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Cours II : Généralité sur les sols
Université Abou Bakr Belkaid – Tlemcen Faculté de Technologie
Département d’architecteur
Présenté par : M. BELARBI. A M. RACHEDI. M
Responsable de module : M. OUISSI. N
Module : Structure Spéciales
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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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Sol
Système hétérogène, polyphasique, dispersé et poreux
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Problèmes des sols lié a la construction
Effondrement
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Problèmes des sols lié a la construction
Erosion
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Problèmes des sols lié a la construction
Tassement - soulevement
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Problèmes des sols lié a la construction
Tassement - soulevement
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Problèmes des sols lié a la construction
Tassement uniforme
Types de tassements
affectent peu la structureproblèmes de raccordement :ouvrage d'art ,canalisation – bâtiment
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Problèmes des sols lié a la construction
Tassement différentiels
Peuvent entraîner des désordres importants
Types de tassements
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Problèmes des sols lié a la construction A quoi sont dus les tassements ?
Phénomène de compressibilité des sols
diminution de volumeLa 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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Problèmes des sols lié a la construction
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Problèmes des sols lié a la construction Principe de calcul du tassement total
(a) charges chargesappliquées
contraintes à la profondeur oùon veut calculer le tassement
(b) déformations étude expérimentaledu sol
calcul du tassement à partir descontraintes déterminées en (a)
Prise en compte du temps de tassement : consolidation
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Problèmes des sols lié a la construction Principe de calcul du tassement total
Calcul des contraintes1- Contraintes dans les sols2- Calcul des contraintes dues aux surcharges
Calcul du tassement total
3- Compressibilité des sols4- 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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Contrainte réelle Principe de superposition
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Essai OedometriqueBut : déterminer les caractéristiques de
compressibilité d’un sol Estimer le tassement d’un massif de sol
(une fondation superficielle)
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Essai Oedometrique
Cellule oedométrique
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Essai Oedometrique
Paliers de chargement
Norme : XP P 94-090 - 1
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Essai OedometriqueCourbe de consolidation
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Essai OedometriqueCourbe de compressibilité
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Essai Oedometrique
Rapport de surconsolidation
Si Roc = 1 : sol est normalement consolidé
sujettes à développer des grands tassements
Calcul du tassement
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Essai OedometriqueCalcul du tassement
Roc > 1 : sol est surconsolidé
tassements seront très faibles
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On distingue deux groupes principaux de sols:
1) Les sols fins: Particules invisibles à l'oeil nu, ce sont les siltset 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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Types de sol Propriétés des sols grenus
•Résistance au cisaillement•Aucune résistance à la traction•Perméables
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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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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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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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Identification des sols
Analyse Granulométriques;Limites d’AtterbergCompactage de solValeur de bleu de méthylènePerméabilité de sol
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Analyse GranulométriquesD > 80 µmGranulométrie par Tamisage
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D < 80 µm Granulométrie par Sédimentation
Analyse Granulométriques
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Analyse GranulométriquesCourbe granulométrique
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Limites d’Atterberg
Teneur en eau
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Limites d’Atterberg
l'entaille se referme de 10mm sous 25 coups
Limite de liquidité
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Limites d’AtterbergLimite de liquidité
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Limites d’AtterbergLimite de plasticité
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Limites d’Atterberg
Ip = WL - WP
Diagramme de plasticité
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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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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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Compactage de solEssai Proctor
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Compactage de solEssai Proctor
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Compactage de sol
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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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Valeur de bleu de méthylène
Essai de la tache
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Valeur de bleu de méthylèneEssai de la tache
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Valeur de bleu de méthylène
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Perméabilité de solLa perméabilité de sol est correspond à son aptitude à se laisser traverser par l’eau d’écoulement.
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Perméabilité de solMesure au laboratoire
Perméamètre à charge variable
Sol cohérent
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Perméabilité de solMesure au laboratoire
Perméamètre à charge constante
Sol pulvérulent
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STABILISATION DES SOLS ARGILEUX
Stabilisation chimique :- Chaux : (poudre, lait de chaux)- Ciment,- Cendres volantes,- SelsStabilisation mécanique - Compactage,
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Questions ?