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Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Cas

Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca ‘Pour bâtir haut il faut creuser profond …’ (Proverbe) Objectif : L’objectif principal de se stage de formation qui s’est déroulé sur deux mois, était de suivre et maîtriser le maximum d’essais géotechniques possibles. La première partie de ce stage au sein du L.P.E.E, leader dans le domaine de la géotechnique, m’a permis d’en assister un nombre important, que se soit ceux réalisés au laboratoire ou les essais in situ. La deuxième partie à concerné L’interprétation, l’analyse et l’utilisation des résultats de ces essais dans le calcul des fondations et la réalisation d’ouvrages d’art à travers des études de cas. Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca Introduction - Définitions La géotechnique est l'étude de l'adaptation des ouvrages de génie civile aux sols et roches formant le terrain naturel. Elle traite de l'interaction sol / structures, et fait appel à des bases de géologie, de mécanique des sols, de mécanique des roches et de structures. Les études géotechniques ont pour principal objet les études de sol pour la construction d'ouvrages (pavillons, immeubles, voiries, ouvrages d'art...), et notamment la définition des fondations, mais aussi dans le cadre de diagnostics pour des ouvrages sinistrés. Elles traitent également des phénomènes de mouvement de sol (glissement, affaissement et autres), de déformation (tassements sous charges) et résistance mécanique. L’hydrogéologie, qui étudie les nappes aquifères souterraines en vue de leur exploitation, est généralement considérée comme une discipline indépendante, n’entrant pas dans le cadre de la géotechnique. Cependant on doit tenir compte des effets de la présence et de la circulation de l’eau dans les sols qui sont pratiquement à l’origine de tous les accidents dus à des ruptures de sols ou de roches. Mécanique des sols : La branche la plus ancienne de la géotechnique est constituée par la mécanique des sols, concernée par les dépôts meubles, de faible résistance, tels que sables, vases, argiles…, qui posent aux constructeurs de grands immeubles des problèmes difficiles. Mécanique des roches : Le comportement des roches dures ne pose guère de problèmes pour Ia fondation des édifices courants. Il n'en est plus de même pour des ouvrages transmettant au sol de très fortes contraintes comme les barrages, et surtout pour les cavités, tunnels, mines ou carrières. Etude géotechnique : L’étude géotechnique d’un sol, préalablement à l’étude des fondations d’un ouvrage de génie civil, passe par les phases suivantes : Reconnaissance du terrain Prospection géophysique Prélèvement des échantillons Essais in situ Essais en laboratoires Géotechnicien: Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca Un géotechnicien est chargé de l'étude du sol au niveau mécanique. Il va conseiller le maître d'œuvre dans le choix des fondations. Cela pourra influencer la conception de l'ouvrage. Son travail repose sur l'exploitation des données d'une campagne de reconnaissance du sol (sondages, forages, essais d'identification des sols,...). Il s'agit d'un métier encore jeune, qui s'est particulièrement développé dans les années 1980. Son domaine est l'étude du "risque sol" dans la construction. Nombreux sont les ouvrages qui subissent une fissuration, non pas parce qu'ils ont été mal conçus ou construits, mais parce que le sol de fondation (ou niveau d'assise) a été mal appréhendé. Il peut exister un défaut de portance, des zones de compressibilité variable, des hétérogénéités liées à l'histoire de la mise en place du terrain,... autant de causes conduisant à des sinistres. Le travail du géotechnicien s'applique également dans le confortement de bâtiments fissurés suite à des mouvements du sol : il doit alors expliquer les causes des désordres et proposer des techniques de travaux visant à obtenir une stabilisation de l'ouvrage. Essais géotechniques Dans les études géotechniques, les essais réalisés sont de deux types : Les essais de laboratoire Les essais sur sols Les essais sur roches Les essais in situ Pressiometre Scissomètre Dilatomètre Pénétromètre Essai de Dilatation… Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca Première partie : Les essais géotechniques I- Les essais de laboratoire Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca Il faut mentionner que certains essais de labo, peuvent être réaliser sur des échantillons de roches comme sur des échantillons de sols (cisaillement à la boite, essais triaxial…). Chaque essai, depuis l’échantillonnage jusqu'à l’obtention de la mesure, passe par un ensemble d’étapes (mode opératoire) toutes normalisées (NF P 94), les opérateurs devant bien connaître le contenu des normes des essais qui leur sont confiés. Une fois prélevés sur chantier, les échantillons sont réceptionnés au laboratoire avec des références identifiant leurs provenances. Sur le chantier, au niveau des galeries, des puis manuels, des remblai…, les prélèvements sont de différentes sortes selon la nature du sol et les essais à réaliser. On distingue des:  Prélèvements dans les grands et petits sacs en plastique qui assurent la préservation de la teneur en eau originale.  