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BUREAU DE RECHERCHES G~OLOGIQUESET MINIËRES
SERVICE G~OLOGJQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cédex - Tél.: (38) 63.80.01
PROJET DE COMMU~ICATION
APPLICATION DE LA PEDOLOGI~ A LA CARACTERISATION
GEOTECHNI0UE DE QUELQUES.SOLS FINS DU SENEGAL
par
Département génie géologique
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cédex - Tél.: (38) 63.80.01
Texte revu et corrigé
•
RES UME
APPLICATION DE LA PEDOLOGIE A LA CARACTERISATION
GEOTECHNIQUE DE QUELQUES SOLS FINS DU SENEGAL
L'u{ilisation des données pédologiques et en particulier
des cartes pédologiques pour obtenir des informations géotechniques,
est rendue en général difficile parce que les classifications géotech
niques et pédologiques sont construites sur des principes différents.
L'étude en laboratoire des caractéristiques physico-chimiques
et mécaniques de types de sols fins sélectionnés selon leur classification
pédologique, a permis pour les sols sénégalais de mettre en évidence des
corrélations qui rendent possible l'interprétation des unités de l~ clas
sification pédologique en terme de comportement géotechnique. En plus.
dans certains cas, pour des sols contenant de la montmorillonite, l'iden
tification pédologique est plus rapide et permet mieux de prévoir le com
portement géomécanique du sol que les corrélations classiques en géotechnique
entre caractéristiques d'identification (teneur en eau, granulométrie,
limites d'Atterbcrg) et comportement mécanique (essais Proctor et CBR)
•
SUMH.~RY
USE OF PEDOLOGY TO ENGINEERING
CLASSIFICATION OF SOME FINE GRADED SOILS OF SENEGAL
The ~se of pedological data, and especially of pedological
maps to get engineering data is difficult because geotechnical and
pedological classifications are not based on the same grounds.
A laboratoy survey of engineering characteristics of sorne
types of fine graded senegalese soils chosen by taking into account
their pedological classification made it possible to derive somme
correlation between the two classifications.
In addition, this survey seems to show that pedological
identification of sorne type of soils as vertisol is easier and
cheaper than geotechnical identification and is better correlated
with mechanical properties such·as CBR ar.d PROCTOR tests.
1 - INTRODUCTION
La pédolog~e et la géotechnique ont un même domaine d'étude en
commun : le sol. Pourtant, les objectifs, les méthodes d'analyse) les
concepts sont si différents dans chacune de ces disciplines, que rares sont les
études routières qui tirent tout le parti possible des données pédologiques dis-
ponibles, notamment des cartes pédologiques et des classifications basées sur
les caractéristiques physico-chimiques et la genèse des sols.
Une autre raison de cet état de fait est que, dans les pays développés
où la technique routière a pour objet la ccnstruction de routes à fort trafic,
l'application des étude~ pédologiques est réduite puisque:
- les terrassements (déblais, remblais) sont suffisamment importants
pour que le plus souvent le niveôu de la plate-forme de la route ne
soit pas, géométriquemen~, dans la frange des matériaux superficiels
qui sont le domaine de la pédologie ;
- le corps àe chaussée est fait à partir de concassés souvent stabili
sés au ciment, au bitume ou au laitier
- l'épaisseur du corps de chaussée, couche anti-gélive éventuellement
comprise, est assez grande pour absorber la majeure partie des contrain
tes (normales et de cisaillement) engendrées par le trafic et réduire
ainsi l'influence sur la pérennité de la route de la nature du sol de
plate-forme.
En pays en voie de développement, la situation est totalement diffé
rente. Le plus souvent pour des raisons économiques et d'adaptation des struc
tures de chaussée à un trafic relativement faible, on a :
- une route qui colle au t er-r-ain
- un corps de chaussée fait à partir de matériaux naturels
veleux argileux) etc. ;
- une épaisseur de chaussée inférieure à 40 cm.
sable, gra-
En outre) même si des terrassements sont nécessaires, le niveau de la
plate-forme reste en général dans le domaine étudié par la pédologie, car le
développement des profils de sol peut atteindre plusieurs mètres du fait des
processus d'altération de la roche-mère e~ région tropicale et équatoriale.
