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13
LA
GEOLOGIE
ET
LES
TRAVAUX DE
FONDATION.
Expos
de
Monsieur
Alfred
FALCOMNIER,
Charg
de
Cours
l'Ecole
d'Ingnieurs
de
l'Universit
de
Lausanne.
1.
GEOLOGIE.
GEOTECBNIQUE
ET
SOLS
DE
FONDATION.
L'aspect
gologique
des
problmes
de
fondation
m
rite
une
attention
particulire
lorsque
la
reconnaissance
du
sous-sol
rvle
que
la
structure
du
terrain
est
ht
rogne
ou
que
sa stabilit
est
prcaire.
Il
complte
alors
l'aspect
technique
et
gotechnique
que
prsentent
ces
travaux.
Dans
le
cas
le
plus
simple
de
la
fondation
d'un
im
meuble,
l'examen
gologique se
limitera
une
reconnais
sance
du
sol
de
fondation
au
moyen
de
fouilles,
de
puits
ou,
cas chant,
de
forages
faible
profondeur.
Si
l'immeuble
peut
tre
fond
directement
sur
la
roche
en
place
et
si
celle-ci
est
stable
et
constitue
par
un
matriau
incompressible,
les
travaux
de
fondation
n'offriront
aucune
difficult
spciale
et
n'exigeront
pas
d'tudes
de
caractre
gologique
ou
gotechnique.
Si,
par
contre,
l'immeuble
doit tre
fond
sur
un
sol
meuble,
plus
ou
moins
compressible,
l'examen
des
pro
prits
mcaniques
du
sous-sol,
associ
parfois
une
tude
gologique,
dterminera
le
choix
du
mode
de
fonda
tion.
L'utilit
d'une
tude
purement
gologique ou
d'un
examen
spcifiquement
gotechnique
ou
encore
d'une
tude
combine
dpendra,
en
principe,
de
l'importance
des
ouvrages
et
des
conditions
gologiques
rencontres.
Parmi
les
divers
sols
de
fondation
que
l'on ren
contre
dans
la
pratique,
il
convient
de
distinguer
les
sols
rocheux
pratiquement incompressibles
tels
que
les
granites,
les
gneiss,
les
calcaires
et les
grs,
pour
ne
citer
que
les
principaux,
et les
sols
meubles
ou
non
agglomrs,
plus
ou
moins
compressibles,
qui
comprennent,
-
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14
d'une
part,
les
sols
de
friction
ou
frottement interne
tels
que
les
graviers,
les
sables
et
les
limons
et,
d'autre
part,
les
sols
de
cohsion
ou
cohrents
tels
que
les
argiles,
les
marnes
et
les
boues.
En
gologie thorique, l'on
distingue
aussi
les
d
pts
meubles
et
les
roches d'affleurement
de
nature
erup
tive,
mtamorphique
ou
sdimentaire Les
dpts
meubles
se
forment
aux
dpens
des
roches
en
place
sous
l'action
des
agents
externes
de
l'rosion.
Ces
sdiments
d'ori
gine
marine,
alluviale,
lacustre*
olienne,
glaciaire
ou
terrestre
sont
classs
gnralement
dans
les
dpts
d'ge
quaternaire
et
le
soubassement
rocheux
sur
lequel
ils
re
posent,
constitue ce
que
l'on
appelle
la
roche
en
place
ou
le
bedrock
d'ge
tertiaire,
secondaire
ou
primaire.
Dans
la
pratique
des
travaux
publics,
cette
dis
tinction
spcifiquement
gologique
n'est
pas
suffisante
car-
la
roche
en
place peut
renfermer
des
sols
de
fric
tion
ou
de
cohsion
dont
les
proprits
mcaniques
dif
frent
sensiblement
de
celles
des
matriaux
pierreux
in
compressibles
qui
constituent
l'armature
du
bedrock.
Geo
techniquement
parlant,
les
affleurements
ro
cheux
peuvent
donc
contenir
des
dpts
non
agglomrs
et,
lorsque
le
cas
se
prsente,
il
doit
tre
signal
car
de
tels
sdiments
ragissent
d'une
manire
trs
particu
lire
sous
l'effet
des
charges
ou
des
dcharges.
Les dformations
que
peuvent
subir
les
sols
meub
les actuels
ou
anciens
proviennent
du
fait
que
ces
d
pts
ne
sont
gnralement
pas
ciments
ou
imparfaite
ment
consolids.
Un
examen
gotechnique
des
terrains
de
fondation est
donc
indispensable
toutes
les
fois qu'un
sous-sol
rocheux
renferme
des
lments
meubles
plus
ou
moins
compressibles.
