Etude géotechnique

Etude géotechnique

La géotechnique routière est une science qui étudie les propriétés physiques et mécaniques des roches et des sols  qui vont servir d’assise pour la structure de chaussée.
          Elle étudie les problèmes d’équilibre et de formation des masses de terre de différentes natures soumises à l’effet des efforts extérieurs et intérieurs.
Cette étude doit d’abord permettre de localiser les différentes couches et donner les renseignements de chaque couche et les caractéristiques mécaniques et physiques de ce sol.

          L’exécution d’un projet routier nécessite une bonne connaissance des terrains traversés;
Et qui s’exige des reconnaissances géotechniques.

Les moyens de la reconnaissance et d'Etude géotechnique :
       Les moyens de la reconnaissance d’un tracé routier sont essentiellement :
  • L’étude des archives et documents existants.
  • Les visites de site et les essais « in-situ ».
  • Les essais de laboratoire.

1-L’étude Des Archives Et Documents Existants :

        Les études antérieures effectuées au voisinage du tracé sont source précieuse d’informations préliminaires sur la nature des terrains traversés.
       Les cartes géologiques et géotechniques de la région, lorsqu’elles existent, peuvent aussi apporter des indications assez sommaires mais tout aussi précieuses pour avoir une première idée de la nature géologiques et géotechniques des formations  existantes.

2-Les Visites Sur Site Et Les Essais « in-situ » :

       Les visites sur site permettent de vérifier et de préciser les informations déjà recueillies sur les documents précédemment cités. Cependant, la connaissance précise des caractéristiques des sols en présence nécessite des  investigations « in-situ » permettant :
  • Soit la mesure de certaines  caractéristiques en place.
  • Soit le prélèvement d’échantillons pour les besoins d’essais de laboratoire.

       Dans la plupart des cas, ces deux éléments sont combinés.

La reconnaissance « in-situ » pour réaliser une Etude géotechnique :

       La première reconnaissance visuelle, permet d’arrêter un premier programme de reconnaissance
 « in-situ » en fonction des sols rencontrés et des problèmes géotechniques pressentis.  
       Le programme peut comprendre une gamme assez variée d’investigation que l’on présentera succinctement dans ce qui suit :

a)-Les forages pour Etude géotechnique ::

       C’est le seul moyen précis pour reconnaître l’épaisseur et la nature des couches des sols en présence, on y prélève généralement des échantillons de sols remaniés ou intacts pour les besoins d’essais de laboratoire.
       Les forages permettent aussi de reconnaître le niveau des nappes éventuelles et le suivi de   leur niveau à l’aide de types piézométrique.    
       Les forages peuvent être réalisés :
Manuellement : ce sont des puits creusés à la main ou à la pelle mécanique, la profondeur ne d dépasse pas 3 à 4m.
Ils permettent la reconnaissance visuelle directe des parois du puits et le prélèvement d’échantillons intacts et/ou remaniés.
A la tarière : la tarière est un outil hélicoïdal que l’on enfonce dans le sol et permettent de remonter en surface les terrains traversés à la l’état remanié.
       La profondeur de la reconnaissance est limitée à une dizaine de mètres et la nature de sols est identifiée visuellement.
A la sondeuse : on peut atteindre plusieurs dizaines de mètres de profondeur en utilisant des tubes carottiers et couronnes diamantées.
       Les couches de sols sont identifiées visuellement, des échantillons intacts ou remaniés sont prélevés pour les essais de laboratoire.

b)- Les méthodes géophysique pour une Etude géotechnique : :

La prospection sismique : le principe consiste à mesurer la vitesse de propagation des ondes primaires ou ondes P (les plus rapides) et à en déduire la nature du sol traversé.
Quelques valeurs de vitesses d’ondes P en fonction de la nature du sol
Nature du sol

Vitesse Vp (m/s)
Argiles et limons
400-1500
Sables et gravies
300-1200
Roches altérés
800-2500
Roches massives 
200-6000

Ces méthodes permettent de déterminer de façon approximative l’épaisseur des différentes couches et leur nature, elles ne s’appliquent pas dans le cas de fortes teneurs en eau.
La prospection électrique :
       Cette méthode est basée sur la mesure de la résistance électrique d’un volume de sol entre deux électrodes placées en surface, elle permet de connaître les différentes couches de sols et leurs épaisseurs, et en général de contrôler l’homogénéité des terrains.    
        La méthode est bien adaptée pour les sols à fortes teneurs en eau.

c)-Les essais de pénétration pour une Etude géotechnique 

        Le principe consiste à enfoncer dans le sol un train de tiges muni d’une pointe ou d’une trousse coupante à son extrémité et de mesure de la résistance du sol à l’effort de pénétration.
        Les types de pénétromètres sont utilisés :
  • Pénétromètre dynamique.
  • Le standard pénétromètre test ou SPT.
  • Pénétromètre statique.

CONDITION D’UTILISATION DES SOLS EN REMBLAIS :

          Les remblais doivent être constitués de matériaux provenant de déblais ou d’emprunts éventuels.
          Les matériaux de remblais seront exempts de :
  • Pierre de dimension > 80mm.
  • Matériaux plastique IP > 20% ou organique.
  • Matériaux gélifs.
  • On évite les sols à forte teneur en argile.

          Les remblais seront réglés et soigneusement compactés sur la surface pour laquelle seront exécutés.
          Les matériaux des remblais seront établis par couche de 30cm d’épaisseur en moyenne avant le compactage. Une couche ne devra pas être mise en place et compactée avant que la couche précédente n’ait été réceptionnée après vérification de son compactage.