Smaller Default Larger

Soutenance de Hamrouni Adam

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 août 1955- Skikda

Faculté De Technologie

Département Génie civil

 

Thèse présentée par Hamrouni Adam  en vue de l’obtention du diplôme de Doctorat en sciences En Génie civil, spécialité: géotechnique

ThèmeEtude de l’influence de la variabilité spatiale sur la réponse d’ouvrages géotechniques

 

Soutenue publiquement le   **/**/****

Devant le jury composé de :

 

Université de Skikda

Président.

Professeur

Mr. Salah Messast

Université de Annaba

Rapporteur.

Professeur

Mr. BadreddineSbartai

Université de Grenoble Alpes - France

Examinateur.

Professeur

Mr. Daniel DIAS

Université de Guelma

Examinateur.

Professeur

Mr. Med Salah NOUAOURIA 

Université de Skikda

Examinateur.

MCA

Mr. Mostapha Hidjeb

 

 

Résumé en arabe, français & anglais:

 Résumé

 Les incertitudes en géotechnique sont inévitables. Les propriétés du sol peuvent se disperser dans une gamme significative sur un domaine. Ainsi, le facteur de sécurité est utilisé dans l'approche déterministe qui tient compte de l'incertitude associée aux propriétés du sol. Cela ne tient pas compte des sources et du degré d'incertitude associés au système. La conception à l'état limite de la structure en géotechnique est difficile à estimer à l'aide de méthodes déterministes. Il est donc raisonnable d'étudier la probabilité défaillance des systèmes. Dans la présente thèse, une analyse de fiabilité a été effectuée pour un mur en terre armée, tunnel circulaire à faible profondeur, renforcement des sols par inclusion rigide en utilisant la méthode des différance finis (MDF) et la capacité portante d’une fondation superficielle filante sous chargement sismique pseudo-statique en utilisant un modèle analytique en équilibre limite. Les modèles déterministes ainsi définis sont ensuite utilisés dans un cadre probabiliste. La méthode de la surface de réponse optimisée par algorithme génétique (RSM-GA) a été présentée, validée et perfectionnée afin de rendre possible, pour un faible temps de  calcul, une étude paramétrique des variables d’entrée des modèles utilisés. La propagation de l’incertitude au travers des modèles déterministes a été évaluée et des méthodes de dimensionnement fiabiliste ont été proposées. En dernier, la variabilité spatiale du sol a été prise en compte par l’intermédiaire de la théorie des champs aléatoires puis appliquée au modèle de mur en terre armée. Ce modèle, développé dans le but de prendre en compte cette variabilité spatiale pour un faible temps de calcul, et soumis à des tirages aléatoires en grand nombre. L’effet de la variabilité des propriétés du sol a été évalué et des phénomènes nouveaux ont été mis en lumière.

 Mots-clés : Mur en terre armée, Tunnel, inclusion rigide, fondation filante, dynamique pseudo-statique,  Méthodes probabilistes, algorithme génétique, méthode des surfaces de réponse, variables aléatoires, champs aléatoire  

 

Abstract

 

Geotechnical uncertainties are inevitable. The properties of the soil can disperse in a significant range on a domain. Thus, the safety factor is used in the deterministic approach that takes into account the uncertainty associated with soil properties. This does not take into account the sources and degree of uncertainty associated with the system. The limit state design of the geotechnical structure is difficult to estimate using deterministic methods. It is, therefore, reasonable to study the probability of failure of the systems.In this thesis, a reliability analysis was carried out for a reinforced earth wall, shallow circular tunnel, rigid inclusion ground reinforcement using the Finite Difference Method (MDF) and the bearing capacity of a shallow foundation under pseudo-static seismic loading using an analytical model in limit equilibrium. The deterministic models thus defined are then used in a probabilistic framework. The method of the response surface optimized by genetic algorithm (RSM-GA) has been presented, validated and perfected in order to make possible, for a low computation time, a parametric study of the input variables of the models used.The propagation of uncertainty through deterministic models has been evaluated and reliable dimensioning methods have been proposed. Lastly, the spatial variability of the soil was taken into account through random field theory and then applied to the reinforced earth wall model. This model developed to take into account this spatial variability for a low computing time, and subject to random draws in large numbers. The effect of the variability of soil properties has been evaluated and new phenomena have been brought to light

Keywords: Reinforced earth wall, Tunnel, rigid inclusion, shooting foundation, pseudo-static dynamics, Probabilistic methods, genetic algorithm, response surface methodology, random variables, random fields.

 

  

الملخـــــــــص

 يان عدم دقة النتائج في مجال الجيوتقني لا يمكن تجنبها . ان خصائص التربة تختلف بشكل جدري في كل مجال معين من حيث  المدلول. حيث ان معامل الامان المستعمل في طرق المقاربة المباشر يأخذ بعين الاعتبار عدم الدقة المرتبطة بخصائص التربة. و هده للأخذ بعين الاعتبار منبع عدم الدقة المرتبطة بالنظام المجمل. من الصعب تقدير تصميم الحالة الحدية للهيكل الجيوتقني باستخدام الطرق الحتمية. ولذلك فمن المعقول دراسة احتمال فشل الأنظمة. في هذه المذكرة تم إجراء تحليل الموثوقية للجدار الترابي المقوى, نفق دائري عند عمق ضحل, جامدة تعزيز التربة.و دلك باستخدام طريقة الفرق المحدد (Méthode différances finis). نموذج تحليلي في حدود التوازن لحساب القدرة الاستيعابية للأساس سطحية قيد التشغيل تحتقوى زلزالية.ثم يتم استخدام النماذج الحتمية المعرف سابقا في إطار احتمالي. يتم تقديم منهجية سطح الاستجابة الأمثل بواسطة الخوارزمية الجينية (G A)، والتحقق من صحتها، وصقلها لجعل الدراسات البارامترية للخصائص الاحتمالية للمتغيرات خصائص التربة ممكنة بتكلفة حسابية منخفضة. ويتم تقييم انتشار عدم اليقين من خلال نماذج حتمية، ويقترح أساليب قياس أبعاد الموثوقية.في الجزء ألأخير يؤخذ التغير المكاني للتربة في الاعتبار من خلال نظرية الحقل العشوائي ويتم تطبيقها على نموذج جدار أرضي مقوى. هذا النموذج وضعت لمراعاة هذا التباين المكاني لوقت الحوسبة منخفض وتخضع لرسم عشوائي بأعداد كبيرة. يتم تقييم تأثير ألتباين وظهور الظواهر الجديدة المرتبطة بهذا التغير.

 كلمات البحث: الجدار العازل المقوى. نفق، إدراج جامدة، الأساس سطحية ، ديناميات شبه ثابتة، أساليب الاحتمالية، الخوارزمية الجينية، منهجية سطح الاستجابة، المتغيرات العشوائية، المجالات العشوائية.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adam Hamrouni

 

Contacts de la Faculté

   BP 26 Route d'El-Hadaiek 21000 Skikda - ALGERIE

 

      Plan d'accès

 

  +213 38 72 31 29

 

  fac.techno@univ-skikda.dz

 

Accès Directs

Adresse: