Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 130 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 4.3.1.3.  Distribution des constrictions et des pores Les sols constituent un milieu poreux. Chaque grain est entouré de vides. Les grands vides entre les grains sont appelés pores. Le vide qui assure le passage d’un pore à l’autre est une constriction. La constriction est plus petite que le pore. Comme il est possible de mesurer la courbe de distribution des diamètres des particules, il est possible avec une injection de mercure de mesurer la distribution des vides autour des particules. C’est la distribution des constrictions qui conditionne l’érosion interne. La plus grosse particule érodée traverse le chemin ayant les plus grosses constrictions. Sa taille correspondrait au diamètre équivalent à 70% de la courbe de distribution cumulée, O 70 . La perméabilité va dépendre de l’ensemble de cette distribution. Par abus de langage, la perméabilité est dite dépendre de la taille moyenne des pores, mais elle dépend plutôt de la valeur de O 70 . 4.3.1.4.  Indice des vides, densité relative et indice de consistance : paramètres d’état Les propriétés géométriques précédentes classent la nature du sol et de sa distribution de particules. L’état du sol est décrit non plus par les particules, mais par leur assemblage et notamment par la proportion de volume occupé par les particules ou à l’inverse par les vides. L’indice des vides est le rapport du volume des vides sur le volume des particules. Cet indice varie d’une valeur maximale, en l’absence de compactage, e max , à une valeur minimale, e min , obtenue avec la plus forte énergie normalisée (qui ne casse pas les particules). L’état de densification est donc mesuré par la position relative de l’indice des vides en place, e, par rapport à ces valeurs limites : c’est le rôle de la densité relative : Dr=(e max – e)/(e max – e min ). Une valeur de densité relative de 70 à 80% est le signe d’un matériau compact. Une densité relative inférieure à 50% est le signe d’un matériau lâche. La densité relative n’existe pas dans les sols cohérents. La cohésion empêche la mesure des valeurs extrêmes e min et e max . L’eau a une telle influence sur la cohésion, que l’indice des vides e est remplacé par la teneur en eau massique w, qui est le poids de l’eau sur le poids des particules sèches. Les deux paramètres sont proportionnels : e= g s .w, où g s est le poids volumique de la roche constituant la particule. L’état du sol va donc être comparé à deux valeurs limites qui sont la limite de plasticité, w P , et la limite de liquidité, w L . Si la teneur en eau est inférieure à w P , le sol a un comportement de bloc sec, si la teneur en eau est supérieure à w P et inférieure à w L , le comportement est plastique, et au delà de w L le comportement est liquide. Le domaine de plasticité, w L –w P , est appelé indice de plasticité, I P . La notion de densification est remplacée par celle de consistance. L’indice de consistance décrit la position relative de l’indice des vides par rapport à w P , et w L :