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

INTRODUCTION GÉNÉRALE
Certains sols argileux subissent des variations de volume importantes quand leur
teneur en eau varie : quand on humidifie un tel sol à partir d’un état initial sec et
dense, son volume augmente et l’on parle de gonflement. Quand on assèche le
même sol à partir d’un état initial plus lâche et saturé, son volume diminue et l’on
parle de retrait. Ces deux mécanismes de gonflement et de retrait sont liés à la
nature minéralogique des argiles et les mêmes particules peuvent provoquer du
retrait ou du gonflement selon l’état initial de densité et d’humidité du sol.
Dans les régions sèches et chaudes comme le Maroc, la plupart des sols gonflants
sont des argiles ou marnes dont l’état « normal » est sec et dense. Les problèmes
créés par ces sols dans le domaine de la construction sont pour cette raison
principalement dus au gonflement des sols de fondation en période de pluie. Nous
avons choisi pour cette raison de focaliser nos travaux sur le gonflement des sols
argileux et ses effets sur les fondations.
Nos travaux ont été guidés par des observations faites sur les sols, d’une part, et sur
les constructions, pour l’essentiel des bâtiments, d’autre part. Le gonflement des sols
est un phénomène connu depuis des décennies et il existe de nombreuses données
sur ces sols, leur localisation et les problèmes qu’ils posent. Les deux premiers
chapitres du mémoire font le point sur les informations disponibles et posent le cadre
de nos propres travaux :
- le chapitre 1 fait l’inventaire des gisements connus de sols gonflants dans le
monde et plus particulièrement au Maroc, puis il discute de la nature
minéralogique des argiles gonflantes, de la structure de l’empilement des
particules et du comportement des sols gonflants lors de l’humidification,
considéré du point de vue de l’interaction de l’eau avec les particules et du
point de vue des déformations volumiques qui en résultent ;
- le chapitre 2 analyse les pathologies que nous avons observées au Maroc
dans le cadre des missions d’expertise du Laboratoire Public d’Études et
d’Essais (LPEE) au cours des deux dernières décennies. Nous insistons
d’abord sur les conséquences de la circulation de l’eau, qui peut s’effectuer
soit par ruissellement lors des pluies, soit en suivant des canalisations
endommagées, soit en se diffusant dans les couches perméables qui sont
souvent intercalées dans les sols argileux gonflants. Le déplacement de l’eau
fait que les désordres aux constructions apparaissent parfois à une certaine
distance des fuites d’eau ou des sources d’eau qui sont à l’origine de
l’introduction d’eau dans le sol sec. La suite du chapitre décrit la pathologie
observée dans les bâtiments et les ouvrages d’art dans les différentes régions
du Maroc qui comportent des argiles gonflantes et présentent les précautions
qui permettent de limiter les effets du gonflement des sols.
L’interaction entre les fondations et les sols qui les supportent est le mécanisme
majeur pour la maîtrise de l’effet du gonflement des sols sur les constructions. En
effet, l’amplitude du gonflement du sol dépend de la charge qui lui est appliquée et il
est essentiel de déterminer précisément la distribution des contraintes verticales
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