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Profondeur de la zone de déformation

La profondeur de la zone de déformation est une variable, qui influe considérablement sur la raideur du sol sous la pointe du pieu. C'est un des paramètres d'entrée utilisé pour le calcul des coefficients C₁ et C₂ du modèle de Winkler-Pasternak. Plus la zone de déformation est profonde, plus petite est la raideur du sous-sol. Si la profondeur de la zone de déformation tend vers zéro, la raideur du sous-sol tend vers l'infini.

La profondeur de la zone de déformation est liée à la fois aux caractéristiques du sous-sol et à l'intensité de la surcharge appliquée, c'est-à-dire sur la contrainte sous la pointe du pieu. Le programme considère que la profondeur de la zone de déformation se situe à l'endroit, où la contrainte sous la pointe est égale à la contrainte géostatique, comme l'illustre la figure ci-après :

Détermination de la profondeur de la zone de déformation sous la pointe du pieu

La fonction F(β), dont le graphe est donné ci-dessous, permet de déterminer numériquement la profondeur de la zone déformée H. Cette fonction provient des hypothèses ci-dessus et son implémentation dans le programme est faite sous forme de tableau. Elle est utilisée comme suit. Les valeurs F(β) sont déterminées pour la valeur courante de la contrainte sous la pointe f_z et pour la valeur d'origine de la contrainte géostatique γ_h. La valeur de F(β) permet de déterminer la valeur de β, de cette dernière découle la valeur effective du coefficient de Poisson ν et le diamètre du pieu r permet de calculer la profondeur de la zone de déformation.

Graphe de la fonction F(β)

Détermination de la profondeur de la zone de déformation sous la pointe du pieu en présence d'eau

La présence d'une nappe phréatique peut affecter la profondeur de la zone de déformation, la figure ci-après en donne une illustration :

Dans ce cas, la fonction G(β) permet de déterminer numériquement la valeur de la profondeur de la zone de déformation (cf. graphe ci-dessous). Le calcul utilise la fonction G de la même manière qu'il utilisait la fonction F dans le cas précédent. L'utilisation de la pression hydrostatique γ_w*h_w dans l'expression de la fonction G est la seule différence.

Graphe de la fonction G(β)