analyse capacité portante du sol

7/28/2019 analyse capacit portante du sol

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RRppuubblliiqquuee AAllggrriieennnnee DDmmooccrraattiiqquuee eett PPooppuullaaiirree

MMiinniissttrree ddee llEEnnsseeiiggnneemmeenntt SSuupprriieeuurr eett ddee llaa RReecchheerrcchhee SScciieennttiiffiiqquuee

UUnniivveerrssiitt ddee kkhheemmiiss mmiilllliiaannaa

IInnssttiittuutt ddeess sscciieenncceess ddee llaa nnaattuurree eett ddee llaa tteerrrree

DDppaarrtteemmeenntt ggoosscciieenncceess,, eeaauu eett eennvviirroonnnneemmeenntt

MMmmooiirree ddee ffiinn ddttuuddee ppoouurr lloobbtteennttiioonn dduu ddiippllmmee ddee mmaasstteerr

eenn ggootteecchhnniiqquuee

Prsent Par : Encadr par : MMrr SSeellllaammii iillyyeess MMrr FF.. MMEEBBRROOUUKK MMrr LLaaaaffeerr kkaammeell

Membres du jury : PPrrssiiddeennttddeejjuurryy:: MMrrMM.. BBOOUUGGAARRAA EExxaammiinnaattrriiccee11:: MMeemmeeMM..FFIILLAALLII EExxaammiinnaatteeuurr22:: MMrr AA.. HHAAMMDDAANNEE

22001111--22001122


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Rsum :

Dans plusieurs cas, les btiments construites sur des fondations

superficielles /profonds dont des dpts cohsifs ou sur remblais ayant une plasticit faible,

ce qui donne une capacit portante faible et/ ou des tassements excessifs. Les sols de faiblecapacit portante constituent une grande menace pour le comportement des fondations de

toute structure, tandis que les cots associs des solutions conventionnelles de

remdiassions peuvent aussi tre un lourd handicap au projet.

Pour rsoudre les problmes associs aux sols de faible capacit portante, des

solutions possibles consistent renforcer les sols de fondation (go-grilles, radier et

fondation profond, amlioration par vibro-flottation, etc..) .

Les objectifs de cette tude consiste a analys la portance du sol en fonction des

paramtres go-mcaniques et les essais in situ afin de dterminer le type de fondation ou

bien choisir un moyen de renforcement pour assurer le bon fonctionnement de la fondation

(choix du type de fondation et dimensionnement) en fonction des tassement mesurer au

laboratoire et dterminer par les essais in situ .

En suite prendre en considration les facteurs qui influent sur la capacit portante

dans la modlisation numrique au moyen danalyses en lments finis sur la capacit

portante de fondations. Les calculs seront effectus en utilisant le code de calcul en

lments finis Plaxis. Les rsultats acquis sont galement compars aux rsultats dessais

raliss en laboratoire et in situ. Les rsultats observs et calculs sont relativement

admissibles quant au comportement chargement-tassement et trs minime ou bien trs

faible.

Mots cls : Capacit portante, Elments finis, Fondations, Dimensionnement, Plaxis,

Tassement.


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:

\,

. ,

. ,

(,

...) (,

),(

). _,

. ,,,,,,. :

Abstract :

In many cases, the buildings built on shallow foundations / deep deposits with cohesive or

on embankments having a low plasticity, resulting in a low bearing capacity and / or

excessive settlement. Soils of low bearing capacity are a major threat to the behavior of

foundations of any structure, while costs associated with conventional solutions

remdiassions can also be a serious handicap to the project.

To solve the problems associated with soils of low bearing capacity, possible solutions are to

strengthen the foundation soils (geo-grids, and strike deep foundation, improvement

vibroflotation, etc. .....).

The objectives of this study is analyzed the soil bearing capacity according to the geo-

mechanical parameters and field tests to determine the type of foundation or choose ameans of strengthening to ensure the smooth operation of the foundation (choice of and

foundation design) based on laboratory measure compaction and determine by in situ tests.

In later consider the factors affecting the bearing capacity in numerical modeling using finite

element analyzes on the bearing capacity of foundations. Calculations will be made using the

computer code Plaxis finite element. The results obtained are also compared with results of

laboratory tests and in situ. The observed and computed results are quite eligible for the

behavior-loading compaction and minimal or very low.

Key words:bearing capacity, finite elements, foundations, sizing, Plaxis,Compaction.


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Ddicace

Je mincline devant mon seigneur le tout puissant qui ma donner le

courage et la volont, la foi et la patience pendant mes long annes

dtudes.

Je ddie ce modeste travail :

A ma chre et tendre mre, je reste fig et je ne peux pas trouver les

mots pour exprimer ce quelle a fait pour moi durant toute ma vieJe

taime maman.A mon pre, dont je noublierai jamais le soutien et leffort quil ma

toujours apport.

Mes trs chers frres et surs,younes ,souhib,noussiba,baraa

A toute ma famille

A ma chresur bentloufa karima

A touts mes amis, plus particulirement : mohamed,abd ljalile

habib,hamid,ali,lamine,mehdi,hassan,hadjer pour leur soutien et leur

fidlit.

A mon binme laafer kamel pour sa patience et son aide qu'il ma

apporte durant toute la priode de mes tudes suprieures.

A toute la promo type et unique de la gotechnique 2012, ainsi que

toutes les promos de La STU.Enfin, a tout ceux que jaime, ceux qui maiment et me respect de prs

ou de loin.

.. sellami ilyes ..


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Cest un grandPlaisir que je ddie ce modeste travail :

ma chre mre qui ma claire mon chemin et qui ma

encourag et soutenue toute au long de mes tudes

mon pre qui a sacrifi sa vie afin de me voir grandir et

russir dans le parcours de lenseignement.

A mon petit aimable Simo(wassim).

ma seule et unique surRachaA mes frres Ahmed et Abd Elhakim .

mon binme Selami ilyes pour sa patience et son aide qu'il

ma apporte durant toute la priode de mes tudes

suprieures et sa gnreuse famille.

Spcialement a ; AMouL,SouMa38 ,MiMi42 ,Zinouba.Enfin,A touts mes amis denfance et daprs surtouts Dj ,Hamid

,Moh ,Amin,Farida,Noura,Ngawes,Assia ,hadjer,Oum

lkhir,Karimouch,Maouka,Manel ,Morad ,cliqut de miliana et

tous les vialarois

toute la promo type et unique de la gotechnique 2011, ainsi

que toutes les promos de La STU.

et toutes les personnes qui connaissent kimo38.

Laafer KameL


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Table de matiere

Remerciements

Ddicace

Resum

Table des matires

Liste des figures

Liste des tableaux

Listes des notations

Introduction gnrale.01Chapitre I : Gnralit sur les fondations

I.1Introduction.... 0 2I.2Les diffrents types des fondations........ 02I.3Les fondations semi- profondes (puits)...... 07I.4Les fondations profondes...07I.5 Choix de type de pieu..... .13

I.6 Comportement dune fondation charge.. .13

I.7 Notion de capacit portante et de tassement.. .13

I.7.3 Tassement admissible. .14

I.8 interaction Sol-Structure (ISS) .18

I.9 conclusion.. .19

Chapitre II: Reconnaissance et classification des sols

II.1 Introduction.... 20

II.2 Situation gographique de la zone tudier.... 20

II.3 La gologie ... 21

II.4 Lhydrogologie. . 25

II.5 la climatologie.. . 27

II.6 Sismicit .... 28

II.7 les reconnaissances gotechniques.. 29

II.8 Les coups gotechniques.. 47

II. 9 Conclusion. 49

Chapitre III : Analyse de la capacit portante et dimensionnement des fondations

III.1 Introduction... 50

III.2 La capacit portante des fondations superficielles... 50

III.3Tassements des fondations superficielles.. 54

III.4Dimensionnement des fondations. 55

III.5 Conclusion. 71


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Table de matiere

Chapitre IV : laboration du modle numrique de sol et de la structure

IV.1 Prsentation du logiciel72

IV.2 Description du modle ralis. 75

IV.3 les rsultats de calcul.. 80

IV. 4 Conclusion 90

Conclusion gnrale.. 91

Rfrences bibliographiques. 92

Les annexes

Annexe A. 93

Annexe B.102

Annexe C.125


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La liste des figures


CHAPITRE I :

Figure I.1: les trois types de fondations.Figure I.2 : schma reprsentant le type de fondation suivant H et B .Figure I.3 : une coupe verticale sur semelle superficielleFigure I.4 : Schma reprsentant deux types de semelle superficielleFigure I.5 : un radierFigure I.6 : Schma dun radier plat.Figure I.7 : Schma dun radier nervur.Figure I.8 : Schma reprsentant une coupe dun radier champignon.Figure I.9 : Schma reprsentant une coupe dun radier vot.Figure I.10: Exemple de ralisation dun radierFigure I.11 : Exemple de ralisation les fondations semi- profondeFigure I.12 : Schma reprsentant les diffrentes parties d'un pieu.

