janvier 28, 2016
COMPORTEMENT MECANIQUE DES SOLS
I. INTRODUCTION
Dans la pratique courante, les sols peuvent être
considérés des massifs semi indéfinis ou finis. Ces massifs sont soumis à
différentes sollicitations :
- Les forces massiques : pesanteur – poussée d’écoulement …
- Les charges de surface : ponctuelles – réparties …
- Les forces dynamiques : machine vibrantes – séismes …
L’un des buts principaux de la mécanique des sols
est d’étudier le comportement du massif de sol à ces différentes sollicitations
et de vérifier que sa stabilité reste assurée.
Si les efforts sont faibles, eu égard à la
résistance du sol, les déformations du massif restent faibles, se stabilisent
dans le temps et sont proportionnelles aux forces appliquées. Une approche
consiste à appliquer la théorie de l’élasticité.
Sous des efforts plus importants, des déformations
du type plastique apparaissent. Enfin, la rupture se produit pour un certain
niveau de sollicitation.
En génie civil, bien que composé d’un matériau
complexe, le sol peut être considéré comme un milieu continu, mais souvent
anisotrope et hétérogène.
L’étude de l’interaction sol/structure comporte deux
volets :
§ Vérifier
que la stabilité de l’ouvrage est assurée avec un coefficient de sécurité
satisfaisant ; on applique alors la théorie de la plasticité
§ S’assurer
que les déformations dues à l’ouvrage à construire (tassement par exemple) sont
compatibles avec la bonne tenue de celui-ci. . il convient d’utiliser une
loi rhéologique reliant contraintes et déformations qui est celle de
l’élasticité.
II. REPARTITION DES CONTRAINTES AUTOUR D’UN POINT
II.1. Rappel de mécanique
des milieux continus
L’étude
de la répartition des contraintes autour d’un point d’un milieu continu conduit
aux résultats :
§ Dans
l’espace, lorsque l’orientation de la facette sur laquelle s’exerce la
contrainte varie, le lieu de l’extrémité des contraintes appliquées sur cette
facette est un ellipsoïde.
§ Il
existe 3 plans orthogonaux appelés plans principaux sur lesquels les
contraintes sont normales au plan principal considéré. Ce sont les contraintes
principales. Elles sont désignées par :
ü
s1 pour la plus grande
contrainte principale
ü
s3 pour la plus petite
ü
s2 pour la contrainte
principale intermédiaire
Les
applications courantes de mécanique des sols peuvent être ramenées à des
problèmes plan ou de révolution.
Dans
les systèmes plans étudiés, la contrainte principale intermédiaire s2 est perpendiculaire au plan
considéré contenant s1 et s3.
Il s’ensuit que l’étude de la répartition des
contraintes dans le plan s1 et s3 joue un rôle important en mécanique des sols
