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

La figure 100 montre la relation entre la déformation relative ε et la pression σaz
appliquée par la fondation dans une couche de sol, pour une valeur n=2 de
l’exposant des formules de calcul. Il est toutefois possible que la valeur du paramètre
n soit différente pour les déformations négatives (gonflement) et pour les
déformations positives (tassement).
déformation verticale ε
-0,15
-0,10
-0,05
0
+0,05
+0,10
+0,15
gonflement
pression appliquée σaz (kPa)
0 100 200 300 400
tassement
Figure 100. Évolution de la déformation ε en fonction de la charge appliquée σaz
Pour étudier le comportement d’un sol gonflant sous un ouvrage, on effectue le
calcul des fondations pour différentes valeurs de la charge appliquée par l’ouvrage,
telles que :
σo = 0 kPa ; σo = 100 kPa ; σo = 200 kPa ; σo = 300 kPa ; σo = 400 kPa.
On admet, pour l’exemple de calcul présenté ici, que la fondation est carrée avec des
côtés B = L = 1m.
Les caractéristiques du sol gonflant sont prises égales à εg = 0,14 et σg = 200 kPa,
par référence à la figure 100. On tient aussi compte des autres propriétés suivantes
du sol : angle de diffusion β = ϕ = 18 degrés ; poids volumique du sol γ = 18,2
kN/m 3 ; coefficient de passage des résultats des essais de laboratoire au
comportement en vraie grandeur K = 0,8 (Magnan et al., 1995).
La contrainte verticale à la profondeur zi dans la i-ème couche de sol est déterminée
en tenant compte du poids propre du sol γzi et de la pression supplémentaire σo due
à l’ouvrage en tenant compte de la diffusion des contraintes décrite par la formule
(4.4). La déformation relative de gonflement libre du sol εg est déterminée au moyen
de la formule (4.26) en tenant compte seulement du poids propre du sol. La valeur
du soulèvement de la fondation est déterminée au moyen de la formule (4.25), par
sommation des amplitudes du gonflement εgihi de chaque couche. Nous admettons
que le sol est homogène en fonction de la profondeur et que le massif de sol sous la
fondation a une épaisseur ha = 4m et peut être divisé en couches élémentaires
d’épaisseur 0,25m dans toute la zone active vis-à-vis du gonflement.
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