ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO

Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE

YAOUNDE-NSIMALEN :

CAS DE LA ZONE MARECAGEUSE DU PK 3+160 AU PK 3+380

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU

MASTER EN GENIE CIVIL OPTION : ROUTES ET OUVRAGES D’ART

-----------------------------------------------------------------------------

Présenté et soutenu publiquement le [18/01/2017] par

Joseph Franklin ESSONO

Travaux dirigés par :

Jury d’évaluation du stage :

Président : Dr. Adamah MESSAN

Membres et correcteurs :

MSc. Celestin OVONO

MSc. Marie Thérèse MBENGUE

MSc. Arnaud OUEDRAOGO

Dr. Ir. Joseph WETHE

Promotion [2014/2015]

Dr. Ismaila GUEYE

MSc. Célestin OVONO

Ing. Simon AYISSI

Mémoire de fin de cycle: « ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN : CAS DE

LA ZONE MARECAGEUSE DU PK 3+160 AU PK 3+380. »

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DEDICACES

A

Ma maman ESSONO TEFAK Anne-Marie et mon papa ESSONO Joseph-Marie ;

Mes frères et sœurs : TEFAK ESSONO Manuel Julien, ESSONO Naah Annabelle Clotilde,

ESSONO BIMBIA Kimberly Gloria ainsi que ma belle-sœur MBANGO JOM TOK

Murielle ;

Monsieur WETHE Joseph et tous les membres la famille WETHE ;

Monsieur TANAWA Emile et sa famille ;

Madame PGOUDA Kindia et sa famille ;

Mes camarades de promotion et amis d’universités ;

Tous ceux qui ont impacté d’une manière ou d’un autre pour l’aboutissement de ce projet.



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REMERCIEMENTS

Je tiens à porter mes sincères remerciements tout d’abord au Directeur General de

l’entreprise BIG (Bureau d’Investigation Géotechnique) le professeur TAKAM qui a

accepté de me prendre en stage dans sa structure.

Ma reconnaissance se dirige aussi envers mes encadreurs académiques à l’instar du

Dr. Ismaila GUEYE et Mr. Célestin OVONO qui ont bien voulu me prendre sous son leur

aile et du fait qui ont œuvré très stratégiquement pour m’aider à chaque étape de mon

mémoire.

D’autres personnes à remercier sont mes encadreurs de mémoire professionnels,

les Ingénieurs TSAFACK Flore et AYISSI Simon pour leurs merveilleux et précieux

conseils sans oublier leur participation plus qu’active à mon travail.

Je continu en envoyant ma gratitude à tout le personnel de BIG pour leur accueil

chaleureux dans leurs locaux.

Et je termine en remerciant tous les enseignants de l’Institut International de l’Eau

et de l’Environnement pour leur bienveillance vis-à-vis de la formation des étudiants que

nous sommes, leur encadrement et leur savoir qu’ils ont acceptés de nous transmettre.



Page | iii Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

SOMMAIRE

DEDICACES .......................................................................................................................................... I

REMERCIEMENTS ............................................................................................................................. II

SOMMAIRE .........................................................................................................................................III

LISTE DE SIGLES ET ABREVIATIONS ...................................................................................... VIII

RESUME ................................................................................................................................................ X

ABSTRACT .......................................................................................................................................... XI

LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................................... XII

LISTE DE FIGURES ........................................................................................................................ XIII

LISTE DES CARTES ........................................................................................................................ XIV

LISTE DES PHOTOS ....................................................................................................................... XIV

INTRODUCTION ................................................................................................................................. 1

CHAPITRE 1 : CONTEXTE DU PROJET ET PROBLEMATIQUE GENERALE DE

L’ETUDE ............................................................................................................................................... 3

BREF APERÇU DU CADRE DE TRAVAIL .................................................................................................. 3

1. PRESENTATION DU PROJET D’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN .............................................. 5

1.1. CONTEXTE/JUSTIFICATIFS ET OBJECTIFS DU PROJET ..................................................................... 5

1.1.1. Contexte/Justificatifs .................................................................................................................. 5

1.1.2. Objectifs du projet d’autoroute Yaoundé- Nsimalen .................................................................. 5

1.2. PRESENTATION CADRE D’ETUDE ................................................................................................... 7

1.2.1. Généralités sur le projet .............................................................................................................. 7

1.2.2. Localisation de la zone d’étude .................................................................................................. 8

1.2.3. Le cadre physique de la zone d’étude......................................................................................... 9

1.2.3.1. Le climat .................................................................................................................................. 9

1.2.3.2. Le relief ................................................................................................................................... 9

1.2.3.3. La végétation ......................................................................................................................... 10

1.2.3.4. Les sols .................................................................................................................................. 10

1.2.3.5. L’hydrographie ...................................................................................................................... 10

1.2.4. Le cadre socio-économique ...................................................................................................... 11

1.2.4.1. L’aspect humain .................................................................................................................... 11

1.2.4.2. Activités économiques .......................................................................................................... 11

CHAPITRE 2 : APPROCHE METHODOLOGIQUE ADOPTEE POUR L’ETUDE

GEOTECHNIQUE DES ZONES MARECAGEUSES DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-



Page | iv Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

NSIMALEN ......................................................................................................................................... 13

1. CHOIX DE LA BATTERIE D’ESSAIS ................................................................................................ 13

2. MODE D’IMPLANTATION DES ESSAIS ........................................................................................... 15

3. MATERIELS ET METHODES ........................................................................................................... 17

3.1.1. Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd (NF P94-115) .................................................. 17

3.1.2. Sondages Pressiométriques (NF P94-110) ............................................................................... 17

3.1.3. Sondages Scissométriques (NF P91-112) ................................................................................ 17

3.1.4. Sondages carottés (NF P94-202) .............................................................................................. 17

3.2. ESSAIS DE LABORATOIRE ............................................................................................................ 18

3.2.1. ESSAIS D’IDENTIFICATION DE SOL ............................................................................................ 18

3.2.1.1. Teneur en eau naturelle (NF P94-050) .................................................................................. 18

3.2.1.2. Analyse granulométrique (NF P94-056) ............................................................................... 18

3.2.1.3. Limite d’Atterberg (NF P94-051) ......................................................................................... 18

3.2.1.4. Poids spécifique (NF P94-054) ............................................................................................. 18

3.2.2. ESSAIS MECANIQUES ................................................................................................................ 19

3.2.2.1. Essai de compressibilité par paliers à l’œdomètres (NF P94- 090-1) ................................... 19

3.2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande (NF P94-071-1) ........................... 19

3.3. EXPLOITATION DES RESULTATS ............................................................................................... 19

3.3.1. Hypothèses de calculs .............................................................................................................. 19

3.3.2. ETUDE DE FAISABILITE DU REMBLAI ........................................................................................ 20

3.3.2.1. Stabilité au poinçonnement ................................................................................................... 20

3.3.2.2. Stabilité à la rupture circulaire .............................................................................................. 21

3.3.3. EVALUATION DU TASSEMENT PREVISIONNEL .......................................................................... 22

3.3.3.1. Contraintes et tassement ........................................................................................................ 22

3.3.3.1.1. Estimation des contraintes .................................................................................................. 22

3.3.3.1.2. Estimation du tassement ..................................................................................................... 22

3.3.4. EVALUATION DU TEMPS DE TASSEMENT .................................................................................. 23

3.3.5. EVALUATION DE L’ACCROISSEMENT DE LA COHESION ............................................................ 23

3.3.6. REDUCTION DU TEMPS DE TASSEMENT .................................................................................... 23

3.3.6.1. Méthode des surcharges ........................................................................................................ 24

3.3.6.2. Méthode des drains ................................................................................................................ 24

CHAPITRE 3 : RESULTATS, ANALYSES, INTERPRETATIONS ET

RECOMMANDATIONS .................................................................................................................... 27

1. ESSAIS IN SITU ............................................................................................................................... 27



Page | v Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

1.1. SONDAGES AU PENETROMETRE DYNAMIQUE LOURD COUPLES DE TARIERES MANUELLES ....... 27

Résultats ................................................................................................................................................ 27

Interprétation ......................................................................................................................................... 27

1.2. SONDAGES AU SCISSOMETRE ....................................................................................................... 31

1.3. SONDAGE AU PRESSIOMETRE MENARD ....................................................................................... 31

2. ESSAIS DE LABORATOIRE ............................................................................................................. 32

2.1. ESSAIS D’IDENTIFICATION ........................................................................................................... 32

2.1.1. TENEUR EN EAU ET ANALYSE GRANULOMETRIQUE ................................................................. 32

2.1.2. LIMITE D’ATTERBERG ET POIDS SPECIFIQUE ........................................................................... 33

2.2. ESSAIS MECANIQUES ................................................................................................................... 35

2.2.1. ESSAI DE COMPRESSIBILITE A L’ŒDOMETRE ............................................................................ 35

2.2.2. ESSAI DE CISAILLEMENT RECTILIGNE A LA BOITE DE CASAGRANDE ....................................... 37

3. EXPLOITATION DES RESULTATS ................................................................................................... 38

3.1. ETUDE DE FAISABILITE DU REMBLAI ........................................................................................... 38

3.1.1. Stabilité au poinçonnement ...................................................................................................... 38

3.1.2. Stabilité à la rupture circulaire ................................................................................................. 39

3.1.2.1. Evaluation du tassement et temps de consolidation total ...................................................... 39

3.1.2.2. Evaluation des phases du remblai et du temps de tassement ................................................. 40

3.2. REDUCTION DU TEMPS DE TASSEMENT ....................................................................................... 40

3.2.1. Méthode des surcharges ........................................................................................................... 40

3.2.2. Méthode des drains ................................................................................................................... 40

3.3. SUGGESTIONS DE REMBLAI TYPE PAR ZONE ................................................................................ 41

3.3.1. Zone de purge avec eau ............................................................................................................ 41

3.3.2. Zone de purge sous ouvrage avec eau ...................................................................................... 42

CONCLUSION ET PERSPECTIVES .............................................................................................. 44

BIBLIOGRAPHIE/WEBOGRAPHIE .............................................................................................. 46

ANNEXES ............................................................................................................................................... I

ANNEXE 01 : LEXIQUE ..................................................................................................................... I

1. TERMES GENERAUX ........................................................................................................................... I

2. ANALYSE GRANULOMETRIQUE......................................................................................................... II

3. LIMITE D’ATTERBERG ...................................................................................................................... II

4. ESSAI DE COMPRESSIBILITE A L’ŒDOMETRE .................................................................................. III

5. ESSAI DE CISAILLEMENT RECTILIGNE A LA BOITE .......................................................................... III



Page | vi Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

ANNEXE 02 : DESCRIPTION DES ESSAIS .................................................................................. IV

1.1. ESSAIS « IN SITU » ....................................................................................................................... IV

1.2. Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd (NF P94-115) ..................................................... IV

Matériel ................................................................................................................................................. IV

Description de l’essai ............................................................................................................................. V

Résultats ................................................................................................................................................. V

1.3. Sondages Pressiométriques (NF P94-110) .................................................................................. VI

1.4. Sondages Scissométriques (NF P91-112) .................................................................................... X

1.5. Sondages carottés (NF P94-202) ................................................................................................ XII

2. ESSAIS DE LABORATOIRE ............................................................................................................ XIII

2.1. ESSAIS D’IDENTIFICATION DE SOL ............................................................................................ XIII

2.1.1. Teneur en eau naturelle (NF P94-050) .................................................................................. XIII

2.1.2. Analyse granulométrique (NF P94-056) ................................................................................. XV

2.1.3. Limite d’Atterberg (NF P94-051) ....................................................................................... XVIII

2.1.4. Poids spécifique (NF P94-054) ............................................................................................. XXI

2.2. ESSAIS MECANIQUES .............................................................................................................. XXIII

2.2.1. Essai de compressibilité par paliers à l’œdomètres (NF P94- 090-1) ................................. XXIII

2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande (NF P94-071-1) .......................... XXX

ANNEXE 03 : NOTES DE CALCULS ...................................................................................... XXXV

1. ESSAIS GEOTECHNIQUES .......................................................................................................... XXXV

1.1. Essais in situ ......................................................................................................................... XXXV

1.1.1. Pénétromètre Dynamique Lourd ....................................................................................... XXXV

1.1.2. Scissomètre .................................................................................................................... XXXVIII

1.1.3. Pressiomètre ........................................................................................................................... XLI

1.2. Essais de laboratoire ............................................................................................................... XLIV

1.2.1. Essais d’identification ......................................................................................................... XLIV

1.2.1.1. Teneur en eau et analyse granulométrique ....................................................................... XLIV

1.2.1.2. Limite d’Atterberg ...........................................................................................................XLVII

1.2.1.3. Poids spécifique ............................................................................................................. XLVIII

1.2.2. Essais mécaniques ............................................................................................................ XLVIII

1.2.2.1. Essai de compressibilité à l’œdomètre .......................................................................... XLVIII

1.2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande ................................................... LIII

2. EXPLOITATION DES RESULTATS ................................................................................................. LVII

2.1. Calculs sur le remblai .............................................................................................................. LVII

2.1.1.1. Stabilité au poinçonnement .............................................................................................. LVIII

2.1.1.2. Stabilité en rupture circulaire .............................................................................................. LIX

2.1.2. Tassement prévisionnel et temps de tassement ....................................................................... LX



