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Mécanique des sols et des roches (TGC volume 18)

avec écoulements souterrains et transferts de chaleur

 

De Laurent Vulliet, Lyesse Laloui et Jian Zhao

 

PPUR - Collection : Traité de génie civil - 28/06/2016

    • Livre papier

      108,00 €
     
     

    Présentation

    La mécanique des sols et la mécanique des roches sont des disciplines généralement traitées séparément dans la littérature. Pour la première fois, un traité réunit ces deux spécialités, en intégrant également les connaissances en lien avec les écoulements souterrains et les transferts thermiques. A la fois théorique et pratique, cet ouvrage propose tout d’abord une description détaillée de la nature et de la composition des sols et des roches, puis s’attache à la modélisation de problèmes aux conditions limites et présente les essais permettant de caractériser les sols et les roches, tant d’un point de vue mécanique qu’hydraulique et thermique. La problématique des sols non saturés et des écoulements multiphasiques est également abordée. Une attention particulière est portée aux lois de comportement mécanique et à la détermination de leurs paramètres par des essais in situ et en laboratoire, et l’ouvrage offre également une présentation détaillée des systèmes de classifications des sols et des massifs rocheux, ainsi que du comportement des fondations, des pressions sur les écrans, de la stabilité des pentes et du comportement des cavités souterraines. Spécifiquement conçue dans un esprit d’ingénierie, cette référence sans équivalent se réfère aux normes les plus récentes, et ceci dans une perspective internationale. Elle s’adresse tout autant aux professionnels de la construction, aux ingénieurs géotechniciens, aux géologues et aux responsables de laboratoires d’essais sur les géomatériaux qu’aux étudiants en génie civil, géologie, mécanique, sciences de la terre, ingénierie des mines, environnement et pédologie.

    Sommaire

    • INTRODUCTION: Mécanique des sols et des roches – Développements historiques – Domaines d’application et perspectives
    • CARACTÉRISTIQUES DES ROCHES ET DES SOLS: Les roches – Minéraux formant la roche – Discontinuités des massifs rocheux – Les sols – Minéraux dans les sols – Forme et taille des grains – Rapport des phases, des masses et des volumes – Limites de consistance des sols argileux – Gélivité – Essais chimiques sur les sols – Hétérogénéité et anisotropie
    • RECONNAISSANCES DES SITES: Objectifs et déroulement des campagnes de reconnaissance – Données existantes – Examen visuel sur place et entretiens – Méthodes géophysiques – Forages de reconnaissance – Campagne piézométrique – Profils et modélisation schématique du sous-sol – Rapport de reconnaissance des terrains
    • ECOULEMENTS SOUTERRAINS: Loi de Darcy – Equations générales des écoulements souterrains en milieu saturé – Equations d’état – Ecoulements permanents – Milieux poreux hétérogènes – Détermination des réseaux d’écoulement – Méthode graphique – Résolution numérique des écoulements permanents – Méthode des différences finies – Résolution numérique des écoulements transitoires – Méthode des éléments finis – Théorie de Dupuit et essais de pompage – Théorie de Theis et essais de pompage en régime transitoire – Mesure de la perméabilité en laboratoire – Ecoulement dans les milieux poreux non saturés
    • CONTRAINTES EFFECTIVES ET INTERACTIONS HYDRO-MÉCANIQUES: Notions de déformation – Concept de la contrainte effective – Géomatériaux à pressions interstitielles positives – Géomatériaux à pressions interstitielles négatives – Interactions hydro-mécaniques
    • TRANSFERT DE LA CHALEUR DANS LES SOLS ET LES ROCHES: Modes de transfert thermique – Paramètres thermiques – Détermination expérimentale de la conductivité thermique et de la chaleur spécifique
    • Dynamique des sols et des roches: Natures des charges dynamiques – Ondes et vibrations – Amortissement, atténuation et amplification – Propagation d’ondes dans les roches et les sols – Transmission d’ondes de contrainte aux interfaces et aux contacts – Propriétés dynamiques des roches – Comportement cyclique des sols
    • LOIS DE COMPORTEMENT MÉCANIQUE: Comportement non linéaire des géomatériaux – Forme des équations constitutives – Elasticité – Plasticité – Critères de rupture sans écrouissage – Elasto-plasticité – Relations contraintes-déformations de Levy-Mises – Equations de Prandtl-Reuss – Loi d’écoulement plastique généralisée – Ecrouissage – Comportement en fonction du temps, fluage
    • ESSAIS MÉCANIQUES EN LABORATOIRE: Programme d’essais – Essai de compression uniaxiale – Essai d’écrasement ponctuel (Point Load Test) – Essai de traction indirecte (essai brésilien) – Essai de cisaillement direct – Essai de cisaillement sur joint rocheux – Essai de cisaillement simple – Scissomètre – Autres essais de cisaillement – Essai de compression triaxiale – Vrai triaxial (true triaxial) – Essai oedométrique – Essai CRS – Essai de compactage – Essais dynamiques en cellule triaxiale – Essais de gonflement – Essais de fluage – Modèles réduits et centrifuges
    • ESSAIS MÉCANIQUES IN SITU: Essai à la plaque (PLT) – Pénétromètre CBR – Pénétromètre standard (SPT) – Essai de pénétration dynamique au cône (DP) – Pénétration statique au cône (CPT) et au piézocône (CPTU) – Pressiomètre Ménard (PMT) – Dilatomètre (DMT) – Scissomètre de chantier (FVT) – Contraintes internes au massif rocheux – Essais en vraie grandeur et analyse inverse
    • CLASSIFICATION: Classification des sols (au sens géotechnique) – Classification des roches – Système RQD (Rock Quality Designation) – Système RMR (Rock Mass Rating) – Système Q (Rock Tunnel Quality Q-System) – Indice de résistance géologique (Geological Strength Index, GSI) – Autres systèmes de classification des roches
    • FONDATIONS: Introduction – Fondations superficielles – Fondations profondes
    • PRESSIONS SUR LES SOUTÈNEMENTS: Etats d’équilibre limite de Rankine – Calcul de la poussée et de la butée par la théorie de Rankine – Méthode du prisme de poussée – Méthode de Coulomb-Poncelet – Abaques de Caquot-Kérisel – Cas des écrans avec déplacements empêchés – Influence d’une nappe en écoulement sur les écrans
    • STABILITÉ DES PENTES: Types d’instabilités – Causes des instabilités de pentes – Méthodes d’analyse – Mesures de confortation – Généralité pour les calculs de stabilité – Pente infinie homogène – Massif homogène limité par un plan de glissement – Massif homogène purement cohésif – Méthodes des tranches – Méthode des perturbations – Méthode de calcul à la rupture (approche cinématique) – Nouveaux développements, méthode des éléments finis – Instabilités des falaises rocheuses – Chute de blocs
    • CAVITÉS SOUTERRAINES: Rotation naturelle des contraintes: l’effet de voûte – La solution de Kirsch – Influence de la forme géométrique de l’ouverture sur les contraintes induites par l’excavation – Zone plastique autour d’une cavité cylindrique – Solutions analytiques: méthode de convergence-confinement
    • Informations

    Compléments

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