Propriétés Mécaniques et Physiques des Sols
Chapitre 1. Quelques notions générales
Chapitre 2. Etude des constituants élémentaires des sols
Chapitre 3. étude de l'état des sols
Chapitre 4. Classification des sols
Chapitre 5. Compactage des sols
Chapitre 6. Contraintes dans les sols
Chapitre 7. L'eau dans le sol
Chapitre 8. Déformation des sols
Chapitre 9. Résistance au cisaillement
Annexes
Table des matières
Chapitre 1. Quelques notions générales
1.1. Introduction
1.2. Qu’est ce qu’un sol ?
1.3. Le triangle de la mécanique des sols
1.4. Approches géologiques et géotechniques
1.4.1. Approche géologique
1.4.2. Approche géotechnique
1.5. Dispositifs de prélèvement et état d’un prélèvement
1.6. Contenu du cours
Chapitre 2. Etude des constituants élémentaires des sols
2.1. Quelques propriétés physiques de base des trois phases du sol
2.2. Granularité - Surface spécifique
2.3. Analyse granulométrique
2.4. Valeur de bleu
2.5. Consistance - Limites d'Atterberg
2.6. Autres grandeurs utilisées
2.7. Propriétés spécifiques des granulats
Chapitre 3. étude de l'état des sols
3.1. Propriétés géométriques
3.2. Propriétés comparatives
3.2.1. Sols fins
3.2.2. Sols grossiers
3.3. Sensibilité
3.4. Thixotropie
Chapitre 4. Classification des sols
4.1. Classifications élémentaires
4.2. Classification LPC modifiée
4.3. Les matériaux fins vus dans la classification britannique
4.4. Classification des sols pour les terrassements routiers
4.5. éléments de description sur le terrain
4.5.1. C-Couleur
4.5.2. H-Humidité apparente
4.5.3. O-Origine
4.5.4. Consistance-Compacité
4.5.5. Structure
4.5.6. Type de sol
4.5.7. Observations diverses
4.5.8. Piézométrie
4.5.9. Conclusion
4.6. Classification de chantier
4.6.1. Sols grenus
4.6.2. Sols fins
4.6.3. Sols organiques ou tourbes
4.7. Conclusion
Chapitre 5. Compactage des sols
5.1. Considérations générales
5.1.1. Introduction
5.1.2. Influence de la teneur en eau
5.1.3. Influence de l'énergie de compactage
5.2. Essais de compactage au laboratoire
5.2.1. Les essais Proctor
5.2.2. Compactage statique ou quasi statique
5.2.3. Compactage par pétrissage (essai Harvard miniature)
5.2.4. Autres dispositifs
5.2.5. Conclusion
5.3. Types de sols et résultats du compactage
5.3.1. Quelques notions basiques
5.3.2. Nécessité d'une classification spécifique
5.3.3. Eléments essentiels dans la classification
5.3.4. Utilisation pratique de la classification
5.4. Quelques notions simples sur le compactage sur chantier
5.4.1. Les compacteurs
5.4.2. Prescriptions de compactage
5.4.3. Règles de compactage
5.4.4. Quelques résultats de chantier
5.4.5. Contrôles de compactage
5.5. Propriétés mécaniques et hydrauliques des sols compactés
5.5.1. Propriétés mécaniques à court terme (après compactage)
5.5.2. Propriétés mécaniques à long terme
5.5.3. Propriétés hydrauliques (après saturation)
5.6. Conclusion
Chapitre 6. Contraintes dans les sols
6.1. Postulat de Terzaghi
6.2. Calcul des contraintes dans un massif de sol à surface libre horizontale
6.2.1. Sol sans nappe
6.2.2. Sol avec nappe
6.2.3. Sol submergé
6.2.4. Application d'une surcharge à la surface d'un massif de sol
6.2.5. Cas où la surface libre du sol est inclinée
6.3. Variation de volume et drainage
6.4. Modes de chargement du sol
6.4.1. Chargement drainé
6.4.2. Chargement non drainé et consolidation
6.4.3. Application du postulat de Terzaghi
6.5. Déchargement du sol
6.6. Drainage et vitesse de chargement du sol
6.7. Histoire des contraintes dans un massif de sol
6.7.1. Sédimentation - remplissage d'un bassin sédimentaire
6.7.2. Evolutions ultérieures possibles à partir d'un état normalement consolidé
