ETUDE DU COMPORTEMENT EN CONDITION NON DRAINEE DES SABLES LIMONEUX NON SATURES : INFLUENCE DES CONDITIONS INITIALES

Abstract

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.