La géotechnique permet d’apprécier à partir de reconnaissance et essai in situ la géo mécanique des sols et déterminer les types de fondations ou analyser les aléas responsables des déformations de structure.
Sondages carottés des sols avec prélèvement d’échantillons
Les sondages carottés permettent de déterminer précisément les natures et les limites mécaniques des différentes couches géologiques rencontrées ainsi que d’effectuer des prélèvements d’échantillons non remaniés. Cette opération est réalisée par la mise en station d’un outil de forage, la réalisation du carottage sur une profondeur prédéfinie, mise en caisse des carottes de roche, étiquetage, conservation et caractérisation. Un échantillon non remanié se prélève au sein de chaque sondage afin de réaliser des essais en laboratoire (essai de cisaillement et de compressibilité).
Sondages destructifs et pressiométriques
La réalisation de sondages destructifs est menée à une profondeur prédéfinie avec enregistrement des paramètres de forage (GEOLIM).
Les essais pressiométriques de type Ménard, conformément à la norme NF P 94-110-1, sont effectués au sein de chaque sondage afin de déterminer les caractéristiques géomécaniques des niveaux de recouvrement et du substratum.
Ces investigations permettent d’obtenir d’une part, une couverture géotechnique homogène par rapport à l’implantation du projet et d’autre part, de vérifier la continuité des horizons géologiques.
Les enregistrements des paramètres de forage et les matériaux rencontrés lors de la foration permettent de déterminer la nature lithologique des terrains rencontrés et de réaliser une coupe géologique de terrain.
Modélisation sous le logiciel TALREN 4
Les calculs de stabilité sont réalisés au moyen du logiciel TALREN 4 v2.0.3 afin de vérifier la stabilité des ouvrages et de caractériser les renforcements (clous d’ancrage) à mettre en œuvre pour stabiliser les parois.
Modélisation sous le logiciel GEOSPAR
Les caractéristiques du parement BA des ouvrages envisagés se calculent au moyen du logiciel GEOSPAR, à partir des données utilisées et calculées sous TALREN 4 (efforts dans les renforcements, espacements horizontaux et verticaux, nombre et hauteur des passes de terrassement, dimensions des plaques d’appui).
Le dimensionnement aborde la vérification du parement à la flexion et au poinçonnement.
Les calculs définissent les sections d’acier nécessaires dans un parement conformément aux règles BAEL 91 additif 1999.
Essais de laboratoire
Les échantillons de sol prélevés lors d’un sondage carotté sont analysés en laboratoire afin de déterminer les caractéristiques géomécaniques du substratum rocheux. A ce titre, il peut être effectué
- un essai de cisaillement à l’appareil tri-axial en condition consolidée et lente afin de déterminer l’angle de frottement interne et la cohésion du substratum.
- Un essai de compressibilité à l’oedomètre (Cv et Cα) afin de déterminer le tassement dans le temps du substratum rocheux.
- La détermination des limites d’Atterberg
- Etc…
La géophysique : sismique réfraction
La sismique réfraction permet, grâce à l’étude de la propagation des ondes sismiques, de connaître la nature du sous-sol. Elle repose sur la mesure des temps de parcours des ondes.
Cette reconnaissance permet de déterminer la nature géologique des terrains rencontrés ainsi que leur épaisseur, leur éventuel degré d’altération, la présence d’anomalies de type cavités ou remplissages argileux.
Elle permet de caractériser le degré de cohésion d’un terrain lorsque son faciès géologique est connu.
Le principe consiste à enregistrer la propagation dans le sol d’ondes sismiques générées par un choc produit, dans notre cas à l’aide d’une masse sur une plaque métallique posée sur le sol.
Cet ébranlement a pour effet de produire des ondes sismiques qui pénètrent dans le sous-sol et se réfractent sur les différentes limites (ou interfaces) séparant les couches de lithologies différentes, selon les lois d’optique.
Une ligne de capteurs équidistants, appelés géophones et reliés entre eux à un sismogramme, enregistrent la propagation des ondes.
Chaque tir permet d’obtenir un sismographe représentant l’enregistrement des ondes sur chaque géophone.
Connaissant la distance parcourue et le temps nécessaire, il devient possible de calculer la vitesse de propagation de l’onde sismique. Cette vitesse de propagation est proportionnelle à la compacité du sous-sol (une vitesse faible correspond à une compacité faible).
Afin d’établir une coupe du sous-sol, plusieurs chocs sont générés le long du profil. On réalise ainsi 2 chocs aux extrémités appelés tirs directs et inverses, et généralement 3 tirs intermédiaires, dont un au centre du dispositif.
L’espacement entre les géophones conditionne la profondeur d’investigation et la résolution du profil.
Un grand espacement permettra de sonder en profondeur, mais la résolution sera moins bonne que pour un espacement de moindre importance.
Il existe plusieurs types d’ondes sismiques (ondes P, S, de Rayleigh et de Love) qui se différencient essentiellement par leur mode de propagation dans le sol.
OUVRAGES D’ART (Définition)
Un ouvrage d’art est une construction de grande importance permettant de franchir un obstacle sur une voie de communication routière, ferroviaire ou fluviale (ponts, tunnels) mais également un dispositif de protection contre l’action de la terre ou de l’eau (murs, tranchée couverte, digue) et enfin un dispositif de transition entre plusieurs modes de transport (quais et autres ouvrages portuaires).
De tels ouvrages sont qualifiés « d’art » parce que leur conception et leur réalisation font intervenir des connaissances où l’expérience joue un rôle aussi important que la théorie. Cet ensemble de connaissances constitue d’ailleurs ce que l’on appelle l’art de l’ingénieur.
Les ouvrages d’art sont classés comme suit en fonction de leur utilisation
Les ouvrages d’art liés à des voies de communication regroupent les ponts et viaducs, les tunnels, les grands murs anti-bruit, les écluses, etc ….
Les ouvrages d’art destinés à la protection contre l’action de la terre ou de l’eau sont les murs de soutènement, les gabions, les jetées, les brise-lames, etc….
Les ouvrages d’art destinés à la retenue des eaux concernent les barrages, les digues, etc…..