Si,
par
contre,
le
sol
de
fonda
tion
est
uniformment
rigide
et
incompressible,
l'exa-
m
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15
logique
est
motiv
lorsque
le
sol
de
fondation
est
de
na
ture
meuble
et
htrogne
et
que
l'ouvrage
projet
exige
des fondations
profondes telles
que
pieux,
puits
ou
cais
sons.
Si
les
sondages
effectus
l'emplacement
donn
dmontrent
qu'au
contraire
le
sous-sol
de
nature
meuble
est
homogne,
seules
les
mthodes
gotechniques
permet*
tront
de
choisir
le
mode
de
fondation
qui
soit
adapt,
d'une
part
aux
particularits
de
la
superstructure
et,
d'autre
part,
aux
proprits
mcaniques
du
sous-sol.
Un
examen gologique
dtaill n'interviendra
pas
dans
ce
cas
mme
si
les
fondations doivent
pntrer
profondment
l'intrieur
du
terrain
d'appui.
Enfin
si
le
soubasse
ment
est
de
nature
rocheuse
et
que
l'ouvrage
projet
exige
une fondation
profonde,
une
tude
gologique
des
lieux
est
ncessaire
et
sera
complte,
cas
chant,par
un
examen
gotechnique
des
lments
meubles
susceptib
les
de
s'affaisser.
Les
rles
que
peuvent
jouer
respectivement
la
go
logie
et
la
gotechnique
dans
le
domaine
des
travaux
publics
sont
ainsi
clairement
dfinis.
L'tude
des phnomnes
naturels
qui
peuvent
com
promettre
la
stabilit
des
sols
de
nature
meuble
ou
ro
cheuse
nous permet
d'claircir
le
mcanisme
des
mouve
ments
de
terrain
qui
se
produisent
sous
l'effet
d'une
charge
ou
d'une
dcharge.
L'rosion
naturelle
de
mme
que
l'excavation
artificielle
d'un
sol
de
fondation
peuvent
y
produire
les
mmes
dformations
dans
certaines
condi
tions
bien
dtermines.
La
cause
originelle
de
tout
affaissement
et
de
tout
mouvement
du
sous-sol
est
en
dfinitive la
gravit:
sans
elle
il
n'y
a
pas
d'rosion
ni
de
sdimentation
possible
et,
par
consquent,
pas
de
mouvements
ni
de
dformations
du
sol.
Ces
mouvements
sont
imputables
soit
des
causes
naturelles
gnrales
telles
que
les
phnomnes
d'rosion
et
leur
complment,.
les
phnomnes
de
sdimentation,
soit
des
causes
artificielles
localises
telles
que
les
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16
travaux d'excavation
ou
de
remblayage,
de
charge
et
de
dcharge.
2.
LES
SOLS
MEUBLES
DE
FRICTION.
Dans
les
sols
de
friction
comprenant
les
graviers,
les
sables
et
le
limons,
les
particules
se
dposent
en
contact
direct
lors
de
la
sdimentation
et
le frotte
ment
qui
s'exerce
entre
particules
s'oppose
jusqu'
une
certaine
limite
aux
dformations
qui
pourraient
se
pro
duire.
A
l'tat
sec
ou
imbibs
d'eau,
ils
prsentent
undegr
de
tassement
naturel
variable
qui
dpend
des
con
ditions
dans
lesquelles
s'est
effectue
leur
sdimenta
tion,.
Les
dformations
que
ces
sols
pourront
subir
sous
l'effet
des
surcharges
seront
plus
ou
moins
grandes
sui
vant
leur
degr
de
tassement
initial.
Ces
dformations
seront
pratiquement
instantanes
et
irrversibles,
ce
qui distingue
mcaniquement
ces
d
pts
des
sols
de
cohsion
chez
lesquels
les
dformations
s'oprent
au bout
d'un
temps
plus
ou
moins
long
et
sont
rversibles
dans
les
limites
d'lasticit
du
matriau.
L'quilibre
des
massifs
pulvrulents ou
des
sols
de
friction,
chez
lesquels
l'on
peut
ngliger
l'in
fluence
du
caractre
ptrographique
des
particules,
d
pend
de
l'arrangement
des
grains,
de
leur
forme,
de
leur
dimension
et
de
leur
granulometrie.
Cet
quilibre
est
d'autant
plus
stable
que
l'arran
gement
des
grains
prsente
un
indice
de
vides
plus
faible,
que
leur
forme
est
plus
irrgulire
et
anguleuse
et
que
leur
courbe
granulome
trique
est
moins
uniforme.
