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Este trabajo se refiere al problema del agrietamiento del suelo que afecta gran parte de la zona lacustre del valle de México. Por medio de simulaciones por el Método de Elementos Discretos se estudia el efecto de las grietas sobre el comportamiento de viviendas de mampostería. Específicamente, se consideran las grietas con escalón que se presentan en las zonas de transición entre suelos blandos y firmes de la ciudad. Los modelos reproducen en forma cualitativa los mecanismos de deformación y de fracturamiento que se observan típicamente en las viviendas afectadas. Se pone en evidencia que al incluir una caja disipadora de deformaciones constituida por material granular en la cimentación, los daños en las viviendas se reducen considerablemente. Además, se revisa el comportamiento de la cimentación de viviendas tipo a construir y se emiten algunas recomendaciones complementarias para el mejoramiento del terreno de cimentación.

Control piles are devices that can address problems in buildings caused by the regional subsidence. This is done using a deformable cell that allows controlling the load applied on the pile head and the settlements of the structure. The most common cells are composed of arrangements of wooden cubes. The yield load on each cell is usually calculated based on the results of compression tests on individual cubes, which may lead to overestimations of the load. In this research, the mechanical behaviors of individual wooden cubes and sets of cubes are assessed with compression tests considering the effects of various factors, such as the volumetric weight of the cubes, the placement of galvanized steel sheets, the moisture in the cubes and the wood anisotropy. The understanding of the mechanical behavior of wooden cubes is very useful for the design of deformable cells and for the definition of criteria for the maintenance of this type of control device. The results of this research allow recommending a new criterion to estimate the yield load of deformable cells required for the appropriate design and functioning of control piles. In addition, a methodology to assess the mechanical behavior of deformable cells is proposed.

Diversos estudios relativos a la porosidad de los materiales granulares muestran, a partir de consideraciones teóricas, modelos físicos y simulaciones numéricas, que los materiales uniformes presentan naturalmente un peso volumétrico menor que los materiales bien graduados. Lo anterior puede aprovecharse para construir terraplenes ligeros con asentamientos controlados sobre suelos de alta compresibilidad como las arcillas lacustres del valle de México. Para reducir aún más el peso del terraplén es posible recurrir a materiales granulares naturalmente ligeros como la escoria volcánica conocida localmente en México como tezontle, que se caracterizan por sus granos porosos y su bajo peso volumétrico. En este trabajo se analizan las características de dos tezontles, el primero bien graduado y el otro con granulometría más uniforme. Se propone finalmente una técnica constructiva que recurre a tezontle con granulometría controlada para la construcción de terraplenes ligeros sobre suelos blandos como los del valle de México.

Mexico City has a decades-old problem with severe consequences: its lacustrine zone is subsiding due to pumping of potable water from the main aquifer. The geotechnical team assigned to work on the problem assessed the situation by using remote-sensing methods. This article describes the present situation as well as a new approach to mitigate the effects of subsidence. The new approach combines several actions, but consists mainly in progressively modifying the pumping strategy to avoid exceeding the soil preconsolidation pressure in the clayey compressible layers, including the superficial aquitards and in most of the main aquifer.

"El presente artículo describe las modificaciones realizadas a dos metodologías clásicas de la confiabilidad estructural que permitirán considerar incertidumbres no gaussianas correlacionadas en la evaluación de la fragilidad estructural de componentes. La primera metodología se basa en el método de Monte Carlo y la segunda en el método de confiabilidad de primer orden. Ambos métodos se utilizan posteriormente para construir curvas de fragilidad para la falla por erosión de un bordo perimetral sujeto a un desbordamiento. Los resultados del análisis de fragilidad muestran lo siguiente: 1) Al considerar densidades marginales no gaussianas en las variables de diseño, la curva de fragilidad difiere significativamente de la distribución lognormal; 2) el tipo de densidad de probabilidad de la variable aleatoria con mayor influencia sobre la falla del bordo no necesariamente determina el tipo de curva de fragilidad. Por lo tanto, en un contexto más realista de incertidumbres no gaussianas, no parece correcto suponer a priori un modelo teórico para la curva de fragilidad ignorando las distribuciones de las variables básicas, ya que no se puede anticipar su tipo basándose únicamente en la distribución de la variable aleatoria con mayor incidencia sobre la falla del componente."

