Consolidation
Le programme permet d'analyser la consolidation lorsque l'option "Calculer la consolidation" est cochée dans le cadre "Paramètres". La couche consolidée, formée par des sols plus ou moins imperméables, se dépose avec le temps. La consolidation affecte la valeur de la pression interstitielle. Les paramètres de sol influençant le calcul de consolidation sont entrés dans le cadre "Sols", d'autres paramètres de consolidation sont définis dans le cadre "Calcul" dans chaque étape de construction.
Tout d'abord, le coefficient de consolidation dépend des propriétés du sol :
où : | Eoed | - | |
k | - | ||
γw | - | poids volumique de l'eau |
Lorsque la couche consolidée est composée d'un sol non homogène, le coefficient cv est évalué en tant que moyenne des coefficients de sol.
Le calcul de la consolidation est également influencé par des facteurs temporels, qui dépendent du chemin d'évacuation de l'eau. Ce chemin est égal à l'épaisseur de la couche consolidée dans le cas d'un seul sens de sortie (vers le haut ou vers le bas) ou de la moitié de l'épaisseur en cas de sortie dans les deux sens (vers le haut et vers le bas). Le facteur de temps réel est évalué selon la formule :
où : | cv | - | coefficient de consolidation |
t | - | temps réel | |
H | - | chemin de drainage |
Le facteur de temps de la durée de construction est influencé par la durée de l'action de la charge. Lorsque toute la charge est introduite au début de l’étape, le temps de construction est égal à zéro. Lorsque la charge augmente linéairement pendant la durée de construction, le temps de construction est égal à la durée de la durée de construction. Le facteur de temps de la durée de construction est calculé par la formule :
où : | cv | - | coefficient de consolidation |
tc | - | temps de construction | |
H | - | chemin de drainage |
Le degré de consolidation est évalué par les formules suivantes :
pour : | | |
pour : | | |
où : | |
où : | Tv | - | facteur de temps réel |
Tc | - | facteur de temps de la durée de construction |
La consolidation peut être accélérée par l'utilisation de drains verticaux.
La valeur initiale de la déformation dans la couche consolidée à certaines étapes de la construction est multipliée par le degré de consolidation correspondant Uav pour obtenir la valeur résultante de la déformation:
où : | εfin | - | valeur résultante de la déformation |
ε | - | valeur initiale de la déformation | |
Uav | - | degré de consolidation |
Lors de la consolidation, la pression interstitielle dans la couche consolidée varie. La pression interstitielle est la plus élevée au moment où la charge entre en action. Lorsque le temps tend vers l'infini (théoriquement), la pression interstitielle tend vers zéro en décroissant.
La pression interstitielle se calcule de la façon suivante :
si : | | |
si : | | |
où : | |
où : | Tv | - | facteur de temps réel |
Tc | - | facteur de temps de la durée de construction | |
H | - | chemin de drainage | |
z | - | profondeur d'évaluation de la pression interstitielle | |
u0 | - | variation de la charge effective comparée à l'étape précédente |
Littérature :
Braja M. Das. Advanced Soil Mechanics; Taylor & Francis: London, 2008.pp278 - 316 Verruijt A. Soil Mechanics, Delft University of Technology, 2010, pp97-123.
http://geo.verruijt.net/software/SoilMechBook.pdf.