Figure I.13: Schma reprsentant principe de fonctionnement des pieux.Figure I.14 : les deux types darmature.Figure I.15 : Schma reprsentant un exemple de micropieuFigure I.16 : Schma reprsentant un exemple des parois moulesFigure I.17 : mises en place de barretteFigure I.18: Bulbes de pression dune semelle et dun radierFigure I.19 Courbes chargement tassement dans les cas de sol raide et de sol mouFigure I.20: rupture du sol par dpassement de capacit portante.Figure I.21: Palais des beaux arts MIXICO CITY 1932Figure I.22 : Tassement diffrentiel excessif d aux non-homognits latrales du sol

CHAPITRE II :

Figure II.1 : Situation gographique de la commune de draria (Alger)Figure II.2: Le pliocne de la rgion dAlger. (Daprs DJEDIAT. Y, 1996).Figure II.3: Carte gologique de la rgion dAlger.Figure II.4: Carte hydrogologique de la rgion dAlgerFigure II.5: Profil de variation des tempratures moyennes de l'air 1995-2005Figure II.6 : Prcipitationsannuelles 1995-2005Figure II.7: Carte de zonage sismique de lAlgrieFigure II.8 : courbe granulomtrique

Figure II.9: Schmade la boite de cisaillementFigure II.10:Cellule oedomtriqueFigure II.11:reprsente labaque de casagrandeFigure II.12:Classification de sol la zone AFigure II.13:Classification de sol la zone BFigure II.14:Classification de sol la zone CFigure II.15 :Classification de sol la zone EFigure II.16:Schma du pressiomtreFigure II.17 :Schma du Pntromtre dynamiqueFigure II.18 :Coupe gotechnique de la zone A

Figure II.19:Coupe gotechnique de la zone BFigure.II.20:Coupe gotechnique de la zone C


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Figure II.21:Coupe gotechnique de la zone DFigure II.22 :Coupe gotechnique de la zone E

CHAPITRE III :

Figure III.1 : quilibre des terres sous la fondation

Figure III.2 : facteur de portance pressiomtrique pour une semelle carrer

Figure III.3: facteur de portance pressiomtrique pour une semelle filante

Figure III.4: Dcoupage en tranches fictives pour le calcul du tassement .

Figure III.5 : Force portante d'un pieu

Figure III.6: l'ancrage total etl'ancrage critique

CHAPITRE IV :

Figure IV.1 :Organigramme du code PLAXIS.

Figure IV.2 : Courbe intrinsque du modle de Mohr Coulomb.

Figure IV.3: la gomtrie des couches de sol.Figure (IV.4) : modlisation de la structure par plaxis.

Figure IV.5 :les conditions aux limites (cas dune semelle filante).

Figure IV.6 : le maillage du modle.

Figure IV.7 : condition hydraulique initiale.

Figure IV.8 : gnration des contraintes initiales.

Figure IV.8 :Lactivation de la structure.

Figure IV.9 : Dplacements horizontaux .

Figure IV.10 : Dplacements verticaux.

Figure IV.11 : Dformation de cisaillement.















Figure IV.23: Dformation de cisaillement.


Figure IV.25 : Dplacements verticaux.Figure IV.26 : Dformation de cisaillement.


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La liste des tableaux


Tableau 1 : tassement admissible

Tableau 2: Valeurs du coefficient dacclration de zone selon le RPA99 (version 2003)

Tableau 3 : les sondagesraliss.

Tableaux 4 : rsums de rsultats de log des SONDAGES

Tableau 5 : Qualificatif de la granularit en fonction des CU et CC

Tableau 6 :Classification de sol suivant la valeur de IP.

Tableau 7 :tat de consistance du sol en fonction de Ic

Tableau 8 :tat de consistance du sol en fonction de IL .

Tableau9 : relation entre le gonflement et WL.

Tableau 10 : ordre de grandeur lindice de compression.

Tableau 12 :Classification des sols daprs Mnard.

Tableau 12 : Classification des sols daprs Mnard.

Tableau 13 :corrlation des rsultats de sondages pressiomtriques avec tableau12

Tableau 14 :corrlation des rsultats de pntromtre dynamiques avec log de sondage

Tableau.15 :Dgression des surcharges.

Tableau 16 : tableau reprsentant les efforts support par chaque semelle.

Tableau 17: Les paramtres de calculs la capacit portante par la mthode classique(zone A)

Tableau 18 : Les paramtres de calculs la capacit portante par le pressiomtriques (zone A)

Tableau 19 : Les paramtres de calculs la capacit portante par la mthode classique(zone B)

Tableau 20 : Les paramtres de calculs la capacit portante par le pressiomtriques (zone B)

Tableau 21 : Les paramtres de calculs la capacit portante par la mthode classique(zone C)

Tableau 22 : Les paramtres de calculs la capacit portante par le pressiomtriques (zone C)Tableau 23 : Les paramtres de calculs la capacit portante par la mthode classique(zone D)

Tableau 24 : Les paramtres de calculs la capacit portante par le pressiomtriques (zone D)

Tableau 25 : Les paramtres de calculs la capacit portante par la mthode classique(zone E)

Tableau 26 : Les paramtres de calculs la capacit portante par le pressiomtriques (zone E)

Tableau 27 : Calcul de la largeur B de la fondation (zone A)

Tableau 28 : Calcul de la largeur B de la fondation (zone B)


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Tableau 29 : Calcul de la largeur B de la fondation (zone C)

Tableau 30: Calcul de la largeur B de la fondation (zone D)

Tableau 31: Calcul de la largeur B de la fondation (zone E)

Tableau 32 : les rsultats des calculs du tassement (zone B SC02)

Tableau 33 : les rsultats des calculs du tassement (zone B SC 04)

Tableau 34: les rsultats des calculs du tassement (zone E)

Tableau 35 : Caracteristiques gotechnique des couches de sol (zone E)

Tableau (36) :Les caractristiques des btiments

Tableau 37 :Les valeurs de dformation pour tous les types de fondation dans la zone E

Tableau 38 : Caracteristiques gotechnique des couches de sol (zone B)

Tableau 39 :Les valeurs de dformation pour tous les types de fondation dans la zone B


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Les notations

Les notations

L : longueurde la fondation

D: profondeur de la base de la fondation par rapport au terrain naturalle (lancrage)

B : largeur ou diamtre de la fondation.

De: l'ancrage equivalent

Dc: l'ancrage critique

r: rayon dune semelles circulaire

s : Le tassement gnrale dune fondation

si : appel tassement instantan

sc: tassement de la consolidation primaire du sol

sf:tassement de la consolidation secondaire

A: le coefficient dacclration sismique

g :acclrations de la pesanteur en m/s2

SC:sondage carott

SP:essais pressiomtrique

PDL: essai pntromtre dynamique

: poids volumique du sol de fondation

: poids volumique du sol au dessus de la fondation

Wn :La teneur en eau naturelle

Cu : coefficient duniformit (Hazen)

Cc : coefficient de courbure

WL : Limite de liquidit

WP: Limite de plasticit

IP :Indice de plasticit

IL:Indice de liquidit

Ic:Indice de consistence

C : la cohsion

:langle de frottement interne

F : La force totale de cisaillement

Cc:lindice ou Coefficient de compression


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Les notations

Cg:Coefficient de gonflement

Pc : contrainte de prconsoldation

Pl: pression limite.

Ep :module pressiomtrique.qad: est la contrainte admissible

qu :c'est la capacit portante ultime unitaire

qp :rsistance dynamique la pointe

qc: du pntromtre dynamique

N:est le terme de surface.

Nq: est le terme de profondeur.

Nc: est le terme de cohsion.

Q : la charge

W: reprsente le poids

N :nombre de coups ncessaires l'enfoncement

m': est la masse cumule

le : pressions limites nettes equivalent

:Le facteur de portance pressiomtrique

: contrainte effective applique par la semelle,

:contrainte verticale effective initiale du sol au niveau de la fondation,

: coefficient de forme

Qf: frottement latral

Qp : effet de pointe

n : nombre de couches traverses par le pieu.

: frottement latral unitaire de la couche i

A : section droite du pieu en m2

hi : paisseur de la couche i


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Introduction gnrale

1

Introductio gnrale

Le Nord algrien souffre depuis vingt ans dune crise de logement, en face dun

accroissement rapide et non rgulier de population. La concentration des autorits

concernes sur laspect conomique, plus que laspect quantitatif et qualitatif dans ledomaine de construction, tait la principale raison dchoue de plusieurs plans adopts par

lAlgrie, vu que la majorit des btiments sont construits dans des zones o se trouve le

bon sol et avec un nombre dtages limit entre R+5 et R+6. Face ce problme, on na pas

trouv mieux que lexploitation des terrains faibles rsistances avec des btiments

caractriss par un grand nombre dtages, tel que R+14 et R+15.

Pour rsoudre les problmes associs aux sols de faible capacit portante, des

solutions possibles consistent choisir les dlirants types des fondations (semelle

superficielle, radier et fondation profonde ou bien pour dautres cas lamlioration de laqualit des sols en profondeur par vibroflottation, etc. ).

Notre projet dtude consiste analyser la capacit portante du sol et le

dimensionnement de la fondation qui sont en fonction de la descente de charge et de la

gomtrie de fondation qui conditionne les tassements calculer pour la justification de type

de la fondation, pour cela, on a choisi le site des 1274 logements, Draria a Alger.

De ce fait, notre travail est divis en quatre chapitres :

Dans le premier chapitre,on a illustr les diffrents types de fondations en dtail, lesparamtres de choix, et les diffrents problmes de fondations avec quelques

exemples.

Dans le deuxime chapitre, une description gologique, hydrogologique, une tude

gotechnique ralise partir des rsultats dessais collects dans le laboratoire ,

ainsi quune analyse des rsultats dessais effectuset une description du sol tudi.

Le troisime chapitre est consacr principalement aux mthodes de calcul de la

capacit portante des sols avec les essais au laboratoire et les essais in situ , ainsi

que les mthodes de calcul du tassement du sol par la mthode pressiomtriqueet la mthode des couches en suit lecalcul de la descente de charge du btiment,

le calcul de la capacit portante avec deux mthodes, le choix de la fondation

ncessaire et ces dimensions, ainsi que la vrification du tassement.

Et enfin, dans le quatrime chapitre, un modle en lment fini est ralis dont

lobjectif de connaitre la dformation du sol sous la structure par lintermdiaire des

fondations, en utilisant le code PALXIS.

