etude geotechnique des sols

étude géotechnique des sols


La  Géotechnique  étudie  les  caractéristiques  des  terrains  (sols  et  roches)  en  vue  de  leur utilisation comme  matériau ou support de construction. C'est une discipline que l'on peut intégrer dans le Génie Civil au sens large.

LGéniCiviesundisciplinplulargequnoudéfinironcomml'ensembldes disciplines de construction. Le Génie Civil dans cette définition très large englobe, outre la Géotechnique, le calcul des  structures (qui fait appel à la Résistance des Matériaux), l'étude des matériaux de construction, les problèmes  de bâtiment et d'énergie, les problèmes d'eau, d'assainissement et d'irrigation, la conception et l'aménagement.  Certains y intègrent même l'environnement.

étude géotechnique


Remarque : "Génie Civil" est un terme qui peut avoir différentes significations. Certaines entreprises  de  construction  n'appliquent  cette  appellation  qu'à  la  construction  de  grands ouvrages d'art du type pont ou barrage.

La mécanique des terrains s'appuie sur :

- la Mécanique des Milieux Continus : MMC (élasticité, plasticité…) ;

- les propriétés physiques et mécaniques des sols et des roches ;

- la géologie, la composition chimique et minéralogique des constituants du sol (ces derniers ayant une influence sur les caractéristiques physiques et mécaniques).

 etude géotechnique du sol


La mécanique des terrains fait donc appel à des aspects théoriques liés à la MMC, mais aussi à une approche plus naturaliste et expérimentale. Les aspects "théoriques" sont basés sur des notions déjà étudiées dans des cours antérieurs tels que :

- la  théorie  de  l'élasticité  (les  conditions  initiales  et  aux  limites  étudiées  pourront  être spécifiques des problèmes de géotechnique) ;

- l'équilibre plastique (le critère de plasticité couramment employé sera le critère de Mohr- Coulomb) ;

- l'écoulement en milieux poreux qui sera ici appliqué aux écoulements de l'eau dans le sol. Ces écoulements dans le sol conduiront à exposer la théorie de la consolidation.


La géotechnique fera aussi appel à toutes les techniques statistiques utiles pour caractériser la variation des propriétés inhérente à un matériau naturel.



Souvent nous serons amené à différencier les terrains qualifiés de "sols" de ceux qualifiés de
"roches"

Les assemblages de grains minéraux non liés par des forces de cohésion fortes et permanentes seront dénommés  sol roche). Les sols (par opposition aux roches) sont des matériaux susceptibles d'être soit séparés en grains (sols pulvérulents i.e. les "sables"), soit déformés à la main  (sols  cohérents  i.e  "argiles")  ou  par  la  mise  en  oeuvre  d'une  énergie  mécanique relativement faible.

sol-roche

Les éléments conduisant à la distinction sol-roche sont résumés ci-dessous. On est  conduit  à   utiliser  les  termes  de  roche  "molle"  ou  de  sol  dur  pour  qualifier  un comportement intermédiaire.

Sol

  • Liaisons entre grains minéraux faibles.
  •  
  • Continuité de la matrice

Roche

  •  Liaisons fortes et permanentes
  •  Importance des discontinuités (on ne passe pas  facilement des propriétés de la matrice aux propriétés du massif)



Les terrains sont à la fois

  •  un support de construction (les fondations transmettent la charge de la construction au sol).
  •  un élément de construction (digue, barrage en terre, remblai).


La Géotechnique s'intéresse à ces deux aspects. Nous serons conduits à étudier la résistance du sol de fondation, le tassement sous des bâtiments mais aussi la stabilité de talus naturels ou artificiels. Dans le  premier cas, le géotechnicien ne pourra généralement que subir les propriétés du terrain support (bien qu'il  existe comme nous le verrons plus loin un certain nombre  de  techniques  d'amélioration  du  terrain  en  place),  dans  le  second  cas,  il  sera éventuellement possible d’opérer une sélection sur le terrain mis en place artificiellement.

Danlpremièrpartie de ce cours, nous nous intéresserons aux propriétés physiques et géométriques des  sols et des roches puis nous étudierons le comportement mécanique des terrains à l’état naturel et l'effet de sollicitations extérieures.

etude geotechnique des sols
Quelques problèmes géotechniques