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

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Profondeur de mesure z (m) Soulèvement du sol ∆ hg (mm) 0 20 40 60 80 100 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 t = 1,47 jour t = 2,65 jours t = 4,2 jours t = 7 jours t = 14,25 jours t = 24 jours Figure 169. Évolution au cours du temps du soulèvement du sol à différentes profondeurs (d’après les courbes de la figure 168) Soulèvement du sol (mm) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Semelles FS-1 FS-4 FS-3 FS-2 0 10 20 30 40 50 60 Temps écoulé (jours) Figure 170. Évolution du soulèvement des fondations FS-1 à FS-4 en fonction de la profondeur et du temps 220
Les différences d’amplitude des soulèvements des quatre fondations sont liées à l’épaisseur de la zone active sous la fondation, qui valait : Fondation FS-1 FS-2 FS-3 FS-4 Zone active 1,7 m 1,6 m 1,5 m 1,45 m Nous disposons de deux séries de courbes d’évolution de l’amplitude du gonflement libre du sol en laboratoire (figure 112) et sur le site expérimental (figure 170). On peut déterminer la vitesse de gonflement du sol à un temps t quelconque, à partir des courbes en utilisant la formule 5.5. Les valeurs des vitesses ne peuvent être comparées directement puisqu’elles se rapportent à des conditions différentes. Il faut d’une part analyser l’amplitude finale du gonflement dans les deux cas et d’autre part, comme on l’a déjà admis pour l’étude en laboratoire, étudier séparément la fonction d’évolution du gonflement au cours du temps. On peut relier le comportement déterminé en laboratoire (équation 5.2) avec le comportement du massif du site expérimental en calculant le gonflement de la surface du sol par intégration de l’équation 5.2 sur l’épaisseur de la zone active. Cette intégration se fait en tenant compte de l’évolution avec la profondeur de la contrainte totale verticale σz et d’une autre fonction (1-z/Ha) qui décrit l’observation que le gonflement n’a pas la même intensité sur l’épaisseur de la couche active. Cette fonction est discutée plus loin. L’intégration de la fonction de gonflement a été effectuée numériquement, en découpant le sol en couches. L’expression 6.4 est pour cette raison écrite pour la i-ème couche du sol : où n m ∫ ⎟ − ⎟ z ⎛ ⎞ i ⎛ ⎞ ⎜ σzi ⎟ z ∆h ⎜ gi = εgo 1− 1− dz (6.4) zi 1 ⎜ ⎟ ⎝ σgi ⎠ ⎝ Ha ⎠ εgo est la valeur de la déformation relative de gonflement libre à l’œdomètre, σzi est la contrainte verticale totale au milieu de la couche, créée par le poids volumique du sol et par la diffusion de la charge appliquée en surface par la fondation ; n est un paramètre de la loi de variation de la déformation avec la pression σz ; m est un paramètre de la fonction décrivant l’influence du temps ; zi-1 et zi sont les profondeurs des limites de la i-ème couche ; σgi est la pression de gonflement du sol dans la i-ème couche ; z est la variable d’intégration (profondeur courante dans la couche), Ha est la profondeur de la zone active. Après transformation, on obtient l’équation discrétisée de calcul du gonflement final : où ∆h go = ε k go∑ i= 1 ⎡ ⎢1− ⎢⎣ ( a + 2z tan β)( b + 2z tan β) i ab i σ σ a gi n m γ z ⎤ ⎛ ⎞ i zi − ⎥ ⎜ ⎜1− ⎟ hi σgi ⎥⎦ ⎝ Ha ⎠ a et b sont les longueurs des côtés de la semelle de fondation ; σa est la pression transmise au sol par la fondation : zi est la profondeur de la base de la couche i, γ est le poids volumique du sol, β est l’angle de diffusion de la charge dans le sol. 221 (6.5)
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THÈSE présentée pour l’obtenti
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Sols gonflants Montmorillonite Figu
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Des exemples de calcul réalisés p
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En cas de chargement symétrique de
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On admet que le sol est homogène e
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Si le sol gonfle sous la fondation
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Exemple de calcul À titre d’exem
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1. y = 0 ; x = 0 ; ∆σzyx = ∆σ
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