Raymond Haché, M.Sc., P.Eng., ing. Directeur technique des services de l’ingénierie en géotechnique Stantec Experts-Conseil ltée Cette présentation examinera plusieurs des défis imposés aux ingénieurs en géotechnique par les dépôts d'argile marine situés au Québec et dans l'est de l'Ontario. Le but de cette présentation est de mettre en évidence les différentes notions à aborder par les ingénieurs en géotechnique ainsi que la nécessité de créer un guide de bonnes pratiques propre aux argiles marines afin d’aider les ingénieurs à offrir le meilleur niveau de services possible à leurs clients. À titre d’exemple, nous examinerons les résultats d'une étude géotechnique réalisée dans le cadre d’un développement commercial à grande surface à Beauharnois (Québec) qui éventuellement comprendra une dalle de 1 km de longueur et de 300 m de largeur. Le site repose sur un dépôt d'argile de la mer de Champlain de 25 m d'épaisseur qui comprend une croûte superficielle plus épaisse que la normale, des zones normalement consolidées, une deuxième couche de croûte recouverte et des zones pouvant être classées comme argiles liquides. Nous proposerons entre autres qu’un modèle géotechnique soit élaboré pour chaque projet avant tout calcul et qu'un résumé des risques associés aux argiles marines soit développé et inclus dans les rapports géotechniques. Nous soulignerons les incertitudes importantes qui demeurent reliées au comportement des argiles marines. Enfin, nous suggèrerons de modifier l'utilisation des symboles de groupe USCS CL et CH pour refléter le comportement non standard des argiles marines (une approche possible pourrait être CL-m et CH-m).

1. Société canadienne de géotechnique
Section Ouest du Québec
Certains défis imposés par les
argiles marines de l’Est du
Canada
La perspective d’un consultant

3. Ordre du jour
1. Revue de base
2. Certains défis
3. Modèle géotechnique
4. Résumé des risques

4. Revue de base
Les argiles marine post-glaciaire de l’Est du Canada

5. Dépôts d’argile marine
Dépôt post-glaciaire
• La Mer de Champlain
• Le Golfe de Laflamme
• La Mer de Goldthwait

6. Argiles marines post-glaciaires
La Russie, le Canada, la Norvège et la Suède
Les étapes de déposition
• Croûte terrestre enfoncée sous le poids des glaciers
• Le recul des glaciers donna place à l’eau de l’océan
• La déposition des particules fines dans l’eau de mer
avec une salinité de 32 g/L
Les étapes « post-déposition »
• Rebondissement de la croûte terrestre
• Les argiles sont élevées hors de l’eau
• Lessivage du sel par les écoulements d’eau

7. Les argiles sensibles
À l’Est du Canada
Caractéristiques d’identification :
• Le lessivage du sel à réduit WL
• Réduction de WL > Réduction w%
St = e^(IL * α) ; α = 2,0 en moyenne
St = 16,4 pour IL = 1,4 avec α = 2,0
Autres caractéristiques importantes :
• Seulement 35% des particules fines sont des
minéraux argileux
• Ac (activité) inférieur à 0,7 (J. Locat et D. St-Gelais)
• Ac < 0,75, alors argile non gonflante

8. Les argiles liquides
Caractéristiques d’identification
• Sr < 0,5 kPa (ou 0,4 cône Suédois)
• IL > 1,4
• St > 16 MCIF
Autres caractéristiques
• Salinité < 2 g/L (eau marine est à 35 g/L)
Susceptible au glissement rétrogressif
• IL > 1,2 susceptible au glissement rétrogressif
• Sr < 1,0 kPa

9. Le profil typique
Dépôt post-glaciaire
• Croûte d’argile ou sable à la surface
• L’argile intacte
• Le till
• Le massif rocheux
Autre particularité
• Le till contient peu d’argile et peut être très
perméable

10. Les argiles marines post-glaciaires de l’Est du Canada
Certains défis associés

11. D1 - Résistance géotechnique à l ’ÉLU

12. D1 - Résistance géotechnique à L’ÉLU
c
γ
Df
Dgw

13. D1 – Résistance géotechnique à l’ÉLU

14. D2 – Réaction géotechnique à l’ÉLS

15. D2 – Réaction
géotechnique à l’ÉLS
Cr/Cc = 0.1 à 0.2  pas pour les argiles
marines
Terzaghi, Peck et Mesri
- Cr/Cc = 0,02 à 0,2
- Et même encore moins que 0,02 pour les argiles
molles structurées et cimentées
- Utilisez plutôt les corrélations que les résultats
de Cr obtenus au laboratoire

16. D3 – Profondeur de la pénétration du gel

17. D3 – Profondeur de la pénétration du gel

18. D3 – Profondeur de la pénétration du gel
• Pour les bâtiments chauffés - 300 mm (Fondations bien isolées ???)
• Pour les aqueducs + 300 mm
• Quelles sont les pratiques dans la région ?

19. D4 - L’effet du gel sur l’argile intacte
• Le soulèvement dû au gel est impressionnant
• La consolidation due au gel aussi
• J.M. Korad, S. Leroueil

20. D4 – L’effet du gel sur l’argile intacte

21. D5 – Les argiles liquides

22. D5 – Les argiles liquides

23. D6 – Les argiles liquides et le tableau 4.2.8.4A

24. D7 – Glissement fortement rétrogressif

25. D7 – Glissement fortement rétrogressif
Ns = γ*H / Su
6,0 3,3 à 5,0
(1976) (1996) (2013) (aujourd’hui)
Ns = 2,7 + 0,13*Ip
Ns = 3,3 - 16 kN/m3 ; 24 kPa ; H = 5,0 m
- 16 kN/m3 ; 40 kPa ; H = 8,2 m

26. D7 – Glissement fortement rétrogressif
www.donneesquebec.ca

28. 2014
Novembre
2017

29. Les argiles marines de l’Est du Canada
Le modèle géotechnique

30. Le modèle géotechnique

31. Le modèle géotechnique

32. Le modèle géotechnique

33. Le modèle géotechnique

34. Le modèle géotechnique

35. Le modèle géotechnique
L = 106.4

36. Le modèle géotechnique

37. Modèle géotechnique – argiles marines
Excel
Slope/W
Settle3D
Apile
LPile
SHAKE2000
Plaxis / RS2 et RS3
FLAC

38. Modèle géotechnique – argiles marines
Excel
Slope/W
Settle3D
Apile
LPile
SHAKE2000
Plaxis / RS2 et RS3
FLAC

39. Modèle géotechnique – argiles marines

40. Les argiles marines de l’Est du Canada
Résumé des risques

41. Résumé des risques
• CL-m CI-m CH-m
• Argiles liquides
• Excavations et construction de caissons
• Discussions sur les tassements
• L’assèchement par les racines d’arbres
• Glissement fortement rétrogressif
• Les effets du gel sur les argiles intactes
• La réaction de l’argile à un séisme