Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Cours géotechnique Version 01 COURS GEOTECHNIQUE 2016 Page 1 sur 107 COURS GEOT

Cours géotechnique Version 01 COURS GEOTECHNIQUE 2016 Page 1 sur 107 COURS GEOTECHNIQUE Master Génie Civil et Bâtiment Licence Bâtiments et Travaux Publics Université Hassan 1er - FST de Settat Référence COURS GÉOTECHNIQUE Date 16/02/2015 Emetteur JELLOUL BRAHIM. Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 2 sur 107 SOMMAIRE 1 LA GEOTECHNIQUE ................................................................................................................................ 3 2 ETUDES GEOTECHNIQUE ...................................................................................................................... 3 2.1 LE SOL MATERIAU DE CONSTRUCTION IMPOSE .......................................................................................... 3 2.2 ROLE DU GEOLOGUE ET GEOPHYSICIEN ..................................................................................................... 4 2.3 ROLE DU GEOTECHNICIEN .......................................................................................................................... 5 2.4 DIFFERENTES PHASES DE L’ETUDE GEOTECHNIQUE ...................................................................................... 6 3 RECNNAISSANCE DE SOL ..................................................................................................................... 6 3.1 NATURE DES INVESTIGATIONS ................................................................................................................... 6 3.2 DENSITE DES SONDAGES ET ESSAIS .......................................................................................................... 6 3.3 PROFONDEUR D’INVESTIGATIONS .............................................................................................................. 7 3.4 REPERAGE ET NIVELLEMENT DES SONDAGES ............................................................................................ 7 4 GEOPHYSIQUE ......................................................................................................................................... 7 4.1 METHODES ELECTRIQUES .......................................................................................................................... 7 4.2 METHODES SISMIQUES (SISMIQUE REFRACTION) ...................................................................................... 9 5 SONDAGES ET FORAGES .................................................................................................................... 11 5.1 RECONNAISSANCES A FAIBLE PROFONDEUR ........................................................................................... 11 5.2 RECONNAISSANCE PAR SONDAGES MECANIQUES PROFONDS................................................................. 12 6 ESSAIS IN SITU ....................................................................................................................................... 14 6.1 IMPORTANCE DE L’EAU DANS LE SOL ....................................................................................................... 14 6.2 HYDRAULIQUE DES SOLS ......................................................................................................................... 14 6.3 ECOULEMENT BIDIMENSIONNELS ET RESEAUX D’ECOULEMENT .............................................................. 27 6.4 GRADIENT HYDRAULIQUE CRITIQUE – BOULANCE RENARD .......................................................................... 29 6.5 ESSAI SPT ............................................................................................................................................... 30 6.6 ESSAI IN SITU- RESISTANCE AU CISAILLEMENT ........................................................................................ 31 6.7 PENETROMETRE STATIQUE ........................................................................................................................... 47 7 ESSAIS DE LABORATOIRE .................................................................................................................. 50 7.1 PROPRIETES PHYSIQUE DES SOLS ........................................................................................................... 50 7.2 DEFORMATIONS DES SOLS ....................................................................................................................... 59 7.3 RESISTANCE AU CISAILLEMENT DES SOLS ............................................................................................... 87 Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 3 sur 107 1 LA GEOTECHNIQUE La géotechnique est l'ensemble des activités liées aux applications de la mécanique des sols, de la mécanique des roches et de la géologie de l'ingénieur. La géotechnique s'appuie principalement sur deux sciences : • la géologie qui retrace l'histoire de la terre, précise la nature et la structure des matériaux et leur évolution dans le temps, • la mécanique des sols et des roches qui modélise leur comportement en tant que déformabilité et résistance des matériaux. 2 ETUDES GEOTECHNIQUE Indépendamment de l’ouvrage, le maitre d’ouvrage public ou privé doit, dans son propre Intérêt de faire réaliser une étude géotechnique. La conception de l’ouvrage prendra compte de la nature du sous-sol pour mieux définir le système de fondation avec le meilleur rapport sécurité / coût et se garantir contre les effets de la réalisation des travaux sur les constructions voisines. 2.1 LE SOL MATERIAU DE CONSTRUCTION IMPOSE Contrairement à la plupart des matériaux de construction utilisés par l’ingénieur, qui sont des produits manufacturés, le sol est un matériau naturel imposé au constructeur, un massif de sol se présente généralement sous forme d’une série de couches, aux propriétés distinctes. Bien souvent d’ailleurs, certaines couches peuvent être peu étendues, constituant des hétérogénéités locales appelées lentilles. De plus, la plupart du temps, une couche de sol n'est pas complètement homogène, et les propriétés des matériaux sont dispersées autour d’une valeur moyenne. Il est donc absolument nécessaire de procéder à une reconnaissance géotechnique avant d’entreprendre l’étude d’un ouvrage de génie civil. Une telle reconnaissance, dont l’ampleur variera en fonction de l’importance de l’ouvrage projeté, mais qui doit toujours être réalisées, fera appel à plusieurs spécialistes : géologue , géophysicien, géotechnicien Les sol supportent des ouvrages fondations superficielles, fondations profondes, Soutènement Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 4 sur 107 2.2 ROLE DU GEOLOGUE ET GEOPHYSICIEN Le géologue donnera un avis préliminaire très précieux concernant la nature et la forme probable des différentes couches du sol, l’hydraulique souterraine de la zone étudiée ; la géométrie des fissurations éventuelles du substratum, l’histoire géologique du site, permettant ainsi d’avoir une première idée de l’histoire des déformations et contraintes. Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 5 sur 107 Le géophysicien précisera l’étendue et la géométrie des différentes formations par des mesures de résistivité électrique ou du temps de propagation d’ondes (prospection électrique et prospection sismique). - Classification de la Zone Sismique 2.3 ROLE DU GEOTECHNICIEN La mission de responsabilité des problèmes liés au sol relève du spécialiste en géotechnique. Il s’agit de compléter la reconnaissance par une détermination plus précise de l’étude et de la lithologie des terrain avec l’épaisseur de chacune des couches, et par une mesure des caractéristiques physiques des matériaux, ce qui permettra leur identification de chacune des couches . la mesure des caractéristiques mécaniques par des essais de laboratoire ou essais in situ Le géotechnicien doit avoir une approche à la fois naturaliste et technique des problèmes. Pour mener à bien sa mission, sa première tache, est de définir le programme de reconnaissance. Il convient de ne pas se limiter à l’emprise du projet, mais être éventuellement étendue à son voisinage, ce que l’appel le site géotechnique A fin d’établir ce programme ; le géotechnicien doit relever les problèmes particuliers liés au site vis-à-vis du projet et préjuger des solutions. Il va donc se livrer à une enquête portant sur : • La visite du site avec examen des ouvrages voisins, • l’étude des cartes topographique, géologiques et éventuellement des photos aériennes, • la consultation des documents relatifs aux risques naturels, cartes sismiques, etc, • l’utilisation de banques de données. Avant de s’engager dans un projet, il est souhaitable que ces première phases d’étude fassent l’objet d’une mission spécifique confié à des géotechniciens. En effet, les campagnes d’investigation sont parfois définies par le donneur d’ordre sans tenir compte des particularités du site, ce qui peut conduire à de graves déboires. Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 6 sur 107 2.4 DIFFERENTES PHASES DE L’ETUDE GEOTECHNIQUE De cette enquête préliminaire , de la nature de l’ouvrage et de l’état d’avancement du projet vont dépendre le volume de la reconnaissance et la nature de la mission du géotechnicien. A ce propos, il convient de se reporter au projet de norme des missions. Au stade de l’avant projet sommaire(APS) L’aspect qualitatif de la reconnaissance est privilégié. Des moyens d’investigation seront adaptés à l’étude de l’hétérogénéité du site : géophysique, sondage, pénétromètre dynamique ou statique, etc. Les sondages pour la réalisation d’essais mécaniques effectués en nombre réduit et, à ce stade. Cette reconnaissance doit : • conduire aux choix d’un système de fondation, • mettre en évidence, sans pour autant forcément les résoudre, tous les problèmes particuliers que risque de poser la réalisation du projet • permettre de dresser un programme précis de reconnaissance définitive Au stade de l’avant projet définitif(APD) La reconnaissance permet au géotechnicien de répondre à tous les points figurant dans sa mission. Dans la pratique pour les ouvrages d’importance modeste et sur des sites homogènes, les deux phases d’étude sont souvent confondues. 3 RECNNAISSANCE DE SOL 3.1 NATURE DES INVESTIGATIONS Parmi les essais dont peut disposer le géotechnicien, les essais in situ et les essais de laboratoire car ils peuvent fournir des informations fiables tant sur la résistance à la rupture que sur la déformation. D’autres essais moins universels mais mieux adaptés s à un problème ou à un sol. En tout état de cause, il est vivement conseillé de combiné Les types d’essais afin d’en vérifier la qualité par corrélation des résultats et de pouvoir, éventuellement, recouper les méthodes de calcul des ouvrages. 3.2 DENSITE DES SONDAGES ET ESSAIS Il n’existe pas de règle simple quant à l’emplacement à adopter à entre les sondages. Ceci est lié à l’hétérogénéité supposée du site et au projet lui-même , d’où l’importance à accorder à l’enquête préliminaire et l’intérêt de réaliser l’étude géotechnique en plusieurs phases La fréquence des essais parfois est fixée par les normes. D’une façon générale, les essais doivent être faits en nombre suffisant, afin d’obtenir des valeurs statistique Cours Géotechnique Version 00 EXPERT-SOL INGENIERIE 2016 JELLOUL BRAHIM Page 7 sur 107 représentative de chaque couche(homogène). Lorsque les essais de laboratoire sont prévus , il convient de prélever un ou plusieurs prélèvements d’échantillons intacts selon l’épaisseur de chaque couche. D’autres essais sont envisageables : le piézomètre en nombre suffisamment pourra apprécier une direction d’écoulement, il faut au minimum trois point de mesures.les essais d’eau le franc et lugeons pourront donner des informations sur la perméabilité du sol ou l’état de fracturation de la roche. 3.3 PROFONDEUR D’INVESTIGATIONS Il est toujours difficile d’estimer a priori la profondeur optimale des sondages puisqu’elle est fonction de la qualité des terrains et du mode de fondation, élements non encore connus lors de la reconnaissance. L’intérêt d’une enquête préliminaire permet de donner des informations sur la qualité du sol. Les règles suivant peuvent être retenues : - pour les fondations superficielles : la profondeur à prévoir doit atteindre cinq fois la largeur présumé de la semelle, sauf rencontre d’une couche réputée incompressible et suffisamment épaisse ; - pour les fondations profondes : la profondeur doit atteindre cinq mètre sous la base présumée du pieux, comme le stipule le cahier des clauses spéciales du DTU 13-2. 3.4 REPERAGE ET NIVELLEMENT DES SONDAGES L’implantation des sondages et essais in situ ainsi que leur repérage, tant en plan uploads/Geographie/ cours-geotechnique-1d.pdf