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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
peuvent être considérés comme normalement consolidés dans
leur état naturel.
2.2 Classification à l'étape 1
Des variables équivalentes sont définies pour le piézocône par
analogie aux variables p, p
T
et q de l'essai triaxial. Pendant
l'essai triaxial, p est la pression effective moyenne, p
T
la
pression totale moyenne et q le déviateur. La résistance du sol
est définie dans le plan des contraintes effectives (p, q) par une
droite de Coulomb de caractéristiques C
qc
et M
c
(ordonnée à
l'origine et pente) dont découlent les propriétés effectives c' et
'
(cohésion et angle de frottement). En contraintes totales et dans
le plan (p
T
, q), les caractéristiques de résistance sont C
q cu
, M
c cu
,
c
cu
,
cu
. (l'indice
cu
signifie consolidé non drainé).
Figure 1. Principe de la classification des sols à l'étape 1 d'après les
données du piézocône et les résistances triaxiales.
Dans la méthode par analogie à l'essai triaxial, les variables
équivalentes définies à partir des mesures du piézocône sont p'
c
,
p
c
et q
t
, une pression moyenne effective équivalente p'
c
, une
pression moyenne totale équivalente p
c
et la résistance de pointe
q
t
. Les résistances des sols mesurées au piézocône sont
supposées s'exprimer au moyen des même droites de résistance
dans le plan des contraintes effectives équivalentes (p'
c
, q
t
) et
des contraintes totales équivalentes (p
c
, q
t
), comme indiqué sur
le graphique de la figure 1.
Tableau 1. Caractéristiques des résistances non drainées des sols.
Sols
c
cu
(kPa)
cu
(°)
Argiles, limons argileux
24
19,5
Limons, limons sableux
33
25,4
Sables, sables limoneux
50
36,9
Dans cet exemple et d'après les essais triaxiaux, la droite
définie en "contraintes effectives" possède les caractéristiques
M
c
= 1,5 et C
qc
= 0, soit
' = 36,9 ° et c' = 0. Les trois autres
droites représentent les résistances "consolidées non drainées"
dont les propriétés
cu
et c
cu
sont données dans le tableau 1 et
qui représentent les résistances des "argiles et limons argileux",
des "limons et limons sableux" et des "sables et sables
limoneux".
Ainsi, dans le graphique (p'
c
, q
t
), la mesure de q
t
permet de
déterminer la contrainte moyenne effective équivalente p'
c
générée par la pointe sur la droite effective (M
c
, C
qc
). La
contrainte moyenne totale équivalente p
c
s'obtient alors en
ajoutant la mesure de u
2
dans la direction isotrope, ce qui donne
les coordonnées (p
c
, q
t
) du point représentatif de l'état de
contraintes totales équivalentes autour du cône. Parmi les trois
droites définies en contraintes totales pour représenter les
résistances non drainées des sols, la droite la plus proche de ce
point permet de classer le sol.
Un exemple est donné sur la figure 1. Trois mesures
effectuées au piézocône dans trois faciès différents du même
sondage y sont reportées (figurés pleins). Les pressions p'
c
sont
d'abord recherchées sur la droites des résistance effectives (en
trait épais). Puis, après adjonction de la pression u
2
, la classe de
sol est déterminée par la droite de résistance totale la plus
proche (en traits fins, figurés creux). Après classification, les
figurés représentant les classes de sols sont reportés sur les
diagrammes donnant q
t
, f
s
et u
2
en fonction de la profondeur,
comme sur les figures 3 et 4, puis sur tous les autres
diagrammes dérivés. Il apparaît clairement sur ces exemples que
les plus fortes pressions u
2
sont attribuées aux limons argileux,
alors que les plus faibles pressions sont attribuées aux sables et
sables limoneux.
2.3 Recherche de la sensibilité des sols à l'étape 2
Après cette première étape de classification des sols, l'étape 2
consiste à détecter les sols sensibles. Les sols sont considérés
comme sensibles s'ils appartiennent au quart inférieur gauche du
diagramme (lgf
s
, lgq
E
) délimité par les deux courbes d'équations
q
E
= 2000 f
s
2
et q
E
= 2 f
s
–0,16
(q
E
et f
s
en MPa).
Figure 2. Identification des sols sensibles dans le diagramme (f
s
, q
E
).
Ces courbes sont indiquées sur le diagramme (f
s
, q
E
) de la
figure 2, en échelles arithmétiques. Les sols sensibles sont
symbolisés par des figurés en rapport avec les croix représentant
les classes de sol identifiées à l'étape 1.
3 EXEMPLES
Ce paragraphe présente deux exemples d'interprétation des
données recueillies au piézocône.
3.1 Exemple 1
Le premier exemple concerne des données recueillies pendant
une campagne de sondages au piézocône. Trois familles de sols
apparaissent, qui sont indiquées dans le tableau 1. Leurs
caractéristiques de résistance ont été mesurées au triaxial à
partir des échantillons carottés dans le site. Les trois familles de
sols sont frottantes, avec des résistances effectives communes
(c' = 0 et
' = 36,9 °). Le tableau 1 indique les résistances non
drainées correspondantes.
La classification des sols à l'issue des étapes 1 et 2 de la
méthode par analogie est représentée sur la figure 3 pour l'un
des six sondages. Des sols sableux sensibles apparaissent entre
4 et 6,5 m de profondeur et entre 7,5 et 9,5 m, puis en des points
isolés plus en profondeur.
