Généralité sur les sols

1. Cours II : Généralité sur les sols
Module : Structure Spéciales
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2. Sol
Pour un ingénieur le sol est un support sur
lequel sont construits les routes, et fondés les
bâtiments.
Un sol est un assemblage hétérogène de
particules aux propriétés très variables :
dimensions, formes, propriétés physico-
chimiques, ..
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3. Sol
Système hétérogène, polyphasique,
dispersé et poreux28 janvier 2017 3

4. Problèmes des sols lié a la construction
Effondrement
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5. Problèmes des sols lié a la construction
Erosion
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6. Problèmes des sols lié a la construction
Tassement - soulevement
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7. Problèmes des sols lié a la construction
Tassement - soulevement
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8. Problèmes des sols lié a la construction
Tassement uniforme
Types de tassements
affectent peu la structure
problèmes de raccordement :ouvrage
d'art ,canalisation – bâtiment
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9. Problèmes des sols lié a la construction
Tassement différentiels
Peuvent entraîner des désordres importants
Types de tassements
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10. Problèmes des sols lié a la construction
A quoi sont dus les tassements ?
Phénomène de compressibilité des sols
diminution de volume
La compressibilité résulte de :
 la déformation des grains de sol
la compression de l'air et de l'eau contenus dans les vides
 l'expulsion de l'eau contenue dans les vides
 la compression du squelette solide
instantanée
L’eau chassée des vides : tassement
négligeable
négligeable
consolidation primaire
consolidation secondaireréarrangement des particules
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11. Problèmes des sols lié a la construction
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12. Problèmes des sols lié a la construction
Principe de calcul du tassement total
(a) charges
charges
appliquées
contraintes à la profondeur où
on veut calculer le tassement
(b) déformations
étude expérimentale
du sol
calcul du tassement à partir des
contraintes déterminées en (a)
Prise en compte du temps de tassement : consolidation
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13. Problèmes des sols lié a la construction
Principe de calcul du tassement total
Calcul des contraintes
1- Contraintes dans les sols
2- Calcul des contraintes dues aux surcharges
Calcul du tassement total
3- Compressibilité des sols
4- Calcul du tassement
Calcul du temps de consolidation
5- Théorie de la consolidation
6- Durée des tassements Fonction de la perméabilité du sol
- sols fins
- sols pulvérulents
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14. Contrainte réelle
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Principe de superposition

15. Essai Oedometrique
But : déterminer les caractéristiques de
compressibilité d’un sol
Estimer le tassement d’un massif de sol
(une fondation superficielle)
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16. Essai Oedometrique
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Cellule oedométrique

17. Essai Oedometrique
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Paliers de chargement
Norme : XP P 94-090 - 1

18. Essai Oedometrique
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Courbe de consolidation

19. Essai Oedometrique
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Courbe de compressibilité

20. Essai Oedometrique
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Rapport de surconsolidation
Si Roc = 1 : sol est normalement consolidé
sujettes à développer des grands tassements
Calcul du tassement

21. Essai Oedometrique
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Calcul du tassement
Roc > 1 : sol est surconsolidé
tassements seront très faibles

22. On distingue deux groupes principaux de sols:
1) Les sols fins: Particules invisibles à l'oeil nu, ce sont les silts
et les argiles, les argiles étant couramment appelées sols
cohérents.
2) Les sols pulvérulents (grenus): Particules suffisamment grosses
pour être visibles à l'oeil nu, ce sont les graviers et les sables.
Types de sol
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23. Types de sol
Propriétés des sols grenus
•Résistance au cisaillement
•Aucune résistance à la traction
•Perméables
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24. Types de sol
Propriétés des sols fins
• La cohésion assurée par frottements et forces
d'attraction entre les grains;
• résistance au cisaillement et à la traction
• imperméables
• sensibles à l'eau (gonflements /retraits)
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25. le test du boudin : prendre une poignée de sol et la
malaxer jusqu’à obtenir un boudin ;
Impossible de faire un boudin, il s’agit d’un sol
sableux
Boudin est souple et malléable, il s’agit d’un sol
argileux;
Boudin est fragile et se défait facilement, il s’agit
d’un sol limoneux.
Types de sol
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26. Classification des sols
Nombreuses classifications dans différents
pays :
- USCS : Unified Soil Classification System
- AASHTO : American Association of State
Highway and Transportation Officials
- LCPC : Laboratoire Central des Ponts et
Chaussées
- GTR : Guide de Terrassement Routières
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27. Identification des sols
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 Analyse Granulométriques;
 Limites d’Atterberg
 Compactage de sol
 Valeur de bleu de méthylène
 Perméabilité de sol

28. Analyse Granulométriques
D > 80 µmGranulométrie par Tamisage
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29. D < 80 µmGranulométrie par Sédimentation
Analyse Granulométriques
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30. Analyse Granulométriques
Courbe granulométrique
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31. Limites d’Atterberg
Teneur en eau
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32. Limites d’Atterberg
l'entaille se
referme de
10mm sous
25 coups
Limite de liquidité
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33. Limites d’Atterberg
Limite de liquidité
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34. Limites d’Atterberg
Limite de plasticité
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35. Limites d’Atterberg
Ip = WL - WP
Diagramme de plasticité
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36. Compactage de sol
Le compactage vise à améliorer les propriétés
géotechniques des sols. Il peut en outre :
•Réduire ou éliminer le risque de tassement,
•Augmenter la résistance des sols et la stabilité des
talus,
•Améliorer la capacité portante des infrastructures
routières,
•Limiter les variations de volume indésirables causées
par l’action du gel, le gonflement et le retrait.
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37. Compactage de sol
le compactage est fonction de quatre variables :
•La masse volumique du sol sec,
•La teneur en eau,
•L’énergie de compactage,
•Le type de sol (granulométrie….)
Essai Proctor
Permet de déterminer la teneur en eau nécessaire
pour obtenir la densité sèche maximale d'un sol par
compactage à énergie fixe (dame)
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38. Compactage de sol
Essai Proctor
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39. Compactage de sol
Essai Proctor
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40. Compactage de sol
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41. Valeur de bleu de méthylène
Argilosité d'un sol
Quantité de bleu de méthylène pouvant adsorber par
les particules argileuses
importance de la surface spécifique
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42. Valeur de bleu de méthylène
Essai de la tache
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43. Valeur de bleu de méthylène
Essai de la tache
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44. Valeur de bleu de méthylène
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45. Perméabilité de sol
La perméabilité de sol est correspond à son aptitude à
se laisser traverser par l’eau d’écoulement.
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46. Perméabilité de sol
Mesure au laboratoire
Perméamètre à charge variable
Sol cohérent
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47. Perméabilité de sol
Mesure au laboratoire
Perméamètre à charge constante
Sol pulvérulent
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48. STABILISATION DES SOLS ARGILEUX
Stabilisation chimique :
- Chaux : (poudre, lait de chaux)
- Ciment,
- Cendres volantes,
- Sels
Stabilisation mécanique
- Compactage,
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49. Questions ?
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