Approche par éléments discrets des sols granulaires. Application à l'analyse des pressions latérales des terres.

KHELLAF  ,  Abdelghani; MANSOURI ,  Mouloud  Supervisor

Approche par éléments discrets des sols granulaires. Application à l'analyse des pressions latérales des terres.

dc.contributor.author	KHELLAF , Abdelghani
dc.contributor.author	MANSOURI , Mouloud Supervisor
dc.date.accessioned	2026-06-23T08:46:23Z
dc.date.issued	2025
dc.description.abstract	This thesis presents a contribution to the analysis of lateral earth pressures in different states; at rest, passive and acti ve. The analysis concerns a granular deposit in the dry state, and is carried out using 2D discrete element numerical modeling. In this work, the grains are modeled by circular elements with the introduction of a rolling resistance, the normal contact forces are calculated by a viscoelastic model and the tangential forces are calculated by a viscoelastic model with sliding taking into account the stick-slip phenomenon. The first part of this analysis deals with lateral pressure at rest, for which a model of a cyclic odometer test is developed. It is shown that the evolution of the lateral earth pressure coefficient 𝐾0 with loading history is in good agreement with that of empirical formulas derived from experience, where 𝐾0 increases with the increase of soil’s overconsolidation ratio. Furthermore, micromechanical analysis has shown that for a normally consolidated sample, horizontal contacts are more dominant, and consequently horizontal friction forces are higher, resulting in a low value of 𝐾0. For an overconsolidated sample, vertical contacts become more frequent, increasing horizontal normal forces and leading to an increase in 𝐾0. Using a simple three-grain model, it is highlighted that the evolution of 𝐾0 along a loop for a loading-unloading cycle in the oedometer test results from friction. The second part concerns the analysis of lateral earth pressure in both passive and active states. A model of a granular deposit supported by a rigid moving wall is developed. The obtained results have shown that, for the passive state, the lateral earth pressure coefficient at peak (Kₚ) matched the value obtained from Rankine's equation using the peak friction angle derived from a conventional biaxial compression test. Whereas, for the active state, the lateral earth pressure coefficient (Kₐ) matches the coefficient predicted by Rankine's equation if the introduced internal friction angle is derived from shear tests with stress path similar to that of the active lateral pressure state.
dc.description.sponsorship	Cette thèse présente une contribution à l’analyse des pression latérales des terres aux différents états ; de repos, passif et actif. L’analyse concerne un dépôt granulaire à l’état sec, elle est menée par une modélisation numérique par éléments discrets 2D. Dans ce travail, les grains sont modélisés par des éléments circulaires avec introduction d’une résistance au roulement, les forces normales de contact sont calculées par un modèle viscoélastique et les forces tangentielles sont calculées par un modèle viscoélastique avec glissement tenant compte du phénomène stick-slip. La première partie de cette analyse concerne la pression latérale au repos, pour cela un modèle d’un essai œdométrique cyclique est mis au point. Les résultats obtenus ont démontré que l'évolution du coefficient des pressions latérales des terres 𝐾0 avec l'historique du chargement est en bon accord avec celle des formules empiriques dérivées de l'expérience, où 𝐾0 augmente avec le degré de du sol. De plus, l'analyse micromécanique a montré que pour un échantillon normalement consolidé, les contacts horizontaux sont plus dominants, par conséquence les forces de frottement horizontales sont plus élevées ce qui donne une faible valeur de 𝐾0. Pour un échantillon surconsolidé, les contacts verticaux deviennent plus fréquents, ce qui augmente les forces normales horizontales et conduit à une augmentation de 𝐾0. En utilisant un modèle simple à trois grains, il est mis en évidence que l'évolution de 𝐾0 selon une boucle pour un cycle de chargement-déchargement dans l'essai oedométrique résulte du frottement intergranulaire. La deuxième partie concerne l’analyse concerne la pression latérale des terres aux deux états, passif et actif. Pour un modèle d’un dépôt granulaire sout enu par un mur rigide déplaçable est mis au point. Les résultats obtenus ont montré que, pour l'état passif, le coefficient de pression latérale du sol au pic (Kₚ) correspondait à la valeur obtenue à partir de l'équation de Rankine en utilisant l'angle de frottement au pic dérivé d'un essai de biaxiale conventionnel. En revanche, pour l'état actif, le coefficient de pression latérale des terres (Kₐ) correspond au coefficient prédit par l'équation de Rankine si l'angle de frottement interne introduit est dérivé d'essais de cisaillement avec un chemin de contrainte similaire à celui de l'état actif des pression latérales .
dc.identifier.uri	https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1295
dc.language.iso	en
dc.publisher	Setif 1 University - Ferhat ABBAS , Faculty of Technology
dc.subject	Granular soil
dc.subject	Discrete Element Method
dc.subject	lateral earth pressure
dc.subject	at rest
dc.subject	active
dc.subject	passive
dc.title	Approche par éléments discrets des sols granulaires. Application à l'analyse des pressions latérales des terres.
dc.type	Thesis

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