espanolEn este trabajo se presenta un modelo analitico simplificado para el diseno de cimentaciones a base de pilotes de friccion en un entorno propenso a hundimiento regional. El modelo se basa en las ecuaciones de Mindlin y fue propuesto originalmente por Resendiz y Auvinet. Se realizaron algunas modificaciones importantes a la version original, basadas en los resultados obtenidos de analisis numericos. En esta nueva version, la magnitud de la friccion negativa se evalua considerando, tanto las condiciones iniciales y futuras de los esfuerzos efectivos, como la resistencia al corte limite del suelo en contacto con el sistema de pilotes. El modelo fue validado con resultados obtenidos previamente por los autores mediante el Metodo de Elementos Finitos Axisimetricos. A pesar de las diferencias obtenidas durante dicha validacion, fue posible concluir que existe una concordancia razonable entre los resultados arrojados por ambos modelos. EnglishIn this paper, a simplified analytical model for the design of friction piles foundations in an environment that is prone to regional subsidence is presented. The model is based on Mindlin's equations and was originally proposed by Resendiz and Auvinet. Some important modifications of the original version based on the results obtained from numeric analyses have been introduced. In this new version, negative skin friction is evaluated taking into consideration initial and future effective stresses conditions and not only the limit shear strength of the soil in contact with the pile system. The model was validated with results previously obtained by the authors using the Axisymmetric Finite Element Method. In spite of the differences observed during such validation, it was possible to conclude that a reasonably good match exists between both models.

A new geotechnical zoning map for the subsoil of Mexico Valley is presented. This proposal is based on a Geographic Information System for Geotechnical Borings (GIS-GB), which contains over 10000 soil profiles. In addition to the geotechnical information, available topographic and geological data on the studied area were taken into account. Geostatistical techniques were used to assess the spatial distribution of the thickness of the lacustrine clay deposits within the area down to the so-called deep deposits. As a result, a contour map was obtained that was used to update the current geotechnical zoning map for Mexico Valley. It has been proposed to include this new map into the Building Code for the Federal District (Mexico City).

The paper shows how axisymmetric finite element numerical models can be used to optimize the design of friction piles foundations in an environment that is prone to regional subsidence. The study considers friction piles in typical Mexico City soft clays, that are subjected to external loads and soil consolidation due to variations in piezometric conditions. The constitutive models used to numerically simulate the behavior of the clays vary from a basic elastic perfectly-plastic model to a critical state model that is able to account for the anisotropic yielding behavior of Mexico City clay. The simulations consider the long term behavior of the internal piles within a large pile group.

"In this paper, an analysis of the behavior of an individual friction pile subjected to negative skin friction and transient loads (seism or wind) for typical stratigraphic and piezometric conditions of Mexico City lacustrine zone is presen- ted. This analysis is performed using a two dimensional finite element model (2D FEM) and taking as a reference the field and laboratory researchs on individual point bearing piles developed by Fellenius (1998), Bozozuk (1981) and Leung et al. (2004). A 2D FEM study of an internal pile within a pile group subjected to the weight of the structure and to negative skin friction is also presented. Finally, for the same conditions, 3D FEM analyses results are presen - ted in order to assess the behavior of border and corner piles. Some criteria are proposed regarding design loads and negative skin friction estimation for internal, border and corner piles."

"Este artículo presenta un modelo de la formación de emanaciones de hidrocarburos en el fondo marino del Campo Cantarell en la Sonda de Campeche. El análisis se llevó a cabo recurriendo a la geoestadística y la geotecnia. Con la geoestadística, se estimó el espesor del estrato de suelo blando que constituye el fondo marino y se evaluó la variación espacial de las características físicas y mecánicas del suelo. Se encontró que la resistencia al corte del suelo se comporta como un ¿ruido blanco¿ espacial. Fue posible defi nir una frontera que subdivide al estrato arcilloso en dos subestratos: uno de consistencia blanda y otro de consistencia muy blanda. En el aspecto geomecánico, usando un modelo de elementos fi nitos, se evaluó el comportamiento del estrato arcilloso del fondo marino bajo el efecto de una subpresión que da origen a la falla de dicho estrato y a la generación de emanaciones. El modelo tiene valor explicativo y permite defi nir zonas de riesgo para la instalación de infraestructura petrolera, las cuales coinciden con las áreas de menor espesor del estrato arcilloso."

The drainage system of Mexico City, one of the largest metropolitan areas in the world, is formed by a large network of interceptors and collectors leading to the main outlet: a 49.3-km-long tunnel with a 6.5 m diameter. To build the access shafts to the tunnels of the system and the deep sumps of the pumping stations in the very soft clays of the lacustrine area of Mexico valley, a technique known as “flotation method” has been commonly used since 1969. The paper presents the main construction steps followed and some aspects of the analysis and design of shafts constructed by this technique. The experience gained obtained after more than 30 shafts have been constructed by this method, and the actual trends in its application are also discussed.

ResumenUn campo aleatorio espacio-temporal es un modelo probabilista utilizado para representar fenómenos que, además de variar espacialmente, cambian con el tiempo. Este tipo de modelo es de gran interés práctico en ingeniería porque permite representar fenómenos transitorios y generar configuraciones o imágenes de la distribución de un atributo o variable condicionado a observaciones temporales. En este artículo se propone una formulación alternativa de una variante del método EnKF (Ensemble Kalman Filter) (Evensen, 2007) basada en conceptos comunes en geoestadística y explica con detalle su desarrollo numérico. La utilidad del método se ilustra resolviendo un problema de flujo de agua transitorio en un medio poroso aleatorio completamente saturado.AbstractA spatiotemporal random field is a probabilistic model used to represent phenomena that, besides varying spatially, evolve in time. Such kind of model is of great interest in engineering for representing transient phenomena and generating configurations or images of the distribution of an atribute or variable conditional to temporal observations. In this paper an alternative formulation of a variant of the EnKF method (Ensemble Kalman Filter (Evensen, 2007) based on concepts commonly used in geostatistics is proposed and its numerical implementation is explained in detail. The benefits of the method are illustrated by solving a transient flow problem in a fully saturated random porous media.

ResumenEn este artículo se exponen las herramientas matemáticas que constituyen la base de la formulación del método del elemento finito estocástico espectral para problemas de elasticidad lineal. Se ilustra el potencial que presenta este método para modelar la variación espacial de las propiedades de materiales heterogéneos y en particular de los suelos, mediante un ejemplo sencillo en el que se analiza cómo se propaga la incertidumbre del módulo de deformación de un material al campo de desplazamientos calculados. Se muestra en particular la influencia de la distancia de correlación sobre la distribución de la incertidumbre. Finalmente, se evalúa la utilidad del método para las aplicaciones en geotecnia y se presentan conclusiones.AbstractThis paper presents the mathematical tools in which the formulation of Spectral Stochastic Finite Element Method is based. The usefulness of this method to model the spatial variability of heterogeneous materials, and in particular of soils, is illustrated by a practical example in which the propagation of the uncertainty on the deformation modulus to the computed displacement field is assessed. The influence of the correlation length on the distribution of uncertainty is set forth. Finally, the advantages of the method in geotechnical engineering are evaluated and some conclusions are presented.

"Se presenta un estudio de la segregación inherente existente en medios granulares por el efecto de la dimensión relativa de los distintos granos. Se utiliza un modelo numérico para la simulación geométrica de estructuras granulares. Tanto para la simulación como para el estudio de las estructuras granulares se hace un amplio uso de la teoría de probabilidad. Las partículas se idealizan con círculos (modelo 2D) y esferas (modelo 3D). Se simulan materiales de granulometría estrictamente uniforme, bimodal (dos tamaños) y continua. Se proponen dos variables para medir la segregación que permiten apreciar los efectos de las variables granulométricas. En estructuras uniformes se observa la presencia de una estructuración espontánea. En las bimodales y continuas, la segregación depende principalmente de la relación entre los diámetros máximo y mínimo de las partículas. Se señalan algunas implicaciones prácticas que la segregación puede tener en los problemas de la geotecnia y otras disciplinas."

