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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la version actualisée de l’article C219 intitulé « Corrélations entre les propriétés des sols » rédigé par Jean-Pierre MAGNAN et paru en 1993.
RÉSUMÉ
Pour la conception des ouvrages géotechniques, les paramètres de calcul des modèles peuvent être déterminés en laboratoire sur des éprouvettes taillées dans des échantillons prélevés par carottage ou dans un sondage par la réalisation d'essais en place. Une fois les propriétés déterminées, il est nécessaire de synthétiser les informations et données collectées pour élaborer le modèle géotechnique avec un risque maîtrisé. Un des moyens de limiter ce risque est d’utiliser des corrélations pour estimer la qualité des jeux de données collectées en réalisant des comparaisons. Cet article expose les bases que doit connaître l’ingénieur lorsqu’il entreprend d’élaborer ces relations et présente quelques relations semi-empiriques ou corrélations reliant ces paramètres.
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Philippe REIFFSTECK : Directeur de recherche - GERS-SRO, université Gustave Eiffel, IFSTTAR, Champs-sur-Marne, France
INTRODUCTION
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.
Cet article présente la démarche à suivre pour dresser de telles relations et quelques exemples de corrélations entre des paramètres issus d’essais de laboratoire et d’essais en place.
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MOTS-CLÉS
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- Version archivée 1 de févr. 1993 par Jean-Pierre MAGNAN
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4. Domaines de validité des corrélations
Les corrélations que l’on peut établir entre les paramètres physiques et mécaniques des sols sont plus ou moins générales suivant les paramètres concernés. Cet article s’est attaché à donner la démarche et quelques exemples.
Habituellement, la validité d’une corrélation est limitée à la nature du sol étudié : les propriétés des sables, des tourbes ou des argiles n’obéissent pas aux mêmes lois, elles sont d’ailleurs souvent décrites par des paramètres spécifiques et il n’est pas étonnant que les corrélations établies pour un type de sol ne soient pas valables pour les mêmes propriétés d’un autre type de sol. Les figure 7 et figure 12 illustrent ce fait dans le cas des paramètres mesurés au pressiomètre et au pénétromètre statique.
Certaines corrélations établies sur un site, et parfaites pour ce site, peuvent aussi être totalement inadaptées sur un autre site, même constitué d’un sol de même nature. Cette divergence traduit habituellement l’influence d’autres paramètres que ceux qui sont analysés, par exemple l’influence de l’état du sol, en plus de sa nature. Si la relation obtenue par régression linéaire entre deux paramètres dépend d’autres facteurs, elle peut varier non seulement d’un site à l’autre, mais aussi à l’intérieur d’un même site. La figure 1 illustre une telle variation dans le cas du site expérimental de Cubzac-les-Ponts, où les corrélations ont été étudiées dans plusieurs sous-ensembles du site. Si un tel phénomène est observé sur le site d’un grand projet, il est indispensable de poursuivre l’analyse géotechnique du site afin d’éviter des erreurs d’analyse statistique des données.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BAGUELIN (F.), JÉZÉQUEL (J.), SHIELD (D.H.) - The pressuremeter and foundation engineering. - Transtech publications, 618 pages (1978).
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(2) - BJERRUM (L.) - Geotechnical problems involved in foundations of structures in the North Sea. - Géotechnique, 23(3), p. 19-358 (1973).
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(3) - BJERRUM (L.), SIMONS (N.E.) - Comparison of shear strength characteristics of normally consolidated clays. - Proceedings of the Research Conference on Shear Strength of Cohesive, Soils, ASCE, Boulder, Colorado, p. 711-726 (1960).
-
(4) - BOROWICKA (H.) - The influence of the colloidal content on the shear strength of clay. - Proc. 6th Int. Conf. Soil Mech Montreal 1, p. 175-178 (1965).
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(5) - BRIAUD (J.-L.), NOUBANI (A.), KILGORE (J.), TUCKER (L.M.) - Correlation Between Pressuremeter Data and Other Paramaters. - Research Report, Texas A&M University (1985).
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