Finalement, une conclusion gnrale et recommandation


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Chapitre I : Gnralit sur les fondations

2

I.1 Introduction :

On appelle fondation la base des ouvrages qui se trouvent en contacte directe avec le

terrain dassise et dont la fonction est de transmettre ce dernier le poids de louvrage, les

surcharges prvues et accidentelles auxquelles peut tre soumit louvrage, une fondation est

donc destine a transmettre au sol, dans les conditions les plus favorables, les charges

provenant de la superstructure.

I.2 Les diffrents types des fondations :[1]

Le type de fondation est dtermin par son allure gnrale et ses proportions et non par

la diffrence de niveau entre la surface d'assise et le terrain naturel. On peut distinguer deux

grands types de fondations; les fondations superficielles et les fondations profondes.

La distinction entre ces deux types de fondations se fait gnralement en adoptant les

critres suivants : Si D < 4 B la fondation est dite superficielle. Si 4 B < D < 10 B la fondation est semi-profonde. Si D > 10 B la fondation est dite profonde.

D : profondeur de la base de la fondation par rapport au terrain naturelle (lancrage)

B : largeur ou diamtre de la fondation.

Figure I.1: les trois types de fondations. [1]


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3

I.2.1 Fondations superficielles : [2]

Les fondations superficielles , encore appeles directes transmettant les efforts

directement la surface du sol ou encore une profondeur relativement faible, en effet on

regroupe sous ce vocable les fondations purement superficielles et les fondations semi-

enterres. Ces dernires sont du reste de beaucoup les plus frquents.

Les fondations superficielles sont utilises lorsquune couche gologique capable de

supporter leffort de la construction se trouve une faible profondeur sous la base de

louvrage construire.

Figure I.2 : Schma reprsentant le type de fondation suivant la hauteur

dencastrement et la largeur de semelle.[2]

Figure I.3 : une coupe verticale sur semelle superficielle. [2]

I.2.1.1 Divers type des fondations superficielles: [2]

Les fondations superficielles les plus courantes sont des semelles de forme quelconque

qui correspondent normalement la structure de louvrage construire.


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4

Sous un mur porteur on aura le plus souvent une semelle allonge, filante , cest--dire

dont la longueur est nettement suprieure la largeur (L>>B), tandis que sous un point

dappui isol on envisage plutt une semelle carre ou rectangulaire, habituellement ces

semelles sont plus larges que lorgane supporter, de faon diminuer la pression transmise

au sol. ventuellement on peut trouver des semelles circulaires ou encore en couronne.

Figure I.4 : Deux types de semelle superficielle. [2]

I.2.2 Les radiers : [3]

Le radier est une semelle gnrale tendue toute la surface du btiment en contact

avec le sol.

Figure I.5 : un radier. [3]Comme toute fondation, elle transmet les charges du btiment, sur l ensemble de sa surface

au sol, il est employ lorsque :

la surface des semelles isoles ou continues est trs importante (suprieure ou gale

50 % de l'emprise du btiment)

Le sol a une faible capacit portante, mais il est relativement homogne ;

les charges du btiment sont leves (immeuble de grande hauteur) ;

la profondeur atteindre pour fonder sur un sol rsistant est importante ;

Il est difficile de raliser des pieux (cot vibrations nuisibles).


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5

I.2.2.1 Diffrents types de radiers :

Radier plat d'paisseur constante : convient aux charges assez faibles et auxbtiments de petite emprise.

Figure I.6 : Schma dun radier plat. [3]

Radier nervur : lorsque les charges sont importantes, pour que l'paisseur du radierne devienne pas excessive, on dispose des travures de poutres (nervures) pour rigidifier

la dalle ; elles peuvent tre disposes dans un seul sens ou dans deux ; cela dpend de la

porte, de la disposition des murs ou des poteaux l'ensemble donne des alvoles qu'il

est ncessaire de remblayer si on veut utiliser le sous-sol ou faire une deuxime dalle en

partie haute.

Figure I.7 : Schma dun radier nervur. [3]

Radier champignon : On peut traiter le radier selon le principe des plancherschampignons; il ne comporte pas de nervure, ce qui permet d'avoir une surface plate et

dgage pour de grandes portes.


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6

Figure I.8 : Schma reprsentant une coupe dun radier champignon. [3]

Radier vot : Les votes permettent d'augmenter les portes (distance entre leslments porteurs) sans augmenter sensiblement l'paisseur du radier.

Figure I.9 : Schma reprsentant une coupe dun radier vot. [3]

Figure I.10 : Exemple de ralisation dun radier. [3]


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7

I.3 Les fondations semi - profondes (puits) :[4]

Les fondations semi-profondes sont constitues par des massifs en bton ou en bton

arm couls en pleine fouille. Leur profondeur est comprise entre 2 et 8 m.

Ce type de fondations est utilis lorsque des fondations superficielles ne peuvent tre

ralises et que des fondations profondes ne sont pas ncessaires, ce qui vite un cot trop

important.

Figure I.11 : Exemple de ralisation des fondations semi-profondes. [4]

I.4 Les fondations profondes : [4]

Les fondations profondes sont souvent dsignes par le terme pieu , celles qui

permettent de reporter les charges dues l'ouvrage qu'elles supportent sur des couches

situes depuis la surface jusqu' une profondeur variante de quelques mtres, plusieurs

dizaines de mtres, lorsque le terrain superficiel n'est pas susceptible de rsister aux efforts

qui sont en jeu, constitu par exemple par de la vase, du sable boulant, de la tourbe ou

d'une faon gnrale d'un terrain trs compressible.

I.4.1 Dfinitions : [5]

Un pieu est une fondation lance, qui reporte les charges de la structure, sur des couches

de terrain de caractristiques mcaniques suffisantes pour viter la rupture du sol.

Les 3 parties principales dun pieu sont la tte, la pointe, et le ft compris entre la tte et la

pointe. La longueur dancrage h est la longueur de pntration du pieu dans les couches de

terrain rsistantes. La figure suivante reprsente les diffrentes parties dun pieu.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fondation_superficiellehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fondation_profonde&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fondation_profonde&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Fondation_superficielle


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8

Figure I.12 : Schma reprsentant les diffrentes parties d'un pieu. [5]

I.4.2 Principe de fonctionnement des pieux :[5]

Les pieux agissent sur le sol soit :

par frottement latral (Qf) : Raction verticale mobilise par le frottement dusol sur les parois latrales d'un pieu. Sa valeur dpend du sol et de l'tat de

surface du pieu. Elle est positive lorsque la raction est dirige vers le haut.

Par effet de pointe (Qp) : lappui de sa base sur le sol rsistant. Par frottement latral + effet de pointe (Qf + Qp) .

Figure I.13 : le principe de fonctionnement des pieux. [5]


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9

I.4.3 Classification des fondations profondes : [6]

On trois grandes classes de fondation profonde :

I.4.3.1 Les pieux mis en place par refoulement du sol, il concerne les pieux battus, visses et

les pieux foncs.

I.4.3 .1 .a Les pieux tube battu : [7]

Le principe consiste enfoncer dans le sol (par refoulement de ce dernier) un tube

mtallique creux et ferm sa base. Lorsque celui-ci est la fiche requise, on introduit le

bton en remontant le tube au fur et mesure. Suivant la mis-en uvre, on trouve : Pieux

FRANKI, pieux pilonns de petits diamtres, Pieux tube battu moul dans le sol, leur

hauteur est infrieure 20 m.

I.4.3 .1 .b Les pieux foncs : [7]

Ces pieux ont t conus l'origine pour la reprise en sous-uvre de constructionsexistantes. Ils sexcutent sans bruit ni vibrations, sans terrassement et mme en prsence

deau.

Les pieux foncs en btonDes lments cylindriques en bton arm prfabriqu ou coffr Lavancement de 0,5

2,5 m de longueur et de 0,3 0,6 m de diamtre sont foncs dans le sol laide dun vrin

qui prend appui sous un massif de ractions

Les pieux foncs en mtalDes lments en acier de 0,5 2,5 m de longueur sont foncs dans le sol laide dun vrin

qui prend appui sous un massif de ractions, ces lments peuvent avoir des formes

diverses: tubes, palplanches, H..., ils sont assembls entre eux par soudure bout bout.

I.4.3.1 .c Pieux visss : [7]

Les pieux visss sont prfabriqus comme les pieux battus, mais au lieu dtre battus, ils sont

visss dans le sol. La plupart de ces pieux sont en acier (quelques cas de pieux en bton

arm prfabriqu). En gnral ils ont une tte section hlicodale. Ils sont souvent

employs pour des charges relativement lgres. Ils peuvent travailler galement entraction. Ils sont souvent employs pour la fondation des pylnes.

I.4.3.2 Les pieux mis en place sons refoulement de sol, ils concernent les pieux fors et lesmicros pieux.

Ces pieux sont raliss par extraction du sol, puis par mise en place dune cage

darmatures et btonnage de lexcavation. Suivant la mis en uvre, on trouve : Pieux fors

simples, pieux fors tubs vibro foncs, Pieux fors tubs louvoys, Pieux fors mouls de

petit diamtre.


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10

I.4.3.2.a Les micros pieux : [8] [9]

Le micro pieu est un pieu de faible diamtre (200 250 mm), qui peut atteindre une

vingtaine de mtres de profondeur. Ils sont disposs en groupes pour fonder ou consolider

une maison ou un btiment. Le micro pieu fonctionne de deux manires pour ancrer les

ouvrages. Soit, ils travaillent par frottement avec le sol qui l'entoure ce qui offre une

rsistance l'enfoncement de la structure. Soit, ils utilisent l'effet de pointe qui permet

l'appui de la structure sur un terrain comptent mcaniquement. Ils travaillent en

frottement lorsque les 'bons sols' sont une trop grande profondeur.

I.4.3.2.a.1 Diffrent type des micros pieux :

Le micro pieu type ILe forage est quip ou non d'armatures et rempli d'un mortier de ciment au tube plongeur.