Prélèvement sous formes de carottes, qui sont paraffinés si l’on souhaite préserver leur teneur en eau.  Prélèvements sous formes de blocs pour les terrains rocheux… Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca Après que l’ingénieur responsable ait fait sont programme d’essais, les quantités suffisantes pour réaliser ces derniers sont prélevés sur l’échantillon global. A part l’essai triaxial, le cisaillement à la boite, l’équivalent de sable et le s, les essais sur sol nécessitent un lavage des échantillons sur des tamis γ dont l’ouverture varie en fonction de l’essai, le tableau suivant donne quelques exemples : Les échantillons sont ensuit desséchés à l’étuve. 1) Essais sur sols: A)Essais d’identification b) Détermination de la teneur en eau : L’étuvage de l’échantillon provoque l’évaporation de l’eau qu’il contient. L'échantillon est pesé avant et après étuvage. On en déduit ainsi la teneur en eau en pourcentage du sol. c) La granulométrie C’est l’essai de base pour plusieurs autres essais. La granulométrie permet de déterminer le diamètre maximal de l’échantillon granulaire : Dmax, qui intervient dans le calcul des résultats d’autres essais. Le Dmax intervient également dans d’autre domaine comme la formulation du béton par exemple. L’analyse granulométrique ne concerne que les matériaux de diamètre supérieur à 80 µm, pour les diamètres inférieurs on procède par sédimentométrie. Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Essai Granulométrie Sédimentométrie Limites d’Atterberg Ouverture tamis Refus 80µm Passants 80µm Passants 400µm Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca A partir d’un échantillon de masse connue, on sépare le sol en classes granulaires en faisant passer l’échantillon par une série de tamis de 0.08 mm à 100 mm au maximum :  On note le refus sur chaque tamis  On calcul le refus cumulé sur chaque tamis  On ramène les résultats à la masse totale sèche de la prise d’essai  On trace la courbe granulométrique qui représente les pourcentages cumulés des refus en fonction des ouvertures des tamis. La courbe granulométrique permet une première classification du sol ainsi que le calcule de coefficients, comme le coefficient d’uniformité, de courbure… L’allure de la courbe donne une idée sur le pourcentage en éléments fin et le bon ou mauvais classement de l’échantillon. d) La sédimentométrie En sédimentométrie, Le diamètre des grains très fin (inférieur à 0.08 mm), est calculé en utilisant la loi de Stock qui donne une relation entre le diamètre grains, considérés sphériques, et la vitesse de sédimentation. Les échantillons sont mis en solution avec de l’Héxamétaphosphate de sodium pour provoquer la défloculation des agrégats formés par l’étuvage. Les éprouvettes sont agitées et laissées décanter tout en mesurant la densité du floculat à des intervalles de temps précis. Par l’intermédiaire de calcule on passe des mesure de densité aux pourcentages en masses de refus sur tamis, ce qui permet de compléter la courbe granulométrique. e) Valeur au bleu de méthylène : Cet essai permet d’apprécier le pourcentage et l’activité de la fraction argileuse d’un sol. On isole la fraction 0/50 qui, seule, sera soumise à l’essai. La prise d’essai est soumise à l’agitation et on ajoute des volumes successifs de la Kamal Ait boumrine [ENIM – GG] - 2008 / 2009 Stage de formation : Essais géotechniques et stabilité des fondations S2G/ –Casablanca solution de bleu de méthylène (10g/l). Le volume adsorbé de bleu de méthylène est fonction de l’activité des minéraux argileux et leur pourcentage. On arrête l’essai en utilisant la méthode de la tache qui met en évidence une auréole bleue sur le papier filtre, montrant ainsi que les particules ne peuvent plus adsorber du bleu de méthylène. f) L’équivalent de sable Souvent exécuté pour la formulation des béton et la caractérisation des granulats utilisés dans les travaux de terrassement et les infrastructure routières, cet essai permet uploads/Geographie/ rapport-de-stage - 2022-12-26T165230.026.pdf