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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.