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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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Lire l’articleAuteur(s)
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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 :
-
paramètres d’identification et d’état (porosité, indice des vides, densité, densité relative, limites d’Atterberg, etc.) ;
-
paramètres de déformabilité (indices de compression et de gonflement, module œdométrique, module pressiométrique, etc.) ;
-
paramètres de résistance (cohésion et angle de frottement interne, pression limite pressiométrique, résistance de cône statique ou dynamique, etc.) ;
-
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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Exemples de corrélations
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2. Principales techniques d’étude des corrélations
L’étude des relations existant entre les propriétés des sols s’effectue au moyen des outils classiques de la statistique pour l’analyse des données. Les méthodes classiques de l’analyse statistique ont été exposées dans de nombreux ouvrages, auxquels le lecteur pourra se reporter pour une description détaillée de ces méthodes . Dans le présent paragraphe, seront rappelés seulement les définitions essentielles et les principes des méthodes couramment utilisées pour les études de corrélations en mécanique des sols.
2.1 Relations entre variables aléatoires. Régression linéaire
Pour l’application des techniques de l’analyse statistique, chaque paramètre géotechnique du sol doit être considéré comme une variable aléatoire, c’est-à-dire comme une grandeur non déterminée a priori, dont on sait qu’elle peut prendre telle ou telle valeur dans un ensemble de valeurs possibles, avec une certaine probabilité. Cette assimilation des propriétés du sol à des variables aléatoires n’implique pas qu’en un point donné les propriétés du sol ne soient pas parfaitement déterminées. Elle représente seulement l’ignorance de l’ingénieur vis-à-vis des valeurs exactes de chaque propriété en chaque point.
Toute variable aléatoire X peut être caractérisée par une densité de probabilité g (x), qui représente la probabilité de chaque valeur possible x de la variable, ou, de façon parfaitement équivalente, par une fonction de répartition G (x), variant de 0 à 1 et égale à la probabilité que X soit inférieur à x.
Connaissant la fonction g (X) on peut déterminer le moment d’ordre 1, appelé espérance mathématique ou plus communément la moyenne, et noté E [X] ou m....
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Principales techniques d’étude des 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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