Ãtude d'un sol gonflant en pÃ©rimÃ¨tre urbain

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Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur JNGG2012–Bordeaux 4-6 juillet 2012 V = 74 - (46 + 36) / (46 + 36) = - 9.8 % Cette variation se traduit sur le terrain par un tassement. La teneur en eau du milieu est importante ; dans ce cas, l’hydratation de l’anhydrite conduit à un fort gonflement (éq. 3) : (2) V = (74 - 46)/46 = + 61% (3) Les travaux de Wittke M. et Wittke W. (2005) montrent que le retrait-gonflement d’un sol riche en sulfate est plus rapide (quelques mois) que celui des argiles. Ce phénomène est donc à prendre au sérieux. Figure 2 . a. Photographie illustrant la réalisation des essais de chargement à la plaque rigide dans le périmètre urbain de Smara. b. courbes de déformation verticale pour les différentes pressions de chargement utilisées (3, 5 et 7 bars) et la valeur de pression de gonflement mesurée (4,8 bars) pour le site correspondant à la cour d’un établissement de l’éducation nationale (collège 11 janvier, Smara) - 688 -
Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur JNGG2012–Bordeaux 4-6 juillet 2012 Par analogie à la courbe classique de l’essai œdométrique, permettant de déterminer le tassement, nous remarquons que celle issue de l’essai de chargement à la plaque montre également un gonflement primaire et secondaire. L’évolution du gonflement en fonction du temps et la valeur de la pression de gonflement dépendent en réalité de la méthode de mesure utilisée et de la teneur en eau du sol (Lancelot et al., 2002). Pour les essais de chargement réalisés dans le cadre de cette étude, les pressions de gonflement varient entre 2,5 et 6 bars pour les mêmes conditions de chargement. Ceci s’explique par le fait que les pélites de Smara sont hétérogènes. Les calculs de fondations appliqués aux différents types des structures construites à Smara, montrent que les pressions de gonflement mesurées sont nettement supérieures à celles transmises au sol par les fondations de ces structures. Le gonflement du sol ne peut donc pas être contrarié par la charge des structures construites en cas de venues suffisantes d’eau dans le sol des fondations. 4. Conclusion Cet article a présenté une partie de l’étude de caractérisation minéralogique et de détermination de la pression de gonflement des pélites, constituant l’assise des fondations dans la ville de Smara. Les pélites étudiées contiennent une phase argileuse dite gonflante (Montmorillonite, Illite et Chlorite) mais à une proportion faible à moyenne qui ne permet pas à elle seule d’expliquer le caractère nettement expansif du sol responsable des désordres constatés dans le bâti à Smara. Ce caractère trouverait en grande partie son origine dans la transformation chimique, sous un climat aride favorable, de l’anhydrite en gypse et vice versa. Cette transformation se traduit par une nette variation de volume (Fabre et Dayre, 1982; Wittke M. et Wittke W., 2005). La présence de ces deux minéraux a été confirmée par l’étude microscopique, par les analyses aux DRX et par l’imagerie sous MEB. Les pressions de gonflements mesurées sont nettement supérieures à celles transmises au sol par les fondations des constructions qui existent dans la ville de Smara : il s’agit pour la plupart des cas d’habitations simples à rez-de-chaussée ou rarement plus de un étage. Il en découle que les modalités de fondations doivent être conditionnées par le risque de gonflement des pélites en cas d'imbibition. Raisonnablement, les habitations devraient être dimensionnées pour développer une pression de l’ordre de 2,5 bars afin d'éviter un soulèvement ou un tassement inadmissible en cas de venues d’eau sous les fondations. Remerciements Les auteurs remercient les responsables de la DPE (Smara) et LPEE (Agadir et Casablanca) pour leur collaboration et autorisation à publier les résultats de ce travail. Nos remerciements vont aussi aux deux relecteurs dont les remarques ont contribué à l’amélioration de la qualité de cet article. Cette étude a aussi reçu le soutien du comité mixte franco-marocain : AI n° MA/209/09 - 689 -
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