Présentation
Auteur(s)
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Jean‐Pierre MAGNAN : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées - Directeur technique au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Paris - Professeur de mécanique des sols et des roches à l’École Nationale des Ponts et Chaussées, Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
Tous les sols se déforment sous les charges qui leur sont appliquées, avec des amplitudes qui peuvent aller de quelques millimètres à quelques mètres. La prévision de ces déplacements est demandée par les nouvelles normes de calcul, pour vérifier qu’ils seront acceptables par les ouvrages à construire.
L’amplitude des déformations du sol dépend de la nature et de l’état du sol et des charges appliquées. Ces charges sont limitées par les conditions de stabilité qu’il faut respecter lors de la conception des ouvrages. En pratique, les fondations superficielles de bâtiments sont construites sur des sols relativement résistants et subissent des déformations faibles, que l’on peut habituellement estimer par un calcul linéaire. Les déformations les plus importantes sont celles des massifs d’argiles molles saturées, qui peuvent durer pendant des périodes longues (quelques mois à quelques dizaines d’années). Dans ce cas, on utilise une loi de déformabilité non linéaire (semi‐logarithmique) pour évaluer l’amplitude finale du tassement et des déformations horizontales, et l’évolution du tassement au cours du temps est analysée en tenant compte de l’effet de la perméabilité limitée du sol sur la vitesse de déformation (consolidation) et de la viscosité du sol (fluage).
Cet article traite successivement de la déformabilité des sols (compressibilité œdométrique, estimation des modules de déformabilité), du calcul de l’amplitude des tassements finals et de la description de l’évolution des déformations au cours du temps. Il se termine par quelques considérations sur le calcul pratique des tassements.
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 1988 par Jean-Pierre MAGNAN, Bertrand SOYEZ
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5. Pratique des études de tassements
5.1 Généralités
La maîtrise des méthodes d’essai et des méthodes de calcul, même les plus modernes et complexes, est importante pour la réussite des études de tassements dans les projets d’ouvrages géotechniques. Toutefois, elle doit être complétée par quelques connaissances « de bon sens » sur les événements possibles ou impossibles, sur les ordres de grandeur et sur les relations des calculs de tassements et de stabilité. Ce paragraphe est consacré à ces connaissances issues de l’expérience ou du raisonnement de l’ingénieur.
HAUT DE PAGE5.2 Domaines d’emploi des méthodes de calcul
On peut classer les méthodes de calcul des déformations des sols en deux grands ensembles : les méthodes linéaires et les méthodes non linéaires. Les premières utilisent des modules constants, les autres des lois de comportement non linéaires, dont la première est la loi de compressibilité semi-logarithmique des essais œdométriques sur sols argileux saturés.
L’utilisation très courante de schémas de calcul linéaires peut paraître étonnante si l’on pense au caractère non linéaire affirmé de toutes les lois de comportement modernes, où des formes complexes de plasticité sont combinées à un comportement élastique de base. Le domaine de validité des schémas de calcul linéaires a son origine dans une particularité des charges appliquées aux sols par les ouvrages : ces charges sont limitées par des coefficients de sécurité globaux ou partiels à des valeurs compatibles en moyenne avec la sensibilité des ouvrages aux déformations. Pour les fondations superficielles, les charges de service sont limitées environ au tiers des charges de rupture. Pour les remblais, elles peuvent atteindre la moitié de ces charges de rupture. On peut montrer, en s’appuyant sur les corrélations classiques entre la résistance et la déformabilité des sols argileux, que les deux tiers (coefficient de sécurité de 1,5) de la charge de rupture d’un massif d’argile molle correspondent à une charge un peu supérieure à la pression de préconsolidation. Les tassements des sols sous les remblais doivent donc en général être calculés avec des lois de compressibilité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BRU (J.-P.) - Abaques pour le dimensionnement des drains verticaux et les calculs de consolidation unidimensionnelle. - Bulletin de liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées, n 116, p. 110-113 (1981).
-
(2) - CAQUOT (A.), KÉRISEL (J.) - Traité de mécanique des sols. - 4e édition, Gauthier-Villars, Paris, 506 p. (1966).
-
(3) - COSTET (J.) , SANGLERAT (G.) - Cours pratique de mécanique des sols. - Tome 1, Dunod, Paris, 3e édition (1981).
-
(4) - GIBSON (R.E.), ENGLAND (G.L.), HUSSEY (M.J.L.) - The theory of one dimensional consolidation of saturated clays. - Géotechnique, vol. 17, n 3, p. 261-273 (1967).
-
(5) - GIROUD (J.P.) - Tassement et stabilité des fondations superficielles. - Tome 1, Presses Universitaires de Grenoble, 596 p. (1975).
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(6) - LCPC - Essais œdométriques....
NORMES
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Sols : reconnaissance et essais. Essais à l’appareil triaxial de révolution. Appareillage. Préparation des éprouvettes. Essai (UU) non consolidé non drainé. Essai (CU + u) consolidé non drainé avec mesure de pression interstitielle. Essai (CD) consolidé drainé. - NF P 94-074 - 10-1994
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Sols : reconnaissance et essais. Essai de gonflement à l’œdomètre. Détermination des déformations par chargement de plusieurs éprouvettes. - XP P 94-091 - 12-1995
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Sols : reconnaissance et essais. Essai pressiométrique Ménard - Partie 1 : essai sans cycle. - NF P 94-110-1 - 1-2000
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Sols : reconnaissance et essais. Essai pressiométrique Ménard - Partie 2 : essai avec cycle. - XP P 94-110-2 - 12-1999
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Sols : reconnaissance et essais. Essai de pénétration statique. - NF P 94-113 - 10-1996
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Sols : reconnaissance et essais. Essai au piézocône. - NF P 94-119 - 12-1995
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