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

provoqué par la pression due à la charge extérieure est pratiquement négligeable à
cette profondeur.
Dans la mesure où il n’existe pas de méthode analytique rigoureuse pour la
résolution de ce type de problèmes, on utilise pour le calcul des tassements des
méthodes approchées, fondées sur beaucoup d’hypothèses mais qui fournissent
néanmoins des résultats acceptables quand les modules de déformation du sol sont
correctement choisis (Berezantsev et al., 1961 ; Ejjaaouani, 1986). Le principe de
ces méthodes consiste à calculer le tassement total de la fondation en sommant les
tassements de différentes couches d’épaisseur hi pour lesquelles on détermine un
module de déformation du sol Ei et une pression de chargement ∆σzi (Norme SNiP
2.02.01-83), en appliquant la formule :
( )∑ = 2 i n ∆σozihi
s = Cf
1−
ν
. (4.23)
i=
1 Ei
où
∆σοzi est la valeur moyenne de la contrainte verticale supplémentaire dans la ième
couche du sol, égale à la demi-somme des contraintes aux limites
supérieure (zi-1) et inférieure (zi) de la couche, à la verticale du centre de la
fondation ;
hi et Ei sont respectivement l’épaisseur et le module de déformation de la i-ème
couche.
La détermination des incréments de contraintes ∆σzi dans le massif de sol, à
l’intérieur de la zone compressible, s’effectue en utilisant les solutions de la théorie
de l’élasticité pour un massif homogène. Ainsi, on détermine le tassement du sol
sous le centre de la surface chargée, en considérant la fondation comme infiniment
souple.
Le tassement des fondations rigides est déterminé de façon approchée comme la
moyenne des valeurs du tassement de l’angle et du centre des fondations souples,
selon la formule :
( )∑ = 2 i n ∆σozi
+ ∆σczi
hi
s = Cf
1−
ν
(4.24)
i=
1 2 E
où
∆σczi est la valeur moyenne de la contrainte verticale supplémentaire dans la ième
couche du sol, égale à la demie somme des contraintes aux limites supérieure
(zi-1) et inférieure (zi) de la couche, à la verticale de l’angle de la fondation.
Le calcul des incréments de contraintes ∆σz a été discuté dans la section 4.2.
4.6.2 Calcul de l’amplitude de gonflement
Le calcul des gonflements obéit à une logique différente, puisque le gonflement d’un
sol expansif se produit lorsque la pression de gonflement σg est supérieure à la
contrainte totale verticale au niveau considéré dans le sol. Dans ce cas, la contrainte
verticale dans le sol inclut la contrainte initiale avant la construction de la fondation.
De façon plus générale, le gonflement du sol est caractérisé par la pression de
i
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