Bibliographie & annexes
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
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’eau appartient à de nombreuses sciences de la nature et de la vie. Elle intéresse les gestionnaires des ressources en eau, les chimistes, les biologistes, les météorologues, les spécialistes des sols agricoles, les écologues, les marins... Pour sa part, l’ingénieur de génie civil connaît surtout l’eau comme composante du sol et pour ses interactions mécaniques avec les ouvrages.
Dans cet article sont introduites les notions utilisées pour la description du comportement mécanique de l’eau dans les sols, notamment la loi de Darcy, base de l’analyse des écoulements de l’eau dans les milieux poreux naturels ; l’équation fondamentale des écoulements permanents dans les sols, ses méthodes de résolution et quelques exemples sont étudiés. Enfin, quelques notions d’hydrogéologie utiles pour les études de génie civil sont données.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1976 par Jacques LEGRAND
- Version archivée 2 de août 1988 par Jacques LEGRAND, Pierre HUMBERT
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Pressions d’écoulement4. Écoulements permanents dans les sols
4.1 Objet de l’hydraulique des sols
L’hydraulique des sols a pour objet de caractériser les écoulements permanents (indépendants du temps) dans les sols, en tenant compte des conditions aux limites des problèmes analysés :
-
la répartition des charges hydrauliques et des pressions interstitielles ;
-
les champs des vitesses d’écoulement ;
-
les débits.
Elle permet, par exemple, de résoudre les problèmes suivants :
-
le calcul du débit à pomper pour assécher une fouille ;
-
le calcul du débit de fuite d’un barrage dû à l’écoulement d’eau à travers le barrage et dans le sol de fondation ;
-
l’étude des effets du pompage sur la forme de la nappe à proximité des alimentations existantes et sur leur débit ;
-
l’étude de la répartition des pressions interstitielles dans un talus de déblai.
Des deux aspects, calcul des débits et calcul des pressions interstitielles, c’est le dernier qui est primordial en mécanique des sols. En effet, la résistance mécanique des sols est directement liée à la contrainte effective et dépend donc de la valeur des pressions interstitielles. C’est dire l’importance de la détermination des réseaux d’écoulements et, par suite, de l’hydraulique des sols.
La mise en place d’un système de drainage a bien souvent pour but de réduire les pressions interstitielles [5]Drainage, rabattement. en vue d’améliorer la stabilité d’un ouvrage. Il est nécessaire, pour le dimensionner correctement, de connaître les débits, mais on jugera de son efficacité par la baisse des pressions interstitielles obtenue.
Ce point mérite d’autant plus d’être souligné que les pressions sont en principe indépendantes des débits. Dans les argiles de très faible perméabilité, les débits sont insignifiants (vitesse d’écoulement de l’ordre de quelques centimètres par an), si bien qu’on peut ne pas déceler de surface de suintement sur le parement d’un talus (débit inférieur, par exemple, aux effets de l’évaporation), alors que des pressions interstitielles existent...
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Écoulements permanents dans les sols
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LUCQUIN (B.), PIRONNEAU (O.) - Introduction au calcul scientifique. - Masson (1996).
-
(2) - ATWA (M.), LECA (E.), MAGNAN (J.P.) - Analyse des écoulements d’eau autour des tunnels en cours de construction et à long terme. - Laboratoire central des Ponts et Chaussées, Paris, Étude et recherches des LPC, série Géotechnique, no GT (1999).
-
(3) - SCHOELLER (H.) - Les eaux souterraines. Hydrologie dynamique et chimique. - Recherche, exploitation et évaluation des ressources. Masson (1962).
-
(4) - MAGNAN (J.P.) - Description, identification et classification des sols. - Structure et gros œuvre (1997).
-
(5) - RAT (M.) - Drainage, rabattement. - [C 256] Structure et gros œuvre (1975).
-
(6) - GODEFROY (G.) - Analyse fonctionnelle. - [A 100], [A 101], Sciences fondamentales...
KORMI (T.) - Modélisation numérique du gonflement des argiles non saturées. - École nationale des ponts et chaussées (2003).
BREUER (A.) - Estimation de l’humidité des sols par des mesures SAR polarimétriques. - Université de Rennes - I (2003).
FREISSMUTH (H.) - L’influence de l’eau sur le comportement mécanique des sols argileux. - École nationale supérieure des mines de Paris (2002).
DES BOURDES-COURTADEUR (C.) - Étude du transport de l’eau dans un sol labouré. - Institut national agronomique Paris-Grignon (2002).
POIGNARD (S.) - Étude des flux hydriques dans un sol non saturé hétérogène. - Université Paris-6 (2000).
* - Le catalogue du système universitaire de documentation peut être consulté en ligne : https://abes.fr/reseau-sudoc/sudoc-outils-et-services/catalogue-sudoc/
HAUT DE PAGE2.1 Association française de normalisation (Afnor)
NF P94-130 (4-2000), Sols : reconnaissance et essais. Essai de pompage.
NF P94-131 (9-1994), Sols : reconnaissance et essais. Essai d’eau Lugeon.
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