Le tubage est ensuite obtur en tte et l'intrieur du tubage au-dessus du mortier mis sous

pression. Le tubage est rcupr en maintenant la pression sur le mortier. Ce procd ne

peut tre employ dans les terrains comportant des cavits ou des fissures importantes sans

remplissage pralable. Dans les sols mous, ce type de pieu doit tre vrifi au flambement.

Un micro pieu de ce type ne permet que la transmission d'efforts de quelques dizaines de

tonnes suivant son axe. Sa rsistance la flexion est faible.

Le micro pieu type IILe forage est quip d'une armature et rempli d'un coulis ou de mortier de scellement par

gravit ou sous une trs faible pression au moyen d'un tube plongeur.Dans les sols mous, ce type de pieux doit tre calcul au flambement.

Lorsque la nature du sol le permet, le forage peut tre remplac par le lanage, le battage ou

le fonage.

Un micro pieu de ce type peut permettre la transmission d'efforts importants.

Larmature est constitue soit par:

- Un type paroi paisse (tube) ;

- Des barres dacier raccordes bout bout ;

- Un faisceau de barres en acier places lintrieur dun tube en acier de limite

lastique comparable.


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11

Figure I.14 : les deux types darmature. [8]

Le micro pieu type IIILe forage est quip d'armatures et d'un systme d'injection qui est un tube manchettes

mis en place dans un coulis de gaine. Si l'armature est un tube mtallique, ce tube peut tre

quip de manchettes et tenir lieu de systme d'injection.

L'injection est faite en tte une pression suprieure ou gale 1 MPa.

Le micro pieu type IVLe forage est quip d'armatures et d'un systme d'injection qui est un tube manchettes

mis en place dans un coulis de gaine. On procde l'injection l'obturateur simple ou

double d'un coulis ou mortier de scellement une pression d'injection suprieure ou gale 1 MPa. L'injection est rptitive et slective.

Figure I.15 : Schma reprsentant un exemple demicro pieu. [9]


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12

I.4.3.3 Les fondations injectes : [7]

Elle concerne les parois moules, les barrettes.

Les parois moules :Paroi constitue dune juxtaposition de panneaux verticaux en bton arm, raliss par

moulage dans le sol depuis la surface. Il peut sagir de paroi de soutnement ou de parois

pouvant jouer un rle porteur (cule, pidroit ou pile) aprs excavation des terres, et peut

servir, comme des fondations.

Figure I.16 : Exemple desparois moules.[9] Les Barrettes :

lment de fondation en bton arm ralis par moulage dans le sol et prsentant une

forme paralllpipdique en rgle gnrale. La combinaison de barrettes permet d'obtenir

des fondations profondes de sections diverses (en croix, en T, en H, etc.).

Figure I.17 : Mises en place de barrette.[9]


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13

I.5 Choix de type de pieu :[9]

Ainsi le choix du type de pieu dpend :

De la nature des couches rencontres dans le terrain.

De la prsence de la nappe phratique ou de cavits souterraines.

Des charges reprendre. De lenvironnement du chantier.

Du cot excution.

Et du matriel et de la technicit de lentreprise.

I.6 Comportement dune fondation charge: [10]

I.6 .1 Limite d'influence (bulbe de pression) :

Cette limite encore appele bulbe de pression est la courbe reprsentant toute la partie

du sol comprime sous la fondation sous l'effet des charges apportes par les

superstructures Le sol situ l'intrieur de ce bulbe est donc susceptible de se comprimer etde tasser.

Les fondations ont pour fonction de diffuser les charges (poids des matriaux et charges

d'exploitation) dans le sol jusqu' une profondeur qui ne dpasse pas, en principe,

1.5B sous leur niveau d'assise.

Les bulbes de pression dune semelle et dun radier nagissent pas sur les mmes couches de

terrain (Figure (I.18) ).

Figure I.18: Bulbes de pression dune semelle et dun radier . [10]

I.7 Notion de capacit portante et de tassement : [11]

Lors du dimensionnement d'une fondation, deux lments importants sont

considrer:

La capacit portante et le tassement . L'ingnieur gotechnicien devra se proccuper

dans un premier temps de la capacit portante du sol, c'est--dire s'assurer que les couches

du sol support sont en mesure de supporter la charge transmise par la fondation.


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14

Le cas chant, il devra alors vrifier que le tassement du sol qui est la dformation

verticale du sol la surface reste dans les limites admissibles, les notions de capacit

portante et de tassement sont illustres la Figure (I.18)

La capacit portante d'un sol est la charge maximale par unit de surface qu'il peut

supporter. Au-del de cette charge, on observe la rupture du sol et l'apparition de surface deglissement dans ce dernier. Le dimensionnement d'une fondation consistera principalement

s'assurer que l'on reste en de de cette charge limite que l'on minore par des coefficients

de scurit.

FigureI.19 : Courbes chargement-tassement dans les cas de sol raide et de sol mou. [11]

Cas (a) : sol relativement compact ou rsistant cas de sable

Cas (b) : sol peu compact ou relativement mou cas de sols argiles

I.7.1 Tassement absolu et tassement diffrentiel : [12]

Le tassementsdune fondation est en gnrale le rsultat de trois composantes :

s = si+sc+sf ; (1)

Le tassement si, appel tassement instantan, se manifeste au dbut du chargement, suit

une dformation du sol volume constant.il est prpondrant dans les sols pulvrulents,

et les sols non saturs.

Le tassement sc est caus par une consolidation primaire du sol .il est prpondrant dans les

sols fins saturs tels que les limons, les argiles satures, les argiles sableuses. etc.

Le tassement sf est cause par une consolidation secondaire, ou fluage, dans laquelle la

dformation volue lentement sous des contraintes effectives constantes dans le temps.


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15

On dcrit ce phnomne comme un rarrangement lent des grains sous des contraintes

stationnaires.

Lorsque les tassements sont uniformes, ils ne sont pas, en gnral, prjudiciables si

louvrage considr possde une certaine raideur.

Ce qui peut tre beaucoup plus gnant ce sont les dnivellations entre diffrents pointsdune fondation que lon appelle tassement diffrentiel. Si leur ampleur est importante, des

dsordres graves peuvent survenir : dislocation de maonnerie, fissures dans le bton arm

ou encore rotation densemble des immeubles.

Les tassements ne sont pas dus uniquement la consolidation primaire ou

secondaire, on se contentera cet gard de donner la liste des autres causes possibles :

prsence de caves ou de galeries au voisinage de la surface.

rosion souterraine.

glissement de terrain.

effet des vibrations et des chocs, particulirement dans les sols peu compacts.

abaissement de la nappe phratique.

gonflement des argiles par humidification.

action du gel.

action dagents chimiques.

I.7.2 Quelques exemples des problmes de tassement des fondations : [13]

Effondrement du rservoir de bl canada en 1913Au moment de laccident, la pression transmise au sol est 363 kPa, alors que la pression

maximale admissible est de 174 kPa.

Le renversement de louvrage a eu lieu quand il fut rempli 88% da sa capacit de stockage,

la fondation est un radier rectangulaire de 23.50 X 59.5 m, pais de 0.60 m et fich 3.6 m

dans une couche dargile vaseuse htrogne reposant sur un substratum dalluvions

rcentes.

Le projet ne comportait pas de compagne de reconnaissance gotechnique, mais les

donnes des sites voisins y taient extrapoles.La structure sue silo en bton arm tait suffisamment rigide pour manifester un

renversement, suit au mouvement exceptionnel du sol.


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Figure I.20 : rupture du sol par dpassement de capacit portante. [13]

Tassement excessif 3 mtres de palais des beaux-arts MEXICO CITY 1932Construction sur un sol trs compressible sous tenir compte dpassement de la valeur

admissible du tassement.

Figure I.21 : Palais des beaux-arts MEXICO CITY 1932. [13]


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Tassement diffrentiel de tour de Pise Italie 1173Cette tour fut commence en 1173, par BONANNO PISANO et acheve en 1350. de

forme cylindrique, elle comporte 8 tages de 207 colonnes superposes et une hauteur de

54.6 m, la fondation repose sur une couche de sable argileux de 4m dpaisseur, surmontant

du sable, ce dernier surmonte une couche dargile molle.La pression transmise au sol en cas da verticalit est de 514 kn/m2, et de 916 kn/m2 au

maximum aprs son inclinaison.il sagit dun exemple concret de tassement diffrentiel d a

la consolidation lente de largile molle, cette dernire ntant pas homogne, actuellement

,on note une vitesse de tassement denviron 1 mm/an ,le tassement de la partie penche a

atteint 150 cm.

Figure I.22 : Tassement diffrentiel excessif d aux non-homognits latrales du sol.[13]

I.7.3 Tassement admissible : [14 a]. [14 b]

Lamplitude des tassements absolus nest en gnrale pas prjudiciable aux structureselles-mmes, mais elle provoque des dsagrments voir des problmes aux lments de

jonction entre les btiments notamment pour les canalisations (deau, de gaz, des gouts)

.les tassements densemble peuvent parfois tre importants sans provoqu des dgts

majeurs. Les tassements diffrentiels et absolus sont considrs comme admissibles

lorsquils peuvent tre absorbs sans inconvnients par la structure, leur valeur dpend

donc de la raideur de louvrage, de son matriau et de son matriau de construction .


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Finalement, les cots de construction sont influencs par les sections et les fondations

choisies, qui elles-mmes, sont influences par la rpartition des efforts dcoulant de

l'interaction sol-structure.

Les interactions sol-fondation-structures dpendent de lensemble des rigidits du sol, de la

fondation et des structures. On distingue quatre modes dinteractions :

Effets des mouvements du sol sur le comportement des structures; Action des structures sur le sol environnant ; Interaction entre structures voisines par lintermdiaire du sol (tunnels peu profonds,

intersection de galeries, pieux, etc) ;

Effet du renforcement des sols (pieux, go-synthtiques, armatures, ancrages, etc).I.9 conclusion :

la lumire de cette recherche bibliographique, nous pouvons conclure ce qui suit :

Sous un btiment, on peut mettre en place trois principaux types de fondations :

superficielles, semi-profondes ou profondes.

