interactions des fondations et des sols gonflants : pathologie ... - Pastel

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isolées, quels que soient le type de sol, son état et ses caractéristiques physiques et chimiques, et peut correspondre à une valeur moyenne acceptable de cet angle pour tous les types de semelles rigides et tous les types de sols. Les schémas de calcul correspondants pour les semelles filantes et les semelles carrées sont représentés sur les figures 89.a et b. a. Semelle filante b. Semelle rectangulaire z ∆σ z 2 = 1 z/2 B+z ∆σ 0 BL ∆ σ L B z ( B + z)( L + z) B P ∆ σ 0 ∆σ0 B = B + z P = B ⋅1 B z/2 P P ∆σ0 = BL Figure 89. Schémas de diffusion des contraintes verticales selon une loi de pente 2 Les expressions des incréments moyens des contraintes verticales à la profondeur z sont respectivement : - pour une semelle filante de largeur B : ∆σ0 B ∆ σz = (4.1) B + z 132 B z L+z
pour une semelle rectangulaire de côtés B et L : ∆ σz = ∆σ0 BL B + z L + z . (4.2) ( )( ) La figure 90 compare les incréments de contraintes sous une semelle carrée d’un mètre de côté calculés par la formule (4.2) et par les théories de Boussinesq (1885) et de Westergaard (1926). On observe que la courbe de la formule (4.2) et la courbe de Westergaard sont très proches dans la partie haute de la couche de sol et diffèrent de celle de Boussinesq. ∆σz (kPa) 0 20 40 60 80 100 0 Formule (4.2) 1 2 z (m) 3 4 Boussinesq (1885) Westergaard (1926) Figure 90. Comparaison des contraintes verticales calculées par trois méthodes en fonction de la profondeur pour une pression de 100 kPa sur une semelle carrée d’un mètre de côté. Dans la partie la plus basse des courbes, à partir de 2m de profondeur, les trois courbes sont très proches et elles tendent vers zéro quand la profondeur augmente. Mais c’est dans la partie supérieure que l’amortissement des contraintes est le plus important. Comme nous l’avons déjà noté, le soulèvement du sol dépend de la charge appliquée en surface et de la redistribution de cette charge dans le sol et, même sous des charges élevées, il peut y avoir soulèvement de la fondation à cause du gonflement de couches de sols situées à une profondeur où la pression de gonflement σg est supérieure à la contrainte verticale globale σ v = γ z + ∆σz . Dans ce cas, les résultats des calculs par la formule (4.2) et par la méthode de Westergaard diffèreront sensiblement de ceux de la méthode de Boussinesq. De plus la formule (4.2) calcule une contrainte moyenne sous la semelle rigide à la profondeur z, tandis que la formule de Boussinesq détermine la valeur maximale de ∆σz sous la fondation. Si l’on utilise cette formule, on peut donc ne pas remarquer un soulèvement dangereux de la fondation, qui peut se produire si l’amortissement des contraintes dues à la fondation est plus rapide que dans le calcul. 133
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THÈSE présentée pour l’obtenti
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Abstract INTERACTIONS OF FOUNDATION
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INTRODUCTION GÉNÉRALE Certains so
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Chapitre 1 Les sols argileux gonfla
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Sols gonflants Montmorillonite Figu
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