La liquéfaction du sol (causes-effets-prévention) #construction #géotechnique #omarcherkaoui

en 1918 le versant Hamon du barrage de Calaveras Californie en Amérique s'effondre plus tard Allen Eisen a étudié la rupture et définit la liquéfaction du sol en 1964 le tremblement de terre de Nigata Japon a eu un impact extrêmement destructeur sur les structures et la principale cause de la destruction était la liquéfaction du sol déclenchée par un tremblement de terre cet événement a mis la liquéfaction des sols au premier plan et des recherches approfondie ont été lancées aujourd'hui on va voir qu'est-ce que la liquéfaction des sols ces causes ces types ses effets et aussi les méthodes de prévention [Musique] le RPS marocain ou le code 8 régit et gouverne les principes de construction dont les ondes sismiques on a aussi une norme NFP 94 500 qui définit et classifie l'émission d'ingénierie géotechnique avec ces normes on demande au bureau d'études au sol ou au laboratoire de se prononcer sur la classe de sol et sur les risques de l'équifaction en fonction du zonage sismique le reconduite dit sur la définition de liquéfaction la diminution de résistance au cisaillement et ou de rigidité due à l'augmentation durant le mouvement sismique de la pression de l'eau interstitielle dans les matériaux saturés sont cohésion susceptibles de produire des déformations permanentes significatives voire une quasi annulation de la contrainte effective dans le sol est désigné qui suit par le terme liquéfaction j'explique ce texte tout simplement la liquéfaction du sol est un phénomène géotechnique qui se caractérise par la perte de portance d'un sol saturé en nous sous l'effet de vibration ou de sous-couce dans ce cas le sol se comporte comme un liquide et peut entraîner des dommages au bâtiment et aux infrastructures lors d'un séisme par exemple quand un sol est lâche du sable par exemple ici on a dans cet exemple et que l'eau se trouve à proximité comme cette nappe les grandes sol vont pouvoir bouger et se réagencer ils vont ainsi perdre le contact qu'il avait entre eux permettant à l'eau de remonter cette augmentation de la pression interstitielle provoque la perte de portance du sol et le sol se comporte alors comme un liquide solide on aura donc une perte partielle ou totale de portance d'un sol suite à un phénomène sismique je rappelle que la portance la portance du sol c'est une mesure physique de sa capacité à supporter des charges mécaniques rapportées à sa surface donc c'est une force de résistance on peut déduire de cet exemple que les sols les plus susceptibles subir une liquéfaction sont les sols sableux ou limoneux à faible tenant d'argile et une forte teneur en eau c'est à dire saturé ou non donc si vous achetez un terrain dans une zone de marais de sable lunaire ou à proximité d'un cours d'eau il y a de fortes probabilités que votre terrain soit concerné par le risque de liquéfaction alors il faut faire attention et réaliser les études en amont maintenant je vais citer les causes qui peuvent provoquer une liquidation du sol elle faut noter que tous les sols ne se liquifient pas donc on a d'abord un problème de cohésion un sol sans cohésion se liquéfie plus rapidement qu'un sol cohérent et la cohésion est une propriété du sol qui maintient les particules de sol ensemble par exemple le sable à une faible cohésion tandis que l'argile a une cohésion élevée la deuxième propriété qui influence la liquéfaction du sol et la taille des particules à mesure que la taille des particules de sol augmente les vides entre les particules augmente par conséquent un sol contenant de grosses particules et plus susceptible de se liquéfie qu'un seul contenant de petites particules le troisième facteur qui affecte la liquéfaction et le compactage du sol la susceptibilité à la liquéfaction est inversement proportionnelle à la à la densité au compactage en conséquence un compactage adéquat peut sauver le sol de la liquéfaction et le dernier facteur affectant la liquéfaction du sol et le niveau de saturation du sol la liquéfaction ne se produit que dans des sols saturés ou partiellement saturé on trouve deux types de likifaction lorsqu'une force externe comme un tremblement de terre perturbe l'équilibre statique de la masse du sol la liquéfaction est connue sous le nom de liquéfaction en flux et se caractérise par un déclencheur initial relativement petit qui déclenche la réaction en chaîne ensuite l'énergie est transférée d'une particule à l'autre et continue d'augmenter jusqu'à ce que tout à la masse du sol soit liquifier c'est une liquéfaction en flux donc on a des mouvements importants et rapides enchaîne le sol ne peut plus supporter la charge structurelle des bâtiments ce qui entraîne l'affaissement l'inclinaison ou l'effondrement des structures l'autre type on a un chargement cyclique c'est un modèle de chargement qui se produit de manière répétée après un intervalle