Cours CTN 504 Mécanique des sols

1. Cours CTN 504 Mécanique des sols Li Li, ing., Ph.D Professeur en géotechnique Département de génie de la construction Bureau: A-1484 Courriel: li.li@etsmtl.ca

2. Éteindre votre cellulaire, SVP!

4. Résistance au cisaillement des sables et des argiles Séance 1/3

5. Contenu • Introduction • Comportement des sables • Angle de repos • Comportement du sable saturé en cisaillement drainé • Comportement du sable saturé en cisaillement non-drainé • Facteur d'influence sur la résistance au cisaillement • Coefficient des terres au repos • Liquéfaction

6. Introduction • Importance de la résistance au cisaillement des sols • Application • Capacité portante des fondations • Stabilité des pentes • Murs de soutènement • épaisseur des pavages de la chaussée • Méthode d'équilibre limite • Développement des solutions en considérant les états ultimes ou limites des sols.

7. Comportement des sables

8. Angle de repos Angle de frottement interne du matériau à l'état le plus lâche. Peut-on utiliser les angles de repos pour conception?

9. Comportement du sable saturé en cisaillement drainé La rupture peut être définie: 1. (1 - 3)max (façon la plus courante); 2. ('1/3)max; 3.  = [(1 - 3)/2] à une déformation axiale arbitraire.

10. Comportement du sable saturé en cisaillement drainé plateau correspondant à l'indice des vides critique, ecrit Angle de frottement interne du matériau à l'état le plus lâche. Peut-on utiliser les angles de repos pour conception? Déformation (%) Indice des vides, e

11. Influence de la pression de confinement sur le comportement des sables Sable dense Sable lâche

12. Les deux diapos précédents révèlent qu'on peut obtenir une rupture à la déformation volumique V/V0 = 0 (indice des vides critique): 1) Pour une contrainte de confinement donnée, on fait varier l'indice des vides pour trouver l'indice des vides critique, ecrit; 2) Pour un indice des vides donné, on fait varier la contrainte de confinement pour trouver la contrainte de confinement critique, '3 crit:

13. Comportement du sable saturé en cisaillement non drainé Cas 1: '3c > '3 crit Cas 1: '3c < '3 crit

14. > erreur dans le livre

15. Exemple 11.3 Exemple 11.8 Exemple 11.9 Exemple 11.10

16. Facteur d'influence sur la résistance au cisaillement Lade et Lee 1976: où ps = angle de frottement en déformation plane; tx = angle de frottement en compression triaxiale.

19. Coefficient des terres au repos Pour les sols normalement consolidé (Jaky 1944, 1948): Pour les sols sur-consolidé (Schmidt 1966, 1967; Alpan 1967):

21. Liquéfaction Tremblement de terre à Ojiya, Niigata en 2004

22. Tremblement de terre à Christchurch en Nouvelle Zélande

23. Glissement de terrain à Fort Peck au Montana en septembre 1938 , causant la rupture du barrage impliquant 1 mort et 7 disparus (http://www3.gendisasters.com/montana/)

24. Liquéfaction sous charge statique ou monotone

25. À ajouter à la colonne 2: Les remblais hydraulique de sable et de sable silteux comme les résidus miniers ou les barrages de stériles

26. Liquéfaction sous charge dynamiques ou cycliques Tremblement de terre à Niigata en 1964

27. Sable lâche soumis aux charges cycliques déformation axiale (%) Pression interstitielle (kPa)

28. Sable dense soumis aux charges cycliques

31. Conclusions (tirées directement du livre) • Les essais triaxiaux cycliques peuvent être utilisés pour évaluer le comportement sur le terrain. • Pour éviter les rupture par liquéfaction dans les conditions statiques des talus naturels, • Un relevé des pressions interstitielles in situ à l'aide de piézomètres peuvent donner des indices d'une rupture imminente (???analyse de stabilité de pentes avec de l'eau???). • Des observations faites sur l'érosion et les petits glissements sur les berges peuvent avoir une certaine utilité. • En présence de tremblement de terre, • on peut augmenter la densité du sol sur le terrain en enlevant et remplaçant les sols lâches ou encore, en les compactant. • Dans la même ordre d'idée, la mise en place d'une surcharge sur une couche de sable saturé contribuera à augmenter la contrainte effective, ce qui diminue sa susceptibilité à la liquéfaction (???analyse de stabilité de pentes statique avec de l'eau???). • En dernier secours, on peut rabattre la nappe phréatique en permanence à l'aide de drains ou de pompes. • Le problème que pose la rupture par liquéfaction à l'intérieur d'un dépôt de sable lâche saturé ne devrait jamais être sous-estimé, en particulier lorsqu'on travaille à des projets importants comme les barrages et les centrales thermiques.