Sols non saturés - Applications au calcul des ouvrages

La mécanique des sols non saturés (cf. articles « L’eau dans les sols non saturés » et « Comportement mécanique des sols non saturés ») trouve son champ d’application dans beaucoup d’ouvrages géotechniques. À côté des ouvrages en terre construits en sol compacté (remblais routiers, barrages en remblai, digues), on sait que la stabilité des talus est souvent conditionnée par l’état de non-saturation du massif. Les fondations superficielles peuvent être affectées, comme le montre le cas extrême des dégâts causés aux bâtiments par les effets de la sécheresse. Les excavations en zone urbaine et les ouvrages de soutènements peuvent aussi être concernés. Enfin, la géotechnique environnementale a recours à l’utilisation de matériaux compactés pour l’isolation des déchets de tous ordres. L’interface entre la terre et l’atmosphère est le plus souvent constituée d’une couche de sol non saturé souvent soumise, dans les zones d’activité, aux infiltrations de polluants qui posent des problèmes lors de la reconversion des friches industrielles.

Par rapport aux sols saturés, les sols non saturés ont des propriétés de déformabilité et de rupture changeantes avec la teneur en eau. Il en résulte des couplages complexes entre les mouvements d’eau, la redistribution des contraintes internes et la réponse des massifs en termes de déformations. À état de contrainte constant, il peut y avoir des réponses différées dans le temps qui peuvent parfois paraître inattendues. Ces aspects sont décrits dans la première partie de cet article, consacrée aux ouvrages en sol compacté. La seconde partie concerne les effets de la non‐saturation sur la stabilité des pentes et la troisième replace le problème des effets de la sécheresse sur les constructions dans le cadre des échanges sol-atmosphère. L’article se termine avec la description de deux études de cas concernant l’affaissement d’une culée de pont et l’effondrabilité des lœss de Picardie.