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Auteur(s)
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Jean-Pierre MAGNAN : Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées, Docteur ès Sciences - Directeur technique au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées - Professeur-adjoint à l’École Nationale des Ponts et Chaussées
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les paramètres utilisés pour décrire les propriétés physiques et mécaniques des sols sont de nature très variée :
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paramètres d’identification et d’état (porosité, indice des vides, densité, densité relative, limites d’Atterberg, etc.) ;
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paramètres de déformabilité (indices de compression et de gonflement, module œdométrique, module pressiométrique, etc.) ;
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paramètres de résistance (cohésion et angle de frottement interne, pression limite pressiométrique, résistance de cône statique ou dynamique, etc.) ;
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paramètres de perméabilité.
Il est très rare que, sur un même site, tous ces paramètres soient mesurés en un nombre de points suffisant pour que l’on puisse juger bien connu l’ensemble du massif de sol. Habituellement, la reconnaissance géotechnique est limitée au strict minimum, et l’on dispose des valeurs de certains paramètres en certains points et d’autres paramètres en d’autres points. L’ingénieur géotechnicien doit tirer le meilleur parti possible de ces informations éparses et établir une coupe géotechnique représentative du site étudié.
C’est dans ce cadre général que l’utilisation de corrélations entre les propriétés physiques et mécaniques des sols peut contribuer efficacement au travail de synthèse du géotechnicien.
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- Version courante de déc. 2021 par Philippe REIFFSTECK
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"Mécanique des sols et géotechnique"
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1. Relations et corrélations dans les sols : généralités
1.1 Origine des relations et corrélations dans les sols
S’il est difficile, voire impossible, de donner une justification théorique quantitative de l’existence de relations entre les propriétés d’un massif de sol naturel, il est facile d’admettre que les différents paramètres d’un sol donné doivent avoir des relations : la déformabilité comme la résistance au cisaillement ou la perméabilité dépendent à l’évidence de la forme et de la nature des particules, de la densité de leur empilement, de la quantité d’eau présente dans les pores... De plus, à l’intérieur d’une même catégorie de paramètres, par exemple les paramètres de résistance, il existe à l’évidence des relations entre les paramètres mesurés dans les différents types d’essais en place ou en laboratoire, même si l’on ne peut pas les exprimer de façon explicite. Et si les paramètres de résistance dépendent des mêmes propriétés physiques que les paramètres de déformabilité, il doit également exister des relations entre ces deux catégories de paramètres... Cette réflexion purement qualitative est confirmée par l’expérience : il existe effectivement, dans chaque dépôt de sols, des relations entre les paramètres géotechniques, ainsi que des relations plus générales, valables pour un type de sol, ou même pour plusieurs types de sols.
Si l’on poursuit l’analyse des relations qui peuvent exister entre les propriétés géotechniques d’un sol, on est conduit à distinguer trois types de relations :
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les relations mathématiques exactes, qui existent par exemple entre les paramètres décrivant l’état du sol. On peut illustrer ce type de relations par toutes les formules mathématiques reliant
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l’indice des vides e et la porosité n :
e = n /(1 – n ) -
la teneur en eau w, le poids volumique du sol γ et le poids volumique du sol sec γd :
γ = γd (1 + w ) -
la teneur en eau w, l’indice...
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Relations et corrélations dans les sols : généralités
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BAGHERY (S.), MAGNAN (J.-P.) - Analyse probabiliste de la stabilité et des tassements des remblais du site expérimental de Cubzac‐les‐Ponts. - Laboratoire central des Ponts de Chaussées, Paris, Rapport de recherche LPC, no 122, 69 p. (1983).
-
(2) - BENJAMIN (J.R.), CORNELL (C.A.) - Probability, statistics and decision for civil engineers. - Mac Graw-Hill, New York, 684 p. (1970).
-
(3) - CASSAN (M.) - Les essais in situ en mécanique des sols. 1 - Réalisation et interprétation. Chap. XII : Les corrélations entre essais in situ. - Eyrolles, Paris, 2e édition, p. 509-573 (1988).
-
(4) - FAVRE (J.L.) - Milieu continu et discontinu. Mesure statistique indirecte des paramètres rhéologiques et approche probabiliste de la sécurité. - Thèse de doctorat ès sciences, Université Pierre et Marie Curie (Paris VI) (1980).
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(5) - LEBART (L.), MORINEAU (A.), FÉNELON (J.P.) - Traitement des données statistiques. - Dunod (1979).
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