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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la version actualisée de l’article C219 intitulé « Corrélations entre les propriétés des sols » rédigé par Jean-Pierre MAGNAN et paru en 1993.
RÉSUMÉ
Pour la conception des ouvrages géotechniques, les paramètres de calcul des modèles peuvent être déterminés en laboratoire sur des éprouvettes taillées dans des échantillons prélevés par carottage ou dans un sondage par la réalisation d'essais en place. Une fois les propriétés déterminées, il est nécessaire de synthétiser les informations et données collectées pour élaborer le modèle géotechnique avec un risque maîtrisé. Un des moyens de limiter ce risque est d’utiliser des corrélations pour estimer la qualité des jeux de données collectées en réalisant des comparaisons. Cet article expose les bases que doit connaître l’ingénieur lorsqu’il entreprend d’élaborer ces relations et présente quelques relations semi-empiriques ou corrélations reliant ces paramètres.
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Philippe REIFFSTECK : Directeur de recherche - GERS-SRO, université Gustave Eiffel, IFSTTAR, Champs-sur-Marne, France
INTRODUCTION
Les paramètres utilisés pour décrire les propriétés physiques et mécaniques des sols sont de nature très variée :
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paramètres d’identification et d’état (porosité, indice des vides, densité, densité relative, limites d’Atterberg, etc.) ;
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paramètres de déformabilité (indices de compression et de gonflement, module œdométrique, module pressiométrique, etc.) ;
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paramètres de résistance (cohésion et angle de frottement interne, pression limite pressiométrique, résistance de cône statique ou dynamique, etc.) ;
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paramètres de perméabilité.
Il est très rare que, sur un même site, tous ces paramètres soient mesurés en un nombre de points suffisant pour que l’on puisse juger bien connu l’ensemble du massif de sol. Habituellement, la reconnaissance géotechnique est limitée au strict minimum, et l’on dispose des valeurs de certains paramètres en certains points et d’autres paramètres en d’autres points. L’ingénieur géotechnicien doit tirer le meilleur parti possible de ces informations éparses et établir une coupe géotechnique représentative du site étudié.
C’est dans ce cadre général que l’utilisation de corrélations entre les propriétés physiques et mécaniques des sols peut contribuer efficacement au travail de synthèse du géotechnicien.
Cet article présente la démarche à suivre pour dresser de telles relations et quelques exemples de corrélations entre des paramètres issus d’essais de laboratoire et d’essais en place.
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MOTS-CLÉS
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1993 par Jean-Pierre MAGNAN
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Domaines de validité des corrélations
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3. Exemples de corrélations
De très nombreuses corrélations ont été publiées pour les propriétés des sols. Beaucoup d’entre elles n’existent que sous la forme d’une relation entre paramètres, sans accès possible aux données étudiées ni même d’indication du coefficient de corrélation correspondant, et il convient d’être prudent quand on les utilise. Nous nous limiterons ici à quelques exemples de corrélations entre les paramètres des sols déterminés en place et en laboratoire pour lesquels les données expérimentales seront présentées en même temps que les fonctions de régression entre les paramètres.
3.1 Relations entre paramètres dérivés d’essais de laboratoire
La durée importante des essais œdométriques conduit à utiliser, chaque fois que c’est possible, des corrélations avec des paramètres de détermination plus rapide, comme la teneur en eau, pour compléter la caractérisation des sols compressibles sur les sites de projets de grande ampleur. Il existe, pour cette raison, de nombreuses corrélations entre ces paramètres.
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Prenons pour premier exemple les courbes de Lambe et Whitman (1969) reliant le rapport du coefficient de compressibilité à l’indice de vide initial C c / (1 + e 0) à la teneur en eau w (%). Un fuseau a été défini, permettant d’éliminer les valeurs qui semblent aberrantes du rapport C c / (1 + e 0). La comparaison avec des sols organiques (tourbes et vases) et différents autres sols montre son utilisation possible pour les sols normalement consolidés. Les sols légèrement surconsolidés se placent au-dessus de la courbe.
La figure 1 a compare les courbes de Lambe et Whitman (1969) aux vases et tourbes de Normandie (Vautrain, 1976 ...
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Exemples de corrélations
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BAGUELIN (F.), JÉZÉQUEL (J.), SHIELD (D.H.) - The pressuremeter and foundation engineering. - Transtech publications, 618 pages (1978).
-
(2) - BJERRUM (L.) - Geotechnical problems involved in foundations of structures in the North Sea. - Géotechnique, 23(3), p. 19-358 (1973).
-
(3) - BJERRUM (L.), SIMONS (N.E.) - Comparison of shear strength characteristics of normally consolidated clays. - Proceedings of the Research Conference on Shear Strength of Cohesive, Soils, ASCE, Boulder, Colorado, p. 711-726 (1960).
-
(4) - BOROWICKA (H.) - The influence of the colloidal content on the shear strength of clay. - Proc. 6th Int. Conf. Soil Mech Montreal 1, p. 175-178 (1965).
-
(5) - BRIAUD (J.-L.), NOUBANI (A.), KILGORE (J.), TUCKER (L.M.) - Correlation Between Pressuremeter Data and Other Paramaters. - Research Report, Texas A&M University (1985).
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