6.7.3. Autres causes de surconsolidation
6.7.4. Un cas particulier : sols sous consolidés
6.8. Evolution de la contrainte horizontale
6.9. Les paramètres de pression interstitielle
6.9.1. Considérations générales
6.9.2. Applications
6.9.3. Les paramètres A et B de Skempton
6.10. Contraintes effectives au-dessus de la nappe
Chapitre 7. L'eau dans le sol
7.1. Les formes de l'eau dans le sol
7.2. Remontées capillaires au dessus de la nappe
7.3. Mouvements de l'eau dans les sols : généralités
7.4. La perméabilité
7.5. Charge hydraulique/gradient hydraulique
7.6. Caractéristiques de l'écoulement
7.7. La loi de Darcy
7.8. Mesure du coefficient de perméabilité au laboratoire
7.8.1. Perméamètre à charge constante
7.8.2. Perméamètre à charge variable
7.8.3. Utilisation pratique des deux dispositifs
7.9. Le cas des sols stratifiés
7.10. Effets mécaniques de l'écoulement de l'eau
7.11. Réseaux d'écoulement : éléments de base
7.12. Construction d'un réseau d'écoulement par méthode graphique
7.13. Réseau d'écoulement et stabilité aval d'un rideau de palplanches
7.14. Construction d'un réseau d'écoulement par la méthode de la relaxation
7.15. Analogie électrique
7.16. Résolution numérique des problèmes d'hydraulique des sols
Chapitre 8. Déformation des sols
8.1. Introduction
8.2. Tassements - généralités
8.3. Dispositifs expérimentaux de laboratoire pour l’étude des tassements : principes
8.4. Le tassement des sols grenus
8.5. Le tassement des sols fins
8.5.1. Courbe de consolidation
8.5.2. Courbe de compressibilité oedométrique
8.6. Phénomène de consolidation – théorie de la consolidation unidimensionnelle de Terzaghi
8.6.1. Description simplifiée du phénomène de consolidation
8.6.2. Théorie de la consolidation unidimensionnelle
8.6.3. Résolution de l’équation de la consolidation (méthode de Terzaghi)
8.6.4. Solution utilisant des isochrones paraboliques
8.6.5. Détermination expérimentale du coefficient de consolidation
8.7. Compression secondaire ou fluage
8.8. Déchargement mécanique
8.9. Retrait et gonflement lié à des phénomènes hydriques
Chapitre 9. Résistance au cisaillement
9.1. Introduction
9.2. Description des dispositifs expérimentaux courants de laboratoire
9.2.1. « Boîte » de Casagrande et principe de fonctionnement
9.2.2. Appareil triaxial et principe de fonctionnement
9.2.3. Scissomètre de laboratoire
9.2.4. Compression simple ou uniaxiale
9.2.5. Comparaison des différentes techniques
9.3. Principe des différents essais et paramètres obtenus dans les cas simples
9.4. Comportement des sols pulvérulents
9.5. Comportement des sols cohérents
9.5.1. Comportement à court terme des sols non saturés
9.5.2. Influence de l’état de consolidation dans le cas des essais CD ou (C.U. + u)
9.5.3. État de consolidation et résistance au cisaillement
9.5.4. Relation entre la pression de consolidation d’une argile et sa cohésion non drainée
9.5.5. Résistance des sols remaniés
9.6. Influence de quelques facteurs supplémentaires dans le cas des sols fins
9.6.1. Effet de la vitesse de cisaillement
9.6.2. Effet de la température
9.7. Vue résumée des différentes caractéristiques de résistance au cisaillement
Annexes
Contraintes
Représentation dans le plan de Mohr
Construction et utilisation du pôle du cercle de Mohr
Chemins de contraintes et représentations
Déformations
Relations contraintes-déformations
Critères de rupture
Principe de superposition des effets des forces ou des contraintes
Résultats de l’élasticité appliqués au calcul des contraintes dans un massif : équations de Boussineq
Répartition simplifiée des contraintes sous une surface chargée
