Mécanique des sols

Tout bâtiment repose sur un sol dont il faut connaître le comportement : une villa fissurée à Niamey, un mur de clôture qui s’affaisse après l’hivernage ou un dallage qui gonfle sont presque toujours des problèmes de sol. La mécanique des sols fournit les outils pour identifier un sol (granulométrie, limites d’Atterberg, états de compacité et d’humidité), prévoir son comportement lors du compactage des remblais et des plateformes, de l’écoulement de l’eau (perméabilité) et des tassements (consolidation), et enfin concevoir les fondations. Le cours s’appuie sur les sols rencontrés au Niger : sables dunaires, latérites et graveleux latéritiques, argiles des vallées et des bas-fonds, parfois gonflantes. Des TP guidés au laboratoire de géotechnique (teneur en eau, granulométrie, limites d’Atterberg, Proctor, perméabilité) et sur le terrain (pénétromètre) complètent le cours.

Objectifs d’apprentissage

• Décrire un sol comme un milieu à trois phases et calculer ses paramètres d’état (w, e, n, S_r, ρ_d).
• Identifier et classer un sol à partir de sa granulométrie et de ses limites d’Atterberg.
• Exploiter un essai Proctor et un essai CBR, et contrôler un compactage sur chantier.
• Appliquer la loi de Darcy, le principe des contraintes effectives et calculer un tassement de consolidation.
• Choisir un type de fondation et pré-dimensionner une semelle à partir de la capacité portante du sol.

Prérequis

Connaissances de base en géologie (formation des sols, roches, altération) et en physique (masse volumique, pression, contrainte, forces). Notions de résistance des matériaux (contrainte, critère de Mohr-Coulomb).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Propriétés physiques, identification et classification des sols
2. Leçon 2 — Compactage des sols : essai Proctor, CBR et contrôle en place
3. Leçon 3 — Perméabilité, contraintes effectives et consolidation
4. Leçon 4 — Capacité portante et conception des fondations superficielles

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 15 h de cours magistral (CM), 5 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 10 h de travail personnel (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, exercices de TD, quiz en ligne) et examen terminal écrit (exercices chiffrés, abaques et tableaux fournis).

Bibliographie

• Das, B. M. (2010). Principles of Geotechnical Engineering. Cengage Learning.
• Holtz, R. D., Kovacs, W. D., & Sheahan, T. C. (2010). An Introduction to Geotechnical Engineering. Pearson.
• Costet, J., & Sanglerat, G. (1981). Cours pratique de mécanique des sols (2 tomes). Dunod.
• Philipponnat, G., & Hubert, B. (2016). Fondations et ouvrages en terre. Eyrolles.
• Schlosser, F. (2003). Éléments de mécanique des sols. Presses de l’École nationale des ponts et chaussées.