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

Sazhin a proposé de décrire la forme de la courbe de soulèvement de la surface du sol en
fonction de la distance à la source d’eau par l’équation :
2 [ ]
( x)
s ( ax)
s = exp −
(3.3)
o
où s(x) est le soulèvement du sol à la distance x du centre de la source d’eau, so est le
soulèvement du sol au centre de la source d’eau et a est un coefficient empirique [m -1 ]
dépendant des dimensions de la source d’eau.
Lors d’une expérience réalisée en Afrique du Sud où la surface du sol gonflant était
couverte par une membrane plastique circulaire imperméable de 7,3 m de diamètre, la
surface du massif de sol a pris la forme représentée sur la figure 54 (De Bruijn ; 1965 ;
Lytton, 1971). L’analyse des nombreuses expérimentations réalisées sur le terrain par
Lytton et Meyer (1971), Lytton (1971), Williams (1991a,b), Pellissier et Williams (1991),
Chen (1975), Mitchell (1988) et d’autres montre aussi que le profil de gonflement du sol
représenté sur la figure 54 caractérise la forme la plus fréquente des déformations de la
surface.
so (cm)
x (m)
Figure 54 Géométrie de la surface d’un massif de sol gonflant partiellement couvert par
une membrane circulaire
Lytton et Meyer (1971) notent qu’il existe deux formes principales de déformations du
massif de sol :
- le gonflement sous le centre de la fondation, dû à l’infiltration d’eau à partir de
canalisations ;
- le gonflement sous les bords de la fondation, dû à l’accumulation d’eaux de pluie
autour de la fondation et à leur infiltration.
L’observation du comportement de bâtiments construits sur des sols argileux gonflants a
conduit Lytton à recommander de déterminer la forme des déformations de la surface du
sol au moyen de la formule empirique suivante :
( x)
m
y = cx
(3.4)
où y(x) est la distance verticale de la semelle de la fondation à la surface du dôme de
gonflement au point x [c’est-à-dire smax – s(x)], c est un coefficient empirique dépendant
des propriétés du sol gonflant et de dimension [L 1-m ], x est la distance horizontale du point
le plus élevé du dôme de gonflement du sol (smax) au point considéré, m est un coefficient
empirique traduisant la forme de ce dôme, qui dépend de la longueur L de la fondation et
de la profondeur H de la zone active du sol gonflant et prend des valeurs comprises entre
2 et 20.
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