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CHAPITRE 2 : DESCRIPTION ET CLASSIFICATION DES SOLS ET DU ROC 2 1 Description d

CHAPITRE 2 : DESCRIPTION ET CLASSIFICATION DES SOLS ET DU ROC 2 1 Description des sols (Extrait de Manuel de SEBJ) 2.1 Description des sols (Extrait de Manuel de SEBJ) 2.2 Système de classification des sols Comme il existe un grand nombre de types de sols, il est nécessaire de décrire et de classer l l d d i défi i t l té i ti té t d i t les sols dans des groupes qui définissent les caractéristiques acceptées et admises par tous les spécialistes de sols en géotechnique. Toute connaissance sur le comportement des sols commence par une classification logique et systématique des sols. De plus, la classification des sols facilite la communication entre ingénieurs et professionnels de sols. Au sujet de la classification des sols, Terzaghi (1927) écrit : Si les sols de fondation d’un bâtiment subit des tassements important faisant apparaître des fissures dans les murs de fondation, la raison de ces tassements excessifs est due à la compressibilité élevée des sols fondation, la raison de ces tassements excessifs est due à la compressibilité élevée des sols de fondation. La vitesse de tassement du sol dépend de son coefficient de perméabilité. Plus le sol est perméable, plus sa consolidation est rapide. Donc, si on veut décrire les propriétés des sols, leur compressibilité et perméabilité doivent être déterminées et exprimées selon des procédures et des termes standards d’où la classification des sols exprimées selon des procédures et des termes standards d où la classification des sols. La classification ainsi que la résistance au cisaillement des sols constituent les chapitres les plus controversés et le plus confus en mécanique des sols (géotechnique), C d (1947) 1 Casagrande (1947). On peut classer les sols selon différents critères suivants : 2.0 Importance de la description des sols avec études de cas Cause Corpex (1977) inc. et Sa Majesté la Raine Cause 2842-1723 Québec inc. c. Allstate Il s’agit de l’effondrement du mur façade d’un bâtiment situé sur la rue De Lorimier à Montréal. Pour ce litige, l’id tifi ti d’ h i d l é d bl l’identification d’une couche mince de sol érodable sous la semelle de fondation a permis de déterminer la cause la plus probable des dommages survenus. Si p p g cette couche n’avait pas été identifiée, le mécanisme de rupture n’aurait pas pu être déterminé correctement 2 correctement. Description des sols La description et l’identification des sols et des roches d i t êt t lèt t ffi t dét illé doivent être exactes, complètes et suffisamment détaillées pour évaluer correctement leurs propriétés et leurs caractéristiques. Diffé t té i d l Différentes catégories de sol On distingue les groupes principaux de sols: 1) Les sols pulvérulents (grenus): Il contiennent des particules suffisamment grosses pour être visibles à l'oeil nu ce sont les graviers et les sables visibles à l oeil nu, ce sont les graviers et les sables. 2) Les sols fins: Ils contiennent des particules invisibles à l'oeil nu, ce sont les silts et les argiles, les argiles étant couramment appelées sols cohérents. 3 3) Les sols organiques: Ils contiennent un pourcentage élevé de matières organiques. MO < 3% : sol inorganique 3 < MO < 10% : sol faiblement organique 10 < MO < 30 l t i 10 < MO < 30 : sol moyennement organique 4 Classification géotechnique des sols Classification géotechnique des sols  Sols organiques (compressible et faible capacité portante); Sols organiques (compressible et faible capacité portante);  Sols granulaires (sable et gravier ou mélange de deux (2)), sols Sols granulaires (sable et gravier ou mélange de deux (2)), sols perméables, tassements rapides, remontée capillaire pour sable fin; perméables, tassements rapides, remontée capillaire pour sable fin;  Sols cohérents et plastiques comme les argiles (sols imperméables, Sols cohérents et plastiques comme les argiles (sols imperméables, compressibles et tassement à long terme); compressibles et tassement à long terme);  Silts (intermédiaire entre sable fin et argile), sol Silts (intermédiaire entre sable fin et argile), sol érodable érodable, gélif, , gélif, é é l t f ibl ité t t té é é l t f ibl ité t t té il i il i d i d i généralement faible capacité portante, remontée généralement faible capacité portante, remontée capilaire capilaire, drainage , drainage difficile, saturé liquéfaction; difficile, saturé liquéfaction;  Mélange des sols précédents (tills). Mélange des sols précédents (tills).  