Le choix du type de fondations dpend directement du terrain et de la taille de

louvrage sans oublier dautres facteurs tels que lenvironnement, les structures

prexistantes, la prsence dune pente naturelle ; la prsence dune nappe, etc


considrer:La capacit portante et le tassement. On devra se proccuper dans un premier

temps de la capacit portante du sol, c'est--dire s'assurer que les couches du sol support

sont en mesure de supporter la charge transmise par la fondation ; Il est vivement conseill

de faire raliser une tude de sol avant de commencer l'tude des fondations.

L'tude de sol peut faire des conomies sur le type de fondations elle peut prconiser

le dplacement du btiment vers une zone plus saine du terrain.


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Chapitre II : Reconnaissance gologique, hydrogologique, gotechnique et classification des sols

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II.3 La gologie : [17]/[18]

La rgion dAlger est constitue par un socle mtamorphique (le massif dAlger) entour par

des dpts sdimentaires limits en leur partie mridionale par le bassin de la Mitidja. Plus

au sud, les reliefs de lATLAS de Blida limitent la Mitidja.

II.3.1 Le Primaire (les terrains mtamorphiques) ;Ces terrains forment le socle cristallophyllien dAlger de nature plitique (roche

sdimentaire dtritique grain trs fin) et carbonat qui subi un mtamorphique

monophas, pi mso zonal :

Gneiss ; Schistes ; Marbres.

Ces roches rapparaissent l'ouest du ct de Sidi Fredj et lEst prs de Bordj EL-Bahri

II.3.2 Le Secondaire :Le secondaire est absent dans la rgion dAlger.

II.3.3 Le Tertiaire :

Il recouvre, en discordance, les facis mtamorphiques. Cependant, locne et

lOligocne sont pratiquement absents.

Le Miocne :Daprs Aym et Mossu (1963), le miocne infrieur (Burdigalien) est form par des grs et

des poudingues .il affleurent dans le ravin de lOued Koriche et au Tlemly.

Le miocne suprieur (Pontien) est aussi conglomratique et grseux, en plus, celui-ci est

gnralement tectonis et possde des aires daffleurement rduites. (H. Askri et al. 1982).

Le Pliocne :Glangeaud et al. (1952) reconnaissent deux subdivisions dans le pliocne infrieur :

Le plaisancien la base ; LAstien au sommet.

Yassini, I (1973) reconnait dans la rgion dAlger un niveau de glauconie marquant la

limite du pliocne infrieur- pliocne moyen (Plaisancien-Astien) (Figure II.2). (Y. Djeaiat.

1996).

a Le Plaisancien : (pliocne infrieur)

Le plaisancien est essentiellement argilo-marneux, peut atteindre une puissance

considrable (1200m) dans le Sahel et au nord de la Mitidja, celui-ci diminue vers le Sud

(proximit de lAtlas Blidien).

La macrofaune est pauvre, en revanche, la microfaune est particulirement riche en

foraminifres plagiques. (P. Muraour. 1949).


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bLAstien : (pliocne suprieur)

Glangeaud et al (1952), distinguent quatre facis dans cet tage :

Un facis marno-sableux ; Un facis mollassique, reprsent par des calcaires spongieux et granuleux ; Un facis calcaire ou calcairo - grseux, reprsent par de larges dalles calcairo

grseuses ;

Un facis grseux et argileux grseux tuf, reprsent par un dpt dunetrentaine de mtres dpaisseur trs dtritique.

Figure II.2 : Le pliocne de la rgion dAlger. (Daprs DJEDIAT. Y, 1996). [17]


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II.3.4 Le Quaternaire :

Les terrains quaternaires rsultent de lrosion de lAtlas tellien et de laccumulation des

produits de cette rosion dans la Mitidja et le Sahel.

Les tudes les plus rcentes sur le quaternaire des environs dAlger sont celles dAym. A

(1952), cabot et prenant. A (1968), Saoudi. N (1982) et de Betrouni. M (1983).II.3.4.1 Le Plistocne :

a- Le Plistocne infrieur :

Il est reprsent au nord -Est et au sud de Chraga (dans la direction de Ouled Fayet), par

des terrasses de 200 m daltitude. Ces dernires sont constitues par :

Des poudingues ciment calcaire ; Des grs calcaires ; Des plages de galets et des lumachelles ptoncles.

b Le Plistocne suprieur :

Il est reprsent lOuest et Sud - Ouest de Chraga, par des terrasses marines de 140

170 m daltitude, constitue du bas vers le haut par :

Un calcaire coquillier lumachellique ; Des grs calcaires compacts ; Des dpts dunaires.

II.3.4.2 Le Quaternaire rcent :

Le quaternaire rcent est reprsent essentiellement par les sables rouges et les alluvions

rcentes. (H. Askri et al. 1982).

Les sables rouges : ce sont des sables argileux provenant de laltration superficielle des

terrains Astiens et des terrasses Plistocnes.

Des dpts limoneux ;

De plaquettes de schistes ou de dblai ;

Du sable plus au moins rubfi passant latralement aux sables rouges ;

II.3.5 La gologie locale :

La consultation prliminaire de la carte gologique de la rgion dAlger permit en vidence

deux formations, savoir :

Une formation du Pliocne suprieur, en surface, qui correspond aux marnes beige brun, concrtions calcaires dont ltage est lAstien.

Une formation du Pliocne, en profondeur, qui correspond aux marnes grises, raides etfissures, dont ltage est le Plaisancien.


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Figure.II.2

:Cart

egologique

de

la

rgion

dAlger

.[19]


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II.4 Lhydrogologie : [18]

Les principaux aquifres existant dans la rgion dAlger (Figure II.4) sont :

II.4.1 Laquifre Astien ,

La formation aquifre la plus importante dans la rgion dAlger est la molasse Astienne,cet aquifre, dont le mur est les marnes plaisanciennes, stend sous la majeure partie du

bassin.

Les principales caractristiques de cet aquifre sont : (H. Askri et al. 1982).

De grandes surfaces daffleurements et de larges paisseurs.

Une forte permabilit.

Une recharge assez rgulire assure par la forte pluviomtrie (600 800 mm/ans).

II.4.2 Laquifre des alluvions quaternaires :

Il est form principalement par des alluvions rcentes, qui passent latralement aux

sables rouges, constitus par le produit daltration astiens, un certain nombre de puits

traditionnels captent ces formations. (H. Askri et al. 1982).

II.4.3 Lhydrogologie locale :

La rgion de Draria est situe dons une zone de formation du pliocne suprieure qui est

permable (calcaire grseux, calcaire construit, marne jeune, sable) au dessus duneformation du pliocne infrieur impermable (substratum), la carte hydrogologique de la

rgion dALGER montre la prsence d'une nappe libre dans cette rgion . (Figure. II.4)


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Figure II.4 :Carte hydrogologique de la rgion dAlger.[19]


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II.5 La climatologie :

Les donnes climatologiques fournies par loffice national de la mtorologie (O.N.M, Dar

ElBeida) entre 1995 et 2005 montrent que la rgion algroise est caractrise par un climat

mditerranen.Lanne peut se deviser, globalement, en deux grandes priodes :

Un hiver froid et humide ; Un t chaud et sec.

II.5. 1 La temprature :

Deux saisons dominent dans la rgion de Drarai ; une saison chaude qui s'tale de juin

octobre, o les tempratures moyennes de l'air varient entre 20 C et 27 C avec une

temprature maximale en aout et se rafraichissent en novembre et une autre saison qui

dbute en dcembre et s'achve en Mars, o les tempratures moyennes varient entre 11 C

et 18 C avec une temprature minimale en janvier.

Sur la figure suivante, nous pouvons apprcier la variation moyenne des tempratures

maximales et minimales entre 1995 et 2005.

Figure II.5 : Profil de variation des tempratures moyennes de l'air 1995-2005 [20]


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II.5.2 La pluviomtrie :

Draria, les pluies sont frquentes en automne et en hiver et diminuent ds la fin du

printemps et deviennent presque nulles en t.

Deux saisons humides se distinguent : l'une allant du mois de novembre au mois defvrier o la moyenne mensuelle maximale atteint 93 mm et l'autre plutt sche allant du

mois de juin au mois d'octobre avec un minimum de 1,95 mm.

Il existe cependant, une priode transitoire entre Mars et mai o les prcipitationsmoyennes varient entre 45 et 64 mm. La figure suivante indique les prcipitations annuelles

entre 1995 et 2005.

FigureII.6 : Prcipitations annuelles 1995-2005. [20]

II.6 Sismicit :

La wilaya dAlger est lune des rgions propices aux activits sismiques. En se basant sur

la sismicit historique, lAlgrie a t subdivise en quatre zones macrosismiques (RPA99

modifi en 2003) :

Zone 0 : sismicit ngligeable. Zone I : sismicit faible. Zone II : sismicit moyenne. Zone III : sismicit leve.


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Figure II.7 : Carte de zonage sismique de lAlgrie.[21]

La rgion de Draria est classe dans la zone III, et louvrage est considr comme courant o

dimportance moyenne qui correspond au groupe 2 :

Tableau 2: Valeurs du coefficient dacclration de zone selon le RPA99 ( version 2003).

Sur la base de ces deux informations, le coefficient dacclration sismique A est gale

A = 0,25 g.

Avec ; g=9,81m/s2 acclrations de la pesanteur.


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Synthse

la lumire des diffrentes donnes , on a dtermin que :

le terrain de Draria est constitu par deux formations ;Une formation du pliocne suprieur, en surface, qui correspond aux marnes, concrtions calcaires dont ltage est lAstien ;

Une formation du pliocne, en profondeur, qui correspond aux marnes, dont ltageest le Plaisancien ;

la prsence dune nappe libre ; une sismicit leve.