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2.1.3. Phases du remblai ................................................................................................................... LXI

2.1.4. Réduction du temps de tassement .......................................................................................... LXI

2.1.4.1. Méthode des surcharges .................................................................................................... LXII

2.1.4.2. Méthode des drains ............................................................................................................ LXII

2.1.4.2.1. Cas de dimensionnement : Ch=Cv ................................................................................. LXIII

2.1.4.2.2. Cas de dimensionnement : Ch=2,5Cv ............................................................................ LXIV

2.1.4.2.3. Cas de dimensionnement : Ch=2,5Cv ............................................................................. LXV

2.1.4.3. Mode d’exécution des drains ............................................................................................. LXV

ANNEXE 04 : ABAQUES ............................................................................................................. LXVII

ANNEXE 05 : TABLEAUX, CARTES, GRAPHES ET FIGURES ....................................................... LXXII

ANNEXE 05 : PHOTOGRAPHIES DE MATERIELS D’ETUDE ..................................................... LXXXV



Page | viii Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

LISTE DE SIGLES ET ABREVIATIONS

Les différents sigles utilisés tout au long de la rédaction de ce document sont donnés

ci-après :

SIGLES ET

ABBREVIATIONS

DEFINITIONS

AG Analyse granulométrique

BAU Bande d’arrêt d’urgence

BDG Bande dérasée

BET Bureau d’études techniques

BIG Bureau d’Investigations Géotechniques

BTP Bâtiments et travaux publiques

CBR California Bearing Ratio

CD Consolidated Drained

CDC Cameroon Development Corporation

CPS Carottier à Piston Stationnaire

CU Consolidated Undrained

HRB Highway Research Board

IP Indice de plasticité

LCPC Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

LL Limite de liquidité

LP Limite de plasticité

LTD Limited Company

Nsi Nsimalen

OPM Optimum Proctor Modifié

PDL Pénétromètre Dynamique Lourd

PK Point Kilométrique

Pycno Pycnomètre

RGPH Recensement General des Populations et de l’Habitation

SOCAPALM Société Camerounaise de Palmeraies

SODECAO Société de Développement du Cacao

SOSUCAM Société de sucre du Cameroun

SPFS Société de Palmeraies de la ferme Suisse

SPT Standard Penetration Test



Page | ix Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

UU Unconsolidated Undrained

Ydé Yaoundé



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RESUME

Ce mémoire s’inscrit dans le cadre des travaux de fin d’études du cycle de Master en

Ingénierie du Génie Civil, Option Routes et Ouvrages d’Art, de l’Institut International

d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE). Il traite d’une problématique majeure des

zones humides, notamment les zones marécageuses, fréquemment rencontrées par les experts

techniques en construction routière dans les régions tropicales humides d’Afrique Centrale en

général et au Cameroun en particulier.

Dans cette région climatique où les zones marécageuses sont reconnues comme des

zones à risques importants, tout projeteur routier est amené à un moment donné et à un point

donné du tracé routier à se poser la question centrale suivante :

Quelle est la ligne de conduite à suivre pour pouvoir construire une route et ses

ouvrages annexes qui soient fiables et sécuritaires pour les populations utilisatrices et

riveraines de ceux-ci ?

Quelles sont les variantes possibles de tracé, induisant moins de désagréments ou

d’impacts lors du passage de la route dans des zones à risques comme les marécages ?

Cette question centrale a été posée dans le cadre de la conception et la réalisation du

Projet d’Autoroute Yaoundé-Nsimalen, principalement en sa section rase campagne, entre le

PK 3+160 et le PK 3+380.

Pour y faire face et pour consolider les études de faisabilité spécifiques, le présent

travail a adopté comme méthodologie obligatoire de mener une étude géotechnique.

L’exploitation des résultats des analyses géotechniques effectuées dans la zone

marécageuse concernée sur le tronçon autoroutier du Projet Yaoundé-Nsimalen, a débouché

sur des propositions de solutions opérationnelles, dont entre autres, les purges ciblées, suivies

des travaux de reconstitution et d’amélioration de sols après la mise en œuvre de remblais.

Mots clés : Zone marécageuse, Autoroute, Etude géotechnique, Purge, Remblais.



Page | xi Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

ABSTRACT

This thesis is part of the final course of the Master's Degree in Engineering in Civil

Engineering, Option Routes and Structures of the International Institute of Water and

Environment Engineering (2iE). It deals with a major problem of wetlands, particularly

marshy area, frequently encountered by technical experts in road construction in the tropical

humid regions of Central Africa in general and Cameroon in particular.

In this climate region where swampy areas are recognized as high-risk areas, at any

given time, a roadway engineer is asked, at a given point in the route, to ask the following

central question:

What is the course of action to be followed in order to build a road and its ancillary

works that are reliable and safe for the user populations and those bordering on them?

What are the possible variants of the route, resulting with less inconvenience or

impacts when crossing the road in hazardous areas such as swamps?

This central question was asked in connection with the design and implementation of

the Yaoundé-Nsimalen Motorway Project, mainly in its rural section between PK 3+160 and

PK 3+380.

In order to cope with this and to consolidate the specific feasibility studies, this work

has adopted as a compulsory methodology a geotechnical study.

The exploitation of the results of the geotechnical analyzes carried out in the marshy

zone concerned on the motorway section of the Yaoundé-Nsimalen Project resulted in

proposals for operational solutions, including targeted purges, followed by reconstruction and

improvement works Of soil after the implementation of embankments.

Keywords: Swamp area, Highway, Geotechnical study, Purge, Embankments.



Page | xii Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1.Résultats du sondage au scissomètre pk 3+250 _________________________________________ 31

Tableau 2. Résultat du sondage au scissomètre pk 3+330 _________________________________________ 31

Tableau 3. Résultats de l'essai au pressiomètre Menard __________________________________________ 32

Tableau 4. Récapitulatif des AG et teneurs en eau de la zone marécageuse ___________________________ 33

Tableau 5. Argilité d'un sol selon l'Indice de plasticité ___________________________________________ 33

Tableau 6. Etat du sol selon l'indice de consistance ______________________________________________ 34

Tableau 7. Récapitulatifs des limites d'Atterberg ________________________________________________ 34

Tableau 8. Résultats de la classification des sols supports de la zone marécageuse _____________________ 35

Tableau 9. Résultats essai de compressibilité Pk 3+300 profondeur 3,00-4,50m _______________________ 36

Tableau 10. Résultats essai de compressibilité Pk 3+300 profondeur 5,50-7,00m ______________________ 36

Tableau 11. Résultats essai de cisaillement rectiligne pk3+300 (3,00-4,50m) __________________________ 37

Tableau 12. Résultats essai de cisaillement rectiligne Pk 3+300 (5,50-7,00m) _________________________ 37

Tableau 13. Récapitulatif de la stabilité au poinçonnement ________________________________________ 38

Tableau 14. Récapitulatif de la stabilité en rupture circulaire ______________________________________ 39

Tableau 15. Tassement et temps de consolidation total ___________________________________________ 39

Tableau 16. Phases de mise en œuvre du remblai (Variante 1) _____________________________________ 40

Tableau 17. Proposition de plateforme ________________________________________________________ 41

Tableau 18. Caractéristiques du pénétromètre ___________________________________________________ V

Tableau 19. Caractéristiques du carottier ____________________________________________________ XIII

Tableau 20. Tableau des valeurs de Tv en fonction d’U% _______________________________________ XXIX

Tableau 21. Valeur de capacité portante et résistance en pointe PDL16 ___________________________ XXXVI

Tableau 22. Prises de données, Essai à l'œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) _____________________ XLIX

Tableau 23. Caractéristiques du matériau d'étude, Essai œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) _________ XLIX

Tableau 24.Valeurs du module œdométrique, Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) _____________________________ LI

Tableau 25. Valeur de Cv et Kvn en fonction du palier __________________________________________ LIII

Tableau 26. Données Boite de Cisaillement Pk3+300(prof 3,00-4,50m) B1 __________________________ LIII

Tableau 27. Données Boite de Cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50) B2 ___________________________ LIV

Tableau 28. Données Boite de Cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50) B3 ___________________________ LIV

Tableau 29. Contraintes Essai de cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) ___________________________ LV

Tableau 30. Paramètres de calcul du remblai _________________________________________________ LVII

Tableau 31. Détermination du phasage du remblai _____________________________________________ LXI

Tableau 32. Valeurs de Cve en fonction de la charge de remblai ___________________________________ LXII

Tableau 33. Paramètre de dimensionnement des drains __________________________________________ LXII

Tableau 34. Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=Cv ______________________________ LXIV

Tableau 35.Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=2,5Cv ____________________________ LXIV

Tableau 36. Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=5Cv _____________________________ LXV

Tableau 37. Dimensionnement des drains _________________________________ Erreur ! Signet non défini.

Tableau 38. Valeurs des densités en fonction des températures ___________________________________ LXVII

Tableau 39. Classification LPC __________________________________________________________ LXVIII



Page | xiii Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

Tableau 40. Classification HRB (tiré de Cours de Géotechnique 1, 2iE, Ismaila Gueye) _______________ LXIX

Tableau 41. Caractéristiques normalisées Pénétromètre Dynamique type A et B (tiré de Cours de Géotechnique

1, Chapitre1 : Reconnaissance des sols, I. Gueye page 44) ______________________________________ LXXI

Tableau 42. K0 en fonction de la nature du sol ________________________________________________ LXXI

Tableau 43. Résultats PDL sur dalot PK 3+260_____________________________________________ LXXVII

Tableau 44. Résultats des PDL sur zone marécageuse ________________________________________ LXXVII

Tableau 45. Répartition de la population des régions du Cameroun (3ieme

RGPH, 2010) _____________ LXXXII

Tableau 46. Proposition BIG d'essais en fonctions de problèmes géotechniques ____________________ LXXXIV

LISTE DE FIGURES

Figure 1. Diagramme ombrothermique de la ville de Yaoundé, période 1951-2011 (climat-data.org) _______ 9

Figure 2. Schéma d'implantation des essais pour une zone compressible de faible étendue _______________ 16

Figure 3. Schéma de l'utilisation d'une surcharge temporaire (tiré du « cours de Géotechnique 1 INSA

Toulouse » chapitre 3 page 76) ______________________________________________________________ 24

Figure 4. Schéma de fonctionnement des drains verticaux _________________________________________ 24

Figure 5. Profil en long géotechnique dans l'axe du dalot pk 3+260 _________________________________ 29

Figure 6. Profil en long géotechnique suivant l'axe de AA' de la zone marécageuse _____________________ 30

Figure 7. Schématisation du remblai avec valeurs _______________________________________________ 38

Figure 8. Mise en place des drains de sable verticaux zone marécageuse pk3+160 au pk 3+380 __________ 41

Figure 9. Proposition de remblai type en zone de purge avec eau __________________________________ 42

Figure 10. Proposition de remblai type pour zone de purge avec eau sous ouvrage _____________________ 42

Figure 11. Coupe schématique illustrative d'un pénétromètre _______________________________________ IV

Figure 12. Exemple de courbe pressiométrique corrigée (tirée du "Théorie et pratique de la géotechnique"

Claude Plumelle I. Phase de mise en contact paroi du sol et sonde ; II. Phase pseudo-élastique III. Phase

plastique. ______________________________________________________________________________ VIII

Figure 13. Exemple de Courbe scissométrique (tirée de "Théorie et pratique de la géotechnique" Claude

Plumelle) ________________________________________________________________________________ XI

Figure 14.Exemple de tracé de la limite d'Atterberg _____________________________________________ XX

Figure 15: Coupe schématisée d'un moule œdométrique ________________________________________ XXIV

Figure 16. Courbe de compressibilité [Essais œdométrique, Méthodes d'essai LPC no 13] (AB) : droite de la

boucle de déchargement-rechargement (DL) : parallèle de (AB) à partir de l’origine de la courbe (MN) : droite

de linéarisation de la seconde partie de la courbe _____________________________________________XXVII

Figure 17.Courbe "tassements-temps" [Cours de géotechnique INSA Toulouse] ____________________ XXVIII

Figure 18 Schéma de la boîte de cisaillement. _________________________________________________ XXX

Figure 19. Fiche PDL 16 PK 3+120________________________________________________________ XXXV

Figure 20. Graphe de Pénétration PDL 16 PK3+260 ________________________________________ XXXVIII

Figure 21. Fiche d'essai scissomètre 1 Pk 3+330 _____________________________________________ XXXIX

Figure 22. Fiche d'essai au scissomètre 2 Pk 3+250 _____________________________________________ XL

Figure 23. Fiche d'essai Pressiomètre Menard ________________________________________________ XLI

Figure 24. Courbe de fluage SPR ___________________________________________________________ XLII



Page | xiv Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

Figure 25. Courbe Granulométrique de l'Emprunt 1, PK 3+120 ___________________________________ XLV

Figure 26. Fiche Analyse granulométrique de l'Emprunt 01 PK3+120 _____________________________ XLVI

Figure 27. Fiche Limite Atterberg de l'Emprunt 01PK 3+120 ____________________________________ XLVII

Figure 28. Fiche d'essai Poids Spécifique Emprunt 01 PK 3+120 ________________________________ XLVIII

Figure 29. Courbe œdométrique, Essai à l'œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) _______________________ L

