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Généralité sur les sols

Généralité sur les sols

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Cours II : Généralité sur les sols
Module : Structure Spéciales
28 janvier 2017 1
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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
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Généralité sur les sols

  • 1. Cours II : Généralité sur les sols Module : Structure Spéciales 28 janvier 2017 1
  • 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, .. 28 janvier 2017 2
  • 4. Problèmes des sols lié a la construction Effondrement 28 janvier 2017 4
  • 5. Problèmes des sols lié a la construction Erosion 28 janvier 2017 5
  • 6. Problèmes des sols lié a la construction Tassement - soulevement 28 janvier 2017 6
  • 7. Problèmes des sols lié a la construction Tassement - soulevement 28 janvier 2017 7
  • 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 28 janvier 2017 8
  • 9. Problèmes des sols lié a la construction Tassement différentiels Peuvent entraîner des désordres importants Types de tassements 28 janvier 2017 9
  • 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 28 janvier 2017 10
  • 11. Problèmes des sols lié a la construction 28 janvier 2017 11
  • 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 28 janvier 2017 12
  • 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 28 janvier 2017 13
  • 14. Contrainte réelle 28 janvier 2017 14 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) 28 janvier 2017 15
  • 16. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 16 Cellule oedométrique
  • 17. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 17 Paliers de chargement Norme : XP P 94-090 - 1
  • 18. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 18 Courbe de consolidation
  • 19. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 19 Courbe de compressibilité
  • 20. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 20 Rapport de surconsolidation Si Roc = 1 : sol est normalement consolidé sujettes à développer des grands tassements Calcul du tassement
  • 21. Essai Oedometrique 28 janvier 2017 21 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 28 janvier 2017 22
  • 23. Types de sol Propriétés des sols grenus •Résistance au cisaillement •Aucune résistance à la traction •Perméables 28 janvier 2017 23
  • 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) 28 janvier 2017 24
  • 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 28 janvier 2017 25
  • 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 28 janvier 2017 26
  • 27. Identification des sols 28 janvier 2017 27  Analyse Granulométriques;  Limites d’Atterberg  Compactage de sol  Valeur de bleu de méthylène  Perméabilité de sol
  • 28. Analyse Granulométriques D > 80 µmGranulométrie par Tamisage 28 janvier 2017 28
  • 29. D < 80 µmGranulométrie par Sédimentation Analyse Granulométriques 28 janvier 2017 29
  • 31. Limites d’Atterberg Teneur en eau 28 janvier 2017 31
  • 32. Limites d’Atterberg l'entaille se referme de 10mm sous 25 coups Limite de liquidité 28 janvier 2017 32
  • 33. Limites d’Atterberg Limite de liquidité 28 janvier 2017 33
  • 34. Limites d’Atterberg Limite de plasticité 28 janvier 2017 34
  • 35. Limites d’Atterberg Ip = WL - WP Diagramme de plasticité 28 janvier 2017 35
  • 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. 28 janvier 2017 36
  • 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) 28 janvier 2017 37
  • 38. Compactage de sol Essai Proctor 28 janvier 2017 38
  • 39. Compactage de sol Essai Proctor 28 janvier 2017 39
  • 40. Compactage de sol 28 janvier 2017 40
  • 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 28 janvier 2017 41
  • 42. Valeur de bleu de méthylène Essai de la tache 28 janvier 2017 42
  • 43. Valeur de bleu de méthylène Essai de la tache 28 janvier 2017 43
  • 44. Valeur de bleu de méthylène 28 janvier 2017 44
  • 45. Perméabilité de sol La perméabilité de sol est correspond à son aptitude à se laisser traverser par l’eau d’écoulement. 28 janvier 2017 45
  • 46. Perméabilité de sol Mesure au laboratoire Perméamètre à charge variable Sol cohérent 28 janvier 2017 46
  • 47. Perméabilité de sol Mesure au laboratoire Perméamètre à charge constante Sol pulvérulent 28 janvier 2017 47
  • 48. STABILISATION DES SOLS ARGILEUX Stabilisation chimique : - Chaux : (poudre, lait de chaux) - Ciment, - Cendres volantes, - Sels Stabilisation mécanique - Compactage, 28 janvier 2017 48