Les geostructures energetiques consistent a etablir un echange thermique direct avec le sol grace a des systemes integres dans les fondations ou les structures geotechniques. L'incorporation des echangeurs de chaleur aux geostructures provoque une variation cyclique de la temperature du sol adjacent. Des questions se posent sur l'impact de ces variations thermiques sur les parametres geotechniques des sols en general, et en particulier des sols sensibles argileux. L'objectif de cette these est d'ameliorer la comprehension et la quantification de l'impact de la variation de la temperature sur la capacite portante des pieux geothermiques. Actuellement, le dimensionnement des capacites portantes des fondations profondes est base sur les resultats d'essais penetrometriques ou pressiometriques. Des methodes experimentales ont ete developpees afin de permettre la realisation de ces essais dans les conditions du laboratoire. Des essais mini-penetrometriques sont realises sur des eprouvettes compactees a differents etats initiaux et soumises a des temperatures variant de 1 a 70 deg. C. Les resultats montrent une evolution sensible des parametres etudies, la resistance en pointe (q_c) et le frottement lateral (f_s), pour un materiau illitique, lorsqu'il est compacte du cote sec de l'optimum. Les essais minipressiometriques, realises sur des massifs de sol illitique compactes en modele reduit d'echelle metrique dans une cuve thermo-regulee, ont montre une diminution de la pression de fluage (p_f) et de la pression limite (p_l) avec l'augmentation de la temperature, tandis que la variation du module pressiometrique (E_M) est moins marquee. Les resultats montrent une quasi-reversibilite des effets d'un cycle de chauffage dans la gamme de temperature testee alors que l'effet d'un cycle de refroidissement n'est que partiellement reversible. Pour les essais soumis a plusieurs cycles thermiques, le premier cycle induit des variations de parametres toujours plus importantes que les cycles suivants. Une analyse approfondie de l'evolution des proprietes thermiques (la conductivite thermique (λ), la capacite thermique volumique (C_ν) et la diffusivite thermique (D)) des sols en fonction de la teneur en eau, de la masse volumique seche et de la temperature montre une augmentation de ces parametres avec l'augmentation de w et ρ_d et une augmentation de λ des eprouvettes illitiques du cote sec de l'optimum avec l'augmentation de la temperature de 1 a 70 deg. C. En resume, pour les pieux energetiques, les resultats obtenus en laboratoire montrent une modification de la capacite portante due a la variation des parametres du sol illitique sous l'effet des cycles thermiques. (auteur)