II.7 Les reconnaissances gotechniques :

L'tude gotechnique a t effectue par le laboratoire de lhabitat et de la construction

du centre L.H.C.C . Les sondages raliss sont les suivants :

Huit (8) sondages carotts ; Sept (7) sondages pressiomtriques ; Trent-huit(38) sondages au pntromtre dynamique.

Tableau 3 : les sondages raliss est les zones correspondantes sont rsum dent le tableau

suivant ;

zone type d'essais nombre d'essais appellation

Asondage carott 1 SC 01

pressiomtre 1 SP01

essai PDL(*) 8 De 01 08

Bsondage carott 3 SC 02/SC 03/SC 04

pressiomtre 2 SP02/SP04

essai PDL(*) 12 De 09 20

Csondage carott 1 SC 05

pressiomtre 1 SP 05

essai PDL(*) 4 De 25/28

Dsondage carott 2 SC06/SC07

pressiomtre 2 SP06/SP07

essai PDL(*) 11 de 29 34 et de 39 44

Esondage carott 1 SC08

pressiomtre 1 SP08

essai PDL(*) 4 de 35 38
http://www.google.dz/url?sa=t&rct=j&q=trent%20deux&source=web&cd=1&ved=0CCMQFjAA&url=http%3A%2F%2Fcf.dir.groups.yahoo.com%2Fgroup%2FLe_32%3Fv%3D1%26t%3Ddirectory%26ch%3Dweb%26pub%3Dgroups%26sec%3Ddir%26slk%3D4&ei=ohuHT5TXNeK-0QX8_MjNBw&usg=AFQjCNE4ueZrubgpAzcrtOPSvOZu0PhmJA&cad=rjahttp://www.google.dz/url?sa=t&rct=j&q=trent%20deux&source=web&cd=1&ved=0CCMQFjAA&url=http%3A%2F%2Fcf.dir.groups.yahoo.com%2Fgroup%2FLe_32%3Fv%3D1%26t%3Ddirectory%26ch%3Dweb%26pub%3Dgroups%26sec%3Ddir%26slk%3D4&ei=ohuHT5TXNeK-0QX8_MjNBw&usg=AFQjCNE4ueZrubgpAzcrtOPSvOZu0PhmJA&cad=rja


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II.7.1 Sondages carott :

Les sondages carotts raliss sur place selon limplantation nous ont permis de dfinir la

nature lithologique des diffrentes couches constitutives du sol en profondeur et de prlever

des chantillons pour des essais de laboratoire.

Les diffrentes formations rencontres sont interprtes et donnes sous forme de coupesappeles LOG DE SONDAGES , ces coupes sont donnes en annexe B.

Tableaux 4 : Les rsultats du sondage 01 sont rsums dans les tableaux et pour les autres

sondages, voire Annexe :

Numro de

sondageProfondeur Description

SC 01 00.20 m terre vgtale

0.2-3,00 m argile limoneuse marneuse bariole

3,00-8,00 m argile limoneuse peu sableuse peu graveleuse beige

8,00-9,00 m argile limoneuse sableuse beige (passage du sable consolid entre8.8et 9m)

9,00-10,00 m argile limoneuse marneuse sableuse bariole

10,00-12,00 m marne sableuse limoneuse grise bleutre

12,00-25,00 m marne gris bleutre

II.7.2 Les essais didentifications au laboratoire:

Quelle que soit lutilisation envisage dun sol, il est important de connaitre sa nature, sa

composition et la rpartition des grains de diffrentes tailles qui le compose. Les essais qui

conduisent cette tude portent le nom dESSAIS DIDENTIFICATION.

II.7.2.1 Les essais didentifications physiques

A) La teneur en eau naturelle W n : [22]On dfinit la teneur en eau W qui est pour un certain volume de sol le rapport de la masse

de leau la masse de la matire sche.

Pour mesurer la teneur en eau on prlve 50 g (de notre sol) on pse lchantillon sa

teneur en eau naturelle soit P le poids humide et Pd poids sec. On passe ensuite cet

chantillon ltuve jusqu ce que le poids reste constant. La teneur en eau est donne par

lexpression :

W n = P-Pd /Pd

Cette teneur en eau sera mesure selon la norme NF P 94 - 050.


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Photos (II.1) : Des chantillons dans ltuve.

B) Analyse granulomtrique : [23]L'analyse granulomtrique d'un sol a pour but de dterminer, en poids, la distribution des

particules des sols suivant leurs dimensions. De cette distribution rsulte la classification du

matriau. L'analyse granulomtrique s'obtient par deux oprations successives :

Le tamisage pour les particules de dimensions suprieures 80 m.

Lorsque le sol tudi comporte une quantit importante de particules infrieures cette

taille, on procde lanalyse sdimentomtrie. Lessai consiste laisser une suspension de

sol se dposer au fond dune prouvette pleine deau. Plus les grains sont fins, plus la vitesse

de dcantation est lente conformment la loi de Navier Stokes sur la vitesse de chute debilles sphriques dans leau.

La mesure de la densit de suspension des intervalles de temps variables permet de

calculer la proportion des grains de chaque diamtre.

Photo (II.2) : une srie de tamis. Photo (II.3) :la sdimentomtrie.


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partir de la courbe granulomtrique, deux coefficients de forme sont calculs pour

caractriser la distribution granulomtrique, soient :

-coefficient duniformit (Hazen) Cu=D60/D10.

-coefficient de courbure Cc=D302

/D10*D60.

Figure (II.8) : Courbe granulomtrique. [23]

Tableau 5 : Qualificatif de la granularit en fonction des facteurs d'uniformit et de courbure

C) Limites dAtterberg : [23]La dtermination des limites d'Atterberg est fondamentale dans le cas des sols fins, car elles

permettent d'valuer la plasticit.

Limite de liquidit (WL) : correspond la teneur en eau permettant un loignement desparticules suffisant pour annuler pratiquement les forces inter-particulaire ce qui leur

permet un dplacement relatif libre .


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PhotoII.4 :appareillages de Casagrande. PhotoII.5 :essais de limite de plasticit.

Limite de plasticit (WP) : corresponds la teneur en eau suffisante pour permettre unecertaine libert de dplacement relatif des particules, mais trop faible pour les loigner au

point de rduire fortement les forces de liaison entre elles.

Indice de plasticit (IP) : il mesure l'tendue de la plage de teneur en eau dans laquelle le solse trouve l'tat plastique, IP = WL WP.

Tableau 6 : Suivant la valeur de leur indice de plasticit. Les sols peuvent se classer comme

suit ;

Indice de consistance Ic : Il sagit dun indicateur driv

Ic = (wL w)/Ip


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35

Tableau 7 : tat de consistance du sol en fonction de Ic

Indice de liquidit IL : et donn par la formule suivante :IL = (w wp)/Ip

Tableau 8 : tat de consistance du sol en fonction de IL .

Tableau9 : relation entre le gonflement et la limite de liquidit (DAKSHANMTHY ET RAMAN

1973).Limite de liquidit WL Classification

0-20 Non gonflant

20-35 gonflement faible

35-50 gonflement moyen

50-70 gonflement lev

70-90 Gonflement trs lev

>90 gonflement critique

II.7.2.2 Essais didentification mcaniques :

) Essais cisaillement : [24]Il s'agit de dterminer les caractristiques mcaniques d'un sol en procdant au

cisaillement rectiligne d'un chantillon sous charge constante. L'essai de cisaillement permet

de tracer la courbe intrinsque du sol tudi, et de dterminer son angle de frottement

interne et sa cohsion C.


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36

Ces valeurs servent entre autres dterminer la contrainte admissible par le sol dans le

cas de fondations. L'chantillon de sol tudier est plac entre deux demi-boites qui

peuvent se dplacer horizontalement l'une par rapport l'autre. Un piston permet d'exercer

sur le sol une contrainte normale dtermine. La demi-boite infrieure est entraine

horizontalement vitesse constante. La force totale de cisaillement F est mesure l'aided'un anneau dynamomtrique fix la demi-boite suprieure. Un comparateur mesure la

dformation verticale de l'chantillon. L'chantillon subit donc un cisaillement direct

et rectiligne suivant un plan impos sur lequel on exerce une contrainte normale

dtermine.

Figure II.9 : Schmade la boite de cisaillement.[24]

B) Lessai oedomtrique : [25]Lessai domtrique consiste soumettre un chantillon dun sol fin et satur une

srie de surcharges verticales et de suivre lvolution des dformations verticale sen

empchant toute dformation latrale. Lchantillon de sol est plac entre deux pierres

poreuses qui permettent de draine le sol, dans une moule oedomtrique qui empche les

dformations latrales, on applique une srie de pression verticale et on suit lvolution des

dformations verticales du matriau en fonction de temps, laide des comparateurs.

Cet essai permet dtablir pour un chantillon donn deux types de courbes :

La courbe de compressibilit qui indique le tassement total en fonction de la contrainte

applique.

Les courbes de consolidation qui donnent le tassement de lchantillon en fonction du temps

sous lapplication dune contrainte constante.


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37

Figure II.10 : Cellule oedomtrique.[25]

Tableau 10 : Ordre de grandeur lindice de compression Cc :

Solsindice decompression Cc

Sable 0,01< Cc< 0,10Argile raide 0,10< Cc< 0,25Argile moyenne 0,25< Cc< 0,80Argile molle 0,80 < Cc< 5,50Argile normalement consolide 0,2 0,5

Argile de Mexico 7 10

Argile organique 4 et plus

Tourbes de 10 15

II.7.3 Classification des sols :

Pour rsoudre les problmes de mcanique des sols, il est important de caractriser un sol,mais aussi de les classer, c'est--dire de les mettre dans un groupe ayant des

comportements similaires.

