Stabilité des talus : 2. Déblais et remblais

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b) Variation de la charge
a) Implantation. en fonction de la profondeur.
Fig. 4. — Schéma de deux aquifères superposés.
k, e, R désignant respectivement la perméabilité, l'épaisseur,
le rayon d'action d'un puits de l'aquifère 1 ou 2 selon
l'indice. Généralement on peut supposer R,=Ri, et l'on
obtient :
h =
r, + T :
T=ke : transmissivité de l'aquifère.
Cette formule montre en particulier que si l'un des deux
aquifères est beaucoup plus puissant que l'autre (très forte
transmissivité), le niveau de stabilisation est très voisin de
celui de cet aquifère. Dans ces conditions, on risque de
négliger le deuxième pendant la reconnaissance. Dans le
niveau argileux, la charge varie régulièrement avec la
profondeur (tout au moins, si les aquifères sont en
équilibre). La charge en un point M, situé à une distance x
du premier aquifère, sera en première approximation, si e
est l'épaisseur du niveau argileux :
h (M) = h, + (h,-h2)--•
Il existe un cas où l'hétérogénéité verticale présente un
grand risque, c'est celui où la perméabilité des terrains
croît avec la profondeur. Dans le cas d'une tranchée, il
apparaît alors des écoulements verticaux ascendants, en
pied de talus, très défavorables pour la stabilité (possibilité
de renard sur la plate-forme). C'est par exemple
le cas de la tranchée du Tronchon (cf. l'article de
I.-P. Gosset et I.-P. Khizardjian, étude de la tranchée
d'essai du Tronchon, dans cet ouvrage).
Anisotropie
Le comportement hydraulique des sols est très rarement
isotrope; du fait de leur condition de dépôts, ils présentent
généralement une très forte anisotropie, la perméabilité
verticale étant beaucoup plus faible que la perméabilité
horizontale. Les loess et lehm font exception à cette règle.
Dans le cas général, l'anisotropie relève le niveau piézométrique
et ainsi augmente les pressions interstitielles. La
figure 5 montre que pour un rapport égal à 9, la surface
piézométrique est plus voisine de celle obtenue dans un
milieu à perméabilité verticale nulle, que de celle du milieu
isotrope. Cette constatation justifie en particulier le choix
de la répartition des pressions interstitielles que l'on fait
pour les calculs de stabilité des pentes.
L'anisotropie rend le drainage des terrains beaucoup plus
difficile, puisqu'il est nécessaire de recouper toute l'épais-
Fig. 5. — Effet de l'anisotropie sur la position de la surface libre.
Écoulement à travers une digue perméable.
seur d'une nappe pour la rabattre d'une manière homogène.
Alimentation
C'est une condition aux limites pour tout calcul de système
drainant et à ce titre elle est primordiale.
On peut définir schématiquement deux types d'alimentation
qui peuvent d'ailleurs être combinés : l'infiltration et
l'alimentation arrière, par un réservoir important. On peut
les distinguer relativement facilement par la réaction des
piézomètres aux pluies.
Pour une alimentation lointaine, le problème du drainage
sera de choisir le rayon d'action du système et la hauteur
des plus hautes eaux à ce niveau. L'étude du rabattement
se fera alors en régime permanent. Le choix du rayon
d'action se fait généralement par approximations successives,
en tenant compte :
— du débit réduit de la nappe Q/k, qui est donné par la
carte piézométrique (Q/k = Hi (H épaisseur de la nappe, ('
gradient hydraulique). Cette valeur ne varie pas;
— on étudie, pour diverses valeurs de R la surface
piézométrique et la valeur du débit recueilli par le système
drainant. La valeur choisie est celle qui donne pour débit
Q/k.
Il faut noter que le rayon d'action augmente quand le débit
de la nappe diminue. Si des répercussions sur des puits
sont à craindre, l'étude du rayon d'action doit se faire aux
plus basses eaux de la nappe.
Pour l'infiltration, il s'agira d'éviter que le niveau de la
nappe dépasse une certaine cote. L'étude doit se faire en
régime transitoire, en faisant intervenir le coefficient
d'emmagasinement du sol. Il faut penser aussi que l'infiltration
peut être limitée par des travaux relativement peu
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