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LA RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE M. KACIMI-ALAOUI A/ RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE

LA RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE M. KACIMI-ALAOUI A/ RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE GENERALE B/ ELEMENTS DE GEOLOGIE DE SURFACE C/ MECANIQUE DES SOLS D/ MECANIQUE DES ROCHES I - METHODOLOGIE D’APPROCHE 1 - BUT Mettre en évidence les facteurs du milieu naturel qui risquent d’avoir une influence sur les domaines:  technique Ces facteurs peuvent conditionner le choix du site du type d’ouvrage (influence sur moyens mis en œuvre)  économique Tout ralentissement des travaux se traduit par une augmentation du prix de revient  sécurité L’ouvrage doit rester stable tout au long de son exécution. Par ex. pour un travail en déblais, l’attaque du massif dépendra de sa nature  environnement L’ouvrage doit être esthétique et s’intégrer dans le milieu naturel 2 - NECESSITE Eviter : accidents, bouleversement de planning, retards, recours à un matériel et un personnel non prévus au départ.: il n’est pas rare de constater qu’une reconnaissance incomplète conduit à des modif. Import. du projet initial, voire à son abandon. Crédits insuffisants : recon.négligées. I - METHODOLOGIE D’APPROCHE 3 - Conditions pour une bonne exécution  3.1/ Détermination précise de l’objet du travail et des moyens disponibles: 3 données : SOL, OUVRAGE, BUDGET : fixer l’objectif de la campagne de rec. et les moyens. harmonisation _ échange d’information (bonne collaboration entre intervenants: BET, entreprise, administration et labo.)  3-2/ Continuité des opérations Enchaînement logique  3-3/ Adaptabilité du plan de reconnaissance : S’adapter aux circonstances et évoluer avec les résultats acquis et l’évolution des travaux. I - METHODOLOGIE D’APPROCHE 3-4/ Développement de la campagne : Règle : aller du général au particulier : Au plan régional: - Région Site Emplacement - Au plan technique: - Géologie Géophysique Pénétration sondages carottés Coût des techniques : Très variable (en général croissant) I - METHODOLOGIE D’APPROCHE 4/ MOYENS : 4-1/ Etudes au bureau sur documents : Cartes : topographiques, géologiques, pédologiques, et géotechniques. Photographies aériennes Littérature 4-2/ Etude sur le terrain : 5/ IMPORTANCE DE LA SUPERFICIE COUVERTE : Fonction de l’importance de l’ouvrage: déborder largement le site 1/ BUT : Réaliser la synthèse du contexte géologique régional ; Rechercher les anomalies de terrain (discontinuités, par ex.) 2/ INTERET : Permettre un choix valable. 3/ OBJET : 3.1/ Statique : Grands ensembles géologiques Les définir, Tracer leurs limites, Caractéristiques essentielles : nature, structure, et relations réciproques définir l’imbrication et retracer l’origine et l’histoire géologique des grands ensembles II - ETUDE REGIONALE II ETUDE REGIONALE Activités humaines : Modifications fondamentales du milieu naturel (Remblais, déblais, Fossés, canaux, détournements d’oueds…etc.). 3.2/ Dynamique : Activité humaine en cours: Déséquilibres profonds(mines, rabattements….) Séismicité de la région. Action du climat sur le substratum: -Température : Gel/dégel (0,5-1 m) -Eau En surface - Altération superficielle (accélération) - Erosion - Crues et inondations En profondeur -fluctuations de la nappe (sols alternativement saturés et sous saturés) -Vents - Abrasion: intérêt de fixer le sol (talus, dunes)/ végétation. - Déséquilibres superficiels glissements éboulements, affaissement.(EX) .  Nature des formations: Les R.S : analyse de : diagenèse (lapidification, cimentation, dissolution… composition, nat.., Liant, porosité, fissuration… texture: arrangement tridimensionnel des constituants structure: laminage, schistosité, slumping. Les R.E (plutoniques, effusives) . en plus:mode de mise en place( épancht, dyke, projection…). Pf: 1400°: 40-50 km Les R.M . Pression – t°+ fluides hydrothermaux: métamorphose des form. Encaissantes- metam. de contact , général.  Analyse structurale: Description géom. et classification des objets tectoniques: objectif: description (orientation, pendage, position relative): schistosité, …etc., style (cassante, souple). Classification des objets tecto. Caract.individuels mode d’association Décomposition cinématique: chronologie relative – stades successifs à partir du stade initial de mise en place: Classif. des structures: deform. et mvts relatifs à l’intérieur du matériau:  Echelles d’observation: Diff. Échelles: -microtectonique -mesotectonique -macrotectonique - mégatectonique. II - ETUDE REGIONALE II ETUDE REGIONALE 6/ EXECUTANTS: 6-1/ Géologue connaissant la région Synthèse géologique de la région (rapide et économique) 6-2/ Géologue de génie civil 6-3/ Géotechnicien 7/ CONCLUSIONS : Un rapport clair et concis avec coupes géologiques, carte géotechnique ou à défaut carte géologique. II ETUDE REGIONALE 3.3 Maille des reconnaissances complémentaires: Compromis à trouver : maille trop serrée / maille trop lâche en fonction:  Des indéterminations à lever (pb de limites, repérage de discontinuités, agencement de formations…)  Du budget alloué. Eviter :  Reconnaissances superflues trop chères par rapport aux besoins  Recon. trop limitées qui présentent des risques pour le projet. Le nombre et la disposition des sondages doivent être tels que toutes les indéterminations relatives au substratum (assise) puissent être levées. III/ ETUDE LOCALE 1/ BUT : En fonction de l’ouvrage à réaliser du matériel, des moyens techniques disponibles, de l’approvisionnement en matériaux: *Permettre de choisir le meilleur site, *Vérifier que le site choisi convient parfaitement, *Choisir au sein du site, l’emplacement le plus adéquat, compte tenu des impératifs technique, économique, de sécurité, et d’environnement. 