 2 - COP2017 - Améliorer l'efficience et la résilience des infrastructures

Site principal Nantes

Etablissement d'inscription ECOLE CENTRALE NANTES

Ecole doctorale Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes (SIS)

Directeur de thèse prévu THOREL Luc  -  Université Gustave Eiffel  -  GERS - CG

Type de financement prévu Thèse sur contrat  - Ifsttar

Résumé

Les sols in situ présents dans l'emprise des projets de génie civil ont généralement des caractéristiques mécaniques incompatibles avec les taux de stress générés par les infrastructures qu'ils doivent supporter. Pour améliorer ces matériaux et les utiliser dans des travaux géotechniques, il est courant de mélanger les sols avec quelques pour cent de liants hydrauliques pour améliorer leurs performances mécaniques. De plus, ce procédé a l'avantage de minimiser l'impact environnemental et de réduire le coût économique des infrastructures. Cette technique est largement utilisé dans de nombreuses applications de génie civil telles que la construction de routes, les remblais, les fondations, les dalles et les pieux. Néanmoins, la conception des éléments fabriqués avec des sols modifiés au ciment est empirique et ces matériaux sont rarement utilisés dans les structures nécessitant des calculs précis, tels que les murs de soutènement. Dans ce type de structure, il est nécessaire de connaître à la fois les mécanismes de défaillance et les lois de comportement des matériaux pour en définir la stabilité interne. L'objectif de la thèse est d'étudier les performances d'un mur de soutènement en sols modifiés au ciment. Les approches techniques et scientifiques utilisées sont les suivantes:
Sur la base de la modélisation par éléments finis, les chemins de contraintes critiques dans une configuration structurelle donnée seront identifiés.
Ces calculs seront utilisés pour concevoir un plan d'instrumentation et préparer une dalle d'essai de mur de soutènement à l'échelle réelle réalisée avec un sol modifié au ciment.
Simultanément, les chemins de contrainte déterminés seront comparés aux chemins de contrainte générés par des tests de laboratoire de référence réalisés sur des matériaux de génie civil afin de déterminer un test approprié à l'échelle du laboratoire pour la conception d'un mur de soutènement.
An laboratoire, les caractéristiques mécaniques de deux sols modifiés au ciment (y compris le matériau utilisé pour la dalle d'essai) seront examinées. Nous nous concentrerons plus particulièrement sur la définition des lois de comportement des matériaux sous sollicitations statiques et dynamiques. Ces lois seront mises en œuvre dans des modèles numériques afin de les comparer aux résultats des mesures de capteurs de la dalle d'essai.
Des études paramétriques (hauteur, largeur de la base, angle de la face avant, effilée de la face arrière) seront utilisées pour proposer une rupture technologique pour la conception du mur de soutènement.
Dans le cadre de cette étude, des publications académiques dans des revues scientifiques bien référencées sont attendues.

Mots-clefs: sols traités aux liants hydrauliques; murs de soutènement; ingénierie géotechnique

Laboratoire principal - Référent principal	GERS - CG - LENOIR Thomas tél. : +33 240845785
Directeur du laboratoire principal	BLANC Matthieu -
Spécialité de la thèse	Mécanique - Géotechnique
Axe	2 - COP2017 - Améliorer l'efficience et la résilience des infrastructures
Site principal	Nantes
Etablissement d'inscription	ECOLE CENTRALE NANTES
Ecole doctorale	Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes (SIS)
Directeur de thèse prévu	THOREL Luc - Université Gustave Eiffel - GERS - CG
Type de financement prévu	Thèse sur contrat - Ifsttar
Résumé Les sols in situ présents dans l'emprise des projets de génie civil ont généralement des caractéristiques mécaniques incompatibles avec les taux de stress générés par les infrastructures qu'ils doivent supporter. Pour améliorer ces matériaux et les utiliser dans des travaux géotechniques, il est courant de mélanger les sols avec quelques pour cent de liants hydrauliques pour améliorer leurs performances mécaniques. De plus, ce procédé a l'avantage de minimiser l'impact environnemental et de réduire le coût économique des infrastructures. Cette technique est largement utilisé dans de nombreuses applications de génie civil telles que la construction de routes, les remblais, les fondations, les dalles et les pieux. Néanmoins, la conception des éléments fabriqués avec des sols modifiés au ciment est empirique et ces matériaux sont rarement utilisés dans les structures nécessitant des calculs précis, tels que les murs de soutènement. Dans ce type de structure, il est nécessaire de connaître à la fois les mécanismes de défaillance et les lois de comportement des matériaux pour en définir la stabilité interne. L'objectif de la thèse est d'étudier les performances d'un mur de soutènement en sols modifiés au ciment. Les approches techniques et scientifiques utilisées sont les suivantes: Sur la base de la modélisation par éléments finis, les chemins de contraintes critiques dans une configuration structurelle donnée seront identifiés. Ces calculs seront utilisés pour concevoir un plan d'instrumentation et préparer une dalle d'essai de mur de soutènement à l'échelle réelle réalisée avec un sol modifié au ciment. Simultanément, les chemins de contrainte déterminés seront comparés aux chemins de contrainte générés par des tests de laboratoire de référence réalisés sur des matériaux de génie civil afin de déterminer un test approprié à l'échelle du laboratoire pour la conception d'un mur de soutènement. An laboratoire, les caractéristiques mécaniques de deux sols modifiés au ciment (y compris le matériau utilisé pour la dalle d'essai) seront examinées. Nous nous concentrerons plus particulièrement sur la définition des lois de comportement des matériaux sous sollicitations statiques et dynamiques. Ces lois seront mises en œuvre dans des modèles numériques afin de les comparer aux résultats des mesures de capteurs de la dalle d'essai. Des études paramétriques (hauteur, largeur de la base, angle de la face avant, effilée de la face arrière) seront utilisées pour proposer une rupture technologique pour la conception du mur de soutènement. Dans le cadre de cette étude, des publications académiques dans des revues scientifiques bien référencées sont attendues.
Mots-clefs:	sols traités aux liants hydrauliques; murs de soutènement; ingénierie géotechnique

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