Cet
quilibre
peut
tre
rompu
par
des
causes
externes
telles
que
les
variations
de
niveau
de
la
nappe
phratique
qui
les
imbibe,
les
vibrations
ou
les
explosions
aux
quelles
ont
peut
les
soumettre.
A
ce
moment,
le
massif
sableux
pourra,
dans
certai
nes conditions
donnes,
tre
le
sige
du
phnomne
dit
-
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17
des
sables
boulants: tout
sable et
mme
les
graviers
peu
vent
devenir
boulants
si
les
conditions
ncessaires
la
ralisation
du
jhnomne
sont
remplies.
Les
phnomnes
des
sables
boulants
se
manifestent
de
diverses
manires,
soit
sous
forme
de
fluence,
par
li
qufaction
brusque
du
massif
pulvrulent,
soit
sous
forme
d'irruption,
par
rupture
d'quilibre
en
profondeur,
soit
enfin
sous
forme
d'rosion
interne,
par
rupture
d'qui
libre
en
surface.
La
fluence
provoque
un
tassement
pratiquement
ins
tantan
des
sols
de
friction:
elle
est
craindre
dans
les
massifs
pulvrulents
imbibs
d'eau
et
mal
tasss dont
les
particules
sont
fines
et arrondies.
L'indice
de
vides
d'un
tel
matriau
correspond
alors
l'indice
de
vides
critique
pour
lequel
un
mouvement
d'ensemble
des
particu
les
est
possible
et
permet
aux
grains
de
se
mouvoir
sous
l'effet
d'une
simple vibration
ou
d'une
variation
infime
de
la
nappe
phratique.
L'irruption
et
l'rosion
interne
que
l'on
dsigne
aussi
sous
le
nom
de
renards ,
se
produisent,
dans
ce:r-
taines
conditions
hydrodynamiques
bien
d
termines,
lors
que
le
massif
pulvrulent
est
travers
par
un
fluide
en
mouvement.
Ces
phnomnes
se
manifesteront
chaque
fois
que
les
sols
de
friction
seront
soumis
une
pression
hydrosta
tique
dont
la
valeur
dpasse
celle
du
poids
apparent
de
la
couche
de
sable:
dans
ces
contions,
les
grains
du
mas
sif
pulvrulent
pourront
flotter
dans
le
liquide
en
mou
vement.
La
valeur
de
cette
pousse
critique
sera
atteinte
ds
que
la
pente
hydraulique
suivant
laquelle
s'coule
la
nappe
d'eau
acquiert
une
inclinaison
telle
que
le
massif
sableux
passe
alors
d'un tat
d'quilibre
stable
un
tat
d'quilibre
instable:
il
existe
pour
chaque
type
de
sable
ou
de
gravier
de
granulometrie
donne
un
gradient
hydraulique
critique
qui
peut
tre
dtermin
par
des
es
sais
de
laboratoire.
Ces
phnomnes
d'irruption
ou
d'rosion
interne
-
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1.8
sont
craindre
quand
on
doit
fonder
un
ouvrage
au
sein
d'un
massif
pulvrulent
imbib
d'eau
ou
au
travers
d'un
sol
de
fondation
rocheux
renfermant
de3
couches
de
sable
ou.
de
grs
sableux
Dans
ces
conditions
les
travaux
d'ex
cavation
auront
pour
effet
d'augmenter
l'inclinaison
des
filets
liquides
en
fond
de
fouille
et
la
stabilit
des
talus
peut
tre
ainsi
compromise.
Si ceux-ci
sont maintenus
artificiellement
par
une
enceinte
de
palplanches,
il
pourra
se
produire
l'in
trieur
de
l'enceinte une
irruption
de
sables
et
l'ex
trieur,
des
affaissements
plus
ou
moins
importants.
L'irruption
ou
rupture
d'quilibre
en
profondeur
est
donc
provoque
artificiellement
par
une
concentra
tion
locale
des
filets
d'eau
l'intrieur
du
sol alors
que
l'rosion
interne
ou
rupture
d'quilibre
en
surface
peut
s'amorcer
artificiellement
(voir
fig.l)
ou
naturel
lement
(voir
fig*2)
ds
que
la
pente
du
talus
ou
surface
de
sortie
acquiert
une inclinaison
telle
que
la
stabili
t
du
massif
est
compromise
par
la
pousse
de
la
nappe
d'eau:
il
faut
donc
que
la
rsultante
des
forces
qui
agis
sent
en
chaque
point
du
massif
pulvrulent,
soit
la
gra
vit
et
la
pousse
de
la
nappe,
passe
l'intrieur
du
massif
pour
que la
stabilit
du
talus
soit
assure.