2/ INTERET: Possibilité de remise en cause du projet initial: Intérêt d’une reconnaissance précoce. III ETUDE LOCALE  3/ DONNEES = Synthèse de l’ensemble des informations connues au moment de la conception du travail de reconnaissance: 3.1/ Impératifs dus à l’ouvrage (ils peuvent être remis en cause si le site ne convient pas) Stabilité : l’ouvrage doit être stable (charges transmises au sol) et les tassements acceptables. Effets sur les nappes aquifères : niveau, sens de l’écoulement, nature et propriétés des eaux (les modif. dues à La réalisation de l’ouvrage doivent rester acceptables). 3.2/ Etat géotechnique : Caractéristiques statiques des terrains  Terrains de couverture : (matériaux altérés, terrains remaniés, alluvions, dépôts éoliens, dépôts de pente: caractéristiques généralement mauvaises) . A décaper si possible (ouvrage rigide), sinon : ouvrage non rigide (barrage Serre Ponçon sur 100 m d’alluvions).  d°altération, épaisseur, réutilisation.  Terrains du substratum : Terrains magmatiques, sédimentaires ou métam. non atteints par l’altération.  T.durs (roches plutoniques, et métam. laves et certaines RS), tendres (tufs, cinérites, calc. et schistes) , meubles.(cendres, lapillis, graviers, sables, argiles, et silts). III ETUDE LOCALE Caractéristiques à relever: chimiques, minéralogiques, texture(granulo), disposition et orientation des minéraux, et caractéristiques géotechniques  Effet des structures : orientation par rapport aux efforts transmis: disposition des diaclases (feuillets, prismes, polyèdres), failles, schistosité, joints. ( stéréographie). = anisotropie + K  Hétérogénéité. Roches sédimentaires : Lentilles, variations de faciès. Roches éruptives : enclaves, zones de contact, cristallisation à air libre ou en profondeur. Roches métamorphiques : presque toujours hétérogènes. Sols sous saturés: ARGILES et SOLS ARGILEUX :VARIATIONS VOLUMETRIQUES SAISONNIERES: Évolution des Argiles ( toutes les roches toutes les argiles : Smectiques, montmorillonites). Selon la proportion des minéraux argileux actifs dans le sol: comportement différent: Si tassement : Résorbés ou non avec le temps: au cours des gros œuvres, longtemps après voire pendant la vie de l’ouvrage. Si en plus EAU développement de u : s’oppose au rapprochement des grains: Désordres parfois très importants du fait de tassements différentiels. Si tassements d’ensemble pas de pb. III ETUDE LOCALE  Caractéristiques dynamiques des massifs rocheux : L’instabilité des massifs peut contrarier la réalisation des ouvrages ou les mettre en péril : Phénomènes responsables de l’instabilité Altération superficielle : exposition à l’eau, et au gel, à l’atmosphère chaude et humide (altération météorique parfois très rapide). Erosion : (affouillements:eau, vents). Mouvements de terrain : éboulements, glissements affaissements. Problèmes liés aux eaux courantes : zones inondées, crues. Problèmes liés aux eaux souterraines : à quantifier par, essais de perméabilité, trajets (fluorescence), niveaux hydrostatiques (sources, piézomètres) propriétés (corrosion), pression interstitielle. sable bouchon Lugeon Lefranc III ETUDE LOCALE 4.MOYENS : 4.1/ Disciplines intéressées : Géologie appliquée au génie civil (zoning, tectonique, évolution des ensembles et des structures). Mécanique des sols. Mécanique des roches. III ETUDE LOCALE 4.2/ Organisation : Préparation au bureau : Réunir le maximum de données. : Etude des photo aériennes (stéréoscopie). Etude des cartes : Topographiques : planimétrie, voies d’accès, guide de la reconnaissance (falaises talus, escarpements…) géomorphologie. Géologiques : les ensembles, lithologie, stratigraphie, tectonique. Pédologiques : Granulométrie, colluvionnement, alluvions, dunes Géotechniques : propriétés physiques et mécaniques, rhéologique... III ETUDE LOCALE Travail de terrain : Levés géologiques, exécution de cartes et documents à partir de levés et observations de:  Fouilles,carrières, tranchées, puits et galeries :  Sondages : destructifs, carottés, mesures de déviation, de diamètre, vitesse d’avancement, récupération, résistivité, susceptibilité magnétique, radioactivité naturelle, … Coupes prévisionnelles Blocs diagrammes  Essais in situ : pénétration, essais de plaque, pressiomètre… III.4 Rapport final: Définit avec le maximum de précision : les caractéristiques du site . Les risques éventuels encourus et les moyens d’y faire face. NOTIONS DE GEOLOGIE DE SURFACE I Définition : Formations de surface= formations de recouvrement = matériaux d’origine diverse qui dissimulent le substratum géologique des zones continentales, à savoir : - Eluvions (ou éluvium) - Colluvions (ou colluvium) et dépôts de pentes - Alluvions et dépôts fluviatiles, - Dunes et dépôts éoliens, - Moraines et formations glaciaires (p.m) INTERET: Connaître la répartition des différents matériaux superficiels, de comportement mécanique très tranché, Etudier les effets des phénomènes d’altération et delà, les propriétés physiques résiduelles, en vue d’une réutilisation éventuelle en chantier, Etudier les facteurs conditionnant la stabilité des versants, Analyser l’érosion et les accidents dont uploads/Geographie/ cours-de-reconnaissances-g2otechniques.pdf