Figure 30. Courbe Tassement en fonction de racine carré du Temps (min), Essai oemetrique Pk3+300(Prof

3,00-4,50m) _____________________________________________________________________________ LII

Figure 31. Courbes contraintes de cisaillement-temps Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m) ____________________ LVI

Figure 32. Courbes déformation-temps, Essai de cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50) _______________ LVI

Figure 33. Courbe intrinsèque l'essai de résistance au cisaillement du Pk3+300 à la profondeur 3,00-5,50m LVII

Figure 34. Facteurs de capacité portante [Cours de géotechnique 1 ; I. Gueye] ______________________ LVIII

Figure 35. Réalisation d'un drain de sable à la tarière à âme creuse (tiré de « Cours de Géotechnique 1 INSA de

Toulouse ») ___________________________________________________________________________ LXVI

Figure 36. Diagramme de plasticité (tiré de Cours de Géotechnique 1, 2i, Isamila Gueye) _____________ LXIX

Figure 37. Abaques Pilot et Moreau (tiré de Problèmes pratiques de mécaniques de sols et de fondation tome 2,

Edition Dunod, page 261) _________________________________________________________________ LXX

Figure 38. Profil en long de la zone marécageuse pk 3+160 au pk 3+380 _________________________ LXXIV

Figure 39. Abaque de Terzaghi pour la détermination du coefficient de consolidation vertical (Uv) ______ LXXV

Figure 40. Abaque de Barron pour la détermination du facteur temps de consolidation horizontal (Th) [Cours de

géotechnique, Amélioration des sols, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis, 2009] _________________ LXXVI

Figure 41. Poste centrale Yaoundé, 1966 ___________________________________________________ LXXXI

Figure 42. Poste centrale Yaoundé, 2015 ___________________________________________________ LXXXI

Figure 43. Vue aérienne début de bouchon Poste centrale Yaoundé _____________________________ LXXXII

Figure 44. Schéma d'implantation réel des essais sur la zone marécageuse PK3+160 au PK3+380 (BIG)

__________________________________________________________________________________ LXXXIII

LISTE DES CARTES

Carte 1. Tracé en plan fictif du projet d'Autoroute Yaoundé – Nsimalen (fond de carte Google Map) ________ 7

Carte 2. Tracé en plan fictif de l'Autoroute Ydé - Nsi en rase campagne (fond de carte Google Map) ________ 8

Carte 3. Altitudes de la région du centre Cameroun (Topographic-map.com) __________________________ 10

Carte 4.Plan de localisation de BIG (fond de carte tiré de Google Map) ___________________________ LXXII

Carte 5.Zone écologique du Cameroun (tiré de Atlas du MINEPAT, 2010, page 17) _________________ LXXIII

Carte 6. Population par département au Centre Cameroun (Rapport MINEPAT, 2010) ______________ LXXXII

LISTE DES PHOTOS

Photo 1. Tamis pour analyse granulométrique _______________________________________________LXXXV

Photo 2. Appareil de Casagrande _________________________________________________________LXXXV

Photo 3. Becher pour essai de poids spécifique ______________________________________________LXXXV

Photo 4. Echantillonneur pour quartage ___________________________________________________LXXXV



Page | xv Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA

Photo 5. Quartage manuel d'un prélèvement ________________________________________________LXXXV

Photo 6. Etuve réglable _________________________________________________________________LXXXV

Photo 7. Appareil Œdométrique ________________________________________________________ LXXXVI

Photo 8. Scissomètre GEONOR Model T160SPI ____________________________________________ LXXXVI

Photo 9. Tarière Manuelle _____________________________________________________________ LXXXVI

Photo 10. Pressiomètre Menard _________________________________________________________ LXXXVI

Photo 11. Sondage Carotté _____________________________________________________________ LXXXVI

Photo 12. Echantillons recueillis en carottes _______________________________________________ LXXXVI

Photo 13. Pénétromètre Dynamique Lourd _______________________________________________ LXXXVII

Photo 14. Matériels de prise d'échantillon: Tares et gamelles _________________________________ LXXXVII

Photo 15. Matériels de pesée: balances __________________________________________________ LXXXVII

Photo 16. Boite de cisaillement rectiligne de Casagrande ____________________________________ LXXXVII

Photo 17. Masses de chargement pour essais ______________________________________________ LXXXVII

Photo 18. Matériels de manipulation d'échantillon (malaxage, découpage etc.) ___________________ LXXXVII

Mémoire de fin cycle: « ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN : CAS DE LA

ZONE MARECAGEUSE DU PK 3+160 AU PK 3+380 »

Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page 1

INTRODUCTION

L’Encyclopédie moderne Encarta désigne par le terme autoroute, une voie de

circulation automobile à double chaussée séparée, permettant d’accueillir un trafic rapide et

intense ; en terme beaucoup plus simple, on pourrait dire qu’une autoroute est un grand

chantier de route.

Dans le système de transport d’un pays la route est sans doute un des éléments les plus

importants car elle participe activement au développement du pays en plusieurs points (le

développement culturel, le désenclavement, le déplacement de marchandises etc.).

Malheureusement, il est à noter qu’à cause d’un certain nombre de facteurs tels que la

croissance démographique, l’usure du temps ou même le développement, certaines routes

deviennent insatisfaisantes pour la régulation d’une circulation fluide et/ou sécuritaire. C’est

dans cet ordre de pensées que dans la plupart des pays au monde, en particulier en Afrique, les

décideurs se lancent dans l’exécution de travaux routiers.

Au Cameroun, pays d’Afrique Centrale en voie de développement, le secteur des

transports n’est pas lésé pour les quinze prochaines années en matière de projets grâce au

Programme de Développement Présidentiel de l’horizon 2035. Le projet de l’autoroute

Yaoundé-Nsimalen, lancé il y a déjà quelques années fait partie des projets structurants

inscrits dans le Programme de Développement Présidentiel.

Actuellement en cours de réalisation, le projet autoroutier accuse malencontreusement

un retard notoire dans son avancement, selon les sources en ligne du Ministère de l’Habitat et

du développement Urbain, avec une réalisation d’environ 35% pour un délai déjà consommé

de plus de 50%. Ce contretemps s’expliquerait par des facteurs multiples tels que les

indemnisations, les temps de validations d’études trop long car nous sommes en face d’un

projet conjoint (étude et réalisation en même temps) ou encore les aires d’étude particulières

comme les zones marécageuses qui causent du fil à retordre aux entreprises chargées de

concevoir et de réaliser l’autoroute en question.

La présente étude trouve ainsi son importance. Elle contribue à la proposition de

solutions réalistes et adaptées visant à résoudre l’un des problèmes majeurs que rencontre

aujourd’hui un des grands chantiers routiers de l’heure au Cameroun : celui des marécages,

ces points relativement bas, d’une perméabilité faible, permanemment humides et dominés en

leurs surfaces de couverture par une végétation arbustive. Ces zones marécageuses

représentent des facteurs de risques énormes lors des constructions d’ouvrages de BTP. En

effet, la présence d’importantes quantités d’eau dans le sol, le fragilise considérablement et le




rend compressible. Ce qui, sans nulle doute, est susceptible de causer des dégâts futurs non

négligeables à la structure réalisée si aucune disposition constructible, au plan technique, n’est

prise en amont pour clarifier la ligne de conduite à suivre d’’une part, et les solutions

envisageables d’autres part.

Telle est la finalité de l’étude que nous avons eu l’occasion et l’opportunité de mener

au sein du BIG sur la zone marécageuse localisée du PK 3+160 au PK 3+380 sur l’autoroute

Ydé-Nsi.

Le présent rapport qui présente la synthèse des résultats des investigations menées sur

le terrain se structure en trois (03) principaux chapitres :

Le premier chapitre porte sur l’environnement de stage et la présentation du

projet d’Autoroute Yaoundé -Nsimalen ;

Le second chapitre détaille la méthodologie et les techniques utilisées pour

mener à bien l’étude sur le terrain et en laboratoire ;

Le troisième et dernier chapitre présente les résultats obtenus de l’étude, leurs

interprétations et leur exploitation.




CHAPITRE 1 : CONTEXTE DU PROJET ET PROBLEMATIQUE

GENERALE DE L’ETUDE

Le présent chapitre est destiné à la compréhension mutuelle du cadre spécifique dans

lequel s’est déroulé ce travail d’une part, et le contexte général du projet de construction de

l’autoroute Yaoundé – Nsimalen qui représente le centre d’intérêt de nos investigations.

Bref aperçu du cadre de travail

La présente étude s’est déroulée au sein de Bureau d’Investigation Géotechnique

(BIG) créée en Janvier 2009 avec son siège social basé à Yaoundé, la capitale du Cameroun.

A sa création le BIG avait été agréé dans la Catégorie C. Si l’on s’en tient à l’Arrêté

N°016/PM du 1er

Février 2016, fixant les modalités de catégorisation des prestataires dans le

secteur du Bâtiment et des Travaux Publics en vigueur au Cameroun. Cette catégorie permet

au BIG d’employer de 21 à 100 personnes et d’avoir un chiffre d’affaire hors taxe annuel

compris entre un million (1.000.000) et un milliard (1.000.000.000) de francs CFA. En Juillet

2011, BIG monte en grade et passe en Catégorie B ; ce qui lui permet désormais d’employer

100 à 200 personnes, d’avoir un chiffre d’affaire annuel hors taxe dépassant un milliard

(1.000.000.000) mais inférieur à dix milliard (10.000.000.000) de francs CFA et d’être apte

pour les travaux de grande envergure ou d’une complexité accentuée. BIG possède à son actif

de nombreux travaux réalisés dans plusieurs domaines dont ceux qui relèvent principalement :

De la géotechnique :

- Prospection et cartographie géotechnique : Recherche de matériaux de

construction, études géotechniques le long de tracé des grands travaux

(oléoducs, gazoducs, ligne de transport d’énergie, chemin de fer, tunnels,

etc.) ou encore aménagement de territoire ;

- Géotechnique routière : Etudes de fondations (pont, routes, autoroutes,

barrages, etc.) ;

- Géotechnique méliorative : Etudes de stabilisation mécanique de

matériaux ; études de stabilisation chimique (sol-ciment, sol-chaux, etc.) et

études de formulation de bétons hydrauliques ou hydrocarbonés (enrobés

bitumineux, enduits superficiels etc.) ;

- Réalisation des micropieux forés ;

- Drainage et assainissement des zones compressibles : Détermination du

pas et diamètre des drains et réalisation des drains horizontaux et




verticaux ;

De l’hydrogéologie :

- Réalisation des puits équipes de pompes : Fonçage, cuvelage et captage ;

- Etudes géophysiques d’implantations : Trainés géo électriques et

sondages géo électriques.

La présente étude a été effectuée, d’août 2015 à avril 2016, au sein d’une équipe

composée de trois (03) ingénieurs géotechniciens, de deux (02) chefs de laboratoires, de six

(06) manœuvres laborantins et d’un (01) foreur.

La principale mission de cette étude, objet du présent rapport, a portée sur l’étude des

zones marécageuses sur l’autoroute Yaoundé – Nsimalen. Cette étude a consisté à :

o Effectuer différents sondages « in situ » ainsi que des prises d’échantillons sur

les zones,

o Identifier les sols différents sols présents,

o Identifier les bons sols et les profondeurs de nettoyage,

o Déterminer les paramètres physiques des sols,

o Etudier la stabilité des remblais,

o Proposer des remblais types pour les zones,

o Elaborer un rapport géotechnique sur l’étude concernée;

En plus de cette mission principale se superpose une activité secondaire, qui bien ne

faisant pas partie des résultats de ce rapport, mérite d’être présentée, à savoir l’étude de la

réhabilitation de la route Mvog Betsi - Simeyong. Cette mission secondaire visait à :

o Effectuer des sondages de reconnaissance de sol ainsi que des prises

d’échantillons pour analyse en laboratoire,

o Identifier les horizons de sols présents et vérifier la portance des sols par les

essais CBR et essais Proctor,

o Rechercher des zones d’emprunts proches de la zone d’étude,

o Définir les sols à terrasser et à substituer,

o Elaborer un rapport géotechnique sur l’étude concernée.




1. Présentation du projet d’autoroute Yaoundé-Nsimalen

1.1. Contexte/justificatifs et objectifs du projet

1.1.1. Contexte/Justificatifs

Le projet d’Autoroute Ydé -Nsi a été lancé en juillet 2014. Yaoundé est la Capitale

politique de la République du Cameroun ; en tant que tel, elle abrite la majeure partie de

l’exécutif et la totalité des institutions administratives du pays, y compris un bon nombre de

sociétés privées et parapubliques. Raison pour laquelle la ville est favorable à l’exode rural

des populations en quête de conditions de vie meilleures. Cet exode a peu à peu engendrer un

accroissement démographique, densifiant ainsi la circulation routière dans la cité.

Les chiffres du Ministère de l’Economie de la Planification et de l’Aménagement du

Territoire (MINEPAT) sur la démographie du Cameroun révèlent que la population

camerounaise était de 17.463.836 habitants en 2005 contre 7.663.246 en 1976. Soit qu’en 29

ans (1976- 2005), l’effectif de la population aurait été multiplié par 2,27. Ceci confirme le

maintien d’un potentiel humain grandissant dans le pays en général et dans les centres urbains

et notamment dans la ville de Yaoundé. De plus, on constate une densification de cette

population dans les régions administratives comme le Centre qui concentre à elle seule plus

de 18% de l’effectif de la population nationale.