Des études géotechniques spécifi~ues ont été consacrées aux sols des
pays tropicaux de l'Afrique de l'Ouest. L'examen de la littérature tech~ique
montre que deux catégories de sols ont surtout été étudiées ;
- les latérites et les sols latéritiques et cela parce qu'ils couvrent
géographiquement la majeure partie de l'Afrique de l'Ouest, et que
les matériaux ~e viabilité les plus 'économiques sont souvent des hori-
zons gravillonna ires des sols latéritiques [ATLAN 197~) -LYON
ASSaC. 1971-,-GIDIGASU 197'++--- - -- - .. --_.
les ,argiles noires tropicales ou "black cot:ton soil" (vertisols en
classification française» qui sont des sols gonflants posant de diffi
ciles problèmes d'utilisation (~ROCHE' 1973, STEPHEN 1953, UPPAL 1965]
Dans les études les plus récentes, la genèse des sols est utilisée
comme un des critères permettant de comprendre leur comportement mécanique. Mais
il est rare que cette meilleure compréhension conduise explicitement à des recom-
mandations pratiques. L'étude de -LYON sicnale bien cette difficulté en
notant que "les connaissances scientifiques détaillées sur les proces::;u:; d'ûllé:-a
tion sont utiles à l'ingénieur en génie civil à peu près de la même manière que la
connaissance de la chimie du ciment est utile au développement des principes et de
la pratique du béton armé ll•
L'~tude présentée ici s'est donn6e comme objectifs de guider le géo
technicien qui souhaite utiliser les données pédologiques disponibles au Sénégal.
La méthode employée a pté :
..~
- ~ -
.1) d'étujier en laboratoire les cé·ractéristiques physico-chimiques des
types de sols fins (sélectionnés en fonction de leur classificGtion
pédol~gique, leur texture, la nature de leurs miné~aux argileux, de
façon à être représentatif de la majorité des sols rencontrés au
Sénég31) et ,de réaliser. parallèlement des essais géotechniques clas~
siques d'identif~cation (granulométrie, limites àlAtterberg) et de
portance (CBR) ;
2) de présenter et ordonner ces rés~ltats expérimentaux en établissant
les corrélatioméventuelles entre données physico-chimiques et données
géotechniques ;
3) de définir alors com~ent doivent être grou?ées les unités èe la clas-.sific3tion ~édologique pour obte~ir des cat'égories de matériaux ayant
, .
des propriétés géotechniques sem~lables.
. ' 1
2 - SELECTION CES ECHANttLLONS DE SOLS ETUDIES
Le t~bleau l donne la classificdtio~ pédologique des sols étudiés, et
la figure 1 donue les sites de prélèvement. La classification utilisée est la clas
sification française [çPCS, 1967 ] . On po~rra,'pour juger de l'extensio~, au Séné
gal, des zones couvertes par ces sols, se reporter à la carte pédologique du Séné
gal au 1/1 000 000 [MAIGNIEN, 1965} . En fêit, ces sols couvrent environ 60 %du
territoire Sénégalais, ce qui justifie en èehors de toute considératiori méthodolo-1
gique, le~r étu~e détaillée.
L~s r~gles et les méthodes de la classification p~dologique française sont
données en particulier par AUBERT G.(1965~, AUBERT G., BOULAINE J. (1972), DUCHAU
fOUR (l~70).
La cl~ssification 8~otechnique utilis6e cst celle du LPC (I~ancc). Les
méthodes d'essais sont décrites par PELTIER R. (1969).
L'examch. de la d~marche du class~ficateur en pfdologie et e&otcchnique
fait 'ressortir les faits suivants, qui Son: essentiels pour com~rendre en quoi ces
deux systèmes )euvent ~!re complémentaires.