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. As estruturas subterrâneas são amplamente utilizadas por todo o mundo, e no decorrer dos últimos anos têm sido desenvolvidos projetos maiores e mais profundos em solos com condições geotécnicas complexas. Este é o caso dos solos moles de Shangai, Bangkok, Kuala Lumpur, Jakarta, Singapura, Bogotá e Cidade do México; onde têm ocorrido fenômenos relacionados como o rebaixamento das pressões intersticiais no subsolo que alteram as condições de trabalho das estruturas subterrâneas, este fenômeno é conhecido como subsidência regional. A subsidência regional tem tido repercussões negativas para as construções superficiais e principalmente subterrâneas, como mudanças progressivas na inclinação de obras de condução, aumento do risco de inundações em caso de ruptura dos sistemas de esgoto; danos nas fundações e instalações subterrâneas, entre outras. Neste contexto, o presente trabalho tem a finalidade de estudar o comportamento de estruturas subterrâneas em solos moles submetidos ao rebaixamento das pressões intersticiais. Como parte de um projeto de colaboração entre a Universidade de Brasília (UnB) e a Universidade Nacional Autónoma de México (UNAM), é analisado o caso da usina de bombeamento “Casa Colorada”. A UNAM forneceu todas as informações necessárias para realizar este estudo. A usina de bombeamento se localiza nos solos lacustres da Cidade do México, está formada por quatro poços de 16 m de diâmetro e profundidades até de 31,9 m, interligados por túneis de 5 m de diâmetro. Além de estar submetida ao fenômeno da subsidência regional, apresenta um adensamento devido à construção das suas próprias estruturas. Para a análise, foram feitas modelagens numéricas 2D e 3D nas quais foi possível considerar: a) as condições estratigráficas e piezométricas do local de estudo; b) as estruturas envolvidas no projeto; c) a interação entre todas as estruturas, d) as etapas de construção da usina (plataforma de trabalho, poços e túneis), e) o adensamento dos solos moles devido à construção das estruturas e ao rebaixamento das pressões intersticiais (subsidência regional) f) um modelo constitutivo que permitiu simular apropriadamente o comportamento dos solos moles. Apesar da complexidade do problema, os modelos desenvolvidos neste trabalho permitiram simular com sucesso o comportamento atual e futuro das estruturas subterrâneas que interagem na usina de bombeamento. Foi possível comparar os resultados obtidos com o observado no local e com medidas topográficas superficiais. Underground structures are widely used in the world, in the last years, larger and deeper projects have been developed in soils with complex geotechnical conditions. This is the case of the soft soils of Shanghai, Bangkok, Kuala Lumpur, Jakarta, Singapore, Bogota and Mexico City; where there have been developed phenomena such as the pore pressure drawdown in the subsoil that change the working conditions of underground structures, this phenomenon is known as regional subsidence. Regional subsidence has had repercussions for surface and mainly underground constructions, such as progressive changes in the inclination of tunnels for water conduction, risk increased of flooding in the event of failure of sewage systems; damage of foundations and underground facilities, among others. In this context, the present work has as objective to study the behavior of the underground structures in soft soils subjected to pore pressure drawdown. As part of a collaboration project between the University of Brasília (UnB) and the National Autonomous University of Mexico (UNAM), the case of the pumping plant "Casa Colorada" is analyzed. The UNAM provided all the information needed for the development of this study. The pumping plant is located in Mexico City's lacustrine soils. It consists of four 16 m diameter wells and depths of up to 31.9 m, interconnected by 5 m diameter tunnels. Besides being subject to the phenomenon of regional subsidence, it presents a settlement due to the construction of its own structures. For the analysis, 2D and 3D numerical modeling was done in which it was possible to consider: a) the stratigraphic and piezometric conditions of the studied site; b) the structures involved in the project; c) the interaction between all structures, d) the construction phases of the plant (work platform, wells and tunnels), e) soft soil settlements due to the construction of structures and the pore pressure drawdown (regional subsidence) f ) a constitutive model that allowed to a properly simulation of the behavior of the soft soils. Despite the complexity of the problem, the models developed in this work allowed to a successfully simulation of the current and future behavior of the underground structures that interact in the plant. It was possible to compare the results obtained with the one observed in the construction site and with superficial topographic measurements. Las estructuras subterráneas son ampliamente utilizadas en el mundo, durante los últimos años se han desarrollado proyectos más grandes y más profundos en suelos con condiciones geotécnicas complejas. Este es el caso de los suelos blandos de ciudades como Shangai Bangkok, Kuala Lumpur, Jakarta, Singapur, Bogotá y Ciudad de México; donde se han producido fenómenos relacionados con el abatimiento de las presiones intersticiales en el subsuelo que alteran las condiciones de trabajo de las estructuras subterráneas, conocido como hundimiento regional. El hundimiento regional ha tenido repercusiones negativas en las construcciones superficiales y principalmente subterráneas, como cambios progresivos en la inclinación de obras de conducción, aumento del riesgo de inundaciones en caso de falla de los sistemas de alcantarillado; daños en las cimentaciones e instalaciones subterráneas, entre otras. En este contexto, el presente trabajo tiene la finalidad de estudiar el comportamiento de estructuras subterráneas en suelos blandos sometidos al abatimiento de las presiones intersticiales. Como parte de un proyecto de colaboración entre la Universidad de Brasilia (UnB) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), se analiza el caso de la planta de bombeo "Casa Colorada". La UNAM proporcionó toda la información necesaria para realizar este estudio. La planta de bombeo se localiza en los suelos lacustres de la Ciudad de México, está formada por cuatro pozos de 16 m de diámetro y profundidades de hasta 31,9 m, interconectados por túneles de 5 m de diámetro. Además de estar sometida al fenómeno de hundimientoregional, presenta una consolidación debido a la construcción de sus propias estructuras. Para el análisis, se realizaron modelaciones numéricas 2D y 3D en las que fue posible considerar: a) las condiciones estratigráficas y piezométricas de la zona de estudio; b) las estructuras del proyecto; c) la interacción entre todas las estructuras, d) las etapas de construcción de la planta (plataforma de trabajo, pozos y túneles), e) la consolidación de los suelos blandos debido a la construcción de las estructuras y al abatimiento de las presiones intersticiales (subsidencia regional) f) un modelo constitutivo que permitió simular apropiadamente el comportamiento de los suelos blandos. A pesar de la complejidad del problema, los modelos desarrollados en este trabajo permitieron simular con éxito el comportamiento actual y futuro de las estructuras subterráneas que interactúan en la planta de bombeo. Fue posible comparar los resultados obtenidos con lo observado in situ y con medidas topográficas superficiales.

