Comme nous l’avons vu plus haut, en se plaçant dans un diagramme tassement-logt, l’asymptote de la courbe de consolidation n’est pas une horizontale mais une droite de pente négative. Ce phénomène qui se produit au delà de la dissipation de l’excès de pression interstitielle (fin de la consolidation primaire) est appelé compression secondaire ou fluage (il se produit à contrainte effective constante).
Son intensité dépend de la nature des sols, ce phénomène est particulièrement notable dans les sols récents et plus spécialement organiques. Bien entendu, ce fluage commence dès l’application de la surcharge totale mais il est masqué par les tassements de consolidation primaire.
Du point de vue physique, il correspond à un réarrangement des grains du sol et se traduit encore par une expulsion d’eau interstitielle et une réduction de l’indice des vides du sol. Sur la courbe (e – logt) de la figure 8.20, on mesure la pente de la droite correspondante que l’on appelle Cα le coefficient de compression secondaire:
Cα = Δe / Δ logt.
La pente est mesurée pour un cycle de logarithme du temps par exemple entre 1000 et 10000 mn.
Pour un sol donné, la part de la compression secondaire est d’autant plus forte que l’incrément de contrainte appliquée (Δσ/σo) est faible.
Suivant la nature du sol considéré, le rapport Cα/Cc change. La valeur moyenne du rapport est généralement comprise entre 0,05 et 0,1 ; pour les sols inorganiques, cette valeur est plutôt de 0,025 à 0,06 alors que pour les sols organiques et les tourbes, cette valeur est plus importante.
Surconsolidation liée à la compression secondaire
Bjerrum a montré dans les cas des argiles norvégiennes glaciaires l’effet de cette compression secondaire. Dans un diagramme e-logσ (fig. 8.21), on trace les courbes de compressibilité à différentes dates : fin de la consolidation primaire t100, puis les parallèles à cette courbe correspondent à la sédimentation séparés par des temps correspondant à des multiples de 10 de ce t100 respectivement 10 t100 ; 100 t100, etc.
Lorsque la sédimentation s’arrête au point A, le fluage entraîne une diminution d’indice des vides (à contrainte effective constante) : trajet AB en fonction du temps.
Si au point B la contrainte totale augmente de nouveau, il apparaît une surconsolidation (trajet BC) qui correspond à un gain apparent de consolidation. Ce gain est d’autant plus élevé que la phase de compression secondaire est longue.
Ceci conduit également pour ces sols à un gain de cohésion non drainée comme nous le verrons dans le chapitre 9 puisque pour un sol donné, le rapport Cu/α’c est une constante : les sols vieillis auront une cohésion supérieure aux sols jeunes. C’est une forme de thixotropie telle que définie au chapitre 3.