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ClA~SIFiCATJO~ OES S0~S [TUDIES
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°t s de pr~lèvemcnts1 - Carte des Sl cFigure
- la clëssification géotechnique e~t basée sur quelques caractéristi
ques propres du mat~riau. Celui-ci est te~té essentiellement pa~
des essais physiques et mécaniques. Peu importent l'origine et l'his
toire de ce ~atériau
- la classification pédologique, GLent à elle, prend en compte l'en
semble des caractères i~~rinsèques du sol per~éttant d'en cornpre~dre
sa formation et son évolution. Parmi ceux-ci, la nature àu ~atériau
n'int~rvient bien souvent qu'à un niveau mineur de la classification
la famille. Qui plus est, l'ident:fication à ce niveau n'est pas né
~essairement celle"èu matériau-sol (bien que cela soit souve~t le cas,
pour les sols tropicaux où la :roche-mèrc est à grande profondeur) mais
peut-être c~lle de la roche-mère. Enfin, pour de nombreux types de sols,
.- des variations texturales importantes sont observées dans le profil, si
bien que 13 d6firiition du matériau ne cohcerne alors que les horizons. . .
de profondeui~et non pasl'~nsemble du ppofil:
3 ~ METHODES D'ANALYSES
3.1 - Analyses physico-chimiques
Les déterminations physiques et chimiqJes sont celles effectu~es dans
les laboratoires de pédologie de l'ORSTOH (PELLOUX, 196~
l:ou~ ne pré~crlt~rons ici que li:!:; car-ac t êr i s t i quo s les p.Lus i:r.?ortantes
du sol
- la:te~eur en argile T limon fin (A+ Lf) % qui représente l'ense~ble des
particules de taille inférieure 3 0,02 mm ;
- la teneur en eau du sol ~ deux p~tentiels 'hydriques, pf 2,5 et pF 4~2,
correspondant r-es pe c t i vc.nerrt à une est imat ion de la "capacité au champ"
et du "point de flétrissement permar.ent "
- le pH
- les teneurs en matière organi~ue MO et calcaire actif CaC03 ;
•l~ ca?acité d'échange cationique CEC est l'aptitude du sol ; ~ixer les
cations., La CEC varie avec les, teneurs en matière organique, en argile
et, aussi, avec la nature des argiles .. J.
r :
"
Pour l'ensemble des notions et d~ter;nination3 co~cerr.ant le pF, la capa
cité au champ, et le point de fl~trisse~cnt pcr~onent, nous renvoyo~s le lecteur à
BO::1ŒAU et SOUCHŒR (1979). llous rappelor.s que :
- par définition ~ = log P, P = pression üppliquée au sol et exprimée
en cm de hauteur d'eau.
Les pf sont déterminés au laboratoire à l'aide d'une presse à membra~
~ur échantillons de sol remanié; ainsi, les teneurs en eau d'un sol
pf 2,5 et pf 4,2 représentent respectivement l'hLmidité conservée pa~
1·' échantillon préalablement saturé en eau et soumi s à des pressions
d'er.viron 0,3 et 16 atmosphères.
la capacité au charr.p est la capacité de rétention du sol en plüc~ po~
l'eau et se mesure après innondation et ressuyage du sol. Cette déte~
mination qui se fait sur le terrain, demande beaucoup de temps et de
nombreuses répétitions. Aussi, pour les études de routine, lui préfè
re-t'on la détermination d'un pf, préùlablcmcnt défini en fonction dL
type de sol (en général pf 2,5) ;
- u .
- le point de fl6tri~sement Dcrm~ncnt est d~fini statiquement comme la
teneur en.eau du sol à pF 4.2 (16 atmosphères). Il représente la li
mite inférieure de l'eau utilisable par les plantes.
3.2 - Analyses minéralogiques.t,
Les méthodes d'extraction et de d6tcrmination des minéraux krgileux sont
celles du laboratoire de Géologie de l' ORSTOr·: (Centre de Dakar). Le d i f fr-e c tomè tr-e
est un ...odèle RIGAKU, Geir;cr. FIc;.: 2031. Sur ces not ions nous renvoyons Le lecteur
~ l'ouvrage de Cf.ILLERE et HSIIIH (1963),.
