Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Approche quantitative Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 131 I C = (w L –w)/( w L –w P ). Un indice de consistance supérieur à 1 est significatif d’un matériau sec et consolidé, tandis qu’une valeur proche de 0 est représentative d’un comportement presque liquide et très problématique. Une dernière teneur en eau, la limite de retrait, joue un rôle important dans les sols cohérents. Au dessus de cette limite, la variation de volume est proportionnelle à la variation de teneur en eau et le sol reste continu. En dessous, la variation de volume ne suit plus la variation de teneur en eau et le sol n’est plus homogène et est craquelé par l’apparition de fissures. 4.3.2.  Contraintes et résistance des sols 4.3.2.1.  La prise en compte de l’eau, contraintes totales et effectives La résistance du sol dépend de sa nature et de son état. En chargement lent, l’eau n’a pas de résistance au cisaillement, en conséquence, la résistance au cisaillement du sol est la résistance des grains. Elle dépend donc des contraintes appliquées sur les grains sans la pression d’eau, u. La contrainte mesurée en place est la contrainte totale appliquée, σ n . La contrainte à laquelle est retranchée la pression d’eau, u, est appelée contrainte effective, σ ' n = s n – u. La contrainte effective est la contrainte provenant des grains reprise par les grains, appelée aussi contrainte inter-granulaire. La résistance du sol est la résistance au cisaillement limite, dont la valeur dépend de la contrainte effective, d’après le Principe de Terzaghi : t max ( s n ) = τ ' max ( σ ' n ). 4.3.2.2.  Critère de rupture, cohésion et angle de frottement La résistance varie d’un point à un autre du sol. Elle est définie par les composantes ( s n , t max ) de tous les vecteurs de contraintemaximale admissible par le sol, où s n , est la contrainte normale, et t max est la résistance au cisaillement L’ensemble de ces couples est appelé le critère de rupture. Le critère de rupture est non linéaire, ce qui complique son expression. Aussi existe-t-il deux façons de décrire les résistances du sol. Soit en simplifiant le critère en le supposant linéaire, avec la droite de Coulomb: • la cohésion c, est la résistance en cas de contrainte normale nulle. Elle est l’ordonnée du critère. • l’angle de frottement, Φ, est la pente du critère, mesurant l’incrément de résistance en fonction de l’incrément de contrainte normale. Soit en utilisant les couples de contraintes normale et tangentielle ( s n , t max ). Le critère est le plus souvent utilisé en contraintes effectives, mais il peut s’écrire en contraintes totales, quand la sollicitation est rapide et que l’eau n’a pas le temps de sortir du sol. t max ( s n ) = τ ' max ( σ ' n ) = c'+ σ ' n .tan φ ' = c'+[ s n -u].tan φ '= c u + s n .tan f u ,