Ajouté à cet effet démographique qui engendre la saturation de l’utilisation des voies

de circulation, causant ainsi une détérioration anticipée, la plupart des installations routières

datent de l’époque coloniale, et donc, ne correspondent plus au contexte de transport

d’aujourd’hui (voir illustration de route coloniale Annexe 04 page LXXXI).

De ces faits, la nécessité s’impose de faire une mise à jour du système routier de

l’agglomération en créant de nouvelles voies plus grandes qui répondront mieux aux critères

actuels de densification des moyens de déplacement intra et interurbain. L’Autoroute

Yaoundé-Nsimalen est un de ces projets qui participera à la remise en état du réseau routier

interurbain et périurbain au Cameroun.

1.1.2. Objectifs du projet d’autoroute Yaoundé- Nsimalen

Le projet d’autoroute Ydé-Nsi a pour objectif général la création d’une voie de

circulation pour véhicules rapides devant relier l’Aéroport International de Nsimalen au

Centre-ville de Yaoundé. La réalisation de cette voie, qui permettra de quitter la sous-

préfecture de Tsinga pour aller à l’Aéroport de Nsimalen en une vingtaine de minutes, a

comme objectifs spécifiques :




Assurer l’agrandissement et l’amélioration de la desserte de Yaoundé par la

sortie Sud-Est ;

Enrichir le plan d’urbanisation par la création de nouvelles routes qui viendront

soutenir les anciennes, augmenter le kilométrage bitumé du réseau national et

participer à l’étalement urbain ;

Assurer le maintien en état du réseau routier limitrophe existant en créant des

alternatives de voies de circulation, l’utilisation du réseau existant sera

allégée ;

Participer au développement socio-économique des départements de la Mefou

et Afamba, de la Mefou et Akono et du Mfoundi traversés par le moyen du

désenclavement ;

Améliorer les échanges économiques entre localités en facilitant les

déplacements de marchandises par camions (les camions ont un temps de

circulation précis dans la ville : entre 22h et 06h) ;

Assurer une meilleure sécurité routière : une route bien pensée, spacieuse et en

bon état (sans obstacles dus à la dégradation du genre nids de poule …)

procurant du confort aux usagers qui économiseront en coûts d’exploitation du

véhicule, assurant la sécurité la minimisation des risques d’accidents ;

Permettre de réduire les temps de transports dans la ville de Yaoundé en

oxygénant le trafic routier (moins d’embouteillages à traverser par les

conducteurs), cette réduction aura pour effet d’améliorer des faits sociaux

comme les évacuations sanitaires, les interventions policières ou de pompiers ;

Faciliter la traversée de la ville pour les usagers venant du Sud par la RN02 ;

Transformer la zone périurbaine Sud-Est de Yaoundé en futur zones

urbanisables tout en améliorant l’accès à l’Aéroport International de Nsimalen,

le temps de transport moyen pour quitter du centre-ville à l’aéroport de

Nsimalen est d’environ 55 minutes hors heures de pointe pour un conducteur

roulant à 60 km/h environ, avec la création de l’autoroute il sera

considérablement réduit jusqu’à moins de 20 minutes ;

Augmenter la convivialité du cadre de vie des habitants de Yaoundé et de

Nsimalen en participant à l’embellicement de la ville.




1.2. Présentation cadre d’étude

1.2.1. Généralités sur le projet

L’Autoroute Ydé-Nsi est longue de 20,8 km et est divisée en deux (02) sections (voir

Carte 1 ci-dessous) : d’une part, une section rase campagne allant de carrefour Ahala au

carrefour Meyo mesurant 10,8 km et d’autre part, une section urbaine du carrefour Ahala en

raccordement à la section de rase campagne et traversant les carrefours Trois Statues, Poste

Centrale, Warda et Sous-préfecture Tsinga longue de 10 km.

La section rase campagne est celle qui intéresse cette étude avec la présente de la zone

d’investigation. Dans cette section, le projet comportera (03) échangeurs au niveau

d’AHALA, MEYO et NSIMALEN, trois (03) ponts (ouvrages de traversée) ainsi que d’autres

ouvrages hydrauliques (dalots, buses, etc.).

Carte 1. Tracé en plan fictif du projet d'Autoroute Yaoundé – Nsimalen (fond de carte Google Map)

L’autoroute sera munie d’une chaussée de 10,8 km dont le profil en travers type est

composé comme suit (voir Annexe 03 Profil en travers type projet) :

Deux chaussées de trois voies chacune (2 10,5 )m de largeur ;

Deux bandes d’arrêt d’urgence (BAU) de 1,5 mètres de largeur chacune ;

Un terre-plein central (TPC) de cinq (05) mètres de large comportant deux




bandes dérasées (BDG) d’un (01) mètre de large chacune et une bande

médiane de trois (03) mètres de largeur ;

Une berme de côté extérieure de 0,5 m de large.

Les travaux seront réalisés par l’entreprise China Communications Construction

Company LTD (CCCC), sous la tutelle d’un groupement de bureaux d’études techniques en

guise de maitre d’œuvre ; il s’agit de STUDI INTERNATIONAL, CENOR et ECTA BTP. Au

cours des études d’exécution pour la construction de l’autoroute, BIG intervient sous mandat

de la CCCC LTD par contrat de sous-traitance pour réaliser des études géotechniques des

fondations d’ouvrages d’art, des zones marécageuses et des zones grands déblais.

1.2.2. Localisation de la zone d’étude

Les provinces camerounaises ont des noms basés sur leurs positions géographiques. Le

pays compte exactement 10 régions. Le projet se situe dans la région du Centre Cameroun et

traverse notamment les départements de la Mefou et Afamba, la Mefou et Akono et du

Mfoundi.

Etant donné que le projet est divisé en deux sections, l’origine du projet (Pk 0+000)

concernant la section première c’est à dire en rase campagne se trouve au niveau du Carrefour

Nsimalen et la fin se trouve aux environs de la Station-service MRS du quartier Ahala.

En ce qui concerne les éléments constitutifs de la présente étude, nous nous limiterons

à la section allant du PK 3+160 au PK 3 +380.Soit 220m contenant un marécage parce que

nous travaillons comme sous-traitant et cette zone fait partie des zones soumises à notre étude.

Notre tronçon se situe donc entièrement dans le département de la Mefou et

Afamba.

Carte 2. Tracé en plan fictif de l'Autoroute Ydé - Nsi en rase campagne (fond de carte Google Map)




1.2.3. Le cadre physique de la zone d’étude

1.2.3.1. Le climat

Le climat de la région du Centre est plutôt frais et doux avec des températures élevées

et constantes. Il présente presque toutes les caractéristiques du climat équatorial typique ; les

précipitations moyennes annuelles sont comprises entre 1500 et 3000mm et la température

moyenne annuelle avoisinant les 25o C. [Document en ligne, « Région-du-Cameroun », Pdf,

29 pages, téléchargé le 13/08/2016].

Le mois le plus pluvieux serait le mois d’octobre tandis que le mois le plus sec serait

janvier. C’est un climat qui comprend toujours quatre saisons malgré les dernières surprises

dues aux problèmes de réchauffement climatique mondial:

une petite saison sèche allant de Juillet à Août ;

une grande saison sèche allant de Décembre en Mars ;

une petite saison de pluie allant de Mars à Juin ;

une grande saison de pluie allant de Septembre à Novembre.

L’exemple de diagramme climatique de la ville de Yaoundé (cœur de la province du centre)

qui va suivre justifie amplement les quatre (04) saisons évoquées plus haut ainsi que le climat.

Figure 1. Diagramme ombrothermique de la ville de Yaoundé, période 1951-2011 (climat-data.org)

1.2.3.2. Le relief

La province du centre constitue un large plateau en grande partie dominé par des

collines hautes de 600m en moyenne et séparées pas des vallées profondes. Ses hauteurs vont

de 500 à 1000m. C’est ainsi que certains massifs forestiers à l’instar du Mont Mbaminkim

(1295m) se démarquent dans la région.




Carte 3. Altitudes de la région du centre Cameroun (Topographic-map.com)

1.2.3.3. La végétation

En ce qui concerne la végétation, elle est dominée par une forêt dense humide

tropicale. Cependant, du fait de l'occupation humaine de l'espace, cette végétation originelle

présente à certains endroits dans la province l'allure de paysages agricoles (voir Annexe 03

Carte 5.Zone écologique du Cameroun (tiré de Atlas du MINEPAT, 2010, page 17) ).

1.2.3.4. Les sols

En terme général, la formation géologique de la région du centre Cameroun appartient

au socle ancien d’Afrique. Elle est formée de roches granitiques et métamorphiques

anciennes.

Quelques expéditions sur les lieux de la zone d’étude nous ont permis de constater que

les sols de la région appartiennent au groupe de sols rouges dérivés de roches

métamorphiques diverses qui ont subi localement une migmatisation (Schistes peu

métamorphisés, gneiss micaschisteux, Micaschistes, quartzites et gneiss grenatifère).

Les alluvions sont constituées d’argiles organiques de dépôts marécageux, de sables de

différentes granulométries et de silts argileux.

1.2.3.5. L’hydrographie

Le fleuve Nyong, long de750 km, est le principal cours d’eau de la région drainant




Yaoundé et les contrées avoisinantes. Dans le nord du plateau sud camerounais, les fleuves

Djérem et Lom, descendant du plateau de l’Adamaoua, traversent la région et se rencontrent

dans les basses altitudes pour former la Sanaga.

1.2.4. Le cadre socio-économique

1.2.4.1. L’aspect humain

Les peuples autochtones de la région appartiennent au groupe ethnique bantou. Les

Ewondos, les Etons et les Bassas sont quelques ethnies importantes.

Selon le rapport du «3ieme

RGPH », le Centre est la région la plus peuplées du pays

avec une population de 3.525.664 habitants sur une population de 19.406.100 personnes ;

soit une représentation de 18,2% de l’effectif national.

La répartition de ces habitants est faite sur une surface de 68.953 km2 donc la densité de la

population est de 51,1 habitants/km2 (Voir les détails sur la répartition de la population du

Centre en Annexe 3 Tableau 44. Répartition de la population des régions du Cameroun

(3ieme RGPH, 2010) et Carte 6. Population par département au Centre Cameroun (Rapport

MINEPAT, 2010)).

1.2.4.2. Activités économiques

L’agriculture est la première activité économique de la province. Elle occupe plus de

50% de la population active. Elle est de type traditionnel, itinérant, intensif et faiblement

mécanisé. La province de Centre produit une gamme de cultures vivrières, de rente et

d’arboriculture.

Les productions vivrières et de rentes sont variées et concernent principalement la culture du

maïs, du cacao, des palmiers à huile, de la canne à sucre, du raphia et des tubercules (ignames,

manioc, macabo).

La Province du Centre se démarque en matière de culture de tubercules une production

d’environ 400.000 Tonnes. Elle approvisionne la demande de la ville de Yaoundé, des autres

régions et la une partie de la demande internationale.

L’élevage quant à lui est la deuxième activité du secteur primaire après l’agriculture.

L’élevage dans le plateau central est caractérisé par la prédominance de deux (02) systèmes :

le système traditionnel extensif transhumant et le système moderne. La région dispose

d’importants cheptels (bovins, ovins et porcins) et de la volaille.

Le secteur de la pêche est n’est pas très représenté dans la région néanmoins on

observe quelques élans de pêche continentale dans la zone d’Eséka.




L’activité industrielle est présente, elle participe pleinement au développement

économique en améliorant la rentabilité des secteurs qu’elle vise. Au Centre Cameroun, de

nombreuses sociétés sont installées dans le but de fortifier le modèle industriel du pays. Il

s’agit de sociétés comme la SODECAO (pour la production du cacao), le CENEMA

(mécanisation agricole), la CDC (bananiers, caféiers, hévéa, palmiers à huile), SOSUCAM

(canne à sucre), SOCAPALM, PAMOL et SPFS (palmiers à huile), etc. Toutes les

informations données plus haut proviennent du dernier rapport en date du MINEPAT.

Le Ministère des Travaux Publics (MINTP) déclare qu’un important réseau routier

alimente la région du Centre Cameroun, celle-ci bénéficie de 5133 km de route revêtues,

12799 km de routes non revêtues et de 59657 km de pistes et chemins. Dans ce réseau,

plusieurs routes nationales relient le Centre aux provinces riveraines et un chemin de fer le

relie à certaines grandes villes assurant ainsi un bon transport des personnes et des

marchandises commerciales. De plus, la région dispose de l’Aéroport International de

Nsimalen assurant également le transport des passagers.

Cette région, qui abrite la capitale politique du pays, offre aux visiteurs plusieurs

formes d'attractions. On citera :

- Les sites naturels, très nombreux dans la Région du Centre, dont les grottes

d'Akok-Bekoé, le Parc Zoologique de Mvog-Betsi, le Site d’Obobogo, le

Parc de la Mefou ;

- Les monuments et les traces de la colonisation dont la statue de Charles

Atangana, premier Chef traditionnel des Ewondos, l'ethnie autochtone de la

capitale politique du Cameroun, le monument de la réunification, le palais

des congres etc. ;

- La réserve forestière d'Ottomo (Ngounou) ;

- Les sites de conservation de l’histoire comme le Musée national.

