Géotechnique - Définition
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, de mécanique des sols, de mécanique des roches et de structures. (En parallèle à la mécanique des sols qui traite des matériaux 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 les études de sol pour la construction d'ouvrages (pavillons, immeubles, voiries, ouvrages d'art...), et notamment la définition 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 de leur exploitation, est généralement considérée comme une discipline indépendante, n’entrant pas dans le cadre de la géotechnique. Cependant on doit tenir compte des effets de la présence et de la circulation 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 ou de rivières, ou dans des dépressions intérieures : des villes comme Bizerte, Amsterdam, Mexico, 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, 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 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 des piliers que l'on doit laisser dans une exploitation souterraine, pour éviter son effondrement (qui peut avoir des conséquences catastrophiques) ou la largeur et la hauteur des gradins dans une exploitation à ciel ouvert. La difficulté tient surtout, à ce que les risques de rupture résultent non pas de Ia nature même de la roche mais de sa fissuration. Parfois virtuelle et aléatoire.
Essais
Les essais les plus couramment pratiqués en mécanique des roches sont les suivants :
Etude géotechnique
L’étude géotechnique d’un sol, préalablement à l’étude des fondations d’un ouvrage de génie civil, passe par les phases suivantes :
- Reconnaissance du terrain
- Prospection géophysique
- Prélèvement des échantillons
- Essais in situ
- Essais en laboratoires
