Bertrand HuBert Bruno PHiliPPonnat olivier Payant Moulay ZerHouni FONDATIONS ET

Bertrand HuBert Bruno PHiliPPonnat olivier Payant Moulay ZerHouni FONDATIONS ET OUVRAGES EN TERRE Manuel professionnel de géotechnique du BtP Préface de Gérard Philipponnat studio Eyrolles • Réalisation : Linda SkoropadCode éditeur : G11890ISBN : 978-2-212-11890-290 Bertrand HuBert, Bruno PHiliPPonnat, olivier Payant & Moulay ZerHouni FONDATIONS ET OUVRAGES EN TERRE Manuel professionnel de géotechnique du BtP Les ingénieurs trouveront dans ce manuel professionnel comment résoudre les problèmes de conception, de réalisation et de maintenance d’un ouvrage, et ceux que pose l’aménagement d’un site dans son interaction avec le sol. Formant une équipe de quatre spécialistes appartenant à trois générations de géotechniciens, les auteurs se sont appuyés sur la plus récente normalisation en géotechnique (dont la norme des missions d’ingénierie géotechnique), sur l’Eurocode 7 (calcul géotechnique) et sur les normes nationales d’application qui en ont résulté, ainsi que la dernière réglementation parasismique. La première partie contient les bases nécessaires aux études géotechniques : géologie, mécanique des sols, propriétés géotechniques des formations géologiques, contexte hydrogéologique et caractérisation des para- mètres de sol. La seconde partie présente la conception et le dimen- sionnement des ouvrages géotechniques : fondations, améliorations de sols, soutènements, ouvrages en terre et aménagements de terrains, ouvrages hydrauliques. Un index de plus de 700 entrées permet d’aller directe- ment à l’information recherchée. D’abondantes annexes donnent accès aux sources et exposent en détail les prin- cipaux développements théoriques. Elles comprennent les tableaux et les formulaires usuels (corrélations, coefficients partiels, échelle stratigraphique, etc.). Les références normatives y sont également regroupées tandis que chacun des quinze chapitres est suivi de la bibliographie correspondante. Géologue et ingénieur en géotechnique, Bertrand Hubert est, avec Gérard Philipponnat, le coauteur de la deuxième édition de Fondations et ouvrages en terre. Après avoir participé à la création de Solen – bureau d’études spécialisé notamment en géotechnique – il a rejoint le groupe Socotec comme spécialiste en sols et fondations. Membre de diverses sociétés savantes et de commissions techniques spécialisées, il s’est également vu confier des fonctions de représentation au sein d’associations professionnelles. Á l’université de Franche-Comté et à l’université Paris-Sud (faculté des sciences d’Orsay) il a enseigné aux futurs ingénieurs la géotechnique et la géologie appliquée. Pour refondre ce manuel technique de référence, il a réuni une équipe de spécialistes en géotechnique dont le parcours professionnel a été en grande partie associé à Solen. Ingénieur de Centrale Lille et fils de Gérard Philipponnat, Bruno Philipponnat est actuellement président de Sogéo Expert, bureau d’études en géotechnique. Ancien secrétaire de l’USG (Union syndicale géotechnique), il enseigne l’ingénierie des ouvrages géotechniques à l’ENSIP (École nationale supérieure d’ingénieurs de Poitiers). Ingénieur diplômé de Polytech Lille, Olivier Payant est un expert reconnu des problématiques de fondations et de soutènements pour les projets de génie civil et de bâtiment. Il a notamment exercé pendant 13 années au sein de la direction technique Construction de Socotec en tant que spécialiste sols et fondations avant d’intégrer le bureau d’études Terrasol (groupe Setec) en 2019. Ingénieur TP d’Alger, ingénieur géotechnicien, docteur en mécanique des sols de l’École Centrale de Paris et membre de la direction technique de Fondasol, Moulay Idriss Zerhouni préside actuellement la commission de normalisation Reconnaissances et essais géotechniques (CNREG). Il enseigne la géotechnique à l’université Le Havre-Normandie et à l’école d’ingénieurs UniLasalle de Beauvais. Normalisation en géotechnique – 1. Les sols et la géologie – 2. Propriétés physiques – 3. Propriétés hydrauliques – 4. Théorie de la consolidation – 5. Comportement mécanique – 6. Reconnaissance des sols – 7. Calcul géotechnique et Eurocode 7 – 8. Sollicitations sismiques – 9. Stabilité des pentes et des talus – 10. Actions des terres sur les soutènements – 11. Fondations superficielles – 12. Fondations profondes – 13. Ouvrages de soutènement – 14. Fondations mixtes, amélioration et renforcement des sols – 15. Conception et dimensionnement des ouvrages hydrauliques – Symboles et notations – Annexes – Liste des normes – Index En couverture : Sondage à la tarière hélicoïdale continue © Kornog Analyse granulométrique par sédimentométrie © Sogéo Expert Confection des cages d’armatures des pieux de fondation de gros diamètre pour un ensemble d’IGH à Abu Dhabi © Bertrand Hubert Chantier d’amélioration de sol par inclusions rigides de sols traités au liant (Deep Soil Mixing®) © Olivier Payant Mise place du ferraillage du radier d’une tour de bureaux à Marseille © Pierre Janeix Fondations et ouvrages en terre Géotechnique du BTP Bertrand HUBERT Bruno PHILIPPONNAT Olivier PAYANT Moulay ZERHOUNI Fondations et ouvrages en terre Géotechnique du BTP Nouvelle édition refondue Préface de Gérard Philipponnat