2018-Modélisation physique et étude du comportement de fondations profondes d’éoliennes offshore dans du sable-IFSTTAR

Résumé de la thèse

La capacité axiale et latérale des pieux foncés dans du sable de Fontainebleau NE34 ont été étudié à l’aide d’essais sur modèles réduits centrifugés.

L’effet de la méthode d’installation, de la densité et de la saturation du sable, du diamètre du pieu, de la géométrie de sa pointe (ouvert /fermé) et de sa rugosité sur la capacité axiale a été étudié. Une augmentation significative de la capacité en traction est observée dans les pieux foncés cycliquement, contrairement aux pieux foncés d’une manière monotone à 100 × g. La saturation du sable dense accélère la formation du bouchon lors de l’installation du pieu ouvert. L’augmentation de la rugosité du pieu et de la densité du sable accroissent significativement le frottement latéral des pieux testés. Dans tous les cas, les capacités de pieux sont comparées aux codes de dimensionnement des éoliennes offshore.

Une étude paramétrique de l’effet de la méthode d’installation, de l’excentricité de la charge et de la saturation du sable sur la réponse latérale des pieux foncés est ensuite réalisée grâce à l’utilisation d’un pieu instrumenté. Le pieu est chargé d’une manière monotone puis un millier de cycles sont appliqués. Une nouvelle méthode a été développée pour la détermination des constantes d’intégration pour déterminer le profil de déplacement latéral du pieu. La méthode d’installation influence directement le comportement global (moment maximum et déplacement latéral) et local (courbes p-y) des pieux. L’effet de l’excentricité de la charge et de la saturation du sable sur le comportement des pieux est également présenté. Dans chaque cas, une comparaison avec les courbes p-y extraites du code DNVGL est réalisée.

Nom de l'organisme ou du doctorant/rédacteur

Ismat EL HAFFAR

Verrous scientifiques et techniques

Développement d’un nouveau pieu modèle instrumenté à l’aide de jauges de déformation installées à l’intérieur du pieu permettant l’installation ainsi que le chargement du modèle en vol sans endommager les jauges.
Développement d’un nouveau montage expérimental permettant l’installation et le chargement latéral du pieu modèle sans arrêter la centrifugeuse.

Directeur de thèse

Luc THOREL

Dates de la thèse

24 septembre 2018

Moyens d'essais associés

Centrifugeuse géotechnique

Financement

Publications et communications produites

Publications in journals

[2] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2017 Impact of pile installation method on the axial capacity in sand. Géotechnique Letters, 7, 260-265, http://dx.doi.org/10.1680/jgele.17.00036

[2] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Axial capacity of piles jacked in sand. Parametric study in centrifuge. (submitted to International journal of physical modelling in geotechnics).

[3] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Impact of pile roughness on the shaft resistance in sand. (submitted to Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Geotechnical Engineering).

[4] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Monotonic lateral loading on single piles in sand: parametric centrifuge modelling in eccentricity, saturation and installation mode. (submitted to Géotechnique).

[5] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Cyclic lateral loading on single piles in sand: parametric centrifuge modelling in eccentricity, saturation and installation mode. (submitted to Canadian Geotechnical Journal).

Publications in nationals and internationals conferences

[1] El Haffar I., Blanc M., Thorel L., 2018. General study on the axial capacity of piles of offshore wind turbines jacked in sand. 9th ICPMG London 17-20th july. (accepted).

[2] El Haffar I., Blanc M., Thorel L., 2018. Effect of the installation methods of piles in cohesionless soil on their axial capacity. 9th ICPMG London 17-20th july. (accepted).

[3] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2017 L’effet de la méthode d’installation sur la capacité des pieux en traction. AUGC Nantes. 7p.

[4] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Capacité axiale de pieux foncés dans du sable – essais en centrifugeuse. Dans : Delage P., Chevalier C., Cui Y.J. & Semblat J.F. (Eds.), 2018. Actes des 9èmes Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur, 13-15 juin 2018 (online). Marne-la-Vallée : IFSTTAR-ENPC, 2018. Publications list Collection Actes Interactifs de l’Ifsttar, AII3. 978-2-85782-742-9. Online at the address http://www.ifsttar.fr/collections/ActesInteractifs/AII3.

[5] El Haffar I., Blanc M., Thorel L. 2018 Effet de la methode d’installation sur le chargement lateral d’un pieu – essais en centrifugeuse. Dans : Delage P., Chevalier C., Cui Y.J. & Semblat J.F. (Eds.), 2018. Actes des 9èmes Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur, 13-15 juin 2018 (online). Marne-la-Vallée : IFSTTAR-ENPC, 2018. Collection Actes Interactifs de l’Ifsttar, AII3. 978-2-85782-742-9. Online at the address http://www.ifsttar.fr/collections/ActesInteractifs/AII3.