3.
LES
SOLS
MEUBLES
DE COHESION.
Les
sols
de
cohsion
comprenant
les
argiles,
les
marnes
et
les
boues,
sont
constitues
par
des
particules
dont
le
diamtre
maximum
ne
dpasse
pas
conventionnelle-
ment
0.01
mm
et
dont
les
plus
fines
ont
des
dimensions
ultra-microscopiques.
Les
particules
sont
enrobes
par
une
pellicule
d'eau
qui
empche
leur
contact
direct.
Cette
pellicule
est
adsorbe
nergiquement
par
les
grains
et
l'eau
ainsi
fixe
confre
ce
matriau
une
plasticit
analogue
celle
d'un
gel
collodal.
Plus
la
division
naturelle
du
matriau
sera
pous
se,
plus
la
quantit
d'eau
adsorbe
sera
grande
car
la
surface
d'attraction
augmente
rapidement
avec le
degr
de
division.
Au
cours
des
phnomnes
d'rosion
et
de
s-
-
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8/19
BARRAGE
DE
BOU-HANIFIA
(O
Escavati
on
de
la
tranche
-paraiouiIk
avant
l'exc
Liane,
du
terrain
-?
Nappe
phrah'oue.
Schma eie
la
pousse
Pompage
direct
|WWAWffiWi
MMR
agissant-
sur
un
element
'
du
sol
:
N
^^tlsultante
V
gKggWgWSgSW
N.
\
/
X
\
A.F.x.Vt-.
>
Grs
sableux
co
Semi-
perme
S/
Equilibre
instable
E
c^w
f
G:
gravit
S
'
Sous-pression
i
r-
f
U.
_
1-
//
_._/////
Q
F:
frottement
de.
l'eau
sur
l'l
-
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9/19
19
dimentation,
il
s'opre
un
classement
naturel,
la
fois
mcanique
et
chimique,
des
lments
qui
forment
les
d
pts
meubles
ou
non
agglomrs:
les
lments
siliceux
des
roches
les
plus
finement diviss
donneront
naissance
des
sables
trs
fins
et
des
limons,
la
fragmentation
ultime
des
lments
calcaires
aboutira
la
formation
de
boues
et
celle
des
lments
silicates,
des
argiles
et
des
collodes.
Les
collodes
argileux
peuvent
se
trouver
soit
l'tat
dispers
et
former
des
solutions
colloidales,soit
l'tat
coagul et
former
alors
des
gels
collodaux.
Comme
l'on
sait,
les
phnomnes
de
dispersion
et
de coa
gulation
des
solutions
collodales
sont
rgis
par
l'ac
tion
des
electrolytes
dissous
dans
l'eau
o
se
forment
ces
dpts.
Les
agents
peptisants
qui
favorisent
la
dis
persion
des
gels
comprennent
surtout
les
sels
alcalins
base
de
Na,K,
Li
et
NH4
Les
agents
coagulants
qui
fa
vorisent au
contraire
la
floculation
des
solutions
col
lodales
sont
principalement
les
sels
de
Ca
et
de
Mg.
L'eau
d'imbibition
des
argiles
exerce
donc
une influence
indniable
sur
leur
degr
de
plasticit
et
de
cohsion.
Les
minraux
argileux
tels
que
la
montmorillonite,
l'halloysite
et
la
kaolinite
ralisent
en
outre
des
di
fices
cristallins
instables
lesquels
comportent
leur
priphrie
des
valences
libres pouvant
tre
satures
soit
par
l'ion
Na,
ce
qui
augmente
la
plasticit
de
l'argile,
soit
par
l'ion
Ca,
ce
qui
diminue
au
contraire
sa
plas
ticit
Une
argile
typique
ne
renferme
jamais
plus
de
10
%
de
chaux
sinon
l'on
a
affaire
une
argile
marneuse.
Si
les
proportions
de
chaux
et
d'argile
atteignent
respec
tivement
50$,
un
tel
matriau
est
une marne et
si
le
%
de
chaux
atteint
75
c'est
un
marno-calcaire.
La
stabilit
et
les
proprits
mcaniques
des
sols
de
cohsion
dpendent
donc
dans
une
large
mesure
de
la
composition
chimique
de
l'eau
interstitielle
et
du
ca
ractre
ptrographique
des
particules
solides.
Parmi
les
sols
de cohsion
les
plus
plastiques
et
les
plus
ins-
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
10/19
EFFONDREMENT
DE
MEMPHIS
(Tennessee)
d'aprs
Terragni.