En conclusion, nous avons démontré l’importance de la réalisation du projet

d’Autoroute Yaoundé-Nsimalen. C’est un projet important dont l’utilité se fera ressentir à

plusieurs niveaux, notamment au plan social et économique car la région du Centre est un

pôle économique très fort, entretenu par une population pas des moindres du pays.

Le projet se subdivise en deux sections dont une urbaine et une autre de rase

campagne. La présente étude se couvrira une partie de la section rase campagne, entre le

Pk3+160 et le Pk3+380. Cette partie contient une zone marécageuse dont la méthodologie

d’étude fera l’objet du chapitre suivant.




CHAPITRE 2 : APPROCHE METHODOLOGIQUE ADOPTEE

POUR L’ETUDE GEOTECHNIQUE DES ZONES

MARECAGEUSES DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN

Ce chapitre présente l’ensemble des approches méthodologiques qui ont été utilisées

pour mener à bien l’étude géotechnique de la zone marécageuse située sur le tronçon

autoroutier entre le PK 3+160 et le PK 3+380. Il est clair que le traitement de cette zone

marécageuse relève d’une procédure géotechnique particulière. Ce traitement se fait en

plusieurs étapes ayant chacune un rôle précis ; ces étapes sont les suivantes :

La visite du site d’étude afin d’en déterminer les limites de son contour,

identifier la faune et la flore et avoir un aperçu du type de sol en place ;

Le choix de la batterie d’essai à réaliser en fonction du problème géotechnique

à étudier (fondation de ouvrages hydrauliques, accès aux ouvrages

hydrauliques, plateforme, remblai, etc.) ;

La définition d’un plan d’implantation des essais pour optimiser la qualité et la

fiabilité des résultats tout en réduisant les coûts d’investigation;

La réalisation des différents essais afin d’obtenir les données qui permettront

d’analyser les problèmes du site ;

La présentation, l’observation, la critique et l’interprétation des résultats afin

de faire ressortir les recommandations de traitement et les avis techniques

d’aménagement ;

En ce qui concerne la présente étude, une dizaine d’expéditions sur le terrain ont été

effectuées et les observations qui ont été faites ont servi pour le choix et l’implantation des

essais. Ces observations sont briefées plus haut (voir Présentation cadre d’étude page 7).

1. Choix de la batterie d’essais

En géotechnique, il existe une multitude d’essais réalisables sur un sol. Ces essais

peuvent être classés en fonction du lieu de réalisation. On distingue deux (02) grands groupes,

les essais IN SITU et les essais de laboratoire ;

- Les essais IN SITU sont ceux réalisés sur le terrain directement, il s’agit

par exemples des sondages au pénétromètre, au carottier, etc. ;

- Les essais de laboratoire sont ceux-là qui sont réalisés en dehors du terrain.

Ils se subdivisent en deux (02) groupes :

o Les essais d’identification qui permettent de connaitre la nature et




la composition d’un sol ;

o Les essais mécaniques permettent de déterminer le comportement

d’un sol, ses caractéristiques physiques de résistance, de portance

ou encore ses réactions face à la nature (humidité, chaleur, etc.).

Le choix des essais à réaliser sur un projet se fait en fonction du problème

géotechnique à solutionner et de l’ouvrage à construire. Et pour se faire, on analyse le

problème d’une manière pratique puis on en déduit les essais qui seraient les mieux adaptés

pour y répondre.

Pour le cas de ce marécage entre le PK 3+160 et le PK3+380, la difficulté principale

rencontrée, est liée à la présence d’eau dans un sol peu perméable devant accueillir un remblai

pour le projet d’autoroute.

Lorsqu’un sol est gorgé d’eau, les couches de terrain qui le constituent deviennent

molles et compressibles. Par conséquent, le sol devient inadapté pour accueillir un quelconque

ouvrage. Il serait donc judicieux de pouvoir déterminer :

- Le type de sol en place en nature ;

- La capacité portante des différentes couches de terrain ;

- La profondeur des sols de mauvaise portance ;

- La nature et la composition des sols de bonne portance ;

- Le comportement des bons sols en présence d’eau ;

- Le comportement de ces sols sous l’effet de leur propre poids ;

- Le comportement de ces sols face au poids de l’ouvrage à réaliser.

Pour arriver à déterminer tous ces paramètres, les essais préconisés par BIG et

auxquels nous avons contribués sont les suivants :

Essai « in situ » :

- Les sondages pénétrometriques (NF P94-114);

- Les sondages pressiométriques (NF P94-110) ;

- Les sondages scissométriques (NF P91-112);

- Les sondages carottés (NF P94-202) ;

Essais de laboratoire :

- Essais d’identification tels que :

o Teneurs en eau (NF P94-050);

o Analyse granulométrique (NF P94-056);

o Limite d’Attergberg (NF P94-051);

o Poids spécifiques (NF P94-054);




- Essais mécaniques tels que :

o Essais de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande (NF P94-

090-1);

o Essais de compressibilité à l’œdomètre (NF P94-071-1).

2. Mode d’implantation des essais

La répartition spatiale des essais sur la zone d’étude est une phase importante pour la

suite de l’étude géotechnique car en effet, plus on multiplie le nombre d’essais à réaliser, plus

on a une bonne représentation du sol et par conséquent, meilleure sera l’analyse. Néanmoins,

plus on a d’essais, plus le travail à faire techniquement devient éprouvant mais nécessaire,

long et couteux.

De ce fait, il devient primordial pour mener une étude de qualité, faiblement onéreuse

et dans des délais minimisés de trouver le meilleur compromis entre la quantité d’essais et

leur répartition sur la surface d’étude.

L’implantation des essais sur une zone d’étude dépend en fait du type de projet sur

lequel on travail, elle diffère s’il s’agit de l’étude d’un tracé routier, de l’étude d’une zone

fermée (surface pour un bâtiment par exemple) ou encore une zone particulière comme une

zone de sol compressible.

Le cas d’espèce qui concerne cette étude est un couple, il s’agit de l’étude d’un tracé

routier devant traverser une zone de sol compressible. L’implantation des sondages pour ce

projet se fait en deux (02) étapes :

Premièrement, on divise le tracé en zones supposées homogènes en considérant

les cours d’eau comme limites de ces zones ;

Deuxièmement, dans chaque zone ainsi séparée, on implante des mailles de

sondages adéquats. Il est question de faire un schéma d’implantation suivant

certaines règles de distance entre les essais.

Pour les sols compressibles, il est recommandé de faire des mailles carrées de côté L,

comportant des sondages carottés, des scissomètres et des pénétromètres couplés de tarières

manuelles. La longueur du côté L dépend de l’étendue de la zone. La présente étude rentre

dans les zones de moins de 500m. Dans ces cas, on dispose sur le site les essais avec une seule

maille suivant le schéma qui suit :




Figure 2. Schéma d'implantation des essais pour une zone compressible de faible étendue

En remarque, compte tenu des contraintes d’accès au site et de la forme géométrique

de la zone concernée, la disposition des mailles peut-être quelque peu différente de celle

donnée plus haut. Il est du ressort des Ingénieurs Géotechniciens de proposer un schéma

adapté au travail qu’ils souhaitent accomplir.

Le cas d’étude présent, cette zone marécageuse d’environ 220m, les essais qui vont

suivre ont été réalisés pour la détermination de l’épaisseur des sols de faible portance, de la

nature et des caractéristiques des sols supports (voir en Annexe 03 Figure 44. Schéma

d'implantation réel des essais sur la zone marécageuse PK3+160 au PK3+380 (BIG) page

LXXXIII) :

- Un (01) sondage pressiométrique (SPR) poussé à 07 m de profondeur pour

évaluer le tassement instantané ;

- Seize (16) sondages au pénétromètre dynamique lourd (PDL) couplés de

tarières manuelles pour déterminer la contrainte admissible des différents

horizons de sol ;

- Deux (02) sondages scissométriques avec essais tous les mètre pour la

détermination de la cohésion des sols en place ;

- Treize (16) prélèvements d’échantillons de sols supports pour

l’identification de ces derniers :

o Essais d'identification comprenant :

Teneur en eau naturelle ;

Analyse granulométrique ;

Limites d’Atterberg ;

Poids spécifique ;

- Deux (02) prélèvements d’échantillons intacts qui serviront pour l’étude

mécanique des sols :

o Deux (02) essais de compressibilité par paliers à l’œdomètre ;




o Deux (02) essais de cisaillement rectiligne à la boite de

Casagrande : Consolidé rapide non consolidé non drainé (UU) pour

obtenir la stabilité à court terme via les paramètres intrinsèques du

sol (la cohésion, l’angle de frottement interne).

3. Matériels et méthodes

Cette partie relate brièvement les buts des différents essais et sondages réalisés sur

notre zone d’étude. La description complète de chaque essai est donnée en Annexe 02 à partir

de la page IV.

3.1.1. Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd (NF P94-115)

La présente étude a nécessité des essais au Pénétromètre Dynamique de type B encore

appelé Pénétromètre Dynamique Lourd (PDL).

But

Le sondage au Pénétromètre Dynamique Lourd est un moyen de reconnaissance

géotechnique qui a pour but de tester le terrain en place et de fournir sa résistance en pointe.

3.1.2. Sondages Pressiométriques (NF P94-110)

But

L’essai Pressiométrique Menard (PMT) s’applique à tous les types de sols saturés ou

non, y compris les rochers et les remblais. Mis au point en 1960 par Louis Ménard, il a pour

objectif de mesurer les caractéristiques sur le terrain du sol en petites déformations et à la

rupture en grandes déformations.

3.1.3. Sondages Scissométriques (NF P91-112)

But

L’objectif du sondage scissométrique est de mesurer la résistance au cisaillement des

sols en fonction de la profondeur et d’en déduire la cohésion.

3.1.4. Sondages carottés (NF P94-202)

But

Le carottage permet de prélever un échantillon continu de sol avec un remaniement




faible ou inexistant.

3.2. Essais de Laboratoire

3.2.1. Essais d’identification de sol

3.2.1.1. Teneur en eau naturelle (NF P94-050)

But :

Le but de l’essai de teneur en eau est de déterminer la quantité d’eau contenue dans un

sol. Le terme « naturelle » existe juste pour spécifier qu’il s’agira donc de l’analyse de l’eau

d’un sol prélevé intact et conservé à l’état naturel.

3.2.1.2. Analyse granulométrique (NF P94-056)

But

L’analyse granulométrique permet de déterminer et d’observer les proportions des

différents grains composant un sol. Elle a pour but final d’identifier, de classer et par la même

occasion de nommer les sols.

3.2.1.3. Limite d’Atterberg (NF P94-051)

But

Le but d’une limite d’Atterberg est de déterminer la limite de liquidité et la limite de

plasticité d’un échantillon donné. Ces données vont servir à identifier et à classifier le sol

correspondant.

3.2.1.4. Poids spécifique (NF P94-054)

But

La détermination du poids spécifiques des grains solides a pour objectif de mesurer les

volumes propres des grains sans les vides et de calculer leur rapport poids volume.




3.2.2. Essais mécaniques

3.2.2.1. Essai de compressibilité par paliers à l’œdomètres (NF

P94- 090-1)

But

Le rôle de l’essai œdométrique est de simuler les contraintes que le sol a eu à subir

tout au long de son histoire et qu’il subira sous le chargement de l’ouvrage à construire. En

réalisant cet essai, nous serons en mesure de fournir les informations suivantes sur le sol : la

contrainte de pré consolidation'

p , les indices décompression-recompression (Cs) et de

compression (Cc) qui permettront d’estimer le tassement de consolidation du sol et le

coefficient de consolidation vertical Cv qui servira à trouver la durée du tassement.

3.2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de

Casagrande (NF P94-071-1)

But

L’essai de cisaillement rectiligne à la boite a pour but principal de déterminer la

cohésion effective c’ et l’angle ' de frottement interne d’un sol.

3.3. Exploitation des résultats

L’étape d’exploitation des résultats consiste à utiliser les caractéristiques du sol que

nous avons déterminées au cours des essais pour résoudre un problème physique réel. Le

problème physique auquel on se heurte sur notre zone d’étude est celui du remblai projeté : la

ligne rouge du projet prévoit un remblai d’environ de cinq (05) mètres de hauteur (voir

Annexe 03 Figure 38. Profil en long de la zone marécageuse pk 3+160 au pk 3+380 page

LXXIV). Il est question de déterminer la faisabilité de ce remblai, d’évaluer sa stabilité avec

une pente choisie, de trouver son tassement total prévisible et enfin d’estimer le temps

nécessaire pour atteindre ce tassement total.

3.3.1. Hypothèses de calculs

Pour la simplification des calculs, nous avons proposé quelques hypothèses :

- Nous admettons que la distribution des contraintes apportées par la surcharge due

au remblai est uniforme au sein de la couche compressible ;




- L’analyse des tassements est faite à court terme ;

- Le remblai est assimilable à une semelle filante de largeur B pour les calculs ;

- Nous considérons que la consolidation est unidimensionnelle sauf pour le calcul

des drains.

3.3.2. Etude de faisabilité du remblai

Etudier la faisabilité du remblai signifie déterminer s’il est réalisable sur le sol d’étude.