Non disponible / Not available, Ce travail examine différentes techniques permettant d'appliquer la Méthode des Eléments Finis Stochastiques (MEFS) à des matériaux à loi de comportement non-linéaire ou élastoplastique et d'évaluer la marge d'erreur sur les résultats des modélisations numériques du comportement des ouvrages géotechniques, en tenant compte des diverses incertitudes qui affectent ces modélisations et en particulier de celles qui portent sur les paramètres du sol. Les propriétés mécaniques introduites dans les calculs aux éléments finis sont considérées comme des variables aléatoires. Le couplage entre la méthode des éléments finis et les méthodes probabilistes est mené à bien en ayant recours d'une part à des modèles mécaniques à loi de comportement élastique non-linéaire (modèle de Duncan) et élastoplastique (critère de Von Mises), qui sont introduits respectivement dans le logiciel FEADAM84 et le progiciel CESAR-LCPC, et d'autre part à des techniques de simulation (méthode de Monte Carlo) et de perturbation (méthode du Premier Ordre- Seconds Moments et méthode des estimations ponctuelles). L'application de la MEFS est illustrée par l'analyse des incertitudes sur les champs de déplacements, contraintes et déformations dans les cas d'un remblai homogène reposant sur un terrain rigide, d'un barrage en terre et d'une fouille exécutée dans des sols mous. Les résultats de ces analyses montrent que la MEFS, malgré ses limites actuelles, permet aux ingénieurs géotechniciens d'introduire un degré de réalisme supplémentaire bien nécessaire dans les modélisations aux éléments finis.