il provoque la liquéfaction du sol dont les sols meubles et saturés les sols ont conditions lâche ont moins de résistance ou sixièmement est donc plus sensible à la liquéfaction cyclique il faut noter que les déformations ont liquéfaction cyclique sont dans la direction latérale et elles sont plus importantes que le premier type donc la sévérité de l'équivaction cyclique des ponts de la période d'application ou et de la charge mais en tout cas elles sont plus importantes que la liquéfaction influe maintenant quelles sont les effets courants de la liquéfaction du sol donc les deux types alors l'un des effets les plus courants de la liquéfaction des sols et la défaillance dans les bâtiments alors les bâtiments se reposent sur un sol et la Fondation une fondation d'un bâtiment est conçu en fonction de la capacité portante de ce sol donc dans le phénomène de liquéfaction la capacité portante du sol et réduite à 0 et les bâtiments commencent soit s'enfoncer dans le sol et l'enfoncement peut être uniforme ou différentielle en conséquence les bâtiments cool s'inclinent ou seront verse on peut trouver aussi des fissures de fondation c'est un effet courant aussi de la liquéfaction du sol la Fondation subit des forces non uniformes sur sa longueur et sa largeur lors de l'enfoncement différentiel par exemple et les forces inégales fissurent la Fondation la rendant incapable de transférer en toute sécurité la charge du bâtiment au sol le même problème pour les pieux et puis sont aussi fortement impactés par la liquéfaction du sol le sol liquifier exerce une contrainte latérale sur le pieu et provoque un flambement et réduit la capacité portante de la Fondation sur pieux on peut avoir aussi des dommages au service public donc tous les services publics sont souterrains de nos jours donc lorsque le sol se comporte comme un liquide ça va perturber l'alignement et les raccordements des réseaux en conséquence ils vont fonctionner mal on a aussi un problème d'érosion des pompes pour les autoroutes les voies ferrées les barrages en terre et les projets d'aménagement et ces projets utilisent largement les pentes en terre donc si le sol va s'écouler ça va former des fissures dans la ponte lors de la liquide faction avec cela la structure soutenue par la ponte et compromise un autre exemple les murs de soutènement c'est une structure qui soutient latéralement le sol sous la liquéfaction le sol se comporte comme un liquide par conséquent le mur de soutènement peut couler glisser s'incliner ou se renverser il est toujours conseillée d'éviter la zone liquifiable avant de démarrer un projet et si on peut pas éviter cette zone on peut utiliser des techniques d'amélioration du sol la pertinence de la méthode choisie dépend du type de sol de son potentiel de liquéfaction et de l'économie de notre budget je vais mentionner ici 4 méthodes courantes mais il y a plusieurs ou de nombreuses techniques d'amélioration des sols la première méthode c'est la méthode de compactage vivant c'est une méthode courante de prévention de la liquéfaction le principe de cette méthode et de compacter le sol par des vibrations qui augmentent ensuite sa densité c'est à dire le sol ces vibrations aident au compactage des sols sont cohésion ces techniques utilisent des vibrateurs qui sont descendus dans la terre profonde au fur et à mesure que les couches profondes sont compactées le trou est rempli de terre et aussi compacté ce processus est répété jusqu'à ce que le trou de forage soit complètement rempli de terre on a aussi un compactage dynamique cette technique est basée sur le compactage par l'application brutale de charge lourde et l'utilise un objet lourd qui tombe à plusieurs reprises une hauteur l'énergie potentielle de l'objet qui tombe se convertit en énergie cinétique qui compacte ensuite le sol jusqu'à une certaine profondeur et la profondeur de compactage dépend de l'énergie transférée du poids du marteau et de la hauteur de chute pour les sols saturés on utilise des colonnes de drainage ça permet au sol de relâcher sa pression interstitielle les colons de drainage sont des forages dans le sol remplis d'un matériau perméable ça peut être du gravier calibré ou de la pierre qui draine rapidement l'eau du sol enfin on a le coulis un mélange de ciment de sable et d'eau injecté dans le sol à une certaine profondeur le colis est un mélange à écoulement l'eau long par conséquent il commence à s'accumuler près de l'aiguille de près de l'aiguille de d'injection cela provoque le compactage du sol voisin le jointon le jointoiement est une technique réalisable pour une pour cette technique et utiliser pour les structures existantes pour corriger l'inclinaison de cette structure ici vous obtenez un certain valeur de mes vidéos s'il vous plaît abonnez-vous et pensez à devenir un membre dans notre petite communauté d'ingénierie ça va apporter un plus grand soutien à ma chaîne merci [Musique]