Pour se faire, nous allons déterminer sa stabilité au poinçonnement et à la rupture circulaire.

3.3.2.1. Stabilité au poinçonnement

Le poinçonnement d’un sol est son affaissement sous l’effet d’une charge localisée ou

repartie. Le remblai que devra être mis en œuvre aura donc un impact sur le sol d’assise du

fait de son poids, il est question de savoir si le poids de ce remblai est supportable par le sol

support. Pour cela, on considère le remblai comme une semelle filante de largeur B, on

calcule sa capacité portante puis sa capacité admissible, on détermine la hauteur de remblai

admissible et enfin on compare cette hauteur à la hauteur projetée.

- Capacité portante brute (Qbrute) : La formule de Terzaghi nous permet de

déterminer la capacité portante.

Avec :

B Largeur de fondation

D Profondeur d’encastrement

c cohésion du sol support (C=Cu) ;

γ densité du sol support

Nc, Nq et Nγ les coefficients de capacité portante

( 1)cotc qN N

2 tan

4 2qN tg e

2( 1)qN N tg

L’angle de frottement interne du sol support

- Capacité portante admissible (Qadm) : En appliquant un facteur de sécurité F (2 ou

3) à la capacité portante brute, on obtient une nouvelle valeur de portance.

0,5c qQ cN DN BN




Nous allons travailler avec le facteur de sécurité le plus grand (F=3).

- Hauteur de remblai admissible (Hadm) : Pour qu’il y ait stabilité, la capacité

portante admissible doit être supérieure à la contrainte imposée par le remblai.

adm r rQ h

De cette formule on peut tirer la hauteur de remblai admissible,

3.3.2.2. Stabilité à la rupture circulaire

La stabilité à la rupture circulaire du remblai est une étude visant à analyser la stabilité

à court terme de ce remblai. Elle se base sur les abaques de Pilot et de Moreau (voir en

Annexe 03 Figure 37. Abaques Pilot et Moreau (tiré de Problèmes pratiques de mécaniques

de sols et de fondation tome 2, Edition Dunod, page 261)).

On calcule le rapportD

H (D=hauteur du sol compressible et H=hr=hauteur de remblai),

ensuite on évalue le coefficient de stabilité u

r

CN

H

et enfin le N trouvé, on lit sur

l’abaque de Pilots et Moreau la valeur du coefficient de sécurité (F) correspondante qu’on

compare à 1,5.

- Si F>1,5 : le remblai peut être stable s’il est réalisé en une phase ;

- Si F<1,5 : le remblai ne peut pas être stable s’il est effectué en une phase, on

cherche alors le phasage idéal pour la réalisation du remblai.

Chercher le phasage revient à diminuer la hauteur de remblai, et à redéterminer le

coefficient de sécurité. Une fois que ce coefficient sera convenable pour une hauteur

considérée, on déterminera le tassement, le temps de tassement et la variation de la cohésion

pour chaque phase jusqu’à atteindre la hauteur finale de remblai.

bruteadm

QQ

F

admadm

r

QH




3.3.3. Evaluation du tassement prévisionnel

3.3.3.1. Contraintes et tassement

3.3.3.1.1. Estimation des contraintes

La contrainte effective induite par le remblai est obtenue de la manière suivante :

' r rh

La contrainte effective verticale initiale au milieu de la couche compressible est

donnée par : 0 s'v ol H

Après la construction du remblai, on estime la contrainte effective au centre de la

couche support par : 0' 'v

3.3.3.1.2. Estimation du tassement

Le tassement prévisible du au remblai s’exprime de plusieurs manières en fonction du

niveau de consolidation du sol.

- Pour un sol normalement consolidé, le tassement s’estime par la formule suivante :

Avec :

Cc L’indice de compression

e0 L’indice initial des vides

H La hauteur de la couche compressible

0'v La contrainte effective initiale

' La contrainte effective induite par le remblai

- Pour un sol sur consolidé, deux (02) cas de figure se présentent :

Cas 01 : 0' ' 'v p

Cas 02 : 0' ' 'v p

0 0

'log 1

1 '

c

v

CH H

e

0

0

' 'log

1 '

c v

p

CH H

e




- Pour un sol sous consolidé, le tassement ne peut pas s’écrire car ce sont des sols

très souvent en cours de consolidation sous l’effet de leur propre poids. Le

processus de consolidation primaire (celle due à la sortie de l’eau) n’est pas encore

terminé.

3.3.4. Evaluation du temps de tassement

En pratique, on considère le tassement terminé lorsque le degré de consolidation (U%)

a franchi le seuil de 99,4%. Pour ce taux, la valeur du facteur temps Tv=2.

On sait que 2 2

V VV

V

T d T dC t

t C avec d étant la hauteur de drainage (demi-épaisseur

de la couche si la couche est drainée sur deux face). On fixe U%, on en déduit Tv et on calcul

alors t.

NB : Dans nos calculs, on supposera la consolidation primaire achevée pour un taux

de consolidation de 70% et c’est à base de ce taux que nos calculs seront effectués.

3.3.5. Evaluation de l’accroissement de la cohésion

L’accroissement de la cohésion permet de déterminer la nouvelle cohésion après une

phase de remblai réalisée. Il s’évalue par la formule suivante :

3.3.6. Réduction du temps de tassement

Avant la mise en service de certains remblais (travaux de routes, autoroutes, aéroports

etc.) sur sols compressibles, il est nécessaire que la plus grande partie des tassements se soit

déjà produite pour minimiser l’impact sur la structure à construire.

Sachant que la durée de la consolidation primaire est la plus longue pour la

consolidation d’un sol, on cherche souvent des moyens d’accélérer cette phase pour des

raisons de délais de construction. Dans ces cas, plusieurs méthodes sont utilisables :

- La méthode des surcharges qui consiste à placer pendant un temps donné un

remblai supplémentaire qu’on enlèvera au temps t pour lequel le tassement final

aura été obtenu (ou alors à un temps inférieur qui aura permis d’atteindre un taux

de consolidation suffisant) ;

- La méthode des drains qui consiste à augmenter la perméabilité du sol par la

création de drain, ce qui facilitera l’évacuation de l’eau et par conséquent réduira

le temps de la consolidation primaire.

0

0 0

' 'log

1 '

s v

v

CH H

e

' ( )uC tg




3.3.6.1. Méthode des surcharges

La méthode des surcharges vise à poser une surcharge de remblai sur le remblai à

réaliser. Cette surcharge a pour but de faire varier le coefficient de consolidation Cv en

fonction du palier de chargement imposé au sol support.

Une fois qu’on a choisi son phasage de remblai, on applique la surcharge (2 à 3 mètres

le plus souvent) et on évalue la stabilité en rupture circulaire. Si elle est vérifiée, c’est une

première étape de franchie, on évalue maintenant le Cve correspondant à la charge de remblai

plus surcharge choisie, si le Cve est supérieur au Cve du remblai sans surcharge, alors le temps

de consolidation se verra réduit.

Figure 3. Schéma de l'utilisation d'une surcharge temporaire (tiré du « cours de Géotechnique 1

INSA Toulouse » chapitre 3 page 76)

3.3.6.2. Méthode des drains

La méthode des drains préconise l’utilisation de drain verticaux forés dans le sol

support de remblai afin d’en augmenter sa perméabilité. Une fois les drains en place les eaux

contenues dans le sol seront évacuées plus vite, ce qui diminuera le temps de tassement pour

la consolidation primaire du sol.

Figure 4. Schéma de fonctionnement des drains verticaux

La méthode des drains se base sur les résultats de l’essai à l’œdomètre, en effet, on




utilise le coefficient de consolidation vertical Cv déterminé durant cet essai pour donner un

encadrement du coefficient de consolidation horizontal Ch qui sera généré par les drains.

Pour commencer, on se fixe des valeurs cibles pour le temps de consolidation et le

degré de consolidation (U%) que l’on aimerait obtenir et, on détermine le facteur temps (Tv)

correspondant pour ces valeurs par la formule :

Ensuite, on estime la valeur du coefficient de consolidation vertical (Uv) grâce à

l’Abaque de Terzaghi pour la détermination du coefficient de consolidation vertical (Uv) p.

LXXV. Cette valeur Uv va nous permettre de calculer le coefficient de consolidation horizontal

(Uh) en se servant de la formule de Nabor Carillo :

On poursuit en déterminant la valeur n par itération de la formule suivante et en se

servant de l’Abaque de Barron pour la détermination du facteur temps de consolidation

horizontal (Th) p. LXXVI :

Avec :

De Le diamètre d’influence du drain

dw Le diamètre du trou de drain

Donc l’itération se passe comme suit, on se fixe n et dw, on lit le Th sur l’abaque de

Barron, on calcule De puis on recalcule n avec le De trouvé et le dw choisi. Si le nchoisi et le

ncalculé convergent vers la même valeur, alors le drain est dimensionné avec cette valeur de n.

Pour terminer, on vérifie si les conditions d’exécution de drains sont respectées :

- Condition 01 : 0,40 0,80wm d m

- Condition 02 : 2,50 7,50em D m

Si ces conditions sont respectées, on calcule l’espacement entre les drains (L) en

fonction du maillage que l’on veut faire.

5v h vC C C

2

vv

C tT

d

1 (1 )(1 )h vU U U

e

w

Dn

d

1/2( / )e h hD C t T




- Pour un maillage en triangles équilatéraux comme l’indique la figure ci-dessous :

1,05eL D

- Pour un maillage carré :

1,13eL D

En somme, le chapitre présent nous a permis de mettre en exergue toute la démarche

utilisée pour étudier la zone marécageuse du Pk3+160 au Pk3+380. Celle-ci révèle que des

visites sur le terrain et la réalisation d’essais géotechniques appropriés sont les deux points

focaux pour l’acquisition des données d’étude. Les données ainsi recueillies lors de l’étude

servent à prédire les comportements du sol sous différentes contraintes (chargement,

gonflement, etc.) et ainsi apporter des aménagements adéquats.

Il est à noter que l’étape d’acquisition des données se heurte à deux types d’obstacles :

- Les obstacles météorologiques : qui constituent très souvent un frein pour la

réalisation des essais surtout pour les essais in situ ; soit en empêchant les

investigations ou encore en rendant le site inaccessible.

- Les obstacles techniques : il peut arriver que certains points d’essais subissent des

dommages rectifiables ou non à cause de la manipulation technique (mauvais

étalonnage de matériels, mauvaise manipulation d’instruments ou encore usure du

matériel) comme c’est le cas avec le sondage au PDL dont les caractéristiques

diffèrent légèrement par rapport aux caractéristiques normalisées (voir Tableau 18.

Caractéristiques du pénétromètre et Tableau 40. Caractéristiques normalisées

Pénétromètre Dynamique type A et B (tiré de Cours de Géotechnique 1,

Chapitre1 : Reconnaissance des sols, I. Gueye page 44) ). Ceci a surement un

impact sur les résultats.

Toutefois, malgré ces quelques aléas naturels et techniques, la présente étude a été

menée à bien et les résultats obtenus seront présentés et interprétés dans le chapitre suivant.




CHAPITRE 3 : RESULTATS, ANALYSES, INTERPRETATIONS

ET RECOMMANDATIONS

Le chapitre présent a pour objectif principal de fournir tous les résultats des différents

essais réalisés au cours de l’étude de la zone marécageuse du Pk3+160 au Pk3+380. Cette

étude avait pour but d’analyser les sols présents sur le site et de fournir des propositions

d’aménagement en vue de la réalisation d’un remblai de 5 mètres sur lequel sera construit un

tronçon autoroutier. Ces résultats d’essais et sondages serviront d’abord pour émettre des

analyses et interprétations sur les différents sols rencontrés, ensuite permettront d’avoir les

données exactes de calcul pour du remblai et enfin seront utilisés pour proposer des

recommandations d’aménagement.

1. Essais in situ

1.1. Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd couplés de

tarières manuelles

Résultats

Nous rappelons que deux (02) essais au PDL ont été réalisés sur l’axe du dalot et les

autres ont été faits suivant le long de la zone marécageuse (voir Figure 44. Schéma

d'implantation réel des essais sur la zone marécageuse PK3+160 au PK3+380 (BIG)). Les

résultats de ces essais en raison de leur longueur sont donnés en Annexe 03 : Tableau 42.

Résultats PDL sur dalot PK 3+260 et Tableau 43. Résultats des PDL sur zone marécageuse

page LXXVII.

Interprétation

Les résultats des sondages au PDL nous révèlent deux (02) types d’information sur le

sol d’étude :

- Les différents horizons de couche de terrain traversés par les sondages ;

- La capacité portante de ces couches.

Ces résultats nous montrent que les couches de terrains qui constituent

majoritairement le sol de la zone marécageuse sont : la roche décomposée en sable argileux

bariolée, les graves latéritiques rougeâtres, les sables argileux grisâtres. Ces couches sont par

endroit mêlées à des tourbes et des vases qui se sont formées à cause de la présence abondante

d’eau et des remblais de terre dus surement à des phénomènes d’érosion.




On constate parallèlement que les capacités portantes de nos couches de terrains sont

comprises dans l’intervalle [0,05 ; 5] et celles-ci croissent avec la profondeur.

