Cours mécanique des sols charge et tassement en terrain homogène

Cours charge et tassement en terrain homogène, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

PATHOLOGIE DES FONDATIONS SUPERFICIELLES

Rappels
La fondation d’un ouvrage constitue l’interface entre un sol aux réactions incertaines et un ensemble complexe d’éléments plus ou moins fragiles. Elle doit se définir en fonction de l’un et de l’autre et les facteurs déterminants sont nombreux.
Le comportement du sol dépend à la fois de sa nature et de son état de compacité. Il se traduira suivant les cas par des tassements faibles ou importants, égaux ou inégaux qui seront plus ou moins acceptés par l’ouvrage.
Ce dernier les supportera s’il est souple (fig. 1 a), il souffrira s’il est raide et fragile (fig. 1 b), il les uniformisera s’il est à la fois raide et résistant (fig. 1 c).
Mais un tassement excessif (fig. 1 d) ou inégal (fig. 1 e) sera nuisible, sauf cas tout à fait exceptionnels qui feront l’objet de curiosité (fig. 1f).
Dans la grande majorité des cas, l’ouvrage est raide et de résistance insuffisante, et les désordres sont évidemment d’autant plus importants que l’hétérogénéité des tassements est grande.

Charge et tassement en terrain homogène

Les mécaniciens des sols évaluent généralement le tassement dans un terrain de nature homogène à l’aide d’une formule du genre.
Nous pouvons conclure que même en terrain homogène, bien des problèmes se posent :
Si l’on dimensionne des semelles de même forme proportionnellement aux charges qu’elles supportent, c.à.d. pour une même contrainte sur le sol, les tassements ne seront pas uniformes, mais presque proportionnels aux charges.
Pour assurer le même tassement, il faudrait donc surdimensionner les plus grandes semelles, ce qu’on ne fait pas généralement.

Exemple 1 :
Le long de bâtiments d’habitation, des arceaux appuyés sur les façades se désolidarisent de celles-ci.
Pour redonner le caractère ancestral à un boulevard dans une ville partiellement détruite par la guerre, l’architecte a réalisé un passage couvert avec structure maçonnée à piles massives et arceaux appuyées sur les nouvelles façades.
Les bâtiments à cinq niveaux reposent sur une argile plastique compressible par des semelles filantes. Aussi, toutes les fondations étaient scrupuleusement dimensionnées pour une contrainte admissible de 1 bar et l’on avait très scrupuleusement dimensionné toutes les fondations à ce taux, y compris les plots P qui portent les piliers du passage couvert. Quelques mois après l’achèvement des travaux, des fissures apparurent dans les tympans au dessus de l’arceau, parmi les joints de la maçonnerie et entre les voussoirs. Il fallut en démolir et reconstruire un bon nombre.

Causes : il est généralement difficile de suivre le tracé des fissures dans une maçonnerie de moellons.
Cependant la dislocation montrait un cisaillement d’allure verticale, causé par un tassement différentiel entre les piliers et les bâtiments, ceux-ci ayant tassé davantage. Le phénomène fut expliqué -malheureusement trop tard- par le calcul des tassements respectifs des arcades très légères et des bâtiments.

Moralité : en terrain compressible, l’égalisation des tassements est primordial surtout pour des ouvrages mal chaînés.
ii., D’autre part sous charges égales, deux semelles identiques tassent différemment si leur profondeur d’enfouissement est différente. La semelle moins profonde tasse relativement plus. Méconnaître ce fait pour les constructions mal chaînées est la cause de fréquents désordres.