Aux termes du Code de la propriété intellectuelle, toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle de la présente publication, faite par quelque procédé que ce soit (reprographie, microfilmage, scannérisation, numérisation…) sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite et constitue une contrefaçon sanctionnée par les articles L.335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. L’autorisation d’effectuer des reproductions par reprographie doit être obtenue auprès du Centre français d’exploitation du droit de copie (CFC) – 20, rue des Grands- Augustins –75006 Paris. © Éditions Eyrolles, 2019 ISBN : 978-2-212-11890-2 Sauf mention contraire, les photographies et les schémas sont de l’auteur. Droits réservés pour les autres illustrations. Mise en pages : GraphieProd/Jean-Louis Liennard Adaptation des schémas : Lionel Auvergne ÉDITIONS EYROLLES 61, bd Saint-Germain 75240 Paris Cedex 05 www.editions-eyrolles.com Sommaire Préface ..................................................................................................................... XXVII Avant-propos .......................................................................................................... XXIX Introduction.  Normalisation en géotechnique .................................................. 1 CHAPITRE 1. Les sols et la géologie . ......................................................................... 11 CHAPITRE 2. Propriétés physiques des sols ............................................................ 33 CHAPITRE 3. Propriétés hydrauliques des sols ....................................................... 53 CHAPITRE 4. Théorie de la consolidation ................................................................ 81 CHAPITRE 5. Comportement mécanique des sols ................................................. 97 CHAPITRE 6. Reconnaissance des sols . .................................................................... 131 CHAPITRE 7. Calcul géotechnique et Eurocode 7 . .................................................. 277 CHAPITRE 8. Sollicitations sismiques . ....................................................................... 297 CHAPITRE 9. Stabilité des pentes et des talus ......................................................... 313 CHAPITRE 10. Actions des terres sur les soutènements ......................................... 347 CHAPITRE 11. Fondations superficielles . ................................................................... 389 CHAPITRE 12. Fondations profondes . ....................................................................... 461 CHAPITRE 13. Ouvrages de soutènement ............................................................... 549 CHAPITRE 14. Fondations mixtes, amélioration et renforcement des sols .......... 625 CHAPITRE 15. Conception et dimensionnement des ouvrages hydrauliques .... 679 Annexes ................................................................................................................... 699 Table des matières Préface . ................................................................................................................. XXVII Avant-propos ....................................................................................................... XXIX INTRODUCTION. Normalisation en géotechnique . ......................... 1 Introduction ................................................................................................ 1 1. Les organismes de normalisation ........................................................... 2 2. Les instances de normalisation en géotechnique . ............................... 2 3. Les différents types de norme ................................................................. 3 4. Le panel normatif en géotechnique ....................................................... 4 4.1 Normes de conception – Les Eurocodes ............................................. 5 4.2 Normes d’essais .................................................................................. 6 4.3 Normes de classification et de spécification de produits ...................... 7 4.4 Normes d’exécution de travaux géotechniques spéciaux . ..................... 8 4.5 Normes d’organisation ....................................................................... 9 Conclusion .................................................................................................. 9 Bibliographie ................................................................................................ 10 CHAPITRE 1. Les sols et la géologie ........................................................ 11 1.1 Introduction ................................................................................................ 11 1.1.1 Géotechnique et géologie ................................................................... 11 1.1.2 Structure du globe terrestre . ................................................................ 12 1.1.3 Histoire de la Terre ............................................................................. 13 1.1.4 Mouvements des plaques lithosphériques ........................................... 13 1.2 Minéralogie . ................................................................................................ 14 1.2.1 Diversité minérale .............................................................................. 14 1.2.2 Silicates .............................................................................................. 14 1.2.3 Spécificité des minéraux argileux ........................................................ 15 1.2.4 Minéraux non silicatés . ....................................................................... 16 1.3 Pétrologie . ................................................................................................... 16 Table des matières | VII 1.3.1 Roches magmatiques .......................................................................... 17 1.3.1.1 Généralités . ............................................................................ 17 1.3.1.2 Classification ......................................................................... 17 1.3.1.3 Structure des roches magmatiques ............................................ 18 1.3.2 Roches sédimentaires . ......................................................................... 18 1.3.2.1 Généralités . ............................................................................ 18 1.3.2.2 Formation des roches sédimentaires . ......................................... 19 1.3.2.3 Classification ......................................................................... 21 1.3.2.4 Stratigraphie .......................................................................... 23 1.3.3 Roches métamorphiques . .................................................................... 23 1.3.3.1 Généralités . ............................................................................ 23 1.3.3.2 Classification ......................................................................... 24 1.3.3.3 Structure des roches métamorphiques ....................................... 24 1.4 Éléments de tectonique ........................................................................... 25 1.4.1 Différents comportements des roches ................................................. 25 1.4.2 Déformations ductiles ........................................................................ 25 1.4.3 Déformations cassantes ...................................................................... 26 1.4.4 Représentation des éléments structuraux ............................................ 27 1.5 Disciplines apparentées à la géologie . ................................................... 27 1.5.1 Géomorphologie ................................................................................ 27 1.5.2 Pédologie . ........................................................................................... 28 1.6 Géologie et missions d’ingénierie géotechnique ................................. 29 1.6.1 Analyse préliminaire ........................................................................... 29 1.6.2 Informations géologiques ................................................................... 30 1.6.3 Aléas géologiques . ............................................................................... 31 Bibliographie ................................................................................................ 32 CHAPITRE 2. Propriétés physiques des sols . .................................... 33 2.1 Définition des sols – Notations ............................................................... 33 2.2 Structure des sols ...................................................................................... 33 2.2.1 Classification des grains solides . .......................................................... 33 2.2.2 Structure et eau interstitielle ............................................................... 35 2.2.2.1 Structure des sols pulvérulents . ................................................. 35 2.2.2.2 Structure des argiles ................................................................ 36 2.3 Classification géotechnique des sols . ..................................................... 38 2.3.1 Analyse granulométrique .................................................................... 38 2.3.2 Limites d’Atterberg – Activité des argiles ............................................ 40 2.3.3 Valeur de bleu du sol .......................................................................... 42 2.3.4 L’équivalent de sable ........................................................................... 42 2.3.5 Teneur en matières organiques . ........................................................... 43 2.3.6 Classifications des sols ........................................................................ 43 VIII | Fondations et ouvrages en terre 2.4 Caractéristiques pondérales des sols ..................................................... 48 2.4.1 État remanié et non remanié – Représentation pondérale d’un sol ...... 48 2.4.2 Principales caractéristiques des sols ..................................................... 49 2.4.3 Relations entre les paramètres pondéraux ........................................... 50 Bibliographie ................................................................................................ 52 CHAPITRE 3. Propriétés hydrauliques des uploads/Geographie/ fondations-et-ouvrages-en-terre.pdf

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