Titre : Etude géologique et géotechnique de la zone instable du POS d El-Haddada (Petite Kabylie).

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1 Titre : Etude géologique et géotechnique de la zone instable du POS d El-Haddada (Petite Kabylie). Nom : BOUNEMEUR Prénom : Nadira Université de Jijel Résumé : Le site d El-Haddada, formant l extension Ouest de la ville de Jijel, se particularise par des crêtes étroites, des pentes ravinées et un relief accidenté. Les résultats des essais d'identification du sol et des essais mécaniques ont mis en évidence une qualité du sol, moyennement dense et une résistance des sols qui augmente avec la profondeur. La nature lithologique et la morphologie du terrain constituent les principaux facteurs qui déclenchent les risques du site étudié, dont les tassements différentiels présentent des risques majeurs. La combinaison des données géologiques, morphologiques, hydrogéologiques et géotechniques ont permis de faire ressortir les zones favorables et défavorable à la construction en raison du facteur de pente. La mise en place des techniques de protection contre ces risques est fortement recommandée. Mots clés : El-Haddada, résistance des sols, tassements différentiels, risques, protection. 1/ Introduction : La Petite Kabylie Occidentale, dont fait partie la région de Jijel est représentée par des reliefs, entourant une dépression dénommée bassin néogène de Jijel. Le bassin néogène de Jijel est limité au Sud par l arête montagneuse du massif de Béni- Khettab, à l Est par l arête montagneuse de Sidi Bouaza-Seddat, à l Ouest par le massif volcanosédimentaire d El-Aouana et au Nord par la mer Méditerranée. 2/ Situation géographique du secteur étudié : Le site étudié, d une superficie d environ 40 hectares, forme l extension Ouest de la ville de Jijel. Ce site est situé au pied du versant Est du massif de Mezghitane. Il est limité : - Au Nord par la propriété El Arrayech ; - Au Sud par les reliefs des Djebel Tellouda et Sidi Saïd; - A l Ouest par le massif de Mezghitane ; - A l Est par la route reliant la localité Toualbia à la RN 43 (Figure.1). 3/ Description du site étudié : 3.1. La morphologie : 1

2 Le site d étude caractérisé par une topographie peu prononcée avec des escarpements naturels et d autres liés aux travaux de terrassements Carte des pentes du site étudié Les pentes représentent un élément important pour caractériser les aspects du relief. La carte des pentes, réalisée au niveau du secteur d El-Haddada, a permis d exprimer deux classes: -Une classe des pentes faible (3-12.5%). -Une classe des pentes moyenne (12.5%-25%). Fig. 1 : Carte des Pentes de la zone d étude, établie à partir de la carte topographique de Jijel au 1/ Alors que la carte des pentes établis par le laboratoire (Fondasoil, 2010), subdiviser le site étudié on trois classes : Classe I: 0-10% : Les pentes faibles : réparties dans la partie méridionale à savoir la partie Sud du P.O.S. Classe II: 10-20% : Cette classe occupe la partie septentrionale et au S-W du P.O.S Classe III: >20% : Les pentes importantes sont réparties dans la partie centrale, répartie en forme d'une poche La géologie du site étudiée : Fig.2 : Carte des Pentes du site étudié. 2

3 Les formations lithologiques affleurant au niveau de ce site sont : Formations de recouvrement quaternaire, représentées par des argiles sableuses, éboulis de pente et terre végétale d épaisseur atteint 1 m. Formations du substratum géotechnique, représentées par dépôts de l Oligo-Miocène- Kabyle (OMK) Caractéristiques lithologiques du site étudié : Les dépôts de la couverture quaternaire : Sont représentés au niveau du site étudié par des éboulis de pente formés de blocs de grés numidien de taille très variable, noyés dans une matrice d argile sableuse. Argile sableuse Bloc de grés numidien Photo. 1: Photo Illustrant les formations des éboulis de pente Les formations de l Oligo-Miocène kabyle : Sont représentées par une molasse matrice de marnes à débris de flysch. Sur ces formations, reposent des blocs d olistostromes, formés par une alternance de grés et de marnes. Photo. 2: Photo illustrant la molasse Olistostromiques. Photo. 3: Photo illustrant les croûtes calcaire sur les marnes. Fig. 3: Carte géologique de la région d étude. 3

4 3.3. Hydroclimatologie : Le caractère le plus important sur le climat Algérien est sans aucun doute la variation spatiale des précipitations et des températures Analyse des paramètres climatiques : a. Précipitations : Le site d étude se particularise par un climat tempéré avec la moyenne des précipitations moyenne annuelles varie entre 1000 et 1200mm/an. b. Diagramme ombrothermique : Ce diagramme résulte la combinaison des deux paramètres climatiques principaux, en l occurrence les précipitations et les températures où (P 2T) selon la définition de Gaussen. Fig. 4 : Diagramme Ombrothermique durant (Station de Jijel Aéroport). c. Synthèse hydrogéologique Système aquifère supérieur : Les formations de couverture quaternaire forment un aquifère pour une nappe superficielle, temporaire. Nappe superficielle Système aquifère inférieur : Photo4. Illustre une nappe superficielle. Les blocs Olistostromique, reposant sur la molasse de l Oligo-Miocène Kabyle, souvent, très fracturées constituent ce qu on appelle les aquifères des roches a perméabilité en grand, ou réservoir à porosité de fractures. 4/ Essais d identification : 4

