Un autre type de déformation dite angulaire ou de
distorsion peut affecter un matériau élastique. L'illustration la
plus simple est la suivante :
Figure 7 : Distorsion lors d'un cisaillement
simple
Si l'on applique à la surface S d'un
parallélépipède rectangle une force F tangentielle, les
différentes couches élémentaires infiniment petites
glissent les unes sur les autres comme les feuilles de papier d'une pile. La
hauteur h ne change pas, seules les arêtes normales, au plan
d'application de la force, tournent d'un angle y, petit. Cet angle et la force
sont liés par la relation.
T
=
?? ,
G est appelé module de cisaillement. On démontre
que G est lié à E et v par la relation
E
?? = [III.5]
2(1 + v)
Cette méthode est assez rudimentaire, car elle
n'étudie qu'une partie vraiment minime de la surface du sol. Elle ne
devrait jamais être utilisée seule.
Il est difficile, voire impossible, de contrôler les
conditions de drainage, en particulier dans le cas des sols à grains
fins. De plus, au moment de situer le plan de rupture à un endroit
précis, comment peut-on s'assurer que cette direction correspond au plan
le plus faible ou à la
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direction critique du terrain ? On ne peut le certifier. Un autre
inconvénient de cet essai réside dans la concentration des
contraintes aux extrémités de la boite, soit à l'endroit
même où sont transmises des contraintes externes très peu
homogènes à l'intérieur de l'échantillon. En
dernier lieu, il se produit une rotation des plans principaux et des
contraintes entre le début de l'essai et la rupture. (Mécanique
des sols, THEORIE ET PRATIQUE)
De ce qui précède, il apparait ainsi clairement
que chacune des méthodes de laboratoire présente des limites que
l'on peut résumer ainsi qu'il suit :
? Les principales difficultés proviennent de la tenue
des parois du sondage et de la remontée du terrain foré. Dans la
plupart des cas, il faut opérer sous la protection d'un tubage continu
ou employer une boue de forage qui, formant un cake sur la paroi du puits,
retient celle-ci. Aucun des procèdes de forage utilisé en terrain
meuble ne peut vraiment être considéré comme non
destructif. Le remaniement de l'échantillon est souvent
considérable. Les essais en laboratoire ne sont valables que si pendant
le transport, la composition du sol n'a pas été modifiée.
Ce qui est totalement impossible pour les terrains forts meubles ;
? Les essais ne sont valables que sur les échantillons
prélevés sur des épaisseurs parfois limitées
à quelques centimètres ;
? Mesures ponctuelles ;
? La lenteur du processus ;
? La détermination de la valeur de E est faite avec
une hypothèse du coefficient de Poisson, ce qui ne donne pas forcement
des valeurs réelles de E puisque les valeurs du coefficient de Poisson
varient de [0 ; 0,5].
D'où la nécessité de l'approche des modules
par mesures in situ.
Approche des modules par mesures dynamiques
Les résultats des essais réalisés en
laboratoire sur les échantillons provenant des forages sont abondamment
utilisés dans la conception des fondations d'ouvrages. Cependant, il
existe plusieurs méthodes de calcul qui s'appuient sur les
résultats d'essais effectués directement sur le site du projet,
garantissant ainsi que la conception tiendra compte des conditions naturelles
de compacité, de saturation et de pression. Certains de ces essais,
c'est le cas des essais de pressiométrique, procurent des renseignements
impossibles à obtenir en laboratoire. Dans cette partie, nous
étudierons l'essai pressiométrique, ainsi qu'un bref
aperçu des méthodes sismiques.
