COURS ET EXERCICES DE MECANIQUE DES SOLS

CHAPITRE 1

LES SOLS : Structure – Identification et Classification 

1- Eléments constitutifs d’un sol Un sol est un mélange : d’éléments solides : Provienant de la désagrégation mécanique et/ou chimique d’une roche mère. On distingue les minéraux non argileux (∅>2µm et ayant le même comportement que la roche mère : Sols pulvérulents), les minéraux argileux ( kaolinite, illite et montmorillonite) et le sols organiques (vases et tourbes) d’eau : Existe sous plusieurs formes (eau de constitution, interfeuillets, liée et libre). de gaz : Contenu dans les vides,c’est l’air pour un sol sec ou mélange d’air et de vapeur d’eau pour un sol humide.  

2- Paramètres de définition des sols  

2-1 Modèle élémentaire d’un sol

Un sol étant composé de grains solides, d’eau et d’air , on peut rassembler chaque phase en un volume partiel unique de section unit. Les notations suivantes sont utilisées :

Va : volume de l’air.
 Vw : volume de l’eau.
Vs : volume des grains solides.
 Vv = Va + Vw : volume des vides.
 V = Vv + Vs :
 volume total du sol
W w: poids de l’eau Ws :
poids des grains solides
 W = Ww + Ws : poids total

2-2 Les poids volumiques  

2.3 Les paramètres d’état  

Ils indiquent dans quelles proportions existent les différentes phases d’un sol. On définit

    Tous ces paramètres ne sont pas indépendants. Ils sont reliés par des relations que l’on peut retrouver à l’aide du modéle élémetaire. Exemple de formules :

3. Identification des sols  

Pour caractériser un sol, il faut déterminer les paramètres de nature et les paramètres d’état

.

Les paramètres de nature indiquent les caracteristiques intrinsèques du sol. IIs ne varient pas au cours du temps (poids volumique des grains solides, granularité, argilosité, limites d’Atterberg, teneur en matières organiques,…). 

Les paramètres d’état sont fonction de l’état du sol et caractérisent le comporetement du sol sous l’effet d’un chargement donné (teneur en eau, indice des vides, porosité, Equivalent de sable,...). 

Nous regroupons dans ce paragraphe les essais géotechniques de laboratoire classiques qui permettent de caractériser un sol. 

     

3.1 La masse volumique des particules solides s γ

Sa détermination se fait à l’aide d’un pycnomètre. Une masse de sol sec ms est introduite dans un pycnomètre conteneant de l’eau distillée. Aprés avoir éliminé toutes les bulles d’air, on mesure le volume d’eau déplacé par les grains solides vs. N.B : Pour les sols (à part les sols organiques) : 26 kN/m3 ≤ γS ≤ 28 kN/m3 

3.2 Les essais granulométriques 

Ils permettent d’obtenir la répartition en pourcentage des grains solides selon leurs dimensions.

Deux types d’essais sont envisageables selon le sol à tester :

 - Par tamisage (par voie humide ou sèche) pour les élements de diamétre ∅ ≥ 80µm.

- Par sédimentométrie pour les élements de diamétre ∅ < 80µm.