Modélisation par éléments discrets de la compressibilité d’un sol sablo-argileux traité par une mousse en cours du temps - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Environnement, Ingénierie & Développement Year : 2019

Modélisation par éléments discrets de la compressibilité d’un sol sablo-argileux traité par une mousse en cours du temps

Abstract

Lubricants are used to limit the tunneling shield's impact with the soil, also to facilitate the extraction of excavated soil. In this study, we are interested in the technique adopted by earth pressure tunneling machines (EPB) where surfactant foaming agents are used. Excavated soil is generally classified as waste and stored in the disposal area. The mastery of the physicochemical and mechanical evolution of these wastes makes it possible to explore methods of valorization. The aim of this study is to numerically model a granular medium using the Discret Element Method DEM method in order to study the compressibility of soil-foam mixtures during their evolution over time at the grain scale. The foaming agent is in the form of surfactant bubbles, thus constituting a second granular medium which mixed with that of the soil aggregates. The rigidities of the grains were deduced from the triaxial tests. The modeling is carried out for results oedometric tests. A difference of 14%between experimental and numerical values was founded. Furthermore, the model describes the reduction of the compressibility coefficient of the conditioned soil over time to find the coefficient of the unconditioned soil found experimentally.
Les lubrifiants sont utilisés pour limiter les frottements du bouclier de tunnelier avec le sol, et faciliter l’extraction des sols à excaver. Les sols excavés sont généralement classés comme déchets et stockés en zone de dépôt. La maitrise de l’évolution physico-chimique et mécanique de ces déchets, permet d’explorer des méthodes de valorisation. Dans cette étude, on s’intéresse aux sols traités par agents moussants à base de tensioactif utilisés dans la technique adoptée par les tunneliers à pression de terre. Cette étude consiste à modéliser numériquement un milieu granulaire moyennant la méthode des éléments discrets (Discret Element Method : DEM) dans le but d’étudier la compressibilité des mélanges sol-mousse durant leur évolution au cours du temps à l’échelle des grains. L'agent moussant se présente sous forme de bulles de tensioactif, constituant ainsi un deuxième milieu granulaire qui se mélange avec celui des granulats du sol. Les rigidités des grains ont été déduites d’essais triaxiaux. La modélisation est réalisée pour des résultats issus d'essais œdométriques. Une différence de 14 % entre les valeurs expérimentales et numériques est constatée. Par ailleurs, le modèle décrit la diminution du coefficient de compressibilité au cours du temps pour retrouver celle du sol non traité, trouvée expérimentalement.
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hal-03157231 , version 1 (03-03-2021)

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Cite

Khouloud Mahmoud, Philippe Dubujet, Mariem Kacem, Mehrez Jamei. Modélisation par éléments discrets de la compressibilité d’un sol sablo-argileux traité par une mousse en cours du temps. Environnement, Ingénierie & Développement, 2019, N°80 - N° Spécial bis, Congrès Sites et Sols, juillet 2019, pp.31-38. ⟨10.4267/dechets-sciences-techniques.4090⟩. ⟨hal-03157231⟩
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