Chapitre II :
Interaction sol-pieux
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4.1.2. Facteurs influençant les paramètres C et φ :
Sols pulvérulents (C = 0, φ ≠ 0) La valeur de l'angle de frottement dépend principalement de :
La compacité du sol (l'indice des vides (e)) ;
La distribution granulométrique (Cc et Cu) ;
L’angularité des particules ;
La rugosité de la surface des particules ;
La présence de l'eau.
Tableau 2: L’effet de ces facteurs sur l'angle (φ)
Factures
Angle ( )
e (indice des vides) augmente
Cu augmente (granulométrie étalée)
La forme plus angulaire des particules
La rugosité de la surface prononcée
Présence de l'eau
Diminue
Augmente
Supérieur
Important
Diminue légèrement
Il est à noter qu'en présence d'un bon drainage à l'état de rupture, l’angle devient l'angle de
frottement effectif (Holtz et Kovacs, 1991).
Sols cohérents :
Les paramètres C et φ sont influencés par les conditions de drainage et par la teneur en eau.
Quand le sol est saturé, c'est souvent le cas dans les sols cohérents, l'eau empêche les particules
de sol de se serrer. À l'état de rupture, la résistance de cisaillement est constante et égale à la
résistance de cisaillement non drainé Cu. C'est l'approche de calcule contraintes totales.
Lorsque le drainage est envisageable et que les contraintes de cisaillement sont reprises
uniquement par les particules de sol ; la cohésion C devient la cohésion effective C' et l'angle
devient l'angle de frottement effectif φ'. C'est l'approche de calcul en contraintes effectives.
Cette approche est utilisée pour le calcul de la stabilité des fondations, des remblais et des talus.
Une augmentation de la teneur en eau du sol diminue les forces de cohésion. Dans les
sols compactés la cohésion C est plus importante, alors que la cohésion effective c’est presque
nulle dans les sols normalement consolidés (Holtz et Kovacs, 1991).
4.1.3. Coefficient des terres au repos :
Le coefficient des terres au repos est un paramètre important pour calculer la contrainte
horizontale agissant sur le fût de pieu pour les sols expansifs (Kassif et Baker, 1969). Le
coefficient (Ko) dépend de l'histoire géologique du sol (Brooker et Ireland, 1965) et est en
fonction de ' tel qu'exprimé par l'équation (Jaky, 1948). Ko = 1 - sin (φ')
Tableau 3: Valeurs de pression des terres au repos
Sable
Argile
Argile très molle, vase
Roche à très grande profondeur (tunnels profonds)
K₀= 0.5
K₀=0.7
K₀=1
K₀ ≥ 1
4.1.4. Contrainte résiduelle :
La dissipation de l'excès de pressions interstitielles (reconsolidation) génère une charge,
contrainte résiduelle, par des frottements négatifs dans la partie supérieure du pieu. Ces
frottements seront mobilisés par les frottements positifs dans la partie inférieure d'une part et
Interaction sol-pieux
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4.1.2. Facteurs influençant les paramètres C et φ :
Sols pulvérulents (C = 0, φ ≠ 0) La valeur de l'angle de frottement dépend principalement de :
La compacité du sol (l'indice des vides (e)) ;
La distribution granulométrique (Cc et Cu) ;
L’angularité des particules ;
La rugosité de la surface des particules ;
La présence de l'eau.
Tableau 2: L’effet de ces facteurs sur l'angle (φ)
Factures
Angle ( )
e (indice des vides) augmente
Cu augmente (granulométrie étalée)
La forme plus angulaire des particules
La rugosité de la surface prononcée
Présence de l'eau
Diminue
Augmente
Supérieur
Important
Diminue légèrement
Il est à noter qu'en présence d'un bon drainage à l'état de rupture, l’angle devient l'angle de
frottement effectif (Holtz et Kovacs, 1991).
Sols cohérents :
Les paramètres C et φ sont influencés par les conditions de drainage et par la teneur en eau.
Quand le sol est saturé, c'est souvent le cas dans les sols cohérents, l'eau empêche les particules
de sol de se serrer. À l'état de rupture, la résistance de cisaillement est constante et égale à la
résistance de cisaillement non drainé Cu. C'est l'approche de calcule contraintes totales.
Lorsque le drainage est envisageable et que les contraintes de cisaillement sont reprises
uniquement par les particules de sol ; la cohésion C devient la cohésion effective C' et l'angle
devient l'angle de frottement effectif φ'. C'est l'approche de calcul en contraintes effectives.
Cette approche est utilisée pour le calcul de la stabilité des fondations, des remblais et des talus.
Une augmentation de la teneur en eau du sol diminue les forces de cohésion. Dans les
sols compactés la cohésion C est plus importante, alors que la cohésion effective c’est presque
nulle dans les sols normalement consolidés (Holtz et Kovacs, 1991).
4.1.3. Coefficient des terres au repos :
Le coefficient des terres au repos est un paramètre important pour calculer la contrainte
horizontale agissant sur le fût de pieu pour les sols expansifs (Kassif et Baker, 1969). Le
coefficient (Ko) dépend de l'histoire géologique du sol (Brooker et Ireland, 1965) et est en
fonction de ' tel qu'exprimé par l'équation (Jaky, 1948). Ko = 1 - sin (φ')
Tableau 3: Valeurs de pression des terres au repos
Sable
Argile
Argile très molle, vase
Roche à très grande profondeur (tunnels profonds)
K₀= 0.5
K₀=0.7
K₀=1
K₀ ≥ 1
4.1.4. Contrainte résiduelle :
La dissipation de l'excès de pressions interstitielles (reconsolidation) génère une charge,
contrainte résiduelle, par des frottements négatifs dans la partie supérieure du pieu. Ces
frottements seront mobilisés par les frottements positifs dans la partie inférieure d'une part et