Remblai Remblai  Remblai Remblai Particules Particules Dimensions (mm) selon la norme choisie (MCIF) Dimensions (mm) selon la norme choisie (MCIF) Blocs Blocs Cailloux Cailloux Gravier Gravier Sable Sable > 200 > 200 60 60 – – 200 200 60 60 – – 2 2 2 0 060 0 060 5 Sable Sable Silt Silt Argile Argile 2 2 – 0,060 0,060 0,060 0,060 – – 0,002 0,002 <0,002 <0,002 Description de l’échantillon La description d'un échantillon de sol est basée sur les caractéristiques suivantes: Dimensions des grains; - Dimensions des grains; - Composition granulométrique; - Forme des grains; - Minéralogie des grains dans le cas des graviers et sable, en particulier la g g g , p présence de particules de mica, de schistes,.. - Structure des sols granulaires(stratifiée, cimentée, avec lentilles (poches) etc.); - Structure des sols fins (varvée, fissurée, avec lentilles (poches, nodules, etc) h è d il P é d iè i ou homogènes des argiles et Présence de matières organiques; - Présence de racines et coquillages, etc; - Distribution granulométrique (étalée, uniforme, discontinue); - Dureté des grains (dur friable) - Dureté des grains (dur, friable) - Humidité; - Compacité ou consistance; - plasticité; p - Sensibilité; - Couleur; - Odeur; G l 6 - Gel; - Naturel ou remblai; La description et l’identification d’un sol doit aboutir à le décrire avec dans l’ordre les informations suivantes : 1)Nom typique de sol avec le constituant majeurs et les constituants 1) Nom typique de sol avec le constituant majeurs et les constituants secondaires décrits en utilisant des adjectifs appropriés; 2) Granulométrie (bien étalée, uniforme, ..); 3) Grosseur maximale des grains dans le cas des sols granulaires; 4)Forme des particules; 4) Forme des particules; 5) Couleur; 6) Odeur, 7) Teneur en eau; 8)C ité i t 8) Compacité ou consistance; 9) Structure; 10) Nom local ou géologique comme till, etc Voici deux exemples suivants : Exemple 1 : Sable silteux avec traces de gravier et d’argile, bien étalé, gris, humide, dense, avec lentilles de silt brun (till). Exemple 2 : Argile silteuse brune humide très raide fissurée Exemple 2 : Argile silteuse brune, humide, très raide, fissurée. 7 Les sols suivants à reconnaître à Montréal et ses environs : 1) Argile de la mer Champlain; 2) Silt; 3)S bl d j li tt t 3) Sable de joliette etc; 4) Till. Il s’agit d’un mélange de gravier, sable, silt et argile, un dépôt glaciaire. Différents types de till sont décrits par les géologues (till de fond, till d’ablation, Malone ou basal, till intermédiaire, Fort Covington (till g ( supérieur). Il y a lieu de distinguer entre le till et la moraine. La moraine désigne une forme de terrain et non un type de sol. Silt et son importance en géotechnique Le silt comme sol de fondation présente les caractéristiques indésirables suivantes: Le silt comme sol de fondation présente les caractéristiques indésirables suivantes: 1) Faible résistance au cisaillement immédiatement après application d’une charge; 2) Capillarité élevée et susceptibilité au gel; 3) Problème de capacité portante voir le supplément du CNBC (1990); 3) Problème de capacité portante, voir le supplément du CNBC (1990); 4) Faible perméabilité; 5) Se remanie facilement; 6) Sujet à la liquéfaction (silt saturé) suite à certaines sollicitations d i dynamiques; 7) Faible densité relative, compactage difficile; 8) Matériau érodable (plus érodable que sable fin) si sous soumis à un écoulement d’eau; 8 9) Peut être affecté par le pompage si saturé et soumis au passage fréquent d’essieux lourdement chargés; 10) Problème de stabilité de pente. Remblai ou sol naturel Dans le cadre des projets géotechniques, il est important de classer les échantillons de sol prélevés du point de vue de l’état de remaniement. On définit un remblai p p comme tout dépôt de matériau produit par l’homme ou des matériaux de déchets d’origines variées. Il peut également être composé des matériaux provenant d’une excavation , Rutledge (1940). Il est possible de classer un sol échantillonné comme remblai basé sur les informations suivantes : remblai basé sur les informations suivantes : a) Présence de débris de construction au sein de matériau; b) Couleur de sol. Un sol naturel a généralement une couleur uniforme, tandis qu’un remblai a une couleur variée et plus foncée; c) Structure intacte ou remanié de sol; c) Structure intacte ou remanié de sol; d) Voir les échantillons subséquents. Ne pas statuer de façon précipitée sans voir tous les échantillons; e) Comparer avec les sondages existants dans le secteur; f) C i d é d it f) Connaissance du passé du site; g) Connaissance sur la géologie du site; h) Type uploads/Geographie/classification-des-sols.pdf