Not available, Ce travail porte sur l'application de la méthode des éléments finis stochastiques aux problèmes géomécaniques et sur l'évaluation de son utilité pour l'ingénieur. Nous présentons tout d'abord divers rappels sur la théorie des probabilités et nous essayons d'éclaircir certains points particuliers concernant la description des milieux géotechniques au moyen de variables aléatoires et de champs stochastiques. Après un bref rappel sur la méthode des éléments finis traditionnelle, nous analysons deux aspects de la méthode des éléments finis stochastiques (MEFS). Le premier traite des techniques de discrétisation des champs aléatoires et le second des techniques probabilistes utilisées pour formuler la MEFS. Quatre méthodes sont présentées (Monte-Carlo, Rosenblueth, perturbations et premier ordre-seconds moments avec ses variantes : les méthodes numériques d'Evans et des rapports polynomiaux). Nous donnons ensuite une description des logiciels développés dans le cadre de cette thèse. Des exemples allant des plus simples (solides élémentaires) aux plus complexes (barrages) sont traités à l'aide de ces logiciels afin d'illustrer les résultats typiques donnés par la méthode. L'interprétation de ces résultats est discutée. Nous abordons dans la dernière partie l'application de la MEFS aux analyses non linéaires. Cette application est illustrée par l'analyse de deux ouvrages géotechniques dont les matériaux suivent la loi rhéologique de Duncan-Kondner. On montre que la MEFS permet l'évaluation systématique de l'importance des différents paramètres du modèle de comportement retenu. Nous présentons finalement nos conclusions concernant l'interprétation, toujours délicate, des résultats donnés par la méthode et sur son utilité pour l'ingénieur.

Not available, Nous présentons les outils de la modélisation de fiabilité des remblais homogènes avec une représentation de la variabilité spatiale des propriétés des sols par des champs stochastiques spatiaux en introduisant l'autocorrélation horizontale suivant les deux axes x et y, ainsi que l'autocorrélation verticale suivant l'axe z de la cohésion non drainée. La répartition spatiale de la cohésion non drainée a été modélisée au moyen d'un champ stochastique. Cette approche nous a permis d'évaluer l'espérance et la variance de la valeur moyenne de la résistance au cisaillement le long d'une surface potentielle de rupture dans le cadre d'une analyse limite tridimensionnelle de stabilité d'un remblai homogène (Hovland, 1977). Cette approche nous a permis de montrer que la fiabilité des mécanismes 3D peut être plus faible que celle des mécanismes 2D bien que le facteur de sécurité déterministe soit plus fort, du fait que la variance de la cohésion moyenne sur une surface de rupture de faibles dimensions reste forte. L'application de cette approche pour le cas du barrage de Mirgenbach avec une surface de rupture comprenant une partie plane (bloc), bien qu'elle corresponde à un facteur de sécurité déterministe plus élevé, peut être moins fiable que celle d'une surface de rupture de type ellipsoïde de glissement, du fait que la variance de la cohésion moyenne sur la partie horizontale reste très forte en raison de la forte corrélation horizontale. Ceci a été montré par Auvinet et Rossa (1991) dans le cas 2D sur le même ouvrage.

