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

Les études réalisées sur les sols compris entre 2 et 3 m de profondeur ont montré
que la composition minéralogique du sol varie sensiblement et est la suivante (LCPC,
2001 ; Platret, 2001) :
- plagioclases : de 15 à 20%
- montmorillonite : de 0 à 5%,
- feldspath : de 10 à 20%,
- quartz : de 35 à 40%,
- traces de palygorskite.
L’étude menée par le LPEE (Laboratoire régional de Marrakech) propose de
distinguer deux zones dans la région d’Ouarzazate : au nord, la smectite et l’illite se
développent en quantités notables, avec une faible présence de kaolinite et
d’interstratifiés. Les faciès gréso-argileux du sud sont dominés par le couple
kaolinite-smectite, avec cependant la présence constante d’illite (moins de 20%).
D’après un rapport du LCPC (2001), la présence de gypse dans la région nord-ouest
indiquerait un milieu propice pour la formation de smectite magnésienne, de sépiolite
et de palygorskite. La création de l’illite proviendrait de l’érosion des matériaux
phylliteux du socle du Haut-Atlas et de l’Anti-Atlas. Les smectites seraient le produit
de l’altération des roches volcaniques et des matériaux de couverture, sous
l’influence d’un climat de type tropical chaux à saisons contrastées, fortement
hydrolysant, ce qui est corroboré par la rareté de la chlorite.
5.3 Objectifs et méthodologie de l’étude des argiles gonflantes en
laboratoire
5.3.1 Objectifs
L’étude du gonflement des sols argileux lors de leur humidification doit permettre de
répondre au moins à deux objectifs :
- évaluer le gonflement possible du sol et le soulèvement des fondations lors de
l’humidification du sol,
- déterminer les tassements éventuels du sol lorsque la charge appliquée
dépasse la pression de gonflement ou lorsque les propriétés mécaniques du
sol ont été dégradées par l’humidification.
Les valeurs parfois importantes des déformations non linéaires de gonflement et de
retrait, qui peuvent atteindre quelques dizaines de centimètres, peuvent remettre en
cause la validité de l’hypothèse usuelle des déformations linéaires des sols sous les
fondations.
La pénétration d’eau dans les pores du sol ne signifie pas le début d’un processus de
gonflement. Il faut que se développe une pression capable d’augmenter la distance
entre les particules du sol et de rompre les liaisons structurelles. Pour cette raison les
sols capables de gonfler sont les argiles denses, dont la distance entre particules est
inférieure à l’épaisseur des enveloppes hydratées. Plus le sol est dense, plus les
distances entre particules sont faibles et plus le sol gonfle.
Lors de l’humidification, un sol argileux de consistance dure change de consistance
et passe d’abord à une consistance plastique, puis à une consistance liquide.
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