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

σazi – valeur de la contrainte globale à la profondeur zi sous la semelle de la
fondation, en tenant compte de la pression appliquée à la surface du sol, du
poids propre du sol, des pressions complémentaires dues aux fondations
voisines et de la redistribution en fonction de la profondeur de la charge
appliquée à la fondation ;
n – coefficient empirique dépendant de la pente de la courbe εgi =f(σi)
obtenue en laboratoire à l’œdomètre. L’analyse de nombreuses courbes
obtenues à l’œdomètre a montré que la valeur de n est comprise entre 2 et
4. Les recherches réalisées par Mustafaev (1989) ont montré que le
paramètre n est compris entre 2,3 et 2,6 pour les argiles de Khrvalyn.
Dans les sols homogènes, pour les expressions connues de la fonction σza, le
gonflement final sous un ouvrage peut être déterminé par intégration de l’équation
(4.26) :
n
∫ ⎟ ha
⎛ ⎞
⎜
σaz
∆h
g = εg
1−
dz
(4.28)
0 ⎜
⎝ σg
⎠
où ha est la profondeur de la zone active de gonflement.
Dans les expressions (4.26) et (4.28), le rapport (σazi/σgi) joue un rôle majeur car il
détermine l’influence de la charge appliquée à la fondation sur la valeur du
gonflement du sol.
L’égalité σazi = σgi ne signifie pas que la déformation cumulée de gonflement du sol
∆hg est nulle mais que le gonflement est nul à la profondeur zi où cette égalité est
réalisée. Dans les couches plus profondes, la pression de gonflement peut être
supérieure à la contrainte verticale σazi par suite de la dissipation de la charge en
profondeur et le soulèvement de la surface du sol peut être produit par le gonflement
de ces couches profondes. Il nous semble que le dimensionnement des fondations
est correct quand la valeur de σazi est voisine de σgi (un peu plus faible ou un peu
plus forte).
Par conséquent, la formule (4.26) doit pouvoir représenter aussi le comportement du
⎛ ⎞
azi
sol pour les valeurs négatives de la quantité ⎜
σ
ε gi 1−
⎟ . Dans ce cas, les
⎜ ⎟
⎝ σgi
⎠
déformations de soulèvement ou de tassement des fondations peuvent être
minimales et il est possible qu’il ne soit plus nécessaire de mettre en œuvre des
dispositions constructives pour assurer une exploitation normale des ouvrages, ou
bien qu’elles soient très réduites.
Cependant, pour les valeurs négatives de l’expression entre parenthèses, la fonction
puissance ne peut pas toujours être calculée et il est nécessaire d’écrire la formule
(4.26) sous la forme :
n
∑ =
= ⎟ i n ⎛ ⎞
⎜
σazi
∆h
g = − ε −
i 1 gi 1 h
⎜
i
(4.29)
⎝ σg
⎠
qui assure la continuité avec la formule applicable dans le cas du gonflement.
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n