Not available, Ce travail porte sur l'application de la méthode des éléments finis stochastiques aux problèmes géomécaniques et sur l'évaluation de son utilité pour l'ingénieur. Nous présentons tout d'abord divers rappels sur la théorie des probabilités et nous essayons d'éclaircir certains points particuliers concernant la description des milieux géotechniques au moyen de variables aléatoires et de champs stochastiques. Après un bref rappel sur la méthode des éléments finis traditionnelle, nous analysons deux aspects de la méthode des éléments finis stochastiques (MEFS). Le premier traite des techniques de discrétisation des champs aléatoires et le second des techniques probabilistes utilisées pour formuler la MEFS. Quatre méthodes sont présentées (Monte-Carlo, Rosenblueth, perturbations et premier ordre-seconds moments avec ses variantes : les méthodes numériques d'Evans et des rapports polynomiaux). Nous donnons ensuite une description des logiciels développés dans le cadre de cette thèse. Des exemples allant des plus simples (solides élémentaires) aux plus complexes (barrages) sont traités à l'aide de ces logiciels afin d'illustrer les résultats typiques donnés par la méthode. L'interprétation de ces résultats est discutée. Nous abordons dans la dernière partie l'application de la MEFS aux analyses non linéaires. Cette application est illustrée par l'analyse de deux ouvrages géotechniques dont les matériaux suivent la loi rhéologique de Duncan-Kondner. On montre que la MEFS permet l'évaluation systématique de l'importance des différents paramètres du modèle de comportement retenu. Nous présentons finalement nos conclusions concernant l'interprétation, toujours délicate, des résultats donnés par la méthode et sur son utilité pour l'ingénieur.

Not available, Nous présentons les outils de la modélisation de fiabilité des remblais homogènes avec une représentation de la variabilité spatiale des propriétés des sols par des champs stochastiques spatiaux en introduisant l'autocorrélation horizontale suivant les deux axes x et y, ainsi que l'autocorrélation verticale suivant l'axe z de la cohésion non drainée. La répartition spatiale de la cohésion non drainée a été modélisée au moyen d'un champ stochastique. Cette approche nous a permis d'évaluer l'espérance et la variance de la valeur moyenne de la résistance au cisaillement le long d'une surface potentielle de rupture dans le cadre d'une analyse limite tridimensionnelle de stabilité d'un remblai homogène (Hovland, 1977). Cette approche nous a permis de montrer que la fiabilité des mécanismes 3D peut être plus faible que celle des mécanismes 2D bien que le facteur de sécurité déterministe soit plus fort, du fait que la variance de la cohésion moyenne sur une surface de rupture de faibles dimensions reste forte. L'application de cette approche pour le cas du barrage de Mirgenbach avec une surface de rupture comprenant une partie plane (bloc), bien qu'elle corresponde à un facteur de sécurité déterministe plus élevé, peut être moins fiable que celle d'une surface de rupture de type ellipsoïde de glissement, du fait que la variance de la cohésion moyenne sur la partie horizontale reste très forte en raison de la forte corrélation horizontale. Ceci a été montré par Auvinet et Rossa (1991) dans le cas 2D sur le même ouvrage.

Not available, Les caractéristiques hydriques des sols fins compactés conduisent à les utiliser comme barrière hydraulique afin de limiter les échanges avec le milieu naturel. La mise au point d'un dispositif expérimental a permis de montrer l'action combinée des différents paramètres hydriques et mécaniques sur le comportement hydrodynamique des sols fins compactés. Les résultats portent sur la mise en évidence de l'influence des conditions d'exécution des essais (gradient hydraulique, confinement, chargement axial, dimensions des éprouvettes, type de perméamètre et durée de l'essai), et des paramètres liés à la nature et à la préparation du sol (teneur en eau, énergie et mode de compactage, dimensions des mottes, lien entre les couches). Parmi les trois méthodes de compactage utilisées dans cette étude, le compactage par pétrissage est celui qui a donné les plus faibles valeurs de perméabilité. Ces travaux ont montré que la taille des mottes à un effet considérable sur la perméabilité des sols fins compactés du coté sec. Par ailleurs, l'existence des écoulements préférentiels le long de l'interface sol-membrane flexible a pu être démontrée à l'aide d'un traceur, une pression de confinement importante est nécessaire pour les éliminer. L’effet d'échelle a été interprété par un modèle probabiliste montrant la variation de la perméabilité moyenne d'un ensemble de couches en fonction de la probabilité d'existence d'une couche peu perméable. Ce travail nous a conduit de proposer d'une part, des améliorations de la procédure d'essai permettant la détermination de la perméabilité à saturation au laboratoire et d'autre part, des recommandations pratiques pour la conception et la réalisation des systèmes étanches