.. La détermin.ation des minéraux argileux est effectuée à l'aide d'un dif-
fractomètre à raj'ons X sur la fraction argileuse du sol. Celle-ci est extraite
par sfdimentation dans'~'eau, après destruction de la matière or~aniqu~ et élimi
nation des sels et du c~rbonate de calci~~. Pour une meilleure co~paraison des ar
giles, celles-ci sont syst(mati~~ement rendues ma~n~siennes.
Les dia3r&~rneS RX obtenus permettent une détc~ioation sem~-quantitative
des proportions relatives des différentes argiles (kaolinite, illite, montworillo
nite, attapulgite, etc.) présentes dans les échantillons.
3.3 - Analyses géotechni ques;
- L'indice de plasticité
:
wL Li.n i te de iiquidité
w limite de plasticitép
l est la différencep
l = w - wP L P
L'essai Proctor a pour objet de préciser pour un sol donné ct un cornpùC
tace n6rmdli~6, l'influence ~el~ teneur en cau. Le sol étudi6 est compa
té, selon les normes définies, au moyen d'une da~e, à différentes teneu~
en eau w. On mesure chaque fois la densité sèche du matériau compacté et
on trace la représentation.grëphique de la variation de Yd
en fonction d
w.
Cette courbe dite "courbe Proctor" est une courbe en cloche qui présentE
un point haut: pour une énergie de compactage donnée, il existe une teneur en eaL
Optimale Wop qui permettra d'obtenir une densité raaxime Le dp. Teneur en (;:~!; :'p1 i rns
le et densité ~,(;ch(: rr.ax imal.o sont les '_.n'ilctérist i qucc Pr-o c t or- du s':Jl ôtud i é ,
'.
Il existe deux essais Proctor, correspondant à des énergies de co~pacta&e diffé
rentes. L'es~aidi~ Proctormodifié est celui où l'énergie de compactage cst
plus grande.
- Le Californian Bearing Ratio ou CBR ~esure l'aptitude du sol b serVIr
de support ~ une route~ ~u ~ i~reutilis~en mat§riau de viabilité .
..Il s'agi~ d'un essai empirique. L'éch3ntillon de sol étudié est
compact6 dans un moule (moule CBR, de dian~t~e 15,2 cm et de hauteur 15,2 ~m)
après. avoir été amené b u~e teneur en eau homogène et bien définie .
. Il est ensuite poin~onné et on déduit de la pressio~ n5cessaire ~
ce-poinçonnement (~es .rnodalit€s du poinçonnement sont normalisées) un indice
qui caract6risi la qualité routière du matériau daris l~s conditions de compaci
té et de teneur en eau .~~ l'essai. ,Les va~eurs CBR:donn~es dans ce rap?ort cor
respondent J un essai e~~cuté ~u~ un matériau compacté ~ la teneur en eau de
L'opt imun Proe.:r,l' nod i f i ê , à une densité [;3alc ::. 95 % de la àe ..sit6 op t iraa Le
Pr-oc tor- i:':oridifé el: s oum i s à une I.nb Ib i t i on pendant 4 jour:::.
4 - RESULTATS
Les résu~tats sont port6s dans le tableau 2 où les matériaux analysés
ont fté classés en trois séries selon la '~inéralogie de la fraction a;gileuse.
Série 1: présence uniquement de kaolinite (K) et éventuellement
cl 1 illi t'e (I).
Série 2: présence simultanée de kaollnite (K), illite (1) et de
rnontmori:lonite (H), avec dominance ~e (K + 1)
(K + 1) ~ > (M.+ divers) %.
Série 3: présence simultanée de kaolinite (K), il:ite (1) et de
montmo~i:lonite (M), avec dominance de (M)
(K + 1) ~ < (M + divers) %h
A l'int€ricu~ 'de chaque série, les éch~~tillons sont classés selon leur
granulométrie (tenEurs croissantes en A + Lf du début à la fin de la série).
