Résumé:
Dans le domaine du génie civil, la liquéfaction statique constitue un phénomène dévastateur
pouvant compromettre la stabilité des ouvrages soumis à des chargements monotones en
condition non-drainée. Cette recherche doctorale se concentre sur l’évaluation expérimentale
de l’influence de certaines conditions initiales sur le comportement mécanique non drainé de
sols sableux partiellement saturés. Pour ce faire, une campagne d’essais de compression
triaxiale monotone non drainée a été réalisée sur des échantillons de sable de Chlef en vue
d’étudier l’impact de degré de saturation en termes de coefficient de Skempton B (20% ≤B≤
90%). Les échantillons ont été reconstitués en laboratoire avec des diamètres maximaux
variant de 1 à 4 mm et deux diamètres efficaces (0,08 mm et 0,25 mm), à une densité relative
constante de 25 % et soumis à une pression de confinement initiale de 100 kPa. Des essais
complémentaires ont été menés sur des mélanges sable-limon contenant jusqu’à 20 % de
fines, préparés avec un coefficient de Skempton B fixé à 50 % pour l’objet d’évaluer l’effet de
certaine conditions initiales (pression de confinement et densité relative initiale). Par ailleurs,
des courbes de rétention d’eau (SWCC) ont été établies pour des mélanges incluant jusqu’à 40
% de fines afin de caractériser le comportement hydromécanique des sols non saturés. Les
résultats montrent que la densité relative initiale et la pression de confinement influencent
significativement la résistance à la liquéfaction statique, la première augmentant la dilatance
et la résistance au cisaillement tout en réduisant la pression interstitielle. Le diamètre efficace
et le diamètre maximal des particules affectent de manière marquée la résistance au
cisaillement non drainée ainsi que le développement des surpressions interstitielles. En
particulier, la résistance au cisaillement augmente avec le diamètre efficace, notamment à
faible paramètre de Skempton (B = 20 %). Le coefficient de Skempton lui-même agit sur la
résistance ultime au cisaillement, qui décroît avec l’augmentation de B, ainsi que sur les
angles de frottement et le potentiel d’écoulement. Enfin, l’augmentation de la teneur en fines
modifie notablement les courbes de rétention d’eau (SWCC), influençant le comportement
hydromécanique et la susceptibilité à la liquéfaction des sols partiellement saturés. Ces
résultats contribuent systématiquement à une meilleure compréhension des différents
mécanismes qui gouvernent la liquéfaction statique dans les sols sableux partiellement saturés
et soulignent l’importance de considérer conjointement la granulométrie, la saturation et la
densité relative pour l’évaluation du comportement mécanique en condition non drainée sous
chargement monotone.
