Analyse des résultats

Analyse des résultats pressiométriques Ménard dans un diagramme spectral

RÉSUMÉ –Les règles d’utilisation des valeurs du module EM et de la pression limite P*LM dans la méthode pressiométrique demandent à l’utilisateur de prendre en considération le ratio EM/P*LM pour faire une classification des sols, et notamment se fixer la valeur du coefficient rhéologique α, une décision dont la conséquence est importante pour les prévisions de tassement et autres déformations. La représentation graphique proposée a été une aide pour ce choix depuis plus d’une dizaine d’année.
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classification des sols

Bibliographie de Michel Gambin

TRAVAUX ET PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES DE 1956 A 2010 Bibliographie établie à l’occasion de la VIIIème Conférence COULOMB prononcée par M. Michel GAMBIN pour le Comité Français de Mécanique des Sols et Géotechnique le 4 juin 2010, Ecole Spéciale des Travaux Publics, Paris
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Communication 1

Michel Gambin – Quelques communications récentes

Conférence CoulombParis, 4 juin 2010 Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique (CFMS)Eoliennes et module d’YoungAu cours de la réunion technique du CFMS sur les éoliennes j'avais promis de faire parvenir au CFMS une Note Technique sur le "Module d'Young" : la voici.Je souhaiterais que cette note reçoive une grande diffusion au sein du CFMS, car comme le dit Olivier Combarieu : " L'erreur provient du fait qu'on applique aux sols des modèles de calcul par élément finis développés pour des matériaux pour lesquels la théorie de l'élasticité est tout à fait acceptable " .Il ajoute : " Maintenant, en France, on ne maîtrise plus la situation et je crois que cela mériterait au niveau national une réflexion d'envergure. Je suis très surpris de voir que, au sein de certains Projets Nationaux, dans les travaux présentés par des participants, les sols compressibles sont caractérisés par un module d'Young et un coefficient de Poisson ! "Ne devrions nous pas ouvrir un "libre débat" sur le sujet, en lançant une "tribune" sur le site Internet du CFMS (une nouvelle rubrique apparaîtrait dans la liste de gauche - "roster" en américain - de la page d'accueil de notre site) qui serait amorcée par ce texte et un commentaire d'Olivier Combarieu ?Au cours de la réunion technique du CFMS du 20 octobre 2009 sur les éoliennes, plusieurs conférenciers ont insisté sur le rôle du « module d’Young » dans le projet de fondation des éoliennes pour respecter les règles industrielles des fournisseurs des appareils.Or si je me réfère à la communication exhaustive d’Olivier Combarieu sur « L’usage des modules de déformation en géotechnique » parue dans la Revue Française de Géotechnique N° 114 du 1er trimestre 2006, je n’y voit jamais apparaître l’expression « module d’Young » !C’est que, malgré les quelques références au « module d’Young » dans l’Eurocode 7i, le module d’Young n’a pas de sens intrinsèque !Reprenons la figure 5.6 du cours de G. Philipponnat & B. Hubert sur « Fondations et ouvrages en terre » (Eyrolles, 2001, 2ème tirage de 2002ii), l’ouvrage en français le plus récent sur notre sujet. Cette figure exprime la relation entre σ, la contrainte principale majeure appliquée à un échantillon cylindrique soumis à un essai triaxial eεt, la déformation relative (dh/h) qui en résulte.
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Réalisation du forage pour essais pressiométriques par un système de tube fendu auto-fore (STAF)

Gérard ARSONNET, Geomatech, Champlan – France Jean-Pierre BAUD, Eurogeo, Avrainville – France Michel GAMBIN, Apageo, Magny les Hameaux – France RésuméDans la continuité des recherches et mises au point de Louis Ménard, plusieurs de ses collaborateurs, associés avec de plus jeunes géotechniciens ont cherché un moyen de réaliser la cavité où doit être introduite la sonde pressiométrique en mettant en jeu les techniques de forage les plus récentes, la procédure restant globalement économique. La cavité proposée est quasiment exempte de remaniement et le sol avoisinant exempt de relaxation. Des exemples comparatifs sont fournis dans un grand nombre de sols.Introduction Dès les débuts de l’utilisation du pressiomètre, Louis Ménard et ses premiers collaborateurs se sont trouvé confrontés aux critiques de géotechniciens sceptiques sur la représentativité des essais dans différents types de sols. Les premiers utilisateurs ont donc dû s’attacher à définir les conditions de forage et d’essai qui donnaient les résultats les plus fiables. Le rôle de la bonne tenue des parois du forage, et la possibilité de disposer d’une cavité cylindrique bien calibrée au diamètre de la sonde sont rapidement apparus comme essentiels (PLM, 1962) L’utilisation de la tarière à main, à faible profondeur, à sec dans des terrains à dominante argileuse au-dessus de la nappe, ou avec circulation de bentonite, est ainsi devenu l’archétype de l’essai de qualité. La sonde pouvait être introduite peu de temps après le forage dans un trou aux parois bien découpées et lisses, dans lequel dès les premiers paliers le contact de la sonde avec le terrain était obtenu sans trace de remaniement (LCPC 1971). Les machines de forage géotechniques des années 60 étaient principalement à transmissions mécaniques et construites pour le sondage carotté. Louis Ménard et ses collaborateurs ont dans un premier temps produit des sondes pressiométriques de diamètres adaptés aux carottiers de 3’’, 3½’’, 4’’, 4½’’ et même plus. Les temps de manipulation et de mise en place de la sonde étaient trop longs et favorisaient la décompression des terrains excavés avec les outils de type carottier. On s’est ainsi assez vite orienté vers des sondes de plus petits diamètres, 32mm (1¼’’), 44mm (1¾’’), 63mm (2½’’), permettant la mise en œuvre dans des forages à la tarière à main, ou par battage d’un carottier. Très tôt, Louis Ménard (1959) brevetait le tube fendu destiné au battage direct de la sonde dans les sols granulaires sous la nappe, dont les parois des cavités sont difficiles à maintenir sans éboulement. Des machines hydrauliques de vibro-battage étaient également conçues et produites pour mettre en œuvre ce tube fendu, essentiellement en milieu marin (Ménard et Gambin, 1965). Car un deuxième problème était et reste crucial, celui relatif aux temps morts associés à la réalisation des essais d’une « passe autorisée » selon la norme : le temps passé à remonter l’outil de forage après chaque passe, puis celui passé à descendre la sonde pour réaliser l’essai enfin celui à remonter la sonde et redescendre l’outil de forage. C’est dans le but de résoudre ces problèmes de temps mort que de nouvelles recherches sont lancées qui déboucheront sur le dépôt d’un brevet qui contient en germe le procédé que nous allons présenter (Ménard 1976). On y trouve en effet à la fois le concept de l’auto-forage d’un tube, ici par « rétro-jet », éventuellement associé à un battage au câble à l’aide d’un mouton élancé, coulissant dans la partie inférieure du tube et celui d’une sonde de pressiomètre placée à demeure au droit de la partie fendue selon plusieurs génératrices du tube (figure 1).
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Classification des sols et des roches à partir d’essais d’expansion cylindrique en haute pression