TABLEAU ZRESULTAT DES MI.\LYSES l'ItYS1CO-CH1H1QUE')
CM.\CHRIc:.rlt}U[S PIIYStCO-CIIIMIQU(S, ~llr,lR,\ll)GIC)U[S ll' ~1(CA:IlC)!I(S OlS SOLS (TUOIES
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n.d .• 1"'1\ dus~
(-) • 1-.:5 t r ... t s indiquent les valeur, I,rolt 14Iu\.·lIh.:nt é~o11t:sJ z ê r o , llu 1h":Ift~ ordre que 1.. p r é c i s i ou e t 1.. -':SUf.e.
1 ~. -
l;ous é t ud.i.cr-ons •.en fonction cl ... la texture, pour les trois Sé:-ÏE:5,
les variations de teneur en eau à l'optiffi~~ Proctor wop,de la densité à l'opti
mum Proctor dp' de l'ind~ce de plasticité I p et de l'essaiCBR. Les sols très
. sableux [(A + Lf) <la %] eh raison de leur comportefficnt très particulier et
du faible nombre d'échantilions ?nalysés, ne feront pas l'objet de cOÜo~entaires
ici.
.f.'
4.1 - Corrélation entre teneur en eau à l'optimum Proctor wop densité optimale
Proctor' dp et le pourcentage de particules de taille inférieure à O,02~
Pour une valeur h ~ Lf = 15 %e~viroD'~opprfsente ~n ~~n~~~~ et·d unp
maximum. Une interprétation possible du-raax imur, de compac i t ô est la suivante: si
le matériau .co:r,porte peu d ',H',gile (donc de fines par-t i.coLes ) , elles r.e suffisent
pa~ à remplir les interstices que laissent entre eux les grains de diôDètre plus
6:05, meme quana ils sont jointifs. Si le matériau comporte beaucou? àe fines,
les grains de diamètre. pup~rieur ne sont plus tous jointifs'et sont emballés en-,'.
pùrtie dans les fines. ttins les deux extrêmes on aura une compacité faible, et
entre les deux un pourcentage A .~ Lf correspondant â un maximum.
Il ne semble pas.y avoir d'effEt de la nature des argiles sur dp
et wop
4.2 - Cor-rè le t ions .I p et A + Lf (Fig. 3)
On note une augmentation de l'~ndice de plasticité l avec celle des. p
, éléments fins (A + Lf). Qui plus est, les valeurs d'I sont à'autant plus fortes; p
que le matériau est riche enmontmorillonite, co~me l'indique la position des
points de ~a sfrie 3, les séries l et 2 ~estant à peu près confondues.
Ces résultats sont à rapprocher de ceux obtenus par SKEMPTOK [ 195~J
qui définit l'activité d'une argile comme le rapport de l'indice de plù3ticir:
à la teneu~ en areile c%prim~c en pourccntaec' (rapport du poids des erain~ d~
dimensions inférieures 2J 0,002 mm au poi:l~ de:.; gr'ains inférieurs à 0,4 mm).
Ici, p~isqu'il s'agit unique~ent dc mat&riau% fins et pour rendre plus
fQc~le l'utilisaÜon des résultats, la corrélation a été faite avec (A + Lf) •
. On. trouve alors, très approximativement» sue pour une même teneur en'argile,
l'indice de plasticitt cst multipli~ par 2, quand on passe d'uri rnat&riau o~ la
montmOr'illonite n'est pas l'argile dominante (séries l et 2) à un matériau où la
~ontmorillonitc est ~'argile dominante.
1) _
LP,GD:J:' :
L -r- série J :. a r g i le kaolinit€ et iUite6 série: 2 raê l a n ge a r g i l e k a o I i n i t e , i Ll i t e ,
W ~o~t~~illlonnite. èiverspavec 0: 4- l j;) ) (1-: 4- àivers ,,)
19 0 se r i e 3 ideoavec (K + r j;) < 0-: 4- divers i;)
170
15
13c +, + 0 0.11 ,,
+ " 0 0...~ '1·
,9 " ,. 0,
+ +7
+ (A~Ltl 0/0
50 10 20 30 60 70
2.2+
2.0
lB
~
~.,1 Ô,
+,'.,+
o(A ~Lf)%
o 10 . 20 40 60 70
Figure 2 - Va:-ra t i oris de ....o~ et dp cr. f onc ri on de l a teneur GU sa lcn éle~ents fins et dc la nature àes arbiles.En tr11t plein régression linéaire pour les couple où(A + Le) '> 15 1., dp = 2,21, 0.006 (A + Lf) .Coefficient de corrélation K = 0.73.
