Introduction Générale CHAPITRE 01

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1 CHAPITRE 01 1/QU'EST-CE QUE LA GÉOTECHNIQUE? La Géotechnique est l'ensemble des activités liées aux applications de la Mécanique des Sols, de la Mécanique des Roches et de la Géologie de l'ingénieur. La Mécanique des Sols étudie plus particulièrement le comportement des sols sous leurs aspects résistance et déformabilité. A partir d'essais de laboratoires et in situ de plus en plus perfectionnés, la Mécanique des Sols fournit aux constructeurs les données nécessaires pour étudier les ouvrages de génie civil et de bâtiment et assurer leur stabilité en fonction des sols sur lesquels ils doivent être fondés, ou avec lesquels ils seront construits (barrages en remblais); ceci tant durant la progression des travaux (grands terrassements) qu'après mise en service des ouvrages. 2/LES DOMAINES D'APPLICATION La Mécanique des Sols joue un rôle essentiel dans l'acte de construire pour tous les travaux de bâtiment et de génie civil en relation avec les sols ou les mettant en œuvre. On peut citer per exemple : les fondations des bâtiments, des ouvrages d'art, des ensembles industriels les ouvrages de soutènement, les tunnels et travaux souterrains dans les sols, les barrages et digues en terre, la stabilité des pentes naturelles et des talus et les travaux de stabilisation, les ouvrages portuaires et maritimes (fondations de quais, comportement des brise-lames, ), les terrassements des routes, autoroutes, voies ferrées, l'amélioration et le renforcement des sols, la protection de l'environnement.

2 3/ CRITERES GENERAUX DE LA GÉOTECHNIQUE : Le respect des règles d élaboration des essais; Utilisation correcte de l équipement de laboratoire; Interprétation correcte des résultats; Maîtriser les résultats des essais. Le respect des règles technique de réalisation d ouvrage par rapport de la nécessité des essais des sols. 4/ CRITERES PARTICULIERS DE LA GÉOTECHNIQUE : 4-1/Définition et réalisation correcte des essais in situ : Pénétromètre dynamique ; Pénétromètre statique ; Essai de CBR ; Essai de pénétration au carottier ; Sondages à la tarière et au battage ; Forage, etc. Ces essais s appels Les reconnaissances géophysiques 4-2/Définition et réalisation correcte des essais en laboratoire : masse volumique apparente; analyse granulométrique ; teneur en eau naturelle ; limite d Atterberg; essai Proctor; essai de Casagrande; essai de Sédimentométrie; etc. 4-3/Interprétation des résultats des essais : analyse statistique; utilisent des tableaux et abaques; choisir les matériaux et les types des fondations par rapport des sols.

3 5/OBJECTIFS DE LA RECONNAISSANCE L objectif de la reconnaissance des sols est de collecter l information nécessaire qui va aider l ingénier géotechnicien dans : Sélection du type et de la profondeur de la fondation de la structure à construire; savoir le comportement d un sol sur charge; pouvoir dimensionner une semelle en concordance avec les résistances d un sol. Évaluation de la capacité portante de la fondation; Estimation du tassement probable de la structure; Détermination des problèmes possibles (sols gonflants, etc ) ; Détermination de la position de la nappe d eau ; Organigramme pour la reconnaissance des sols Problème posé Géologie ; Carte topographique ; Carte géographique ; Observation direct ; Organisme de documentation. Reconnaissance de base Approfondissement du problème pour confirmer les résultats

4 Reconnaissance approfondie Opération de transition Opération mécanique Essais en laboratoire -Géophysique -forage à la tarière -La teneur en eau - - Carottage - La masse volumique Résultats détaillé et conclusion finale 6/Quelles est la déférence entre géotechniques et la mécanique des sols? La géotechnique : c est l étude des propriétés physiques, hydrauliques et mécaniques des sols et des méthodes de calcul permettant de prévoir leur comportement sous l action de l eau et des charges. La mécanique des sols : étudie les déformations sous charge et la résistance à la rupture des matériaux naturels, mais surtout en place et en masse. 7/DÉFINITION ET CARACTÈRES PRINCIPAUX DES SOLS les sols grenus qui sont de dimension supérieure à 20 µ (0,02 mm), et les sols fins de dimensions inférieures à 20 µ. 7-1/. Les sols grenus pulvérulents: Sables 50% des grains au moins sont compris entre 0,02 et 2 mm Graviers 50% des grains au moins sont compris entre 2 et 20 mm 7-2/ Les sols fins (cohérents) Les limons (ou Silts) La définition la plus admise est la majeure partie des grains est comprise entre 2 et 20 µ (définition purement descriptive). Les argiles : On peut les définir granulométriquement comme une roche dont les grains sont compris entre 2 et 0,2µ.

5 8/CLASSIFICATION DES SOLS Classe des sols Dimensions -les blocs rocheux D > 200mm - les cailloux 20mm< D < 200mm - les graviers 2mm < D < 20mm - les sables grossiers 0,2mm < D < 2mm - les sables fins 20 mm < D < 0,2mm - les silts ou limons 2mm < D < 20mm - les argiles D < 2mm Sols pulvérulents (ou encore grenu : D > 20 µ) Les sols pulvérulents : sable, gravier, cailloux, blocs sont constitués essentiellement de la silice et du calcaire. Sols cohérents (ou encore sol fin : D < 20 µ = 0,02 mm) Les sols cohérents : argiles Essai d identification des sols :

6 Classification géotechnique des sols : Introduction Générale Sols organiques (compressible et faible capacité portante); Sols granulaires (sable et gravier ou mélange de deux (2)), perméables, tassements rapides, remontée capillaire pour sable fin; Sols cohérents et plastiques comme les argiles (sols imperméables, compressibles et tassement à long terme); Silts (intermédiaire entre sable fin et argile), Description de l échantillon Dimensions des grains; Composition granulométrique; Forme des grains; Distribution granulométrique (étalée, uniforme, discontinue); Dureté des grains (dur friable) ; Humidité; Compacité ou consistance; plasticité; Couleur; Comportement mécanique des sols pulvérulents et des argiles Sols pulvérulents : granulométrie, densité relative, angularité des grains, l'eau n'affecte que le poids volumique Argiles : minéralogie, teneur en eau, limites d'atterberg, degré de saturation, structure, surface spécifique Classification selon les propriétés géotechniques Les sols peuvent être classés selon les différentes propriétés physicomécaniques. Les classifications actuelles utilisent les propriétés suivantes des sols : Classification selon l indice de densité ou la compacité des sols ; Classification selon la consistance des argiles ; Classification selon la sensibilité des argiles ; Classification selon les limites de consistance des sols ; Classification selon le degré de sur-consolidation des sols ;

7 Classification selon la perméabilité des sols ; Classification selon le degré d uniformité (Cu) des sols. Risques géotechniques glissement de terrain, perte de capacité portante ; Risque d infiltration d eau au sous-sol et du colmatage des drains; Risque à la qualité; Risque d incompétence; Exemples de risque Sol hétérogène; Possibilité de dommage à la propriété suite à un glissement de terrain; Construction dans la nappe phréatique; Instabilité de site (glissement de terrain); Actions pour diminuer le risque Prévention. Mettre en place des dispositifs pour diminuer le risque (drainage, fondations plus larges, etc...); Éviter le site ou modifier le concept de projet; Transférer les risques à une autre partie qui peut gérer plus efficacement les risques.