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Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2022

An interpretation of the creep tests performed on marls

Une interprétation des essais de fluage réalisés sur des marnes

Résumé

Creep tests were carried out on marls sampled as part of a tunnel project. Of the hard soils and soft rocks, these materials are known for the delayed deformation in time that they produce around underground structures. Unconfined compression creep tests lasting one month were carried out in drained conditions under different loading ratios. A special device was used to prevent the development of disturbing shrinkage and swelling strains. The interpretation of the creep curves is based on the progression of the strain rate. An empirical law is used to represent the observed responses, which relates in a multiplicative form a power law of time with an exponential function of the deviatoric load. To achieve a better description of these curves, a preliminary consolidation stage is introduced in simplified form at the start of the creep curves. The eight parameters of this empirical representation are identified on the curves. Examples of creep curves are presented and discussed. The empirical formulation provides a good representation of the experimental curves. The interpretation of the tests focuses on the transition between consolidation and creep, the proportion of consolidation and creep deformation or the deviatoric stress ratio and the deviations of the observed responses from the logarithmic time law. The study continues with an application of the empirical law to a series of triaxial creep tests, followed by standard oedometer curves, long duration oedometer curves, free swelling and very long duration swelling steps.
Des essais de fluage ont été réalisés sur des marnes prélevées dans le cadre d'un projet de tunnel. Parmi les sols indurés et les roches tendres, ces terrains sont connus pour les déformations différées dans le temps qu'ils produisent autour des ouvrages souterrains. Les essais de fluage d'une durée de un mois sont réalisés en compression uniaxiale et en condition drainée sous différents taux de chargement. Un dispositif particulier est mis en œuvre pour éviter le développement de déformations parasites de retrait et de gonflement. L'exploitation des courbes de fluage se fonde sur la progression de la vitesse de déformation. Une loi empirique est utilisée pour représenter les réponses observées, qui relie sous forme multiplicative une loi puissance du temps avec une fonction exponentielle du taux de chargement déviatoire. Pour aboutir à une meilleure description de ces courbes, une étape préliminaire de consolidation des marnes est introduite sous forme simplifiée au début des courbes de fluage. Les huit paramètres de cette représentation empirique sont identifiés sur les courbes. Des exemples de courbes de fluage sont présentés et commentés. La formulation empirique permet d'obtenir une bonne représentation des courbes expérimentales. L'interprétation des essais porte sur la transition entre consolidation et fluage, la part de la déformation de consolidation et celle du fluage ou le taux de chargement déviatoire, puis les écarts des réponses observées par rapport à la loi logarithmique du temps. L'étude se poursuit par une application de la loi empirique à une série d'essais triaxiaux de fluage, puis à des courbes oedométriques standards, de courbes oedométriques de longue durée, des courbes de gonflement libre et de gonflement par paliers successifs de très longue durée.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04168295 , version 1 (21-07-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04168295 , version 1

Citer

Jean François Serratrice. Une interprétation des essais de fluage réalisés sur des marnes. Cerema Mediterranée. 2022. ⟨hal-04168295⟩

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