Etude du comportement mécanique des mélanges sable / argile
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Sand/clay mixtures are the representative models of the natural deposits as well as many artificially reconstituted grounds usually employed in civil engineering (road fill, storage of waste fill). The hydraulic and mechanic behaviour of these soils has not been clarified yet. The overall properties of sand/clay mixtures are very often described as a function of percentage share of the components using well known engineering characteristics of pure clay or clean sand. However, in the nature the soil components (sand and clay) interact with each other to influence the behaviour of the mixture. The existing knowledge on the geotechnical properties of such soils shows that there is a lot of phenomena which must be better explained. In view of the performed studies the present research is consecrated to investigation of the clay/sand mixtures staying with water content nearest the natural conditions (in the interval of Atterberg limits i. E. Between w_P and w_L of used clay). The authors examined the blends with different sand and clay water content. This PhD thesis presents the studies on one-dimensional consolidation, permeability characteristics as well as triaxial behaviour of heterogeneous soils composed of sand and clay. The author also made an attempt to compare the experimental results with analytical methods in predicting global characteristics of this type of soil within the homogenisation frameworks.
Abstract FR:
Les sols hétérogènes constitués de mélanges sable / argile sont couramment utilisés en génie civil. Ces mélanges (remaniés ou reconstitutés) sont utilisés pour la réalisation de tapis d'étanchéité dans des projets de stockage de déchets. Ils sont employés pour la réalisation de digues ou de barrages. Ils peuvent être mis en oeuvre en remblai ou en couche de forme dans des projets routiers. Les matériaux de ce type sont très souvent des constituants majeurs de nombreux dépôts naturels. Ils existent à l'état naturel dans les bassins de sédimentations en milieux fluviaux glaciaires mais également dans les fonds marins sous forme d'épaisses couches sédimentaires. Le comportement hydraulique et mécanique de tel type de sols reste à ce jour mal appréhendé. Les caractéristiques de ces sols sont souvent déterminées de manière simplifié en fonction de pourcentage des différents constituants. Pour mieux comprendre le comportement réel des mélanges sable/argile, cette thèse de doctorat aborde le phénomène de consolidation, de perméabilité et de cisaillement des mélanges sable/argile à teneur en eau similaire à celle existante dans la nature (entre des limites d'Atterberg de plasticité wp et liquidité wl). Les mélanges ont été examinés à différentes concentrations en sable et en pâte argileuse. Les résultats expérimentaux obtenus ont été confrontés avec les approches théoriques reposant sur les développements de la méthode d'homogénéisation autocohérente. Cette méthode permet de définir les caractéristiques globales d'un milieu homogène fictif ayant le même comportement que le milieu hétérogène.