J.P. BAUD - Eurogéo, Avrainville, FranceM. GAMBIN – Apageo, Magny les Hameaux, France Résumé Les propriétés physiques et mécaniques utilisées pour caractériser les sols et les roches sont différentes selon les approches et les objectifs, ceux de la géotechnique, de la géologie de l’ingénieur ou de la mécanique des roches. Les auteurs suggèrent que les mesures faites lors de l’expansion de la cavité cylindrique d’un forage, et qui peuvent se ramener aux deux paramètres fondamentaux, un module pressiométrique et une pression limite, soient utilisés pour une classification passant sans discontinuité des sols aux roches, fondée sur le diagramme Pressiorama® mis au point pour les sols il y a quelques années. Introduction, la frontière entre sols et roches est-elle utile ? Définir une limite entre les sols et les roches est une démarche qui semble naturelle à tout homme, de l’agriculteur néolithique au bâtisseur du XXIème siècle, et qui pourtant reste une démarche sinon subjective du moins contingente, fonction de la perception d’usage du matériau naturel sur lequel il évolue et avec lequel il se mesure. Pour le géologue depuis l’émergence de cette discipline, tous les constituants de l’écorce terrestre sont des roches, de l’eau à la matière des socles continentaux, indépendamment donc de leur état, solide ou liquide voire gazeux. Toutes ces roches ont des histoires et des devenirs particuliers, plus ou moins essentiels au développement mondial plus ou moins durable, à l’exemple du pétrole, « l’huile-de-pierre ». Pour tout constructeur, cette classification globale est incongrue, et la roche se distingue par son caractère solide des sols qui sont tous les terrains qui ne sont pas roches, et caractérisés par leur manque plus ou moins marqué de solidité : altérables, terrassables, friables, compressibles, mous jusqu’à la limite de la liquidité. Historiquement, la définition de Terzaghi [1], à la double culture de géologue et d’ingénieur, institue la limite mécanique entre sols et roches : « Le sol est un agrégat naturel de grains minéraux qui peuvent être séparés par de légères actions mécaniques telles que l’agitation dans de l’eau. La roche au contraire est un agrégat naturel de grains minéraux liés par des forces de cohésion fortes et permanentes. Comme ces termes « fort » et « permanent » sont sujets à diverses interprétations, la distinction entre le sol et la roche est nécessairement arbitraire. En fait, il y a beaucoup d’agrégats naturels de grains minéraux qui sont difficiles à classer, soit comme sols, soit comme roches » [1]. Figure 1. Cycle de la matière minérale (et organique) des roches aux sols. Un des objectifs du colloque d’Athènes 2011 est de s’intéresser aux terrains dont le champ d’action est revendiqué à la fois par la mécanique des sols et la mécanique des roches. Et bien que les spécialistes des deux disciplines soient le plus souvent dans des rapports cordiaux et fructueux, et développent leur expertise dans le cadre de lois physiques universelles, la revendication va parfois jusqu’à contester à l’autre la pertinence de son approche : « Une forte cohésion et une fissuration développée, deux critères souvent cités pour les roches, restent insuffisants. La séparation entre sols et roches dépend beaucoup de l’école de pensée et du domaine d’expérience de l’ingénieur ; les congrès qui ont tenté de regrouper les sols raides et les roches tendres n’ont fait qu’ajouter à la confusion. C’est à la géologie qu’il appartiendrait de faciliter une clarification. » [2]. Le schéma ci-après (Figure 1) se base donc sur la distinction que fait la géologie classique, avant la tectonique des plaques, entre les facteurs de formation des roches de l’écorce terrestre, ou géodynamique interne, et les facteurs de dégradation des roches et recomposition des roches sédimentaires, ou géodynamique externe.
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