Mécanique des Sols 1

La mécanique des sols est la science qui étudie le comportement des sols sous l’effet des charges et de l’eau. Tout ouvrage de génie civil — bâtiment R+1 à Niamey, chaussée en latérite, digue, dalot ou château d’eau — repose sur un sol qu’il faut identifier, caractériser et vérifier. Ce premier module (S2) pose les bases : décrire un sol, le classer, comprendre comment on le compacte, comment l’eau y circule et comment les contraintes s’y répartissent. Les exemples s’appuient sur les sols rencontrés au Niger : sables de dune, latérites (graveleux latéritiques), argiles noires gonflantes des bas-fonds, limons du fleuve.

Objectifs d’apprentissage

• Décrire un sol comme un milieu à trois phases et calculer ses paramètres d’état (w, e, n, S_r, γ, γ_d, γ’).
• Exploiter une analyse granulométrique et les limites d’Atterberg pour classer un sol (classification LCPC/USCS et GTR).
• Interpréter un essai Proctor et un essai CBR et contrôler un compactage sur chantier.
• Appliquer la loi de Darcy et mesurer un coefficient de perméabilité au laboratoire.
• Calculer les contraintes totales, les pressions interstitielles et les contraintes effectives dans un massif, ainsi que l’effet d’une surcharge.

Prérequis

Mathématiques de S1 (fonctions logarithme, interpolation), physique générale (masse, poids, pression), notions de géologie (roches, altération). Savoir utiliser une calculatrice scientifique et un tableur.

Plan du cours

1. Nature des sols et relations entre les phases
2. Granulométrie, limites d’Atterberg et classification des sols
3. Compactage, portance CBR et perméabilité des sols
4. Contraintes dans les sols : contrainte effective et diffusion des charges

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 14 h de CM, 8 h de TD, 12 h de TP et 26 h de travail personnel (3 crédits, UE2, semestre 2). Les TP de laboratoire (teneur en eau, granulométrie, limites d’Atterberg, Proctor, CBR) donnent lieu à des comptes rendus notés. Évaluation indicative : contrôle continu (comptes rendus de TP, interrogations de TD, quiz en ligne) 40 % et examen final écrit 60 %.

Bibliographie

• J. Costet et G. Sanglerat, Cours pratique de mécanique des sols, tome 1 : Plasticité et calcul des tassements, Dunod.
• F. Schlosser, Éléments de mécanique des sols, Presses de l’École nationale des Ponts et Chaussées.
• R. D. Holtz et W. D. Kovacs, Introduction à la géotechnique, Presses internationales Polytechnique (Montréal).
• SETRA-LCPC, Réalisation des remblais et des couches de forme (Guide technique GTR), 1992.
• CEBTP, Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux, 1984.