COURS & EXERCICES DE GEOTECHNIQUE 1

IDENTIFICATION ET CLASSIFICATION DES SOLS

Eléments constitutifs d’un sol, Un sol est un mélange :  d’éléments solides : Provenant de la désagrégation mécanique et/ou chimique d’une roche mère. On distingue les minéraux non argileux (>2m et ayant le même comportement que la roche mère : Sols pulvérulents), les minéraux argileux (kaolinite, illite et montmorillonite) et les sols organiques (vases et tourbes)  d’eau : Existe sous plusieurs formes (eau de constitution, inter feuillets, liée et libre).  de gaz : Contenu dans les vides, c’est l’air pour un sol sec ou mélange d’air et de vapeur d’eau pour un sol humide.

Paramètres de définition des sols 

Modèle élémentaire d’un sol

Volumes Poids Va Vw Air Eau Vs Wa=0 Ww Grains solides Ws Volumes : Va : volume de l’air. Vω : volume de l’eau. Vs : volume des grains solides. Vv = Va + Vω: volume des vides. V = Vv + Vs : volume total Les poids: W ω: poids de l’eau Ws : poids des grains solides W=Wω+Ws : poids total

Les paramètres de nature 

Le poids volumique des grains solides : s V s W s   Le poids volumique de l’eau : 3 / 10 m kN w V w W w     Poids volumique déjaugé w sat      ‘  Poids volumique du sol saturé V Wsat sat    La gravité spécifique : w s s G    2.3 Les paramètres d’état Ils indiquent dans quelles proportions existent les différentes phases d’un sol. Ils On définit :  Le poids volumique total ou humide : V W    Le poids volumique du sol sec (Dry) : V s W d   La teneur en eau : 100 % x s W w W    L’indice des vides : s V v V e  Le degré de saturation : Vw Sr  % x V v  La porosité : e V v V s 100 Les paramètres de nature et d’état ne sont pas indépendants. Ils sont reliés par les relations données par le tableau 1.1 N.B :  la teneur en eau peut être> à 100%  l’indice des vides peut être > à 1  La porosité est toujours < à 1

Identification des sols

Nous regroupons dans ce paragraphe les essais géotechniques simples de laboratoire qui permettent d’identifier un sol. 

Essais de détermination des paramètres de définition

Ces essais font l’objet des travaux pratiques de matériaux de construction à savoir la détermination de la teneur en eau, des poids volumiques et de l’indice des vides. 

Essais granulométriques

Ils permettent d’obtenir la répartition en pourcentage des grains solides selon leurs dimensions. Deux types d’essais sont envisageables selon le sol à tester : – Tamisage ; par voie humide (XP P 94-041) ou sèche pour les grains des sols de diamètre  80m. – Sédimentométrie (NF P94-057 ou DIN 66111) pour les grains du sol de diamètres  80m.

Les résultats sont traduits sous forme d’une courbe granulométrique (fig 1.1), à partir de laquelle on peut déterminer : – – Le coefficient d’uniformité : Le coefficient de courbure : C  u C  d d 60 10 c d 10 2 d 30 xd 60 8 N.B : di : diamètre correspondant à i% de pourcentage de tamisât cumulé. Fig 1.1 : Exemple de détermination des di 9 10 3.3 Essais sur sols pulvérulents (D>20μm) Le comportement de ces sols dépend des paramètres qui caractérisent le squelette solide, à savoir les dimensions des grains et l’indice des vides. Les essais les plus courants sont : a) Equivalent de sable (ES%) : Permet de caractériser la propreté des sables et le type de sol analysé.