Géotechnique
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La géotechnique est l'étude des sols (au sens mécanique du terme, par opposition à roche) en relation directe avec la construction d'ouvrages.

Elle traite de l'interaction sol / structures, et fait appel à des bases de géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole »,...), de mécanique des sols (La mécanique des sols est une discipline faisant partie des techniques de génie civil qui a pour objet l'étude des matériaux constitués de particules solides, liquides, et gazeuses qui forment les terrains meubles, et ce en...), de mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit...) des roches et de structures. (En parallèle à la mécanique des sols qui traite des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) meubles, la mécanique des roches traite des matériaux rigides, et les géomatériaux cimentés traitent d'une catégorie de matériaux intermédiaires entre les sols et les roches)

Les études géotechniques ont pour principal objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) les études de sol pour la construction d'ouvrages (pavillons, immeubles, voiries, ouvrages d'art...), et notamment la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) des fondations, mais aussi dans le cadre de diagnostics pour des ouvrages sinistrés. Elles traitent également des phénomènes de mouvement de sol (glissement, affaissement et autres), de déformation (tassements sous charges) et résistance mécanique.

L’hydrogéologie, qui étudie les nappes aquifères souterraines en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de leur exploitation, est généralement considérée comme une discipline indépendante, n’entrant pas dans le cadre de la géotechnique (La géotechnique est l'étude des sols (au sens mécanique du terme, par opposition à roche) en relation directe avec la construction d'ouvrages.). Cependant on doit tenir compte des effets de la présence et de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) de l’eau dans le sols qui sont pratiquement à l’origine de tous les accidents dus à des ruptures de sols ou de roches.

Mécanique des sols

La branche la plus ancienne de la géotechnique est constituée par la mécanique des sols, concernée par les dépôts meubles, de faible résistance, tels que sables, vases, argiles, qui composent souvent le sous-sol des surfaces horizontales où se sont installées de grandes villes, en bordure de mers (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) ou de rivières, ou dans des dépressions intérieures : des villes comme Bizerte, Amsterdam, Mexico (Mexico (en espagnol Ciudad de México) est la capitale du Mexique ; elle est située dans les hauteurs du centre du pays à une altitude de 2200 m. Elle est souvent désignée par...), Sâo Paulo posent aux constructeurs de grands immeubles des problèmes difficiles. Les grandes lignes des méthodes à mettre en oeuvre ont été dégagées au début du siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut...), et on continue à les appliquer, non sans les perfectionner en ce qui concerne certains terrains particuliers.

Essais

Les essais les plus couramment pratiqués en mécanique des sols sont les suivants :

  • Mesure du cisaillement,
  • Mesure du tassement,
  • Limites d'Atterberg,
  • Compacité,
  • Essais mécaniques en place.

Mécanique des roches

Le comportement des roches dures ne pose guère de problèmes pour Ia fondation (Les fondations d'un ouvrage assurent la transmission et la répartition des charges (poids propre et surcharges climatiques et d'utilisation) de cet ouvrage sur le sol....) des édifices courants. Il n'en est plus de même pour des ouvrages transmettant au sol de très fortes contraintes comme les barrages, et surtout pour les cavités, tunnels, mines ou carrières.

II y a un intérêt économique évident à déterminer au mieux les dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) des piliers que l'on doit laisser dans une exploitation souterraine, pour éviter son effondrement (qui peut avoir des conséquences catastrophiques) ou la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux mesures d'un...) et la hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) des gradins dans une exploitation à ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) ouvert. La difficulté tient surtout, à ce que les risques de rupture (Ruptures est le second album de la série de science-fiction Orbital constituée de diptyques, dessiné par Serge Pellé et écrit par Sylvain Runberg, sorti en juin 2007 par les éditions Dupuis.) résultent non pas de Ia nature même de la roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est...) mais de sa fissuration. Parfois virtuelle et aléatoire.

Essais

Les essais les plus couramment pratiqués en mécanique des roches sont les suivants :

  • Résistance à l’écrasement,
  • Vitesse (On distingue :) de propagation d’une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte...) sismique

Etude géotechnique

L’étude géotechnique d’un sol, préalablement à l’étude des fondations d’un ouvrage de génie civil (Le Génie civil représente l'ensemble des techniques concernant les constructions civiles. Les ingénieurs civils s’occupent de la conception, de la réalisation, de l’exploitation et de la réhabilitation...), passe par les phases suivantes :

  • Reconnaissance du terrain
  • Prospection géophysique
  • Prélèvement des échantillons
  • Essais in situ
  • Essais en laboratoires
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