Modélisation avancée par eléments discrets du renforcement des sols par les racines végétales
| dc.contributor.author | SAIDANI , Douadi | |
| dc.contributor.author | MANSOURI , Mouloud Encadrant | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-06T09:09:26Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description.abstract | This thesis focuses on advanced modeling of soil reinforcement by plant roots using the Discrete Element Method (DEM). The primary objective is to quantify and understand the impact of roots on soil shear strength, a critical parameter for soil reinforcement and slope stability. The work is structured around two main components. First, a numerical model of the direct shear test using the Casagrande shear box was developed. This model was subsequently employed to the shear strength of root-free sands. Particular attention was given to the effect of preloading on the shear strength of sand and its deformation during shearing. The results indicated that preloading influences the internal friction angle and apparent cohesion. Second, soil reinforcement by plant roots was investigated by modeling root-soil interactions in a similar framework. Through 2D simulations, the effect of various parameters, such as root density, distribution, and orientation, on soil shear strength was analyzed. The results demonstrated that roots significantly enhance shear strength, especially at large deformations. Additionally, the presence of roots increases dilatancy during shearing. Visualization of the sample during shearing revealed that roots contribute to the widening of the shear band. Root orientation also affects shear strength, it has been shown that roots are more effective when oriented in the direction in which they are subjected to tension during shearing. Particular attention was paid to the effects of the proximity of roots to the walls of the shear box. It has been shown that this proximity influences force distribution and soil deformation and can therefore have a significant impact on the results of numerical and physical shear tests on rooted samples. | |
| dc.description.sponsorship | Cette thèse porte sur la modélisation avancée du renforcement des sols par les racines végétales au moyen de la méthode des éléments discrets MED). L'objectif principal est d’apporter plus de compréhension sur l'impact des racines sur la résistance au cisaille-ment des sols, un paramètre déterminant pour le renforcement des sols et la stabilité des pentes. Le travail s'articule autour de deux volets principaux. Dans un premier temps, un modèle numérique de l’essai de cisaillement direct à la boite de Casagrande est élaboré. Ce modèle a été utilisé par la suite pour l’analyse de la résistance au cisaillement des sables sans racines. Une attention particulière a été attribuée à l’effet du précharge-ment sur la résistance au cisaillement du sable ainsi que sa déformation au cours du ci-saillement. Les résultats obtenus ont montré le préchargement a un effet sur l'angle de frottement interne et la cohésion apparente. Dans un second temps, le renforcement des sols par les racines végétales a été étu-dié en modélisant les interactions racines-sol dans un cadre similaire. À travers des simu-lations 2D, l'effet de différents paramètres tels que la densité racinaire, la distribution et l'orientation des racines sur la résistance au cisaillement des sols a été analysée. Les ré-sultats obtenus ont montré que les racines augmentent de manière significative la résis-tance au cisaillement particulièrement pour les grandes déformations d’une part, d’autre part la présence des racines entraine une de la dilatance lors du cisaille-ment. La visualisation de l’échantillon au cours du cisaillement a indiqué que la présence des racines produit un de la bande de cisaillement. L’orientation des ra-cines a aussi un effet sur la résistance au , il a été que les racines sont plus efficaces lorsqu'elles sont dans la direction où elles sont soumises à la traction pendant le cisaillement. Une attention particulière a été accordée aux effets de la proximité des racines par rapport aux parois de la boîte de cisaillement. Il a été démontré que cette proximité influence la distribution des forces et la du sol et peut donc avoir un impact significatif sur les des essais de cisaillement numériques et physiques sur des échantillons enracinés. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1841 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.publisher | Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie | |
| dc.subject | Méthode des éléments discrets | |
| dc.subject | Test de cisaillement direct | |
| dc.subject | Résistance au ci- saillement des sables | |
| dc.subject | Effet du Préchargement | |
| dc.subject | Comportement dilatant | |
| dc.subject | Renforcement des sols par les racines | |
| dc.subject | Interaction sol-racine. | |
| dc.title | Modélisation avancée par eléments discrets du renforcement des sols par les racines végétales | |
| dc.type | Thesis |
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