Les	
  travaux	
  pra,ques	
  dans	
  l’Enseignement	
  
Professeur	
  Isam	
  Shahrour	
  
Laboratoire	
  de	
  Génie	
  Civil	
  et	
  géo-­‐Environnement	
  
Université	
  Lille1	
  	
  
séminaire	
  interna,onal	
  »	
  Les	
  nouvelles	
  approches	
  dans	
  les	
  enseignements	
  
de	
  travaux	
  pra,ques	
  dans	
  le	
  système	
  LMD	
  »,	
  22-­‐24	
  mai	
  2011	
  
Université	
  Abdelhamid	
  Ibn	
  Badis	
  de	
  Mostaganem	
  (Algérie)	
  
Les	
  travaux	
  pra,ques	
  	
  
Acte	
  pédagogique	
  majeur	
  
•  L’étudiant	
  est	
  acteur	
  de	
  sa	
  forma,on	
  
•  Selon	
  les	
  disciplines	
  :	
  de	
  l’ordre	
  de	
  30%	
  du	
  temps	
  de	
  
forma,on	
  
	
  
Les	
  travaux	
  pra,ques	
  	
  
Objec,f	
  
	
  
•  Mise	
  en	
  contact	
  avec	
  une	
  «	
  réalité	
  »	
  	
  
•  Illustrer	
  le	
  cours	
  
•  Développer	
  les	
  capacités	
  d’observa,on,	
  d’analyse,	
  
d’instrumenta,on,	
  de	
  mesure	
  et	
  de	
  traitement,	
  	
  	
  
•  Confronter	
  la	
  théorie	
  à	
  la	
  réalité	
  
•  Aborder	
  la	
  complexité,…	
  
•  Développer	
  la	
  curiosité,..	
  
Quels	
  travaux	
  pra,ques	
  ?	
  
	
  
•  Cela	
  dépend	
  des	
  disciplines,….	
  
•  Illustrer	
  à	
  travers	
  un	
  exemple	
  :	
  le	
  génie	
  civil	
  	
  
	
  
L’art	
  de	
  la	
  concep,on,	
  la	
  construc,on,	
  la	
  ges,on	
  et	
  
la	
  maintenance	
  de	
  grande	
  variété	
  :	
  
-­‐	
  d’ouvrages	
  
-­‐	
  d’échelles	
  
-­‐	
  d’usages	
  	
  
-­‐	
  de	
  matériaux	
  
	
  
	
  
Le	
  génie	
  civil	
  :	
  	
  
-­‐	
  Un	
  des	
  principaux	
  secteurs	
  de	
  l’économie	
  	
  
-­‐	
  Grand	
  consommateur	
  de	
  ressources	
  
Des	
  sciences	
  et	
  des	
  technologies	
  pluridisciplinaires	
  
Les	
  secteurs:	
  
	
  La	
  Ville	
  
Les	
  réseaux	
  Urbains	
  
Hydraulique	
  et	
  Ressources	
  en	
  eau	
  
Urban areaRural area
inonda,on	
  and	
  pollu,on	
  risk	
  	
  
	
  
Water Cycle
Les	
  infrastructure	
  de	
  Transport	
  
Les	
  infrastructures	
  pour	
  l’Energie	
  
Les	
  ouvrages	
  «	
  Offshore	
  »	
  
Les	
  Talus,	
  les	
  excava,ons	
  
Diorite
Granite
(Light Col
Diversité	
  de	
  matériaux	
  :	
  	
  	
  
Aléa,	
  risque	
  et	
  vulnérabilité	
  
KOBE, JAPON : 1995 Iran, en 1989 : 40 000 morts
Cadre	
  :	
  Le	
  Développement	
  durable	
  
Complexité	
  et	
  interdépendance	
  
Complexité	
  et	
  interdépendance	
  
Une	
  Démarche	
  :	
  surmonter	
  les	
  difficultés	
  
avec	
  une	
  approche	
  spécifique	
  	
  	
  
1)	
  Observer	
  …	
  
Example…
2)	
  Instrumenter,	
  enregistrer,	
  suivre	
  en	
  temps	
  
réel	
  
	
  -­‐	
  Différentes	
  échelles	
  :	
  Locale,	
  globale	
  
-­‐  Ouvrage	
  
-­‐  Système	
  
-­‐  Ville	
  …	
  (Ville	
  intelligente,..)	
  
	
  	
  
Retour	
  d’expérience	
  
•  Suite	
  à	
  un	
  événement	
  majeur	
  (séisme,	
  inonda,on,	
  
glissement,	
  effondrement,..)	
  
