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TASSEMENT DES SOLS FINS
Définition
Considérons un sol fin
saturé auquel on applique au temps t = 0 une certaine distribution de charge Q
qui reste constante par la suite. Sous l’action de ces charges, le sol a
tendance à subir des variations de volume, comme le sol étant saturé et l’eau
ne pouvant s’évacuer par la suite de la faible perméabilité.
Les variations de volume n’ont
pas lieu et elles se traduisent par une surpression de la pression de l’eau
interstitielle (Du)
au voisinage des points d’application des charges.
Au cours de l’écoulement appelé
drainage, les surpressions Du diminuent, donc les contraintes effectives augmentent
puisque la distribution des charges Q reste constante le long de l’essai.
Les charges sont donc peu à peu
reportées sur le squelette solide qui subit ainsi des déformations et des
tassements.
L’écoulement s’arrête lorsqu’en
tout point delta u = 0, l’ensemble de ces phénomènes est appelé consolidation.
Analogie mécanique d'un tassement des sols fins
Quand le robinet
est fermé, la charge est supportée par l’eau .A l’instant t = 0, on
ouvre le robinet, l’eau commence à s’échapper .
A un certain temps t, une partie
d’eau s’échappe et la charge est supportée par l’eau et le ressort .
A la fin, l’eau ne s’échappe plus
et toute la charge est supportée par le ressort qui sera comprimé .
Ce phénomène, on l’appelle consolidation
primaire.
En pratique le temps nécessaire à
la consolidation primaire est le temps qui correspond au tassement final du sol
(tassement primaire).
Au delà de cette phase, toute
charge Q est encaissée par le ressort, c’est à dire par le squelette solide. La
pression interstitielle dans le massif est égale à la pression hydrostatique,
la pression U induite par le chargement est nulle, l’expérience montre que le
sol continue à tasser une fois la consolidation primaire achevée.
Cette nouvelle phase de tassement
s’appelle consolidation secondaire ;
elle est essentiellement dûe à des modifications dans l’arrangement des grains
du squelette et dans les couches visco-élastiques d’eau adsorbée, on peut la
comparer au fluage du ressort du modèle décrit précédemment sous une charge
constante.