Centrale
de
triaoe.
Missi
aro
55
ee
SSip
^r-recouvrement
argileux
:&M-
sable
fin
imbib
d'
~
eau
sous
pression
^-Soubassement
argileux
y-
Situation
'i
an
Z
aprs
I
rosion
de
la
b
eroe.
Plan
Schmatique
M-
ississipi
Erosion
de
la
berge
100m.
l'aval
Effondrement
^F.X.Ut:
fi.
Z
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
11/19
20
tables,
il
faut
citer
ceux
forms
par
de
la
bentonite:
ces
sols
manifestent
de
la thixotropie
et peuvent
pas
ser,
par
simple
agitation
ou
vibration,
l'tat
de
fausse
solution
puis
coaguler
nouveau
sitt
l'agita
tion
termine.
Il
existe
galement
des
limons
thixotro-
pes
lesquels
renferment
un
faible
%
d'argile
thixotrope
de
mme
que
des
boues
thixotropes
comme
certaines
craies
lacustres.
De
tels
sdiments
sont
videmment
classer
parmi
les
sols
de
fondation
les
plus
dfavorables. Les
sols
marneux
sont
par
contre
beaucoup
plus
stables
car
leur
cohsion
augmente
avec
l'accroissement
de
la
teneur
en
chaux.
Il
importe
cependant
que
de
tels
dpts
soient
con
solids
c..d.
qu'ils
aient
acquis
un
tat
d'quilibre
stable
sous
l'influence
des
surcharges:
dans
cet
tat,les
contraintes
intrieures
se
transmettent
intgralement
grain
sur
grain.
Il
s'tablit
en
effet,
au cours
du
temps,
un
jjui-
libre
entre
la
pression
qui
tend
chasser
l'eau
inters
titielle
du
matriau
sous
le
poids
des
couches
sus~ja-
centes
et
l'attraction
capillaire
qui
lie
les
particules
solides
leur enveloppe
liquide
et
qui
tend
au
contraire
conserver
cette eau
La
quantit
d'eau
ainsi
fixe
va
rie
gnralement
entre
20
et
80
%
du
volume
apparent*
En
raison
des
dimensions
capillaires
des
inters
tices,
l'limination
de
l'eau
s'opre
trs
lentement.
La
consolidation
progressive
d'un
sol
de
cohsion
s'effec
tue,
au
cours
des ges
gologiques,
aux
dpens
de
la
po
rosit
du
matriau
laquelle
diminue
au
fur
et
mesure
que
le
tassement
augmente:
uns vase
75%
de
vides
se
transforme
ainsi
en une
argile
25
%
Au
sein
des
roches
d'affleurement,
l'on
peut
ga
lement
rencontrer
des
sols
de
cohsion
en
voie
de
conso
lidation.
Dans
un
tel
matriaus
l'eau
adsorbe
est
sou
mise
une pression
suprieure
celle
qui
correspond
sa
charge
actuelle:
une
argile
dans
cet
tat
offre
une
rsistance
au
cisaillement
bien
moindre
qu'une
argile
stabilise
ou
l'quilibre
entre
la
teneur
en
eau
et
la
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
12/19
a
surcharge
a
t
ralis.
L'examen
du
matriau
l'oedo-
mtre
permettra
de
dterminer
si
l'on
a
affaire
une
argile
consolide
ou
non.
Si
l'argile
est
consolide,
la
pression
hydrosta
tique
qui
s'exerce
en chaque
point
du
massif
considr,
correspond
la
hauteur
de
charge
du
recouvrement.
La
d
termination
des
proprits
mcaniques
d'un
sol
stabilis
par
des
essais
de
compression
et
de
cisaillement
permet
tra
l'ingnieur
ou
l'architecte
de
choisir
un
mode
de
fondation
tel
que
les
contraintes dveloppes
dans
le
sous-aL
n'y
dterminent
que
des
dformations
lastiques.
Dans
ces
conditions,
les
dformations
seront
sen
siblement
proportionnelles
aux
charges
appliques
et
l'
limination
de
l'eau
interstitielle
due
au
tassement
du
terrain
s'effectuera
sans
dplacement
relatif
des l
ments
solides.
Dans
le
cas
d'un
sol
de
cohsion
consolid
et
homogne
dans
tout
le
volume
de
terrain
intress
par
les
sollicitations
de
l'ouvrage,
l'examen
gotechnique
du
sous-sol
fixera
seul
le
taux
de
travail
admissible
et
le
mode
de
fondation
de
manire
viter
le
poinonne
ment
du
terrain:
un
examen
gologique
approfondi
ne
sera
pas
ncessaire
dans
ces
conditions.