1 1 _
voir figure-2'
o3
1 et 2
\serie
séries
+ 1::.
1::.. + +0. .+-
1
T~ +(A + Lf )%
..:-:,
10 20 30 40 50 GO 70
Ip
6
10
18
14
30
-
; 2
Figure 3 - Variations de Ip en fonction de la teneu~ du solen éléments fins et àe la nature des arbilcs
En trait plein la tendance'de la rel~tlon cntre 1 ctA + Le. Il s'agit ici simple~cnt d'un css~i de virualisation de cette tendance, sans intcrpr~tation statistique.
4:3 - Corrélation Ip, teneur en eau àJF 2,5 (Fi9. 4)
La figure 4 montre qu'il existe unetr~s bonne corr61ation entre rp
'et la teneur:en eau à pf' 2,5. Ce résultat est intéressant car la détermination de
la teneur en eùu à pf 2,5 es~ un~ opération simple, peu coûteuse, ne nécessitant
quelques grammes de sol et surtout tr~s rapide (60 analyses par jour). Par contre
détermination des limites d'Atterbérg est assez co~plexe, ~ente (u~ la~oraotin
ne peut guère réaliser plus de q~atre ess3is par jour) et donc ·COÛteuse. Par
ailleurs, le mode opératoire des limites drAtterber~ laissE une place importante
au "coup' de main" de l'opérateur, ce qui peut induire des er-r-eur-s systématiques.
Toutes ces raisons conduisent à penser que si la méthode des, potentiels hydriques
~p~ t,5) peut rendre le::; môme::; services·que Ip
dan~ la clùssification géotechniquE
il e3t peut-être souhaita~le de généraliser sa détermination. Les résultats rappor
Lci, (fig. If) son t encour-age an t s mais nécessitent bien entendu une confirmation exp,
rirnentale et statistique importante •
. 1.
4.4 - Corrélation entre CBR et A + Lf (Fig. 5)
Les ~ai t s .impor t an t s qui apparaissent s ur- la, figure 5 sont que
pour les sols de la série l,la corr~lation CBR - A T L~ est faible.
Cependant, dès que A + Lf est supérieur à la %, les sols ont des CBR
compris entre 20 et 50, ce qui les classe dans la catfgorie des sols
pouv~nt être utilisés en plate-forme, ou même pour les meilleurs en
couche de fon~e ou de fondation:
- ppur les sols des séries 2 et 3, il n'y a pas de corrélation CBR
A + Lf . La prGsence de montmorillonite) ~ême en faible quantité
(A + Lf < 10 %) am~ne uniform€ment le CBR à être inférieur à 10 (et
inférieur à 5 à;s que A + Lf est supérieur à 20 %).
Ces r~sultats ~ont intéressants cl noter cùr ils pernettent de prévoir
le comportement d'un sol b partir de la minérüloeie des areiles qu'il contient,
mieux que nc le p~~et la corrélation classisue cn ~uot~chniquc (pour des sols
fins) entre I p ct 'CBR. Ln effet, quan~ I p croît, CE? d8croît (fiG- 6) mais la
corrélation est mauvai~e et ne permet ?ùs de faire une différ~nce décisive entre
sol à rejeter (CBR < 5) et sol acceptable (CBR > 10) ; pcr contre la figure 5·
montre bien la nette différence de comportement due à la présence de montmorillo-
nite (ou d'argile interstratifiée et attapulgite).