En géotechnique routière, on considère un sol comme de mauvaise portance lorsque sa

capacité portante est inférieure à 1 bar, la portance est acceptable lorsqu’elle est comprise

entre 1 et 3 bars et elle est très bonne lorsqu’elle est supérieure à 3 bars.

Grâce aux informations des tableaux des PDL, nous pouvons proposer de faire une

purge du sol sur une profondeur d’environ trois (03) mètres pour nettoyer tous les sols de

mauvaise portance.

La représentation graphique de ces sols est donnée dans les profils en long

géotechniques qui vont suivre, celle-ci montre également la ligne de purge (représentée par la

ligne rouge) suggérée pour cette étude:

- Profil en long suivant l’axe du Dalot ;

- Profil en long suivant l’axe AA’ de la zone marécageuse.

Mémoire de fin cycle: « ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN : CAS DE LA ZONE MARECAGEUSE DU PK 3+160 AU PK 3+380 »


Figure 5. Profil en long géotechnique dans l'axe du dalot pk 3+260



Figure 6. Profil en long géotechnique suivant l'axe de AA' de la zone marécageuse




1.2. Sondages au scissomètre

Résultats

Les tableaux qui vont suivre renferment les résultats des deux (02) essais

scissométriques qui ont été réalisés :

Tableau 1.Résultats du sondage au scissomètre pk 3+250

Essai scissométrique N01

Repère X:779698,775 Y:413545,487

Profondeur (m) Nature Cohésion (kPa)

0-1,8 Remblai 18

1,8-2,8 Argile tourbeuse 10

2,8-4 Sable argileux grisâtre 37

4-5,25 Argile sableuse jaunâtre bariolée 20

5,25-6,5 Roche décomposée en argile sableuse

jaunâtre bariolée 43

Tableau 2. Résultat du sondage au scissomètre pk 3+330

Essai scissométrique N02

Repère X:779752,643 Y:413497,429

Profondeur (m) Nature Cohésion (kpa)

0-1,8 Remblai 47

1,8-3 Sable argileux grisâtre 48

3-4 Sable argileux grisâtre 62

4-5,5 Roche décomposée en argile

sableuse jaunâtre bariolée 92

Interprétation

Les essais au scissomètre nous montrent que les sols au-dessus de trois (03) mètres de

profondeur ont des cohésions assez faibles surtout pour le sondage N02. La cohésion non

drainée obtenue (Cu) dans les sols supports de remblai est comprise entre 20 et 92. Nous en

retenons une valeur moyenne de 50,8 kPa.

1.3. Sondage au pressiomètre Menard

Résultats

Les résultats obtenus à partir de l’essai au pressiomètre sur notre zone d’étude sont




classés dans le tableau suivant :

Tableau 3. Résultats de l'essai au pressiomètre Menard

Profondeur Nature du sol Ep (bar) Pl (bar) Ep/pl σhs (bar) pl*(bar) pf*(bar)

4,00 Sable argileux

grisâtre

9,70 1,64 5,90 0,66 0,98 0,40

5,00 8,60 1,52 5,60 0,82 0,70 0,20

6,00 Roche décomposée

en sable argileux

8,50 1,78 4,90 0,98 0,80 0,18

7,00 12,40 2,35 5,30 1,15 1,20 0,41

Interprétation

Le tableau ci-dessus nous montre que les sols sont constitués d’argiles tourbeuses

jusqu’aux environs de 3 mètres de profondeur. Ces argiles gisent sur un sable argileux jusqu’à

5 mètres. Dans cette plage, les pressions limites nettes sont comprises entre 0,7 et 1,2 bar

tandis que les modules pressiométriques sont compris entre 8,6 et 9,7 bars.

Plus en dessous, on rencontre de la roche décomposée en argile avec des pressions

limites nettes qui varient entre 0,8 et 1,2 bar et des modules pressiométriques qui oscillent

entre 8,5 et 12,4 bars.

2. Essais de laboratoire

2.1. Essais d’identification

2.1.1. Teneur en eau et analyse granulométrique

Résultats

Le Tableau 4 ci-dessous montre les résultats obtenus pour les teneurs en eau et les

analyses granulométriques réalisées le long de la zone marécageuse.

Interprétation

Grâce à ces résultats, nous pouvons déterminer uniformité des grains et la graduation

qui en découle en se servant des paramètres suivants :

- Critères d’uniformité :

o Si Cu < 2 alors la granulométrie est dite uniforme ;

o Si Cu >2 la granulométrie est dite étalée.

- Critère de graduation : Si 1 < Cc < 3, le sol est bien gradué sinon il est mal gradué.




Tableau 4. Récapitulatif des AG et teneurs en eau de la zone marécageuse

Nous observons que les sols supports de remblai présentent tous une granulométrie

uniforme et bien graduée dans l’ensemble, mis à part le dernier au Pk3+380 qui est plutôt

étalé et mal gradué. Les sols bien gradués sont des dépôts naturellement denses ayant une

capacité portante raisonnable.

Les teneurs en eau des différents échantillons varient de 16,4% à 40,7% et les

pourcentages de passants au tamis de 0,08mm sont compris dans l’intervalle [7 ; 59].

2.1.2. Limite d’Atterberg et Poids specifique

Résultats

Les résultats des limites d’Atterberg sont consignés dans le Tableau 7 ci-dessous.

Interprétation

L’indice de plasticité (Ip) nous permet d’obtenir des informations sur l’argilité d’un sol

comme le précise le tableau suivant :

Tableau 5. Argilité d'un sol selon l'Indice de plasticité

Indice de plasticité Etat du sol

0 - 5 Non plastique

5 - 15 Peu plastique

15 - 40 Plastique

> 40 Très plastique

Tandis que l’Indice de consistance (Ic) nous permet de connaitre l’état du sol en place.

31,50 25,00 20,00 16,00 10,00 5,00 2,00 0,50 0,08

3+120 4,0 - 5,0Roche décomposée en

argile bariolée27,7 100 100 100 100 99 96 89 81 59 1,07 Uniforme 1,60 bien gradué


sable limoneux bariolé31,5 100 100 100 92 87 82 74 62 40 1,07 Uniforme 1,60 bien gradué


sable argileux bariolé20,3 100 100 100 98 94 91 81 63 14 1,07 Uniforme 1,07 bien gradué












sable limoneux bariolé33,6 100 100 100 100 95 93 88 72 28 1,07 Uniforme 1,07 bien gradué







3+380 5,0 - 6,0 Sable argileux rougeâtre 21,3 100 100 100 82 73 63 55 50 39 26,67 Etalée 0,04 Mal gradué

Uniformité Cu GraduationRepère

(Pk)

Profondeur

(m)Nature

W nat

(%)

AG : % Passant aux tamis (mm)Cc




Tableau 6. Etat du sol selon l'indice de consistance

Indice de consistance Etat du sol

Ic > 1 Solide

0 < Ic < 1 Plastique

Ic > 0 Liquide

Tableau 7. Récapitulatifs des limites d'Atterberg

Nous observons que les sols supports choisis de notre zone d’étude sont tous

plastiques car ils ont un indice de plasticité compris entre 15 et 40. Cela signifie qu’ils sont

sensibles aux conditions atmosphériques car plus Ip est grand plus le gonflement par

humidification de la terre et le retrait par dessiccation sont importants.

Nous observons également une variation des Indices de consistance entre 0,4 et 1,21 ;

celle-ci caractérise l’état de l’argile contenue dans le sol qui varie de plastique à solide.

Ces états des sols peuvent être dus à la présence d’eau car nous sommes en dessous du

niveau piézométrique.

La finalité des essais d’identification est d’avoir une connaissance assez précise du sol

en étude. Elle se clôture par une classification tenant compte des paramètres étudiés sur le sol

c’est à dire ses teneurs en eau, sa granulométrie, sa valeur au bleu, son poids spécifiques etc.

Il existe plusieurs classifications de sols dans le monde, toutes sont équivalentes à quelques

détails près. Nous avons décidé d’analyser nos sols supports suivant la classification LPC

(Laboratoire Ponts et Chaussées) et HBR (Highway Board Research) parce qu’elles sont deux

(02) classifications très répandues et qu’elles sont en vigueur en Afrique francophone.

LL LP t/m3


argile bariolée27,7 63 31,4 31,6 Plastique 1,12 Solide 2,702


sable limoneux bariolé31,5 51,7 23,1 28,6 Plastique 0,71 Plastique 2,808


sable argileux bariolé20,3 41,5 15,7 25,8 Plastique 0,82 Plastique 2,786


sable argileux bariolé16,4 45,6 19,2 26,4 Plastique 1,11 Solide 2,786


sable argileux bariolé22,9 50,1 22,1 28 Plastique 0,97 Plastique 2,783


sable argileux bariolé17,6 43 16,9 26,1 Plastique 0,97 Plastique 2,838




sable argileux bariolé45,8 62 30,7 31,3 Plastique 0,52 Plastique 2,73


sable limoneux bariolé33,6 48,2 20,5 27,7 Plastique 0,53 Plastique 2,808







3+380 5,0 - 6,0 Sable argileux rougeâtre 21,3 55,5 26,1 29,4 Plastique 1,16 Solide 2,825

Argilité

du solIc Etat du sol

Repère

(Pk)

Profondeur

(m)Nature

W nat

(%)

Limite d'AtterbergIP S




Pour établir une classification LPC, on se sert du tableau de classification LPC (voir

Tableau 38. Classification LPC en Annexe 3) et du diagramme de plasticité (voir Figure 36.

Diagramme de plasticité en Annexe 3). Tandis que pour établir une classification HRR, on

utilise le tableau de classification de sol HRB (voir Tableau 39. Classification HRB en

Annexe 3). La classification que l’on obtient à la fin des essais d’identification pour les sols

supports est la suivante :

Tableau 8. Résultats de la classification des sols supports de la zone marécageuse

Les résultats de l’identification de nos sols supports montrent que nous avons à faire à

des sables limoneux plus ou moins argileux (SA et SL) sur l’ensemble de la zone. Ces sols

sont considérés suivant la classification HBR comme excellent à bon pour la plupart et pour

quelques échantillons passables. Ces résultats vérifient que le choix des sols supports est bien

fait car ceux si sont de bonne qualité.

2.2. Essais mécaniques

2.2.1. Essai de compressibilité à l’œdomètre

Résultats

Les résultats issus des essais de compressibilité réalisés au Pk 3+300 et concernant les

profondeurs respectives de 3,00 à 4,50m et de 5,50 à 7,00m sont donnés dans les deux (02)

tableaux qui vont suivre :

31,5 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 LL LP HRB LCP


argile bariolée27,7 100 100 100 100 99 96 89 81 59 63 31,4 A-7-5(15) At


sable limoneux bariolé31,5 100 100 100 92 87 82 74 62 40 51,7 23,1 A-7-6(5) SL


sable argileux bariolé20,3 100 100 100 98 94 91 81 63 14 41,5 15,7 A-2-7(0) SA


sable argileux bariolé16,4 100 100 100 100 96 93 83 63 8 45,6 19,2 A-3(0) SA ou SL




sable argileux bariolé17,6 100 100 100 100 100 98 91 74 11 43 16,9 A-2-7(0) SA ou SL


sable argileux bariolé17,8 100 100 100 96 92 89 84 70 7 53,6 23,9 A-3(0) SA ou SL


sable argileux bariolé45,8 100 100 100 100 100 100 98 91 41 62 30,7 A-2-7(7) SA


sable limoneux bariolé33,6 100 100 100 100 95 93 88 72 28 48,2 20,5 A-2-7(1) SL







3+380 5,0 - 6,0 Sable argileux rougeâtre 21,3 100 100 100 82 73 63 55 50 39 55,5 26,1 A-7-6(5) SA

Classification des sols

selon

W

nat

(%)

NatureProfondeur

(m)

Repère

(Pk)

AG : % Passant aux tamis (mm)Limite

d'Atterberg




Tableau 9. Résultats essai de compressibilité Pk 3+300 profondeur 3,00-4,50m

Résultats pk 3+300 profondeur 3,00-4,50m

Coefficient de perméabilité (kvn)

σv (bars) kvn (10-5

cm/s)

0,59 10,72

1,76 7,73

3,53 5,03

Coefficient de consolidation

Palier (bars) Cv (10-3

cm2/s)

0,44 - 0,88 5,97

0,88 -1 ,76 5,44

1,76 - 3,53 5,17

3,53 - 7,45 4,79

Caractéristiques de compressibilité

e0 0,58

σ'v0 0,39 bar

σ'p 1,00 bar

Cs 0,04

Cc 0,23

Tableau 10. Résultats essai de compressibilité Pk 3+300 profondeur 5,50-7,00m

Résultats pk 3+300 profondeur 5,50-7,00m

Coefficient de perméabilité (kvn)

σv (bars) kvn (10-5

cm/s)

0,67 20,04

2,01 9,22

4,03 5,91

Coefficient de consolidation (Cv)

Palier (bars) Cv (10-3

cm2/s)

0,50 - 1,01 4,79

1,01 - 2,01 4,70

2,01 - 4,03 4,48

4,03 - 8,50 4,40

Caractéristiques de compressibilité

e0 0,82

σ'v0 0,45 bar

σ'p 0,60 bar

Cs 0,05

Cc 0,30




Interprétation

L’interprétation que l’on peut faire de cet essai concerne le niveau de consolidation du

sol, car en effet il existe des relations entre la contrainte de pré consolidation (σ'p) et la

contrainte effective initiale (σ’v0) qui définissent le niveau de consolidation du sol.