Il va de soi quune telle classification ne peut tre base que sur des corrlations empiriques,

elles-mmes bases sur une grande exprience.


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38

II.7.3.1 La classification L.C.P :[26]

La classification des laboratoires et des ponts et chausses sappuie essentiellement sur

lanalyse granulomtrique et sur les caractristiques de plasticit de la fraction fine,

complte par des essais trs simples (couleur, odeur, effets de leau... etc.).

II.7.3.1.a Sols grenus :

La classification des sols grenus se fait par la granulomtrie et les limites dAtterberg, elleprcise dans le tableau ci-aprs :


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39

II.7.3.1.b Sols fins : [26]

La classification des sols fins utilise les critres de plasticit lis aux limites d atterberg, elle

prcise dans le diagramme de plasticit diagramme de Casagrande

Selon la position dans le diagramme du point reprsentatif ayant pour abscisse la limite deliquidit, et pour ordonner lindice de plasticit, on dfinit quatre grandes catgories

principales :

les limons trs plastiques Lt

les limons peu plastiques Lp

les argiles trs plastiques A t

les argiles peu plastiques A p

Figure II.11 : labaque de casagrande. [26]

A17 : ligne A du diagramme de plasticit.

* Tableau 11 : Les rsultats des essais didentificationsont rsumsdans lannexe (A).

II.7.3.2 Application de la classification LCP :

Zone A :a) Essais didentification physique :

Les essais dterminant les caractristiques physiques de sol ont donn les rsultats suivants : Les analyses granulomtriques et de sdimentomtrie indiquent un pourcentage de 89 98% dlments dont le diamtre est infrieur 80 m et 14 22 %dlments dont lediamtre est infrieur 2 m.Le pourcentage des grains fins est dominant, ce qui permet de classer le sol dans la catgoriedes sols fins.La densit sche des argiles varie =1.61 1.88 t/m3.

La limite dAtterberg wL=48 53 %(gonflement lev).

Ip =23 26 %


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Selon la norme XP P94-011, le sol est class dans la catgorie des argiles minrales peu

plastiques trs plastique daprs labaque de Casagrande.

Figure II.12 : Classification de sol la zone A .

b) Essais didentification mcaniques : Essais cisaillement :

La cohsion c = 0.27 0.52 bar

Langle du frottement interne des grains = 18 19

Essais de rsistance la compression simple : pour les argiles Rc=3.91 19.08 bars (le sol est class dons la catgorie des sols

meubles s3 ). Essais de compressibilit loedomtre :

Coefficient de compressibilit Cc=10.63 17.61 %(argile raide)

Coefficient de gonflement Cg=2.74 4.11%

Pression de pr consolidation Pc=0.67 1.13 bars.

Zone B :a) Essais didentification physique :Les essais dterminant les caractristiques physiques de sol ont donn les rsultats suivants :

Les analyses granulomtriques et de sdimentomtrie indiquent un pourcentage de 68

97% dlments dont le diamtre est infrieur 80 m et 07 28% dlments dont le

diamtre est infrieur 2m.

Le pourcentage des grains fins est dominant, ce qui permet de classer le sol dans la catgorie

des sols fins.

La densit sche varie =1.68 1.85 t/m3.

La densit du sable consolid est 2.42 t/m3.

La limite dAtterberg WL= 39 56 %(gonflement lev).

Ip=19 28%.


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plastiques trs plastique daprs labaque de Casagrande.

Figure II.13 : Classification de sol la zone B .

b) Essais didentification mcanique :

Essais cisaillement :Essais CD Essais CU

La cohsion C ; c=0.30 bars. c=0.19 0.73 bars.

Langle du frottement interne des grains ; =14 =12 19

Essais de rsistance a la comprissionsRc0,76-4.44 bars. (Le sol est class dons la catgorie des sols meubles s3 ).

Rc362.7 bars pour les sables consolids.

Essais de compressibilit loedomtre :Coefficient de compressibilit Cc=8.64 16.94 % (argile raide avec des sables)

Coefficient de gonflement Cg=2.63 5.21 %

Zone C :a) Essais didentification physique :


97% dlments dont le diamtre est infrieur 80 m et 9 15%dlments dont le

diamtre est infrieur 2m.


des sols fins.

La densit sche des argiles varie de 1.60 1.72t/m3.

La limite dAtterberg WL 38 54 %(gonflement moyen lever).

Ip=19 27 %


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plastiques daprs labaque de Casagarnde.

Figure II.14 : Classification de sol la zone C .


Essais cisaillement (CD dans le tuf) : La cohsion c=0.48bar

Langle du frottement interne des grains =13 Essais de rsistance la compression simple :

Rc=1.62 3.07 bars.

Essais de compressibilit lodomtre :Coefficient de compressibilit Cc=15.28 19.60 % (argile raide).

Coefficient de gonflement Cg= 3.34 4.50 %

Pression de pr consolidation Pc= 1.87 1.89bars.

Zone E :a) Essais didentification physique :


98 % dlments dont le diamtre est infrieur 80 m et 16 28 %dlments dont lediamtre est infrieur 2 m.


des sols fins.

La densit sche des argiles varie = 1.59 1.74 t/m3.

La limite dAtterberg WL (gonflement lev) de 52 55 %

Ip = 26 28 %.

Selon la norme XP P94-011, le sol est class dans la catgorie des argiles minrales trs

plastiques daprs labaque de Casagarnde.


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Figure II.15 : Classification de sol la zone E .


Essais cisaillement : La cohsion c=0.19 0.50 bar

Langle du frottement interne des grains = 13 15 Essais de rsistance la compression simple : Rc= 1.62 3.07 bars. Essais de compressibilit loedomtre :

Coefficient de compressibilit Cc=14.6222.92% (argile raide).

Coefficient de gonflement Cg=1.974.61%

Pression de prconsolidation Pc=0.99 1.85 bars.

II.7.4 Les essais in situ :

II.7.4.1 Essai pressiomtrique : [27]

Lessai pressiomtrique est un essai de chargement du sol en place . Il consiste dilater

radialement au sein de sol une sonde cylindrique et dterminer la relation entre la

pression impose et le dplacement de la paroi de la sonde . Cet essai permit de dterminer

diffrents niveaux les paramtres sauvant :

Pl: pression limite.

Ep : module pressiomtrique.

Il permet aussi :

Dapprcier la succession des couches de sol et ventuellement leur nature ;

De dfinir laptitude des terrains recevoir certains types de constructions et dorienter le

choix des fondations douvrages ;

De dimensionner les fondations ;

Dvaluer les dplacements des structures en fonction des sollicitations auxquelles ellessont soumises.


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44

Figure II.16 : Le pressiomtre [27]II.7.4.2 Essai de pntration dynamique : [27]

Lessai de pntration dynamique est un essai gotechnique qui teste le terrain en place et

fournit une caractristique du sol dnomme rsistance dynamique. Il consiste mesurer

lenfoncement dune pointe soumise une nergie de battage.

Lessai de pntromtre dynamique permet dapprcier :

La succession de diffrentes couches de terrain ;

Lhomognit dune couche ou prsence danomalies ; La position dune couche rsistance dont lexistence est dj connue.

Figure II.17 : Pntromtre dynamique.[27]


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45

Tableau 12 : Classification des sols daprs Mnard

types sols Ep(Mpa) pl(Mpa)

Vases et tourbes. 0,20-1,50 0,02-0,15

Argiles molles.. 0,50-3,00 0,05-0,30Argiles plastiques.. 3,00-8,00 0,30-0,80Argiles raides 8,00-40,0 0,60-2,00Marnes. 5,00-100 0,60-6,00

Sables vaseux 0,50-2,00 0,10-0,50Limons 2,00-10,00 0,20-1,50Sable et gravier 8,00-100 1,20-50,0

Sables sdimentaires 7,50-40,0 1,00-5,00Roches calcaires 80-20 000 3,00 plus de 10Remblais rcents.. 0,50-1,00 0,05-0,30remblais anciens / /

Remblais graveleux rcents biencompacts..

10,0-15,0 1,00-2,50

II.7.4.3 Application de la classification par les essais in situ :

Essai pressiomtriques : partir de lanalyse des rsultats des sondages pressiomtriques(annexe B) et en corrlation avec le Tableau 12, on dduit le tableau suivant : Tableau 13

Profondeurs

(m)

pressionslimites (bars)

Ep(bars) Ep/pl Classe type

zoneA

4,00-6,00 4,85-6,61 45,28-54,85 8,37-10,27 argile plastique normalement consolid

6,00-9,00 4,41-5,65 35,91-34,91 6,28-7,95 argile plastique sous-consolid

9,00-13,0 0,91-2,53 4,07-18,66 3,40-7,8 limons sous-consolid altr

14,00-30,0 16,9-46,84 138,5-829,4 7,98-17,71 marnes sur consolid

zoneB

1,50-4,0 10,14-11,30 184,92-197,3 17,13-17,46 Argile raide sur consolid

4,00-9,0 8,00-12,65 80,81-104,7 7,62-10,14 Argile raide normalement consolid



zoneC

2,00-7,00 11,03-16,32 72,8-146,85 5,01-9,18 Argile raide normalement consolid

10,00-12,00 7,90-47,13 64,04-1430,93 8,11-30,36 Argile raide consolid

14,00-16,00 17,26-47,13 168,8-964 9,40-30,36 marnes sur consolid

zoneD

2,00-6,00 3,38-6,48 34,77-54,73 6,73-10,29remblai+argile

plastiquenormalement consolid

7,00-9,00 2,12-9,91 6,26-17,28 2,05-7,05 argile molle alttr

12,00-20,00 15,00-46,60 61,73-1502,8 9,21-30,87 marnes sur consolid

zoneE 3,00-10,00 4,00-8,78 28,71-79,88 4,61-9,20 argile molle sous-consolid

10,00-20,00 12,56-34,81 79,88-247,39 6,00-15,51 marnes normalement consolid


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Essai de pntration dynamique : partir de lanalyse des rsultats de pntromtre dynamiques et en corrlation avec les

logs des sondages (voir annexe B), on dduit le tableau suivant : Tableau 14

ZONE Nl'essai profrefus Description

A

p1/p2/p3/p4/p5/p6

07-11m les refus enregistrs sont dus soit au sablegrsifi, soit une couche marneuse trscompacte sature d'eau ou un passagedu tuf dur,

p7 14,8 m

p8

l'eau a t dtecte 12 m (p08)et 6 m (p07),

le sol est homogne de point de vue rsistance,

la couche du tuf est caractrise par des faiblesrsistances l'nergie de battage.

