Remerciez-le!

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

1.1. Introduction La mécanique des sols est une des disciplines du génie civil

1.1. Introduction La mécanique des sols est une des disciplines du génie civil (stabilité des ouvrages, génie de l’environnement), il s’agit d’une science mais c’est également une discipline de l’ingénieur et un art. Elle s’appuie sur des bases mécaniques, physico-chimiques et géologiques, elle a, de plus, développé ses propres théories et les résultats qui en découlent sont appliqués à la résolution de problèmes techniques dans un double souci d’économie et de sécurité. Vis à vis des constructions, le sol peut jouer deux rôles : il peut être le support (le réceptacle) de la construction (bâtiment, pont, tunnel...) ou bien former le matériau de cette construction (remblai, barrage en terre) (Fig. 1.1). D’une manière générale, on peut dire que toute construction doit s’insérer dans un état initial (avant construction) qui est en général stable, et qu’après la mise en place de l’ouvrage, on doit reconstituer un nouvel état stable, ce qui implique de considérer les interactions entre le sol et la structure. Il convient donc de définir et de prendre en compte pour un ouvrage un périmètre d’influence ou de protection susceptible d’être touché par cet ouvrage : Zone d’Investigation Géotechnique (on parle maintenant de ZIG). Une des caractéristiques essentielles de la mécanique des sols est liée au fait que l’ingénieur n’est pas maître du matériau sol qu’il doit utiliser, alors que pour les autres matériaux du génie civil, il existe des caractéristiques prescrites par des règlements et qui peuvent être modifiées en fonction des conditions de leur fabrication (béton – acier). Enfin, l’emplacement d’une construction est la plupart du temps déterminé par des considérations qui n’ont aucun rapport avec les propriétés du sol et le sol constitue la donnée du problème avec des caractéristiques non homogènes et non isotropes et, de plus, susceptibles de changer au cours du temps. Ces derniers points indiquent qu’une part essentielle de l’ingénierie géotechnique repose sur la reconnaissance des sols afin de déterminer la nature des matériaux présents et leurs propriétés et la géométrie de ces formations (en prenant en compte le rôle de l’eau). Enfin, il est fondamental de se souvenir que l’ingénierie géotechnique participe à l’acte de construction, ce qui signifie qu’elle doit répondre à un double souci de sécurité et d’économie. Une mauvaise conception ou une mauvaise réalisation d’un ouvrage peuvent conduire à des désordres, donc à des dommages, voire à des pertes en vies humaines. La responsabilité de l’ingénieur est alors à prendre en compte. 1.2. Qu’est ce qu’un sol ? Le sol désigne en mécanique des sols la partie superficielle de l’écorce terrestre qui est le plus souvent sollicitée par les constructions humaines. D’un point de vue de l’ingénieur, on distinguera les sols et les roches simplement en suivant Terzaghi. On considère que les deux sont des assemblages de grains minéraux qui, pour les sols à l’opposé des roches, ne sont pas liés entre eux par des forces de cohésion fortes et permanentes et sont sensibles à l’action de l’eau. Dans la pratique, il y a évidemment passage progressif des sols aux roches et on parlera souvent, à la frontière, de roches tendres ou de sols raides (indurés). D’un point de vue mécanique, le comportement d’un sol sera celui de la matrice : on considérera plutôt un matériau continu, alors que le comportement de la roche, au niveau du massif, sera en général essentiellement influencé par les discontinuités (voir figure 1.2 : sol et roche). Là encore, la coupure n’est pas aussi simple, il convient également de considérer l’échelle d’observation : par exemple pour un sable, au niveau de quelques grains, on ne peut pas considérer le matériau comme continu, alors qu’en considérant un volume plus important, le matériau apparaît comme continu. Cette observation peut se traduire pratiquement par la notion de volume élémentaire représentatif (fig. 1.2) nécessaire à la détermination des propriétés d’un massif, notion pas toujours applicable pour tous les géomatériaux, mais très souvent accessible pour les sols. Ce volume n’est pas obligatoirement le même en fonction de la propriété que l’on veut étudier. D’un point de vue géologique, les sols sont souvent formés de matériaux meubles provenant de l’altération sur place de roches plus dures ou de matériaux récemment déposés, il peut également s’agir de matériaux artificiels liés à l’action de l’homme. Évidemment, la définition du sol de la mécanique des sols n’est pas celle de la pédologie. Pour illustrer la complexité des sols, on se reporte à la figure 1.3. On a distingué trois types de sol et suivi leur histoire qui conduit à un état final qui est fonction de tous les éléments antérieurs. La difficulté principale réside dans le fait que si l’on peut observer et décrire cet état final, en général on ne connaît pas tous les éléments (toute l’histoire) qui ont conduit à cet état. De plus, rien ne dit que l’état observé soit stable, il est au contraire vraisemblable que soumis à un nouvel environnement, il continue à évoluer. uploads/Ingenierie_Lourd/ mds-cours-new.pdf