Not available, Les caractéristiques hydriques des sols fins compactés conduisent à les utiliser comme barrière hydraulique afin de limiter les échanges avec le milieu naturel. La mise au point d'un dispositif expérimental a permis de montrer l'action combinée des différents paramètres hydriques et mécaniques sur le comportement hydrodynamique des sols fins compactés. Les résultats portent sur la mise en évidence de l'influence des conditions d'exécution des essais (gradient hydraulique, confinement, chargement axial, dimensions des éprouvettes, type de perméamètre et durée de l'essai), et des paramètres liés à la nature et à la préparation du sol (teneur en eau, énergie et mode de compactage, dimensions des mottes, lien entre les couches). Parmi les trois méthodes de compactage utilisées dans cette étude, le compactage par pétrissage est celui qui a donné les plus faibles valeurs de perméabilité. Ces travaux ont montré que la taille des mottes à un effet considérable sur la perméabilité des sols fins compactés du coté sec. Par ailleurs, l'existence des écoulements préférentiels le long de l'interface sol-membrane flexible a pu être démontrée à l'aide d'un traceur, une pression de confinement importante est nécessaire pour les éliminer. L’effet d'échelle a été interprété par un modèle probabiliste montrant la variation de la perméabilité moyenne d'un ensemble de couches en fonction de la probabilité d'existence d'une couche peu perméable. Ce travail nous a conduit de proposer d'une part, des améliorations de la procédure d'essai permettant la détermination de la perméabilité à saturation au laboratoire et d'autre part, des recommandations pratiques pour la conception et la réalisation des systèmes étanches

Not available, La présente étude à pour but de faire globalement le point sur le problème du comportement mécanique des conduites enterrées. On s'attache à établir les liens entre les désordres constatés sur les conduites d'assainissement et les facteurs d'environnement, et à déterminer, au moyen d'une étude fiabiliste, les paramètres de dimensionnement du système sol-conduite qui peuvent contribuer le mieux et au moindre coût à l'amélioration de la robustesse de ces ouvrages. Nous procédons d'abord à un examen de la pathologie des conduites d'assainissement. Nous recensons les dégradations couramment observées et, grâce a une étude statistique sur un linéaire du réseau d'assainissement nancéien, nous établissons des relations entre des désordres constatés et certains facteurs d'environnement et paramètres de dimensionnement. Nous nous intéressons ensuite à la modélisation du comportement mécanique des conduites enterrées. Une étude paramétrique nous permet de faire ressortir les facteurs d'environnement et les paramètres de dimensionnement qui ont l'influence la plus marquée sur le comportement mécanique du système sol-conduite. L’influence des paramètres de dimensionnement est à nouveau examinée dans la troisième étape de l'étude. On estime l'indice de fiabilité des conduites enterrées, dans des conditions de pose et de chargement aléatoires. Parmi ces paramètres, on recherche ceux qui ont l'influence la plus significative sur cet indice. Ce sont les facteurs de robustesse. On met ainsi notamment en évidence l'importance, du point de vue de la sécurité, de facteurs comme la profondeur de pose, les dimensions de la conduite ou le degré de flexibilité des joints. Dans la dernière partie, nous proposons les grandes lignes d'une méthodologie basée sur la théorie de la décision, et orientée à améliorer la fiabilité des conduites d'assainissement. Les facteurs de robustesse mis en évidence déterminent les actions possibles. Le facteur économique est pris en compte pour définir, avec le facteur technique, la meilleure action à entreprendre