des pics de rsistance ont t enregistrs, signalant des passages d'argile graveleuse

B

p12p13/p14/p15/p16/p17/p20

11-16m les refus enregistrs sont dus soit au sablegrsifi, soit une couche marneusetrs compacte sature d'eau ou un passagedu tuf dur,

p09/p10/p11/p14/p19

8-10m

P18aucunrefus

le sol est homogne de point de vue rsistance

la couche du tuf est caractrise par demoyennes rsistances l'nergie de battage

des pics de rsistance ont t enregistrs,signalant des passages d'argile graveleuse

C p25/p26/p27/p28 11-13m

DDe 29 33 et 39

44aucunrefus


la couche du tuf est caractrise par de faibles moyenne rsistance l'nergie de battage


E

p36/p37/p38 aucunrefus

refus enregistrs, sont dus au sable grsifiou bien un passage du tuf dur


p35 6,8

la couche du tuf est caractrise par demoyennes rsistances l'nergie de battage



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II.8 Les coups gotechniques :

Zone ALe terrain est form dune couche dargile limoneuse marneuse (avec des passages sableux

peu graveleux) paisse de 10 m, et surmontant une couche de marnes grises paisse de plus

de 15 m, le niveau de la nappe est 12m par rapport au terrain naturel.

Figure II.18 : Coupe gotechnique de la zone A

Zone BLe terrain est form dune couche dargile limoneuse marneuse (avec des passages sableux

peu graveleux) dpaisseur variable 6 12 m et surmontant une couche de marnes grises.

Figure II.19 : Coupe gotechnique de la zone B


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Zone CLe terrain est form dune couche tuf beige gris (avec des passages sableux peu graveleux)

pais de 14m ,et surmontant une couche de marnes grise paisse.

Figure II.20 : Coupe gotechnique de la zone C.

Zone DLe terrain est form dune couche argile limoneuse peu graveleuse argile limoneuse grise

brune (avec des passages sableux peu graveleux) paisse de 11 m et surmontant une

couche de marnes parfois sableuse grise bleutre paisse.

Figure II.21 : Coupe gotechnique de la zone D.


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Zone ELe terrain est form dune couche dargile marneuse limoneuse sableuse paisse de 7 m et

surmontant une couche de marnes grises bleutre paisse. Le niveau de la nappe est 8m

par rapport au terrain naturel.

Figure II.22 : Coupe gotechnique de la zone D

II. 9 Conclusion :

Nous pouvons conclure les points suivants :

La consultation prliminaire de la carte gologique de la rgion dAlger permit en vidence

deux formations, savoir :

Une formation du Pliocne suprieur, en surface, qui correspond aux marnes beigebrun, concrtions calcaires dont ltage est lAstien.

Une formation du Pliocne, en profondeur, qui correspond aux marnes grises, raideset fissures, dont ltage est le Plaisancien.

La carte hydrogologique de la rgion dALGER montre la prsence d'une nappe libre dans

cette rgion (nappe des plateaux mollassiques).

Daprs les essais raliss (in situ et au laboratoire) et on se basant sur la classification LCP,

le sous-sol est constitu, de manire gnrale, par des sols fins ; une couche de limons

sableux argileux gonflants argiles limoneuses sableuses peut gonflant avec des passages

grseux (tuf),dpaisseur variable caractrise par une faible rsistance (a la pointe et au

pressiomtre) c'est--dire (capacit portante faible), le tout repose sur un substratum

marneux compact de bonnes rsistances avec une profondeur variable.


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III.1 Introduction :


considrer :

La capacit portante et le tassement . Dans ce chapitre on devra se proccuper

danalyser la capacit portante du sol pour les cinq zones, c'est--dire s'assurer que lescouches du sol support sont en mesure de supporter la charge transmise par la fondation

(charge de btiment). Deuximement ,on choisit le type de fondation qui assure la transition

des charges de la structure et la stabilit de btiment. Finalement, on doit vrifier les

tassements sous les fondations.

III.2 La capacit portante des fondations superficielles : [28]

Deux mthodes sont dveloppes dans ce qui suit : les mthodes partir des essais de

laboratoire, c'est--dire partir de la cohsion et de langle de frottement (mthode

classique C et, et les mthodes partir des rsultats des essais in situ, cest dire partir de la pression limite Pl ou la rsistance de pointe qc du pntromtre dynamique.

Nous allons dterminer la capacit portante par l'tude le plus simple, celui d'une semelle

filante de largeur B reposant sur un massif homogne horizontal. On supposera, de plus, que

la charge Q qui agit sur la fondation est verticale constante, et s'exerce dans l'axe de la

semelle. La fondation est enterre dans le massif une profondeur D. On exerce sur la

fondation une charge verticale croissante jusqu' une certaine valeur Q pour laquelle

lquilibre plastique apparait dans le sol de fondation (figure (III.1)).

Figure (III.1) : quilibre des terres sous la fondation. [28]

On constate qu'il s'est form, directement sous la fondation, un coin triangulaire AOA' enquilibre surabondant, solidaire de la fondation dans sa pntration au sein du massif. Lescts OA et OA' du coin sont orients suivant l'angle par rapport l'horizontale.Ce coin refoule les terres de part et d'autre du massif et les parois OA et OA' de longueur l,agissent comme de vritables crans de butes qui doivent quilibrer le poids du coin OAA'

not W et la charge Qtransmis par la fondation.
http://www.google.dz/search?hl=fr&client=firefox-beta&rls=org.mozilla:fr:official&sa=X&ei=D5XKT4ngFJHDtAbAguHrBg&ved=0CAQQvwUoAA&q=deuxi%C3%A8mement&spell=1&biw=1366&bih=622http://www.google.dz/search?hl=fr&client=firefox-beta&rls=org.mozilla:fr:official&sa=X&ei=D5XKT4ngFJHDtAbAguHrBg&ved=0CAQQvwUoAA&q=deuxi%C3%A8mement&spell=1&biw=1366&bih=622


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La force de bute se dcompose en une force de cohsion C = Cl port par OA et une forcede frottement Pp doblicit.On suppose de plus que le sol situ au-dessus de l'horizontale AA' de la base de fondation(surcharge ou remblai) n'agit que comme une surcharge verticale constante, d'intensit DL'quilibre du coin OAA' conduit crire l'quation suivante :

Q+W= 2Pp cos( -) + 2 Cl sin \O W reprsente le poids du coin et Qla charge de rupture de la fondation.

III.2.1 Mthode des essais aux laboratoires : [28]

Aprs les diffrentes substitutions dont nous ne jugeons pas ncessaire de prsenter, nous

obtenons l'expression brute de la capacit portante ultime qu :

La formule de Terzaghi u= . . + . . + . (2)

qu : c'est la capacit portante ultime unitaire

D : profondeur de la base de fondation par rapport au terrain naturel

B : largeur de la semelle

:poids volumique du sol de fondation: poids volumique du sol au-dessus de la fondationLes trois coefficients N, Nq, et Ncne dpendent que des angles et. On les appelleles facteurs de capacit portante.

Nest le terme de surface.Nq est le terme de profondeur.Nc est le terme de cohsion.

Les valeurs de ces trois facteurs de portance sont tabules en Annexe (B)

C = cohsion du sol sous la base de la fondation en unit de pression

= angle de frottement interne du sol. La valeur minimale de est donne par :=

+

Selon Caquot et Kerisel.

Prandtl propose pour le calcul des facteurs de portance les formules suivantes :

=

N

= 0 , Nq = 1,Nc = 5.14

N= 2(Nq+1) tg , Nc= , =

+

1.Milieu frottement :

semelle filante de largeur B

qu=2

+ + ; avec =D+ + ( ) + / (3)

qad est la contrainte admissible


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semelle isole

qu= (1 0.2 )2

+ + (1 + 0.2 ) . =D + .

+ ( ) + ( + .

) / (4)

2.milieu cohrent

Semelle filante de largeur B :

=D+( 5.14 ) semelle isole

=D +( + . ) / Radier

qu= (1 0.2 )2

+ + (1 + 0.2 )

= . + ( + ). . + . . + . . )/ (5)

III.2.2 Mthode du pntromtre dynamique : [29]

Calcul de la rsistance dynamique de pointe La rsistance de pntration dynamique la pointe est donne conventionnellement par

l'expression suivante connue sous le nom de Formule des Hollandais

qp= .

+ (6)

qp :rsistance dynamique la pointe en Pascal (Pa = N/m2) ;m : masse du mouton en kilogrammes (masse frappante) ;

g :acclration de la pesanteur en m/s2 ;

H : la hauteur de chute libre du mouton en mtre ;

A : l'aire de la section droite de la pointe en m 2.

e : l'enfoncement correspondant au nombre de coups N, en mtre (en gnral e est

constante et gale 0.20 m)

N : nombre de coups ncessaires l'enfoncement e

m' : est la masse cumule, exprime en kilogramme, de l'enclume et de la tige-guide, si celle-

ci est solidaire de l'enclume et du train de tiges (masse frappe). Sanglerata recommand pour lvaluation de la contrainte admissible pour une fiche de

la fondation au moins gale la largeur de fondat

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analyse capacité portante du sol