•  Analyse	
  d’enregistrements	
  
KOBE, JAPON : 1995
Les	
  incendies	
  
La	
  liquéfac,on	
  
Istanbul Subway
Explora,on,	
  échan,llonnage	
  
et	
  essais	
  in	
  situ	
  	
  
Gravimétrie	
  
Méthode	
  magné,que	
  
Méthodes	
  électriques	
  
Méthodes	
  sismiques	
  	
  
Field Drilling and Sampling
• 
SPT	
  
	
  
	
  
Pressiomètre	
  
Vane	
  Shear	
  Test	
  
o  Drill test hole
o  Insert vane
o  Rotate head
o  Measure torque
o  Relate resistance
to soil shear
strength
Cone Penetrometer (CPT)
Site Plan
Atri
um
F
t
Atrium
60ft boring
50ft boring
30ft boring
40ft boring
A
A
B
B
Analysis of Boring Logs
Sandy Silt100.0’
98.0’
85.0’
73.0’
71.0’
63.0’
60.0’
50.0’
Sandy/Silty Clay
Clay
Clay
Silty Sand
Silty Sand
Clay
Very Dense Sand
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80
Water	
  C ontent	
  (%)
Elevation	
  (ft)
wn
L L
P L
This is just one
reasonable solution
Your design soil
profile does not to
be exactly like this
All we need is a
soil profile that
provides a
reasonable
representation of
average conditions
that exist at this
site
Profile	
  géotechnique	
  	
  
Essais	
  en	
  vraie	
  grandeur	
  
Full	
  Scale	
  Sta,c	
  Load	
  Tests	
  
Full	
  Scale	
  Sta,c	
  Load	
  Tests	
  
Use	
  of	
  Strain	
  
Gauges	
  	
  
Essais	
  en	
  laboratoires	
  
Laboratoire	
  de	
  géotechnique	
  
Laboratoire	
  structures	
  
Ø The moisture content at which a thread of
soil just begins to crack and crumble when
rolled to a diameter of 1/8 inches
Plastic Limit (PL, wP)
Three	
  Phase	
  Diagram	
  
Solid
Air
Water
Mineral Skeleton Idealization:
Three Phase Diagram
Cas	
  pra,ques	
  
Origine	
  de	
  la	
  Résistance	
  des	
  sols	
  	
  
	
  
•  Deux sources:
– Cohésion entre les particules
•  Cimentation entre les grains (sables)
•  Attraction électrostatique entre les particules
(argiles)
– Frottement entre les particules (dépend
des forces entre les particules
FroPement	
  et	
  Cohésion	
  	
  
Critère	
  Mohr-­‐Coulomb	
  
Cisaillement
σʹ′
Cʹ′
φʹ′
Mesure	
  de	
  la	
  résistance	
  
En laboratoire
§  Cisaillement direct
§  Compression simple
§  Compression Triaxiale
Cisaiellement	
  direct	
  
Compression	
  simple	
  
σ3 = 0
σ1
€
ε =
Δl
l0
σ =
P
Ac
Ru	
  	
  
Compression	
  Triaxiale	
  
σ1
σ3
σ3
σ1
σ
τ
σ1
σ3
Vert. plane
.
Triaxial	
  Compression	
  Test	
  
Interpreta,on	
  of	
  Data	
  
σ
τ
φσ tan+= cs
σ3	
   σ1	
  
Tassement	
  et	
  consolida,on	
  
Transcosna	
  Grain	
  Elevator	
  Canada	
  (Oct.	
  
18,	
  1913)	
  
West side of foundation sank 24-ft
×
u0+Δu
σ0 + Δσ
Immediately	
  Aeer	
  
Loading	
  
•
Point, P
σ0 + Δσ
×
u0+Δu
×
u0
σ0 + Δσ
Shortly after Loading
No settlement
Long after Loading
Settlement Complete
Settlement
n  Distortion Settlement (Immediate)
n  Consolidation (Time Dependent)
n  Secondary Compression time
Settlement
Laboratory Consolidation Test
Test Results
Modélisa,on	
  	
  
- Interaction with adjacent
piles
- Interaction with adjacent
structures
- Seismic analysis
Tunneling	
  	
  in	
  soe	
  soils	
  
Illustra,on	
  	
  
Maillage	
  :	
  2214	
  HEX20	
  (28471	
  ddl)	
  
Stockage	
  :	
  4,3.106	
  termes	
  non	
  nuls	
  (5%	
  de	
  LC)	
  
E (MPa) ν c’ (MPa) ϕ (°) ψ (°)
Sol 30 0,3 0,005 27 5
Revêtement 35000 0,25
Parameter	
  s:	
  αdec =	
  0,5	
  	
  ;	
  	
  Ldec	
  =	
  1D	
  
8D 4D
4,5D
D = 7,5 m
H = 2,5D
e = 50 cm
Soil	
  sejlement	
  
Tassement (%D)	
  -0,01429	
   0,0150	
  
0.0	
   4D	
  x	
  
0	
  
4,5D	
  
z	
  
8D	
  
0.0	
  
y	
  
10D
5D
5D
Maillage	
  :	
  3912	
  HEX20	
  ;	
  52533	
  ddl	
  
Stockage	
  :	
  9,4.106	
  termes	
  non	
  nuls	
  (4,6%)	
  
as
as as = 5 m
hs = 4 m
hs	
  
Internal	
  forced	
  in	
  the	
  structure	
  	
  
30	
  
(C)	
  
30	
  
(T)	
  
10	
  
(C)	
  
15	
  
(T)	
  
13
-44
-16
30
46
-52
15 10
20
Axial forces Shear forces Bending moment

Les travaux pratiques dans l’enseignement supérieur