Si
le
sol
de
cohsion
est
en
voie
de
stabilisation,
il
faudra
si possible
rechercher
en
profondeur
une
assise
gologique
stable,
capable
de
servir
d'appui
la
super
structure.
Cette
assise
devra
supporter
la
charge
de
l'ouvrage,
transmise
directement
par
la
fondation,
et
la
charge
supplmentaire
que
le
terrain
en
voie
de
consoli
dation
exercera
sur la
fondation
elle-mme.
Une
fondation
sur
caissons
ou
pieux
flottants
ne
saurait
tre
conseil
le
dans
un
sol en
voie
de
stabilisation
car
la
fondation
subirait
des
tassements
anormaux
propres
dsarticuler
l'ouvrage
et
en
compromettre
la
stabilit.
Dans
ce
cas,
la
reconnaissance
gologique
du
sous-
sol
a1
impose
et
l'on
doit
rechercher
en
profondeur
un
ap
pui
form
soit
par un
sol
de
cohsion
stabilis,
soit
par
un
sol
de
friction
tass, soit
mieux
encore
par
un
soubassement
rocheux
incompressible.
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
13/19
22
Si
les
sondages
rvlent
l'existence
d'un
bedrock
sous
une
couverture
de
terrains non
consolids
ou
mal
tasss,
il
convient
en
outre
de
vrifier
si
le
soubasse
ment
rocheux
est
homogne
et
rigide
ou
si,
au
contraire,
il
est
htrogne
et
renferme
des
lments
meubles
sus
ceptibles
de
s'affaisser.
L'examen
gologique
d'un
tel
soubassement
sert
alors
de
base
l'tude
gotechnique
et
aux
mesures
qui
seront
prises
pour
garantir
la
stabi
lit
de
l'ouvrage.
Dans
le
domaine
des
fondations
sur
pieux,
il
im
porte
en
effet
de
savoir
si
ceux-ci
peuvent
travailler
comme
pieux-colonnes
ou
comme
pieux-flottants.
Une
fon
dation
sur
pieux-colonne
s
conviendra
lorsqu'il
existe
en
profondeur
un
soubassement
rocheux
incompressible
ou
un
sol
de
friction
fortement
tass
et
d'une
paisseur
suffisante-
La
longueur
des
pieux
est
alors
fixe
par
la
profondeur
laquelle
se
trouve
l'appui
gologique.
Une
fondation
sur
pieux-flottants
sera
ralise
par
contre
lorsque
le
bedrock
est
constitu
en
entier ou
en
partie
par
un
matriau
plastique
mais consolid.
La
lon
gueur
des
pieux
est
alors
fixe
par
les
caractristiques
mcaniques
des
couches
rencontres.
Si les
sols
de
cohsion
s'affaissent
sous
l'effet
d'une
charge
ils
peuvent
aussi
le faire sous
J'action
d'une
dcharge:
ils
subiront
alors
des
dformations
plastiques
de
plus
ou
moins
grande
envergure
qui
sont
les
glissements
de
terrain.
Ces
glissements
peuvent
se
produire sur
des
pentes
faiblement inclines
et
intres
ser
aussi
bien
les
roches
d'affleurement
de
nature
ar
gileuse,
marneuse,
argilo-sbleuse
ou
marno-grseuse
que
.les
sols
meubles
forms
aux
dpens
des
premi
res
par
altration
ou
rosion.
Les
glissements
classiques
de
terrain
ralisent
en
grandeur
naturelle
un
essai
de
cisaillement
qui
a
pour
surface
de
rupture
une
surface
courbe
approximativement
circulaire.
Cette
surface
de
rupture
n'est
pas
ncessai
rement
dtermine
par
une
structure
gologique
particu
lire au
versant
en
mouvement.
L'analyse
mcanique
des
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
14/19
BARRAGE
DE
BOU-HANFA
(Dr
Glissements
de
l'appui
rive
gauche
du
canal
es
travaux
d'excavation.
Lignes
du
terrain
t
SFr
4
aprs
excavation
quaternaire
\
o
e
o
z_\
C*
\
3L>-
XJ
(1)
\/
\KX
\/
{
ravi
t
f-J.J_J-^~
\
V^
\
\
//jul
A/:
composante
normale
de
compression
C
:
composante
tan^entielle
de
cisaillem
E
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
15/19
23
glissements
typiques
montre
que
le
massif
gliss
a
subi
un
basculement
autour d'un
centre
de
rotation
virtuel
si
tu
l'extrieur
du
talus.
