Modélisation numérique des fondations profondes soumises à du frottement négatif

In the last decades, researchers and engineers have been working extensively to predict dragload transfer to deep foundation systems by settling soils. These systems are composed of multiple piles, but aren't always designed to resist dragload. Dragload refers to the axial compression load added to the piles due to the settlements, which are generating downward shear stresses at the pile-soil interface. The shearing phenomenon is commonly called negative skin friction (NSF) and will only appear if soils settle more than piles at a given depth. Therefore, it is possible to observe NSF in the upper section of the pile and positive skin friction further down at pile tip, and at some depth, they would balance each other to create a neutral plane. Moreover, in the case of a pile group, because single pile aren't often used, there will be less dragload added on the interior piles then on exterior piles. This is called group effect, and it is related to a smaller amount of settlement that is taking place inside the group perimeter.

Résumé

Dans la dernière décennie, une multitude de chercheurs et d'ingénieurs ont travaillé sur la prédiction des charges pouvant être transmises à un système de fondations profondes par l'entremise d'un sol en processus de consolidation. Ces systèmes sont composés de plusieurs pieux, mais ne sont pas toujours conçus pour résister aux efforts supplémentaires transmis par le tassement du sol. Ces efforts générèrent des contraintes de cisaillement à l'interface sol-pieu. Ce phénomène de frottement est communément appelé frottement négatif (FN) et prend place seulement si l'envergure des tassements du sol dépasse ceux du pieu, et ce pour une profondeur donnée. En effet, il est possible d'observer du FN dans la portion supérieure d'un pieu et du frottement positif (FP) dans la section inférieure, près de la pointe. Le FN se développe lorsque le tassement du sol en périphérie du pieu est supérieur au tassement du pieu. À une certaine profondeur, le tassement du pieu et celui du sol atteignent la même magnitude pour former le plan neutre. De plus, dans le cas d'un groupe de pieux, il y a aura nécessairement moins d'effort transmis aux pieux centraux puisque les pieux en périphérie agissent comme un bouclier. L'effet de groupe est généralement le terme utilisé pour référer à ce phénomène.