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

2,
67
s = C IS
(3.18)
où IS est l’indice de retrait (IS=wP-wS), wP est la limite de plasticité, wS est la limite de
retrait et C est un coefficient constant égal à C = 41,13 pour les sols naturels.
Komornik et David (1969) proposent de déterminer l’amplitude potentielle du gonflement
du sol au moyen de la formule empirique suivante :
1,
95 C
s = 0,
0229 IP
+ 6,
38
w o
(3.19)
où wo est la valeur initiale de la teneur en eau dans le sol.
Ces auteurs ont aussi proposé une formule pour déterminer la pression de gonflement
d’éprouvettes intactes de sol naturel :
lg = 2,
132 + 0,
0208 w + 0,
000665 γ − 0,
0269 w
(3.20)
p L
d
où p est la pression de gonflement, wL est la limite de liquidité, γd est le poids volumique
du sol sec et w est la teneur en eau. Les essais de laboratoire ont été réalisés sur des
éprouvettes de sol compactées au préalable jusqu’à atteindre pratiquement la teneur en
eau optimale et qui pouvaient gonfler dans la direction verticale.
Dans une autre série d’essais, réalisés pour déterminer la pression de gonflement, tout
gonflement du sol était empêché et la contrainte verticale qui se développait dans
l’éprouvette était mesurée au moyen d’un dynamomètre à anneau. Sur la base de cette
série d’essais, les auteurs ont proposé la formule suivante :
1,
12 C
p = 0,
0358217 IP
w
+ 3,
7912 . (3.21)
o
De nombreuses formules ont été proposées pour déterminer l’amplitude du gonflement
potentiel des sols en utilisant l’une ou l’autre des limites d’Atterberg. Mais, comme nous
l’avons noté dans le premier chapitre, les limites d’Atterberg sont des caractéristiques très
conventionnelles dans la mesure où leur détermination passe par la destruction de la
structure naturelle du sol. Ainsi, ces limites représentent les propriétés des pâtes de sols
mais ne peuvent refléter complètement les propriétés du sol naturel, dont la structure est
intacte. C’est pourquoi, en écrivant des formules empiriques pour déterminer l’amplitude
potentielle du gonflement des sols en utilisant les limites d’Atterberg, certains auteurs ont
cherché à différencier certains coefficients empiriques en fonction de l’état intact ou
remanié du sol.
Les méthodes existantes de prévision de l’amplitude du gonflement ont été analysées par
El-Sohby et al. (1995). Citant les travaux de Roa et Smart (1980) et de Snethen (1984),
ces auteurs concluent que l’utilisation de ces formules pour prévoir l’évolution des
déformations de gonflement d’un sol gonflant n’était pas fiable dans la majorité des cas.
La même conclusion a été exprimée par d’autres auteurs comme Gromko (1974),
Sorochan (1989), Mustafaev (1989), Lytton et Meyer (1971), Lytton et Woodburn (1973),
etc. Cela est d’autant plus vrai que les méthodes citées ci-dessus ne donnent pas de
réponse à la question de l’amplitude du gonflement du sol lorsque le sol est chargé par le
poids d’un ouvrage.
C’est pour cela que nous nous proposons d’utiliser pour la prévision de l’amplitude de
gonflement des sols, au lieu de méthodes empiriques fondées sur des essais de
laboratoire très simples, les résultats d’études de laboratoire plus complexes qui reflètent
les liens entre les déformations de gonflement du sol et la pression qui lui est appliquée.
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