Mécanique des Sols 2 & Fondations

Ce cours de semestre 4 prolonge la Mécanique des Sols 1 et conduit l’étudiant jusqu’au choix et au dimensionnement géotechnique des fondations. Il aborde les deux grandes questions que se pose l’ingénieur face à un projet : le sol va-t-il rompre (résistance au cisaillement, capacité portante, poussée sur les soutènements) et de combien va-t-il tasser (compressibilité, consolidation) ? Les applications sont tirées de projets courants au Niger : bâtiments R+1 à R+3 à Niamey, murs de soutènement de rampes, château d’eau, ouvrages sur les argiles des bas-fonds et sur les alluvions du fleuve, où les pieux sont parfois nécessaires.

Objectifs d’apprentissage

• Exploiter un essai œdométrique (C_c, C_s, σ’_p, E_oed, c_v) et calculer un tassement de consolidation et sa durée.
• Déterminer les paramètres de cisaillement (c’, φ’) à partir d’essais de laboratoire et appliquer le critère de Mohr-Coulomb.
• Calculer les poussées et butées des terres par la méthode de Rankine.
• Calculer la capacité portante d’une fondation superficielle et dimensionner une semelle.
• Estimer la charge admissible d’un pieu isolé et d’un groupe de pieux.
• Choisir un type de fondation adapté au sol et à l’ouvrage, en exploitant un rapport géotechnique.

Prérequis

Mécanique des Sols 1 (paramètres d’état, classification, contraintes effectives, diffusion des charges), résistance des matériaux (contraintes, cercle de Mohr), notions de béton armé.

Plan du cours

1. Compressibilité, consolidation et calcul des tassements
2. Résistance au cisaillement et poussée-butée des terres
3. Fondations superficielles : capacité portante et dimensionnement
4. Fondations profondes : pieux isolés et groupes de pieux

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 22 h de CM, 8 h de TD, 10 h de TP (œdomètre, boîte de cisaillement, exploitation d’essais in situ) et 40 h de travail personnel ; 4 crédits (UE1, semestre 4). Évaluation indicative : contrôle continu 40 % (TD, comptes rendus de TP, mini-projet de dimensionnement d’une fondation à partir d’un rapport de sol réel) et examen final écrit 60 %.

Bibliographie

• J. Costet et G. Sanglerat, Cours pratique de mécanique des sols, tomes 1 et 2, Dunod.
• G. Philipponnat et B. Hubert, Fondations et ouvrages en terre, Eyrolles.
• R. D. Holtz et W. D. Kovacs, Introduction à la géotechnique, Presses internationales Polytechnique.
• J.-P. Magnan, cours de mécanique des sols et fondations, Techniques de l’Ingénieur (série Construction).
• NF EN 1997-1 (Eurocode 7) : Calcul géotechnique — Partie 1 : règles générales.