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

gonflement σg, la teneur en eau initiale de gonflement wg et l’amplitude de la
déformation de gonflement potentielle εg sous la pression σa.
Les déformations de gonflement du sol de fondation dépendent de la pression
appliquée, du type et de l’état du sol, des dimensions de la zone active du sol
gonflant, de la surface d’humidification et des propriétés physiques et mécaniques du
fluide qui humidifie le sol. L’état du sol, c’est-à-dire sa teneur en eau et sa densité,
exerce aussi une influence sensible sur l’amplitude du gonflement du sol. Lorsque la
teneur en eau initiale du sol augmente, l’amplitude du gonflement diminue et, pour
une valeur de la teneur en eau égale à la valeur limite de la teneur en eau de
gonflement, il n’y a plus de déformation de gonflement. Au contraire, lorsque la
densité initiale du sol augmente, l’amplitude de gonflement du sol augmente. Il existe
aussi une densité initiale du sol pour laquelle il ne se produit pas de gonflement.
Comme les sols réels ne sont pas homogènes en fonction de la profondeur, les
déformations des sols de fondation du fait du gonflement du sol sous une charge
externe ou sans chargement (gonflement libre) doivent être déterminées par
sommation des déformations des différentes couches de sol, avec leurs
caractéristiques particulières, déduites d’essais de laboratoire ou d’essais en place.
L’analyse des données expérimentales permet de déterminer la relation εgi = f(σi) et
de déterminer les valeurs normalisées de εg par la méthode des moindres carrés.
Le soulèvement ∆h du sol de fondation lors du gonflement du sol peut être déterminé
par la formule suivante (Ejjaaouani et al., 2000) :
où
∆h
g
=
∑ =
= ε
i n
i 1 gi
h K
i
gi
εgi est la déformation relative de gonflement de la i-ème couche en tenant
compte de l’effet du poids propre et de la charge externe σazi ;
hi est l’épaisseur de la i-ème couche du sol,
Kgi est un coefficient empirique de passage des conditions d’essai en
laboratoire aux conditions réelles de l’ouvrage.
(4.25)
La valeur de la déformation de gonflement relative de la i-ème couche peut être
déduite de la déformation relative de gonflement libre, de la valeur de la contrainte
σagi et de la pression de gonflement σg au moyen de la formule :
n
avec
⎛
⎜
⎝
σ
⎞
⎟
⎠
azi
ε gi = εg
1−
(4.26)
⎜ σ ⎟
g
εg – valeur de la déformation relative de gonflement libre du sol, déduite de la relation
hsat − ho
ε g = , (4.27)
ho
ho – épaisseur de l’éprouvette de sol à teneur en eau et densité naturelles avant
le début de l’humidification ;
hsat – épaisseur de la même éprouvette de sol après son humidification jusqu’à
saturation complète ;
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