Le
rayon
de
courbure
de
la
surface
de
rupture
sera
plus
ou
moins
grand
suivant
la
rsistance
intrinsque
du
matriau:
cette
rsistance
est
dfinie
par
la
cohsion
et
l'angle
de
frottement interne
du
terrain.
Un
glissement
se
produira
ds
que
la
rsistance
du
sous-sol
le
long
de
la
surface
de
rupture
en
formation
ne
pourra
plus
quilibrer
les
efforts
dvelopps
par
le
poids
de
la
masse
instable
par
rapport
au
centre
virtuel
de
rotation.
L'quilibre
statique
du
talus
est
donc d
fini
par
l'quilibre
de 2
moments:
1.
La
somme
des
frottements
et
ractions
du
terrain
Fr
par
le
bras
de
levier
L.
2.
Le
poids
de
la
masse
labile
G
par
le
bras
de
levier
1.
L'quilibre
du
versant
argileux
peut
tre
rompu
naturellement
par
rosion
du
pied
du
talus
(voir
fig.4)
ou
par
pousse
anormale
et
momentane
d'une
nappe
d'eau
au
sein
du
versant.
Il
peut l'tre
artificiellement
par
excavation
du
pied
du
versant
(voir
fig.
3)
ou
par
rem
blayage
du
sommet
du
talus
(voir
fig.
4).
A
cet
instant,
l'quilibre
des
moments
n'tant
plus
ralis,
l'on
a
affaire
un
moment
de
rotation
capable
de
faire
basculer
la
masse
labile
autour
du
centre
vir
tuel
0.
La
surface
de
rupture
dlimite
en
profondeur
le
lieu
des
points
o
la
cohsion
et
la
rsistance
au
ci
saillement
du
matriau
ont
t
vaincues
par
les contrain
tes
tangentielles
de
cisaillement
dveloppes
par
le
poids
de
la
masse
en
mouvement.
Il
se
forme
alors
une
niche
d'arrachement et
un
bombement
de
terrain
plus
ou
moins
crevass
avec
contre-pente
la
base
de
la
niche
d'arrachement.
Cette
forme
d'rosion est
galement
r
gressive
et
peut
labourer
le
talus
du
bas
vers
le
haut
en
provoquant
une
srie
de
basculements
tages
diff
rents
niveaux
(voir
fig.4)
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
16/19
GLISSEMENTS
DE
CQNSTANT
Plateau
du
COUD/AT
i
_
Remblayage
1911-1935
Remblais T2-
ors
oligocnes
|
Schistes
argilo-
marneux
snoni
Li
one
,IY
(3)
N.
2)
s
T-
Pr
lo
90
du
te
P
ra
S'
de
Ligne
du
terrain
aprs
//SSe/nenA
de
1911
o
Lione
du
terrain
en
1696
600
J
100
m.
Remblayage
196-191
500
ft.F.X.*.*:
O.
-
*
1.Z.S
:
\^C
Surfaces
de
rupture
J&
\
Profil
ge'otechnic/u
s.
(1),
(2)
(5)
a
bombements
correspondants
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
17/19
24
4.
LES
SOLS
ROCHEUX
INCOMPRESSIBLES.
Si
l'tude
gologique
et
mcanique
des
sols
meubles
intresse
la
fois
les
ingnieurs
et
les
architectes,
l'tude
gologique
des soubassements
rocheux
pratiquement
incompressibles
est
plus
particulirement
utile
aux
cons
tructeurs
de
barrages.
Examinons
brivement
les
condi
tions
de
stabilit
auxquelles
les
appuis
rocheux
doivent
rpondre.
Les
talus
raliss
par
les
versants
rocheux
d'une
valle
en
voie
d'rosion
prsentent
des
secteurs
parfai
tement
stables
et
d'autres
qui
sont
franchement
instables.
Ces
derniers
sont
le
sige
ou
de
dcollements
lents
de
la
roche
sur
son
substratum
ou
d'boulements
de
masse
qui
s'effectuent
d'une
manire
pratiquement
instantane.
Il
y
a
enfin
des
secteurs
m
tas
table
s
qui
sont
la
limi
te
de
stabilit
et
qui
deviennent
menaants
ds
que
l'rosion
vient
mordre
leur
pied
ou
que
des
travaux
d'excavation
sapent
leur
base.
La
mise
en
mouvement
des
masses
rocheuses
dpend
principalement
de
leur
tat
de
dislocation,
de
la
densi
t
rticulaire
des
clivages
qui
les sectionnent
et
sur
tout
de
l'orientation
de
ces
clivages
par
rapport
au
mo
del
topographique.