l: _
VOlr figure 2
Ip
30
20
JO
a6
4
2 pF 2.5
Q'----:'---J--'';--'-l-----.1-----L--------------l_20
F'i gur e 4 - Variation' de Ip en fonction de la teneur e n eau à pF 2,5
1) R~gression linêaire 1 - - 2,13 + l,J 1 pF• P
Coefficient de corrêl~~ion K = 0,66
2) Si on ne tient pas co:nptE: àu po i nt 1 = 14 , teneur enCl pi-' 2,5 = 35 7- (qui est tout à
- . pdehors dutalt en
nuage de point) , On a :
Ip
= 1 18~ + 1,10 pF
K = 0,84
•
voir f i gur e ' 2
L CaR
60 +
50
1 + ,ï,
40 T ++
-21. +30 + ";.
20 + +
10 +
ID 20
+ '-
30 50 60
(A+Lf) %
o70
Figure 5 - Variations de CBR en· fonction de la teneur du ~QI
en ~lé~ents fins et de la na:ure des argiles
Le trait plein est unique~ent t.acé.pou. aider àla visualisation de la corrélation en:re CER etA T Lf pour les séries 2 et J; sans qu'il yaitici interprétation statistique.
•
_ L':_
CBR
L
50
40
30
20
10
x
.)(
o 0o
oo D,o 0 0 IP
o 2 .. 6 6 10 20
Fig~:e 6 _ Variations de CBR en fonction de 1p
5 - DISCUSSIO~S ET CO~CLUSIONS. .
5.1 - Les corrélations étudiées dans le paragraphe précédent mettent en
évidence de~ tendances qui sont connues. Plus un sol est. argileux et plus les
argiles qu'il contient sont actives, moins il constitue un bon matériau routier.
Elles ont cependant l'intérêt èe préciscr. ces tenèances èa~s le cas. :;
des sols sén~~alais, ce qui a permis d'obtenir ccux résultats qui, techniquement,
présentcn~ peut-être des applications ~ntéressantes.
- La pr&sence de montmorilloni:e, mê~e en faible quantité, cst un facteur
décisif du comportdment des ~ols ~tudiés.
•- Il cx.i s t e u,nc corrélation étroite I p - teneur en eau a pf 2,5 qu i peut
Sl elle est vérifiée, permettre d'alléger et de rendre plus fiable, l':
dentification g60technique èCj sols .. ,,
5.2 Application à l'util i se t ion des données pédologiques
Trois cas peuvent se présenter quand on veut passer de éo~nées pédolo
giques à des indicatio~s géotechniques .
. J) Une unité de sol correspond univoquement à un type de mat~riau
routier. Exemple la classe des vert~sols.
Dans ce cas très particulier, il y 0 une relation univoque entre les
classi!ications pédolo~içues et géotechniques. [neifet, les vertisols sont
toufoure d'es sols argileux (teneurs en ar-g i Le supérieures à:}5 %) où dominent
les ?r~iles gonflantes. Le matériau-sel présentera donc toujours les m8mes
caractéristiques géotechniques qui so~t commandées ici par la granu:oo.~trie et
la nature des argiles. La lecture de la cartc:pédologique ou l'interprétation
de la classification, CGt alors immédiate pour le géotechnicien.
2) üne unité de sol correspond à plusieurs types de matériaux routiers
c'est le cas de la majorité des classes de sols. L'exem~le des sols
volués est caractéristique à cet égard puisque ces sols peuvent avoir des texture
variables allant des s~bles areileux, aux sables, aux arEiles et aux maté~iaux g
naires, avec des variations importantes selon la profondeur. Des sels, des argil
•
~onf~~ntes, du calcaire peuvent être pr~~.~nts. Aussi, m&mc au niveau de la
famille, la classification p6dologique devra nécessairement être réinterprétée
en te~es géotechniques.
3) Plusieurs unirês de sol correspondent 3 un seul type de mat~riau
routier exemple (Sénfga~) :ies sols ferrugineux tropicaux peu lessivés et
les sols isohumiques brun-rouge s~barides sur matériaux sableux.:',-
Dans ces deux cas, .bien que les sols ap?artiennent à deux classes
différentes, ils sont toujours développés sur des matériaux très sableux.
