Bienvenue dans les pages Moodle du cours d'Ouvrages Géotechniques. 

Le but ultime de ce cours est le dimensionnement des ouvrages géotechniques ! Attention, cela ne consiste pas à apprendre une liste de formules... mais à comprendre les démarches de la modélisation en mécanique des sols afin de résoudre des problèmes pratiques, pour ensuite  pouvoir effectuer des calculs de dimensionnement.

Les diverses sections seront activées au fur et à mesure des semaines.

Fiche de cours 

Organisation du courssemaine par semaine et quelques infos (updated)

Formulaire (qui sera fourni lors de l'examen!)

Support de cours:

• Attention!  poly en construction - incomplet : version 2024.3 (Updated - March 3, 2024)
  

• Geotechnical Engineering - R. Lancelotta
  
• Formules - tenseurs & opérateur différentiels (cylindriques, sphériques, cartésien)
  

• Votre cours de mécanique des milieux continus et de mécanique des structures

Contenu

• Introduction - généralités projets géotechniques - ELU & ELS en géotechnique
  
• Rappels de mécanique des milieux continus, description d'un sol
  
• Elastoplasticité: formulation, critère de rupture, loi d'écoulement plastique (associée / non-associée)
• Exercice: calcul de la courbe effort-def d'un test triaxial drainé sur un matériau de Mohr-Coulomb (test controlé en déplacement)
  

Points important traités durant cette semaine:

• ELU / ELS en Géotechnique

• Elasto-plasticité : critère, loi d'écoulement plastique, formulation mathématique

• Calculs en élasto-plasticité (dans le cas simple d'un champ de contraintes homogène) 

Contenu / points important

• Sollicitation drainé / non-drainé, différents essais mécanique sur les sols (UU, CD, CU)
  
• Caractérisation geotechnique in-situ 
• Essais in-situ: Scissomètre, SPT, CPT-U, Pressiométre
  

Contenu

Points important traités durant cette semaine:

• Approche statique (par l'intérieur)
• Approche cinématique (par l'extérieur)

Contenu

• Description des fondations superficielles
  
• Capacité portante des fondations superficielles (ELU)
  

Points important traités durant cette semaine:

• Chargement général des fondations superficielles, capacité portante
• Sollicitation à court et long terme (non drainée/drainée)
• Importance de la position de la nappe (conditions drainées)

Contenu / Points important

• Fin du calcul de capacités portantes des fondations superficielles
  
• ELS des fondations superficielles
• Solutions élastiques pour le calcul des tassements
• Consolidation primaire (dissipation des sur-pressions de pores)
• Non-linéarité des sols (non-linéarité de la réponse drainée)
• Consolidation secondaire (fluage)
• Estimation du tassement en pratique - cas multi-couches

Contenu

• Résumé et exemple de calcul de tassement d'une fondation superficielle
  
• Tassement Etude de cas : Kansai International Airport (c.f. video - pas traité en cours)
• Fondations Profondes: Description et types de pieux

Contenu

• Description des pieux, contrôle & malfaçons des pieux
  
• Capacité portante d'un pieu sous sollicitations axiales
• Essai de chargement statique, Formules de battage et diagramme de battage
  
• Effet de groupe sur la capacité portante axiale

Contenu

• Frottement négatif des pieux
• Sollicitations mixtes, (méthodes aux modules de réactions)
  
• Tassement des pieux (méthodes de Cassan & abaques de Poulos)
  

Contenu

Contenu

Contenu

Contenu

1. Parois berlinoises (vu en semaine 10)
2. Parois de palplanches (vu en semaine 10)
3. Parois moulées & préfabriquées
   
4. Parois de pieux
5. Parois de jet-grouting

Contenu

• Description des différents type de paroi (fin): paroi de pieux
• Techniques d'étayage des fouilles
  
• Ancrages actif: description et dimensionnement
• Paroi clouées (ancrages passif) :  description et abaques de pré-dimensionnement (vidéo)

Contenu

• Projets Géotechnique en pratique - Laurent Pitteloud - Gruner AG
• Ancrages passifs et paroi clouées - c.f. vidéo
  

1. Introduction & Rappels

   1.1 Calculs court terme / long terme = sollicitations non-drainées / drainées
   1.2 Modèle rigide plastique - critères de rupture - écoulement plastique
   1.3 Surfaces de glissements & discontinuités de contrainte
   1.4 buts du calcul à la rupture

2. Théorèmes de l'analyse limite
3. Exemple d'un talus vertical

   3.1 Approche statique (borne inférieure)
   3.2 Approche cinématique (borne supérieure)

1. Rupture à court et long terme des sols (sollicitations drainées/non-drainées), modèle rigide plastique pour l'estimation de la charge ruine

2. Théorèmes de l'analyse limite, notion de domaine de stabilité (en rapport aux actions)

3.  Approches statique et cinématique pour borner la charge limite ultime.

1. Mécanisme de poinconnement - calculs à la rupture associés

2. Calcul de la Capacité portante des fondations superficielles : chargement géneral - position de la nappe, court & long terme etc.