Certains
massifs sont
parfois
si
disloqus
qu'ils
forment
en
ralit
un
empilement
de
blocs
dont
la
tenue
n'est
gure
meilleure
que
celle
d'une
maonnerie
en
pierres
sches.
Dans
certaines
conditions
donnes,
la
stabilit
de
tels appuis
est
douteuse
et
varie
suivant
la
valeur
du
frottement
qui
s'exerce
entre
blocs.
Lorsqu'un
bloc
isol
repose
sur
un
substratum
inclin
comme
un
plan
de
dia-
clase,
par
exemple,
il
y
est
fix
par
le
frottement
qui
s'exerce
la
surface
de
contact
(voir
fig.5)
la
va
leur
de
ce
frottement
est
gale
la
composante
normale
du
poids
de
l'lment
considr
multiplie
par
un
coef
ficient
de
frottement
qui
dpend
de
la
rugosit
de
la
roche.
La
stabilit
du
bloc
sur
son
substratum
devient
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
18/19
STABILIT
D'UN
MASSIF
ROCHEUX
l'tat
disloqu-
\
\
a/oc-
g
Equilibre
instable
h
fi
^
quilibre
stable
\
N.
7/i/S
d'rosion
fi
Clivage
principal
Plans
de
strati
fica
ti
on
%
de
Scnitosit
ou
de
diaclase)
j
G
:
gravit
N :
composante
normale
d'application
D:
/7
tanqentielle
de
dcollement
Fr:
frottement
M.
:
coefficient
de
frottement
Fr
M.
A/
m.
(3.
cosjl
Pour
un
-^.limite
,/W
D
c.i.J.
Ai.
G.
cos
G.
sin
t
d'o
M
-
tg
-
7/21/2019 La gologie et les travaux de fondation.pdf
19/19
25
prcaire
ds
que
l'inclinaison
de
ce dernier
atteint
une
valeur
telle
que
la
composante
tangentielle
du
poids
de
l'lment
considr
annule
le
frottement:
ce
moment
critique,
le
coefficient
de
frottement
a
pour
valeur
la
tangente
de
l'anglelimi.te
et
le
bloc
peut
s'bouler
sous
l'effet
d'une
cause
infime.
Ce
bloc est
pass
d'un
tat
d'quilibre
stable
un
tat
d'quilibre
instable.
La
valeur
de
cet
angle-limite
varie
en
moyenne
et
suivant
le
degr
de
rugosit
de
la
roche
de
20
40
de
grs
sur
l'horizontale.
Il
correspond
sensiblement
l'angle
de
talus
naturel
de
la
roche
rduite
l'tat
d'boulis.
Si,
au
lieu
de
considrer
un
bloc
isol,
nous
tu
dions
maintenant
la
tenue
d'un
versant
rocheux
disloqu,
nous
verrons
que
ce
dernier
peut
raliser
divers
tats
d'quilibreo
Quand
le
clivage
principal
du
massif
ro
cheux
est
moins
inclin
que
l'angle
de
talus-limite
propre
la
roche, le
versant
considr
sera
stable
mme
si
le
talus
d'rosion
est
voisin
de
la
verticale
et
que
son
pied
est
affouill.
Si,
par
contre,
le
clivage
prin
cipal
du
massif
rocheux
est
inclin
d'un
angle
gal
ou
suprieur
l'angle
de
talus-
limi
te,
la
stabilit
appa
rente
du
versant
ne
sera
durable
que
si
l'rosion
ou
des
travaux
d'excavation
n'en
entament
pas
le
pieds la
sta
bilit
apparente
d'un
versant
rocheux
disloqu
ralise
un
tat
d'quilibre
mtaatable.
Cet
tat
peut corres
pondre
des
talus
trs
raides
dont
l'inclinaison
est
dtermine
par
le
pendage
du
clivage
principale
II
suf-
sira
cependant
de
toucher
le
pied
de
tels
versants
pour
que
leur
tat
d'quilibre
devienne
instable
et
que
des
mouvements
de
dcollement
ou
des
boulements
se
produi
sent.
En
conclusion,
cet
expos
montre
les
rapports
qui
existent
entre
la
gologie
et
les
travaux
de
fondation,
les
conditions
de
stabilit
auxquelles
doit
rpondre
le
sous-sol
et
l'aspect
la
fois
gologique
et
gotechni
que que
prsentent
les
travaux
de
gnie
civil
et
plus
particulirement
les
travaux
de
terrassements.
