Tassement et Consolidation

1. Tassement et Consolidation • La capacité d’un sol d’être comprimé est fonction de : • Sa nature • Sa porosité • Le comportement du sol face au tassement est différent selon que le sol soit : • Pulvérulent • Cohérent

2. Compressibilité des sols • Propriété d’un sol à réagir à une augmentation de contrainte par: • Un resserrement de ses particules solides, • Une réduction de l’indice des vides. • Possible seulement si l’eau et l’air occupant les vides du sol sont expulsés. • La compressibilité est donc directement reliée à la perméabilité du sol.

3. Comportement des sols à gros grains • Importance des tassements dépend: • Arrangement des particules • Grosseur des particules  Donc de la granulométrie du sol • Vitesse du tassement  rapide • Comportement  prévisible

4. Comportement des sols à grains fins • La compression de ces sols évolue dans le temps  faible perméabilité • « Tassement de consolidation » • Vitesse de consolidation est fonction de la perméabilité du sol  peut être très longue. • Comportement  imprévisible

5. Tassement admissible • Le tassement dans un sol  irréversible. • Tassement uniforme Vs différentiel • Le tassement admissible  définit en terme de tassement différentiel entre: • Les supports de l’ouvrage • Les angles de rotation maximal • Les types de structures.

6. Évaluation du tassement des sols à gros grains • Tassement immédiat  évaluation à l’aide d’essais de terrain. • Essai de pénétration standard et scissomètre de chantier. • Attention  essais ponctuels

7. Évaluation du tassement des sols à grains fins • Tassement dans le temps  évaluation à l’aide d’un essai de laboratoire : « Essai de consolidation ». • Effectué sur des échantillons intacts de sols à grains fins. • Permet de déterminer le: • Tassement obtenu selon la charge appliquée • Temps requis pour obtenir ce tassement.

8. Essai de consolidation • Consiste à charger progressivement, pendant plusieurs jours, un disque de sol confiné dans un anneau. • Échantillon de sol: • Ceinturé d’un anneau de façon à n’avoir aucune déformation latérale. • Placé entre deux pierres poreuses afin de permettre le drainage du sol. • Maintenu saturé tout au long de l’essai.

9. Essai de consolidation (suite) • Chargement du sol: • Application d’une charge pendant 24 heures. • Mesure de la déformation (tassement) à intervalle régulier. • Augmentation de la charge et répétition de l’expérience, et ce, pour plusieurs paliers de chargement. • Déchargement de l’échantillon suivant la séquence inverse et mesure du gonflement.

10. Essai de consolidation (suite) • L’essai permet de tracer une courbe  Indice des vides = fct (Pressions d’essai) • Interprétation de la courbe  3 segments distincts : • Segment de faible pente. • Segment où la pente s’incline fortement à l’approche d’un pression (’p). • Segment lorsque la charge est enlevée.

11. Essai de consolidation (suite)

12. Pression de préconsolidation (’p) • Définie comme la pression où la pente s’incline fortement sur la courbe. • Représente la contrainte effective maximale que le sol a subie au cours de son histoire géologique. • Le tassement associé à cette pression s’est produit antérieurement dans l’histoire du dépôt. • Indice de recompression (Cr)  pente du 1er segment de la droite.

13. Pression de préconsolidation (’p)

14. Indice de compression (Cc) • Lorsque la pression dépasse ‘p, le tassement s’accentue. • Cette situation peut devenir nuisible au fonctionnement structural des constructions. • Indice de compression (Cc)  pente du 2e segment de la droite.

15. État de consolidation • Sol normalement consolidé • Contrainte actuelle = ’p • Sol surconsolidé • Contrainte actuelle < ’p • Rapport de surconsolidation (OCR) • OCR = 1 : sol normalement consolidé • OCR > 1 : sol surconsolidé