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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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For the design of geotechnical structures, the calculation parameters of the models can be determined in the laboratory on specimens cut from core samples or in a borehole by performing in situ tests. Once the properties have been determined, it is necessary to synthesize the information and data collected to develop the geotechnical model with a controlled risk. One way to limit this risk is to use correlations to estimate the quality of the collected data sets by making comparisons. This article outlines the basics that the engineer must know when developing these relationships and presents some semi-empirical relationships or correlations linking these parameters. This article outlines the basics that the engineer needs to know when developing these relationships and presents some semi-empirical relationships or correlations linking these parameters.
Auteur(s)
-
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
KEYWORDS
geotechnical engineering | Correlation | soils
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1993 par Jean-Pierre MAGNAN
DOI (Digital Object Identifier)
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Principales techniques d’étude des corrélations
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1. Relations et corrélations dans les sols : généralités
1.1 Origine des relations et corrélations dans les sols
S’il est difficile, voire impossible, de donner une justification théorique quantitative de l’existence de relations entre les propriétés d’un massif de sol naturel, il est facile d’admettre que les différents paramètres d’un sol donné doivent avoir des relations : la déformabilité comme la résistance au cisaillement ou la perméabilité dépendent à l’évidence de la forme et de la nature des particules, de la densité de leur empilement, de la quantité d’eau présente dans les pores... De plus, à l’intérieur d’une même catégorie de paramètres, par exemple les paramètres de résistance, il existe à l’évidence des relations entre les paramètres mesurés dans les différents types d’essais en place ou en laboratoire, même si l’on ne peut pas les exprimer de façon explicite. Et si les paramètres de résistance dépendent des mêmes propriétés physiques que les paramètres de déformabilité, il doit également exister des relations entre ces deux catégories de paramètres... Cette réflexion purement qualitative est confirmée par l’expérience : il existe effectivement, dans chaque dépôt de sols, des relations entre les paramètres géotechniques, ainsi que des relations plus générales, valables pour un type de sol, ou même pour plusieurs types de sols.
Si l’on poursuit l’analyse des relations qui peuvent exister entre les propriétés géotechniques d’un sol, on est conduit à distinguer trois types de relations :
-
les relations exactes, qui existent par exemple entre les paramètres décrivant l’état du sol. On peut illustrer ce type de relations par toutes les formules reliant :
-
l’indice des vides e et la porosité n :
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-
la teneur en eau w, le poids volumique du sol γ et le poids volumique du sol sec γ d :
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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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