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

Les courbes de la figure 99 notées « Ejjaaouani et Shakhirev » ont été calculées au
moyen des équations (4.2) et (4.4) sans tenir compte des zones de déformations
structurelles irréversibles (zpl=0) et en tenant compte de ces zones (équation (4.21),
lorsque zpl=0,5m ; zpl=1m et zpl=1,5m). La courbe calculée par la formule de Boussinesq
pour une fondation rigide correspond aux valeurs sur l’axe de la fondation.
Comme indiqué plus haut, dans le cas où l’on distingue un mécanisme de diffusion des
contraintes avec transformation structurelle du sol, le massif du sol est partagé en deux
parties : un domaine plastique (dans lequel la diffusion des incréments de contraintes
est faible et variable) et un domaine élastique (où la diffusion des incréments de
contraintes est plus forte et constante).
En fonction de l’angle de dissipation β et de la profondeur de la zone des
transformations structurelles zpl, on peut obtenir des courbes de diffusion des incréments
de contraintes verticales avec la profondeur différentes selon que l’on utilise les
solutions proposées par Westergaard, Holtz et Kovacs, Ejjaaouani et Shakhirev et
Boussinesq. Cette étude montre qu’il est possible de traiter le problème des états de
contraintes dans le sol sous une fondation superficielle dans le cas d’un massif de
fondation multicouche avec des valeurs différentes de φ, c, γ et e dans chaque couche.
4.6 Tassement et soulèvement des fondations superficielles
4.6.1 Calcul de l’amplitude du tassement
Les tassements peuvent être associés à l’augmentation de la contrainte verticale
dans le massif de sol sous l’effet de la charge appliquée à la fondation. Suivant le
caractère plus ou moins linéaire de la relation entre la déformation et la contrainte, on
utilise des relations linéaires ou non linéaires pour faire le calcul du tassement global
ou du tassement par couches.
Pour une couche d’épaisseur infinie, on écrit fréquemment l’expression du tassement
sous une semelle isolée sous la forme (Berezantsev et al., 1961 ; Amar et Pilot,
1995) :
2 b∆σ
s = C 1−
ν
(4.22)
f
( ) E
où E est le module d’élasticité du sol dans le domaine de chargement étudié, ν le
coefficient de Poisson, ∆σ est la surpression appliquée au sol sous la fondation, b la
largeur ou le diamètre de la fondation et Cf un coefficient de forme qui vaut 0,88 pour
les semelles carrées et π/4 pour les semelles circulaires
En réalité, les sols de fondation sont souvent un empilement de couches de sols
possédant des propriétés physiques et mécaniques différentes. Pour ces sols
stratifiés, il faut utiliser une formule de calcul dans laquelle le calcul du tassement se
fait par couche d’épaisseur limitée.
D’autre part, il est de pratique courante de limiter l’épaisseur du sol pour le calcul à
celle de la zone qui est compressible sous la charge appliquée. Cette limitation est
justifiée par le fait que, quand la profondeur est grande, le sol est déjà
significativement compact sous l’effet de son poids propre et que le tassement
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