5 4.1. Campagne de reconnaissance géotechnique Le bureau d étude Fondasoil (2010) a effectué une campagne de reconnaissance géotechnique sur le site étudié. Cette campagne à porté sur la réalisation de : Trois (03) sondages Carottés Sc8, Sc9, Sc10. Douze (12) essais pénétrométriques effectués au pénétromètre dynamique PDL. Le but de ces essais in-situ est de définir les caractéristiques géotechniques des formations traversées et d en préciser les limites. Ainsi que des essais de laboratoire pour identifier les caractéristiques physiques, mécaniques et chimiques des formations du secteur étudié Essais in-situ : Les sondages carottés : On peut conclure que les terrains qui constituent le site sont très hétérogènes, et peuvent présenter des variations latérales Essai de pénétration dynamique : Il permet la détermination de la résistance mécanique d un sol Essai de laboratoire : Paramètres physiques : Les valeurs des principaux paramètres physiques selon la norme NF P Août 1999 présente que : % < W <28.13 % 72.01%<Sr<100% 1.53 t/m3 > γd > 1,85 t/m3 Les sols rencontrés sont dans un état mouillé. Les valeurs des densités indiquent que nous sommes en présence de sols à densité moyenne. 1.92t/m 3 > γh >2.12t/m Les limites d Atterberg : Les essais de limites d Atterberg réalisés selon la norme NF P : 5

6 Fig. 5: Diagramme de classification des sols fins de Casagrande. D après l abaque de Casagrande et les valeurs obtenus, le sol est classé dans la catégorie des argiles peu plastiques AP Les Analyses chimiques : 1275<SO4 - (Mg /Kg) < < CaCO 3 (%) < Essai de cisaillement rectiligne : Le pourcentage des sulfates est faible, l agressivité des sols est nulle.donc l utilisation de tous types de ciment pour l infrastructure est possible. Les caractéristiques intrinsèques (C, φ), ont été mesurées par des essais de cisaillement direct de type non-consolidé non-drainé (UU) à l aide de la boite de Casagrande. Les valeurs obtenues sont représentées dans le tableau suivant : 0.2 bars <Cu <0.6 bars Donc le sol est cohérent. 5 < φu<16 Donc le sol est résistant au cisaillement Essais de compressibilité à l oedomètre : Les résultats sont donnés sous forme des courbes indiquant la variation de l indice des vides du sol en fonction du log σ, on peut dire que : Le sol est consolidé : 0.51bar < Pc < 2.2 bars. Le sol est peu à moyennement compressible : 9.16% < Cc < 30.16%. Le sol est pouvant gonflant : 3.16%< Cg < 8.91% Calcul des tassements absolus du sol étudié à partir des résultats d essais oedomètriques : Nous avons utilisé la formule suivante : N sondage Type de semelle Tassements (cm) D=1.5 m D= 2 m D= 2.5 m D= 3 m D= 3.5 m D= 4 m 6

7 Sc 08 Carrée Filante Sc 09 Carrée Filante H = H Avec : =e ef Tableau 9 : Valeurs des tassements en fonction de la charge transmise à la fondation. Selon ces résultats, on peut dire que les tassements déterminés sous l effet des contraintes appliquées aux sols par les fondations sont largement admissible. 5/ Résultats d étude et discutions : La synthèse générale des différents paramètres du terrain (lithologie, morphologie, caractéristiques géotechniques) a permis d'établir trois zones dénommées A, B et C selon d ancrage D=2.5 à 3m. Fig.6 : Carte de zoning géotechnique pour un ancrage D = 2.5 à 3m. 6/ Conclusion et recommandations : 6.1. Conclusion : Selon les données géologiques, les calculs géotechniques obtenus, les calculs du tassement et le choix du type de fondation, mettent en évidence deux formations géologiques : Une couverture superficielle et un substratum géotechnique. Les tassements obtenus à partir des essais de laboratoire demeurent admissibles dans la limite fixée à la contrainte admissible et ce pour les fondations en semelles isolées ou filantes Recommandations : Eviter les constructions dans les zones décrites comme vulnérables à la construction, comme souligné sur la carte de zoning du site étudié. Refaire des essais in situ pour chaque ouvrage, en raison de l hétérogénéité des formations du site. Il est recommandé des fondations superficielles de type semelle filante en raison de l hétérogénéité du terrain. 7

8 Référence : - Bouftouha, Y. (2005) : Les grands traits géologiques de la région de Jijel. Univ. Jijel (inédit).algérie. - Rapports de sols, Fondasoil (2010) : Complément d étude POS N 14 A.C.L El Haddada, commune de Jijel, wilaya de Jijel. Algérie.34P. - Rapports de sols, Fondasoil (2008) : Etude géotechnique POS N 14 A.C.L El Haddada, commune de Jijel, wilaya de Jijel (phase 1).Algérie.10P. -Roger, F. (2003) : Calcul des fondations superficielles et profondes. Ed. Techniques de L ingénieur (TI). Paris, 141P. -Tekkouk, M. (2005) : Etude de la pollution par les sulfates des eaux du bassin versant de l oued Djen-Djen. Mém de Magister. Univ. Constantine. Algérie. 262P. 8