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

sont deux aspects d’un même processus de variation de la teneur en eau dans le sol
pour différentes valeurs de la charge appliquée.
8. L’humidification des sols sous les fondations des bâtiments a deux origines
principales :
- l’humidification du sol à partir de la surface, du fait des précipitations
atmosphériques,
- l’humidification du sol depuis l’intérieur du massif, à cause de fuites dans les
canalisations.
9. L’eau qui pénètre dans le sol peut se déplacer horizontalement dans le sens de la
pente de la couche d’argile. La migration de l’eau est facilitée par la présence dans le
massif de sols de sels facilement solubles et de couches plus perméables. Les
distances atteintes peuvent être importantes et présenter un certain danger pour les
bâtiments voisins.
10. La rupture des bâtiments peut se produire selon deux schémas principaux :
- rupture périphérique dans le cas où les parties extrêmes des fondations se
soulèvent ;
- rupture centrale dans le cas où le gonflement du sol et le soulèvement des
fondations se produisent dans la partie centrale du bâtiment.
11. Le gonflement uniforme du sol et le soulèvement uniforme des fondations ne
créent pas d’efforts supplémentaires dans les structures des ouvrages. Par contre, le
gonflement non uniforme du sol, qui provoque un soulèvement non uniforme de la
fondation, est une source de danger sérieuse pour les fondations car il induit dans la
structure des efforts et déformation non uniforme supplémentaires dans les
fondations et dans la structure de l’ouvrage. La prévision de la forme de la surface
libre des massifs de sols gonflants a pour cette raison été l’objet de recherches
spéciales.
12. Le processus de gonflement des sols évolue au cours du temps. Le gonflement
du sol dépend des déplacements de l’eau dans le sol et de son adsorption sur les
particules d’argile. Ces deux processus (écoulement de l’eau libre dans les pores et
adsorption) sont de nature différente et évoluent avec des vitesses différentes. Ils
déterminent les vitesses horizontale et verticale de déplacement du front de
gonflement dans le sol, c'est-à-dire l’évolution des dimensions de la zone active.
13. Nous considérons que les efforts internes et déformations supplémentaires de la
poutre de fondation en cas d’humidification non uniforme du sol sont dus à la
redistribution de la rédaction du sol sous la poutre et à sa concentration dans les
zones de gonflement. Nous avons établi dans cette hypothèse des solutions pour les
deux problèmes les plus fréquents de fondations superficielles sur sols gonflants, qui
correspondent à deux modes de déformation du massif de sol :
- le gonflement du sol sous les extrémités de la fondation ;
- le gonflement du sol sous le centre de la fondation.
Deux exemples de calcul réalisés avec ces formules de calcul ont été développés.
Les courbes de variation des moments fléchissants, des efforts tranchants et des
déformations de la poutre pendant l’humidification du sol sont présentées. Les
valeurs des efforts de déformations supplémentaires créés par le gonflement du sol
commencent par augmenter puis diminuent jusqu’à retrouver leur valeur initiale.
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