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février
Par

Soutenance de thèse jeudi 9 mars 2017

 

“Experimental study and modelling of the elastoplastic behaviour of unbound granular materials under large number of cyclic loadings at various initial hydric states”

 

par  Peng JING, ICube Equipe GC-E

Lieu : INSA STRASBOURG, amphithéâtre A&I

Horaire : 13h30

La soutenance se déroulera en anglais.

 

Le jury est composé de:

 

—M. CHAZALLON Cyrille, Professeur, INSA de Strasbourg, Directeur de thèse

—M. MIGAULT Bernard, Maître de Conférences (HDR), INSA de Strasbourg, Co-Directeur de thèse

—M. NOWAMOOZ Hossein, Maître de Conférences (HDR), INSA de Strasbourg, Encadrant

—M. CUI YuJun, Professeur, Ecole des Ponts Paris Tech, Rapporteur

—M. HORNYCH Pierre, Chargé de recherches (HDR), IFSTTAR, Rapporteur

—Mme. HATTAB Mahdia, Professeur, Université de Lorraine, Examinatrice

 Résumé:

 Les matériaux granulaires sont souvent utilisés dans les chaussées à faible trafic, pour la réalisation des couches d’assise non liées. Dans la pratique, les chaussées à faible trafic sont soumises à des charges mécaniques et hydrauliques variables. Dans le cadre des cycles de chargement et de déchargement successifs, des particules endommagées peuvent se produire accidentellement conduisant aux modifications de la teneur en fines. De plus, les différents taux d’humidité peuvent provoquer des changements d’état insaturé. Cependant, actuellement la plupart des méthodes de dimensionnement des chaussées ne tient pas compte des variations précédemment citées ayant une influence significative sur la rigidité des couches de matériaux granulaires dans les chaussées à faible trafic.

L’objectif de la thèse est une meilleure compréhension du comportement hydromécanique (comportement en déformation principalement) des matériaux granulaires insaturés sous charge répétée en tenant compte des différents effets couplés: teneur en eau et teneur en fines. Une série d’essais triaxiaux à chargements répétés (TCR) est réalisée avec les différents échantillons de sable de Missillac remodelés à différentes teneurs en eau et en fines pour caractériser les comportements de déformation permanent et résilient. En outre, les courbes de rétention des sables de Missillac avec différentes teneurs en fines sont obtenues par des essais de succion.

Puis, sur la base des résultats expérimentaux, les modèles de déformations permanentes et réversibles existants sont améliorés pour prendre en compte les teneurs en fines et en eau variables. Finalement, le comportement de l’état limite du sable Missillac est estimé avec les effets des teneurs en fines et en eau.

Abstract:

 Granular materials are often used in low traffic pavement structures as unbound granular base and sub-base layers. In practice, low traffic pavements are subjected to variable mechanical and hydraulic loadings. Under the successive loading and unloading cycles, particles damage may accidentally occur which leads to fine content changes and the various moisture content may cause unsaturated state changes. However, most current pavement design methods do not consider the variations above which have a significant influence on the stiffness of the granular material layers in low traffic pavements.

The objective of this context is a better understanding of hydromechanical behaviour (deformation behaviour mainly) of the unsaturated granular materials under repeated loading taking into consideration the various coupled effects: water content and fine content. A series of RLTTs are conducted with the different remolded Missillac sand samples at different water contents and fine contents to characterize the permanent and resilient deformation behaviour. Besides, the soil water retention curves (SWRCs) of Missillac sands with different fine contents are obtained by suction tests.

Then, based on the experimental results, the existing permanent and resilient deformation models are improved to accommodate to the changeable fine content and water content. In the end, the shakedown behaviour of Missillac sand is estimated with the effects of fine content and water content.

Image : Shutterstock- NicoElNino

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