Les unités pédologiques corre~pondantcs pourront donc être regroupées
en une seule unité géotectnique.
De C03 observùtions~ il découlE qu'une utilisation rationnelle des
cartes pédolo8iqucs ct ~éolo~iques b des fins géotechniques (pour 185 mat6riaux
fins) doit se faire à dbux niveaux d'approche.
P"f'cr.;icf' niveau lesunit8s célr'to~raphic;.Lies sero;1t d'abord isolées
ou rCLroupées cn fonction de la présence ou de l'd~scnce de montmoril
lonite dans les ~ols. La·lectu~e de la carte pédol06ique se fait alors
essenticlle~ent él~ niveau de la famille de sols.
Exem?le du Sénégal
On pourra regrouper en
- uni té géo techn i que "sans argile gonflante" tous les sols développés sur des
matériùux à texture variable mais à pôle minéralogique"kaolinite-iUite"
les ~ols sur mùtériùux sableux dunaircs
~ols bruns SUDùrides
~ols brun-rouge subaridcs
sols f cr-r-ug i neux t r-opi.caux peu lessivés.
~ .
•
- les sols sur matériaux issus de~ gr~s argileux du Conti~ental t8rminal
ou du Maestrichtien
. s o.l.s peu évolués dl apport
sols ferrugineux tropicaux lessivés
sols f~iblemènt'ferrallitiques
~ols hydromor?hcs .....
- unité géotechn:'que "à al'gi~es gonflante:;"
- les sols sur matériaux a Ll uvi.aux du Halo et du Fondé de la vallée du
Sén~eal :
sols peu évolués
. v~rtisols
. sols hydromorphes
- les sols sur'piveaux calcaires ou rnarno~calcaires à faible profondeur
(réLion de Dakar, Thiès et Matam) ou sur roches volcaniques (régions
de Dakar)
sols carbonat8s
vertisols
sols bruns cûtrophes
sols isohumiques plus o~ moins vertiques
- les sols alluviaux ou non sur matériaux issus des altérations du socle
prim~~re du Sfnégal orienta: (alt~rations de 5chistes, pélitcs, gr~s
feldspathiqu~s, roches érupt:'ve~) conduis~nt ~ la n&oformation d'argile
de type mo~trnorillonite
sols peu évolués d'apport (modaux, 've r-t i que s , alcalisés)
• vertisols
~ols bruns eutrophes
~b15 hydromorphes
~ols sodiques.
Deuxi èma niveau: dans les un i t ê s g(;otc.:chniqucs "sans ar-g i Le gonfLan t e.définies au niveau 1, des sous-unités pourront alors être r~tenues en
fonction de la te~:ture du matériau (sableuse, sablo-argileuse, argilo
sableuse, argileuse).
•
Les résultats établis ici sernl.J en t alors montrer qu 1 cl l' in t é r-i cur
d'une sous-unité) on pourra établir des corrélations suffisam~ent étroites
'. entre propriétés- mécaniques et critères d'identification (géotechnique et/ou
péd01ogique);poLr pouvoir être utilisable en technique routi8re et permettre
d'alléger le coŒt des études) particulièreffie~t celles de faisabilité.
of
.,-
"
REt'lERC l ErŒNTS
H. SALL, directeur du CEREEQ (Laboratoire national du ministère des
-Travaux publics du S~n&gal) a permi~ la r6alisQtion de cc travail en nous aidant
de ses conseils et en mettant son laboratoire à notre disposition. 11. Sj\G!IAX,
chef du -laboratoire géotechnique au ŒKŒQ a super-v i se les essais géotechniques.
11. PAYCHLUC a exêcut é dans les laboratoires de l' ORSTOi·; DAKAR les essais de,
caractérisation physico-chimiques.
M. CO~B[AU (ORSTOM) ~_ bien voulu contr6ler ce travail et nous aider de.. ..ses conseils. '
Qu'ils trouveri~tous ici l'expression de nos remerciements.
r. .-
BIBL l OGRAIJ!1 lE
,
tf
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