1. Tassements totaux/différentiels - Evolution temporelle

2. Solutions élastique

 - Boussinesq & généralisations

 - fondation souple vs rigide

3. Consolidation des sols

 - primaire vs secondaire / temps caractéristiques

 - Elasticité lineaire vs compaction non-linéaire

 (4.  Démarche de Calculs 

-Approximations - cas multicouches - ordre de grandeur) 

Points importants traités durant ce cours :

1. Utilisation des solutions élastiques pour le calcul des contraintes induites dans le sol

2. Importance des consolidation primaires,et secondaires - calcul des  temps caractéristiques - quantification - compaction non-linéaire des sols (normalement consolidé vs sur-consolidée)

3. Démarche simplifiée pour le calculs des tassements - importance de l'histoire de chargement - importance des variations spatiales du sol etc.

2. Solutions élastique 

3. Consolidation des sols

 - primaire vs secondaire / temps caractéristiques

 - Elasticité lineaire vs compaction non-linéaire

4.  Démarche de Calculs 

-Approximations - cas multicouches - ordre de grandeur

Points importants traités durant ce cours :

2. Importance des consolidation primaires,et secondaires - calcul des  temps caractéristiques - quantification - compaction non-linéaire des sols (normalement consolidé vs sur-consolidée)

3. Démarche simplifiée pour le calculs des tassements - importance de l'histoire de chargement - importance des variations spatiales du sol etc.

1.  Généralité sur la caractérisation géotechnique
2.  Essais in-situ

Points Importants traités durant ce cours :

1.  Introduction

1.1  Critères de choix du type de fondation

1.2  Classification des pieux

1.3  Description

2.  Calcul d’un pieu isolé

2.1  Introduction

2.2 Capacité portante

Points importants traitées durant ce cours :

1. Différents types de pieux

2. Capacité portante d'un pieu isolé: calculs (DTU, Hang & Huder etc.)

3. Essai de chargement statique in-situ

4. Formules de Battage (Hollandais, Crandall) et estimation de la capacité portante

5. Groupe de pieux

Hydraulique des sols & applications

Renard hydraulique

Rappels hydraulique des sols - régime permanent
Réseau d'écoulement

Calculs pour des ouvrages :
Ecoulement à travers des barrages poids, autour d'un écran, maille sèche
Rabattement de nappe pour les fouilles à talus

Fouilles avec écran (Stabilité du fond de fouille)

Stabilité hydraulique, Défaut de portance

Points Importants traités durant ce cours :

1. Calculs hydrauliques en régime permanent - réseau d'écoulement (lignes de courant / équipotentielles)

2. Renard hydraulique

3. Rabattement de nappe pour les fouilles à talus

4. Stabilité hydraulique des fouilles avec écran : principe, méthodes simplifiées, méthode de Mandel. Instabilité par défaut de portance des fouilles avec écran

1. Théorie de Rankine (cf. serie #2)

   1.1 Rappels

   1.2 Cas d'une surface de sol inclinée

2. Théorie de Coulomb 

    2.1 Cas simple

    2.2 Extensions 

3. Améliorations pour le cas passif

    3.1 Abaques de Caquot-Kerisel / Solutions de Lancellota

    3.2 Comparaisons & conclusions pratiques

1. Définitions

2.  Stabilité des murs massifs

2.1  Principes de calcul

2.2  Exemple 

3.  Stabilité des murs en équerre

3.1  Prédimensionnement

3.2  Exemple  

Points importants traités durant ce cours :

1. Actions sur les parois de soutènement: état actif, passif (Rankine, Coulomb, etc.) à long terme

2. Murs massifs: différents types, actions, dispositifs de drainage

3. Stabilité des murs massifs : Actions, mécanismes de rupture, Vérification & dimensionnement

Points Importants traités durant ce cours :

1. Fouilles profondes en terrain meuble : critères de choix, classification, description des instabilités potentielles (Etats Limites Ultimes) pour les divers types de fouilles.

2. Stabilité des fouilles à talus - calculs ELU - court terme / long terme - importance de la présence d'eau, méthodes des tranches (différences avec l'analyse limite)

1     Simplement fichée

2     Paroi ancrée et butée en pied

3     Paroi ancrée et encastrée en pied

4     Exemples

Points Importants traitées durant ce cours :

1. Fouilles à écran : types d’écrans, description de leur exécution, limites d’utilisation (en fonction des conditions géotechniques).

3.  Cas d'une paroi simplement fiché

4.  Cas d'une paroi ancré et buté en pied (1 seul niveau d'ancrage)

5. Cas d'une paroi ancré et encastré en pied (1 seul niveau d'ancrage)

Points Importants traités durant ce cours :

1. Méthodes de réalisation de fondations d'immeubles et de tunnels en milieu urbain, techniques d'étayages des fouilles (avantages, inconvénients)

2. Dimensionnement paroi ancré : 1 ou plusieurs niveaux d'ancrages

3. Tirants d'ancrage actif (Dimensionnement et controle)

Questions théoriques traitées durant ce cours :

1.  Effet d'un renforcement passif souple - bornes supérieures ultime (approche cinématique)

2. Parois clouées : Fonctionnement des ouvrages, description de l’interaction sol-clou, types et causes de rupture.

3. Pré-dimensionnement des parois clouées (abaques de Gigan)