- Lorsque 0' 'v p , le sol est dit normalement consolidé ;

- Lorsque 0' 'v p , le sol est dit sur consolidé ;

- Lorsque 0' 'v p , le sol est dit sous consolidé.

Nous observons que dans notre sol, 0' 'v p par conséquent nous avons des

couches de sol sur consolidées, ce qui signifie que ces sols ont été soumis dans leur passé à

une pression plus grande que celle du poids des couches supérieures.

2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de

Casagrande

Résultats

Deux (02) essais de cisaillement rectiligne ont été réalisés au cours de cette étude, au

niveau du Pk 3+300, mais à deux profondeurs différentes. Les résultats de ces essais sont

consignés dans les tableaux qui vont suivre.

Tableau 11. Résultats essai de cisaillement rectiligne pk3+300 (3,00-4,50m)

Numéro

de boite

Contrainte

Verticale

(bars)

Contrainte

de

cisaillement

(bars)

Contrainte de

cisaillement

résiduelle

(bars)

Angle de

frottement

en degrés

( )

Angle de

frottement

résiduel en

degrés ( )

Cohésion

non drainée

en bars (Cu)

Cohésion non

drainée

résiduelle en

bars (Cu)

1 0,5 0,32 0,31

9,1 9,3 0,29 0,27 2 1 0,52 0,49

3 2 0,58 0,57

Tableau 12. Résultats essai de cisaillement rectiligne Pk 3+300 (5,50-7,00m)

Numéro

de boite

Contrainte

Verticale

(bars)

Contrainte

de

cisaillement

(bars)

Contrainte de

cisaillement

résiduelle

(bars)

Angle de

frottement

en degrés

( )

Angle de

frottement

résiduel en

degrés ( )

Cohésion

non drainée

en bars (Cu)

Cohésion non

drainée

résiduelle en

bars (Cu)

1 0,5 0,32 0,31

6,2 6,7 0,29 0,27 2 1 0,44 0,41

3 2 0,50 0,50




Interprétation

On observe sur les résultats de nos essais de cisaillement que l’angle de frottement

interne des sols supports est compris entre [6,2 ; 9,1] en degrés Celsius pour deux

profondeurs différentes d’une même couche. Aussi, on constate que les cohésions non drainée

calculées sont de l’ordre de [0,27 ; 0,29] bars. Ces cohésions sont différentes des cohésions

calculées sur place grâce à l’essai de scissomètre mais s’insèrent dans la plage des cohésions

de cet essai.

3. Exploitation des résultats

L’exploitation des résultats est la partie finale d’une étude géotechnique car elle se

base sur les résultats des essais (données recueillies tout au long de l’étude) pour permettre de

solutionner les problèmes du site. Le cas échéant pour cette étude est le remblai à réaliser.

Figure 7. Schématisation du remblai avec valeurs

3.1. Etude de faisabilité du remblai

3.1.1. Stabilité au poinçonnement

Les résultats de la stabilité au poinçonnement sont consignés dans le tableau suivant :

Tableau 13. Récapitulatif de la stabilité au poinçonnement

Stabilité au poinçonnement

Capacité portante (Qbrute) 810 kPa

Contrainte admissible (Qadm) 270 kPa

Hauteur admissible (Hadm) 13,5 m

Hauteur de remblai (hr) 8,28 m

Analyse Hadm>hr

Résultat Sol support stable

Ce tableau nous indique que la hauteur admissible de remblai sur notre sol support est




de 9,2 m. Cette hauteur est supérieure à la hauteur de remblai qui doit être effectuée, par

conséquent, il n’y a pas de risque de poinçonnement.

3.1.2. Stabilité à la rupture circulaire

Les résultats de la stabilité en rupture circulaire sont dans le tableau suivant :

Tableau 14. Récapitulatif de la stabilité en rupture circulaire

Stabilité en rupture circulaire

Hauteur de remblai (H=hr) 8,28 m

Puissance de la couche (D=Hs) 5,2 m

Cohésion moyenne (Cu) 40 kPa

Coefficient de stabilité (N) 0,24

D/H 0,63

Coefficient de sécurité (F) 1,39

Analyse F<1,5

Conclusion Le remblai ne peut pas être fait en une phase

Le tableau ci-dessus nous montre que le remblai ne peut pas être stable à court terme

s’il est réalisé en une phase, car le facteur de sécurité obtenu pour une hauteur de 8,28 m de

remblai est largement inférieur à la valeur cible 1,5.

3.1.2.1. Evaluation du tassement et temps de

consolidation total

Le tassement et le temps de consolidation total prévisible de notre sol support sont

calculés en fonction de la hauteur totale de remblai (8,28 m) et pour un taux de consolidation

U= 99,4%.

Tableau 15. Tassement et temps de consolidation total

Tassement total

prévisible (cm)

Temps de

consolidation (jours)

47 326

Nous constatons que le tassement total prévisible de notre sol support est de 47 cm

pour une durée de 326 jours, soit 10 mois et 26 jours pour une année comptant 365 jours avec

des mois comptants 30 jours. Ce temps de consolidation n’est pas satisfaisant pour le

calendrier de réalisation des travaux alors il est nécessaire de permettre une mise en service du

remblai plus rapide. Pour cela, nous allons effectuer le calcul des phases du remblai avec un

taux de consolidation de 70%, ce taux permettra de réduire les délais.




3.1.2.2. Evaluation des phases du remblai et du

temps de tassement

L’évaluation des phases du remblai nous a donné les résultats qui vont suivre. Cette

proposition de chargement est celle qui a été proposée par BIG comme variante principale :

Tableau 16. Phases de mise en œuvre du remblai (Variante 1)

Phase de chargement Epaisseur de remblai (m) Temps de consolidation (jours)

1 5,90 66

2 8,28 66

Ce tableau nous indique que le remblai doit être mis en œuvre en deux (02) phases

dont la première sera de 5,90 mètres et la deuxième de 2,38 mètres. Ces phases auront une

durée de consolidation de 66 jours chacune pour atteindre un taux de consolidation (U%)

suffisant de 70%.

3.2. Réduction du temps de tassement

3.2.1. Méthode des surcharges

L’option de réduction du temps de chargement par application de surcharge était une

envisageable mais malheureusement n’a pas été adoptée pour deux (02) raisons

fondamentales :

- La surcharge ne nous permet pas de faire varier le temps de tassement, en effet

pour une hauteur de remblai donnée, la surcharge ajoutée doit permettre de faire

varier le palier de contrainte produisant un coefficient de consolidation donné, ce

qui a pour influence de modifier le temps d’attente pour le tassement qui va suivre.

Mais dans notre cas, nous restons dans le même palier quel que soit la surcharge

appliquée.

- La hauteur de remblai plus sa surcharge ne permettent pas de vérifier la stabilité en

rupture circulaire, c’est à dire qu’en ajoutant une hauteur de remblai

supplémentaire en guise de surcharge, la stabilité du remblai n’est plus vérifiée.

3.2.2. Méthode des drains

Les résultats issus de la réduction de temps de tassement par la méthode des drains

sont présentés dans le schéma ci-dessous. Cette illustration nous donne les dimensions

requises pour nos drains verticaux qui auront pour effet de réduire le temps d’attente du

phasage, d’une période de 66 jours par phase à une période de 30 jours. Soit un gain de temps

total avoisinant les deux (02) mois.




Figure 8. Mise en place des drains de sable verticaux zone marécageuse pk3+160 au pk 3+380

3.3. Suggestions de remblai type par zone

Le Guide Pratique de Dimensionnement des Chaussées pour les Pays Tropicaux nous

permet de proposer une structure de plateforme pour l’autoroute. Cette structure se base sur

deux éléments :

- La classe de Trafic : étant donné que l’ouvrage à construire est une autoroute 2 fois

3 voies, la classe de trafic indiquée est T5 (6000 à 12000 véhicules par jours) ;

- La classe de portance Sn évaluée en fonction du CBR du sol.

Nous avons donné des suggestions de structure de remblai avec plateforme routière en

fonction de trois classes de portance S2, S3 et S4.

Tableau 17. Proposition de plateforme

Proposition de structures de plateforme

Couches Nature

Epaisseurs (cm) couches en fonction du

croisement Trafic-Portance

S2/T5 S3/T5 S4/T5

Revêtement Béton Bitumineux 10 10 10

Couche de base Grave Ciment 22 22 22

Couche de fondation Tout venant de concassage/Grave latéritique/Grave

naturelle 35 20 25

3.3.1. Zone de purge avec eau

Le long de notre zone marécageuse, nous rencontrons des sols avec affleurement de la

nappe phréatique. Dans ces zones, nous proposons de mettre en place un remblai comme suit :




Figure 9. Proposition de remblai type en zone de purge avec eau

3.3.2. Zone de purge sous ouvrage avec eau

La proposition suivante est faite pour la mise en œuvre de remblai en zone de purge au

niveau de l’ouvrage hydraulique (Dalot Pk 3+260) :

Figure 10. Proposition de remblai type pour zone de purge avec eau sous ouvrage

Pour résumer, ce chapitre a permis de présenter succinctement la totalité des résultats

obtenus au cours de l’étude de la zone marécageuse du Pk3+160 au Pk3+380. Les résultats

nous ont permis de tirer les grandes conclusions suivantes :

- Une purge de matériaux de trois (03) mètres de profondeur doit être effectuée le

long de la zone d’étude pour atteindre le niveau des sols de portances acceptables ;

- Les sols de bonnes portances sont des sables argileux plus ou moins limoneux ;

- Les sols supports de remblai seront munis de drains verticaux de sable de diamètre




0,45 m pour augmenter leur perméabilité ceux-ci devront être réalisés en maille

triangulaire de 2,59 mètres ;

- Les sols de bonne portance accueilleront un remblai de huit (08) mètres environ

qui sera réalisé en deux phases de chargement, une première de 5,9 mètres

nécessitant un temps d’attente pour la mise en service de 30 jours et une autre

phase de 8,28 mètres nécessitant également un délai de 30 jours pour un taux de

consolidation de 90% ;

- Des propositions de remblai type envisageables pour l’ensemble de la zone

d’étude.

Au regard, de ces résultats d’essais, nous remarquons quelques limites à cette étude

qui, à notre humble avis manque un peu de force représentative. En effet, cette étude aurait pu

être meilleure si le nombre d’essais et sondages réalisés avait été plus grand. Les essais tels

que l’essai de cisaillement aurait pu être fait en 4 endroits différents par exemple le long de la

zone, ceci aurait permis d’avoir une approximation plus nette des paramètres tels que la

cohésion, l’angle de frottement interne, et aussi de minimiser le risque d’erreur. Néanmoins,

ce choix du nombre d’essai pourrait être justifié par l’impact économique de l’étude qui aurait

surement pris un coup.




CONCLUSION ET PERSPECTIVES

Arrivée en fin de cette étude, il était question en guise d’objectif de proposer une

méthodologie d’analyse géotechnique sur une zone marécageuse en vue de la réalisation du

remblai d’un projet autoroutier devant la traversée.

Pour atteindre cet objectif, il a été utile pour nous de recourir d’une part à une

documentation bien garnie, et d’autre part d’avoir une assistance par des professionnels et

Ingénieurs spécialisés en la matière.

En somme, nous avons ressortie une procédure géotechnique claire pour étudier un sol

marécageux. Celle-ci commence par la visite physique du terrain pour observer les aléas du

site, se poursuit par le choix d’une batterie d’essais pour identifier les différents horizons de

sols et en recueillir leurs paramètres, elle continue par le choix d’implantation des essais pour

avoir un large aperçu de la zone tout en réduisant les coûts d’investigations, puis la réalisation

de ces essais qui servira de données d’analyse et enfin l’interprétation des résultats d’essais et

leur exploitation pour résoudre le problème de remblai de la zone.

L’étude nous a permis déterminer les sols de mauvaises portance de notre zone

marécageuse qui s’étendent sur une profondeur de trois mètres sous le terrain naturel et de

connaitre la nature et les caractéristiques de résistance à la compression et au cisaillement des

sols de bonne portance qui serviront de réceptacles pour le remblai.

Les Propositions faites par l’entreprise BIG au sortir de ces investigations furent

d’abord la purge des mauvaises couches de terrain, ensuite la réalisation du remblai avec une

pente de 3/2 en deux phases de mise en œuvre : une première de 5,90 mètres et une autre de

2,38 mètres. Les deux phases sous un délai de 66 jours d’attente chacune.

Nous avons essayé d’apporter deux autres variantes pour le traitement de ce remblai.

La première variante visait à réduire le temps d’attente qui pose un réel problème pour cette

étude. Cette proposition stipulait la réalisation du remblai en deux (02) phases dont une

première de quatre (04) mètres et une deuxième de 4,28 mètres, chacune avec une surcharge

de deux (02) mètres de remblai. Ce phasage plus couteux, fut malheureusement un échec car

il ne nous a pas permis de gagner en temps de consolidation.

La deuxième variante avait aussi pour objectif de diminuer le temps d’attente pour la mise en

service du remblai en élaborant des drains verticaux. Celle-ci s’est avérée très intéressante car

en effet, elle nous permettrait de mettre le remblai en service après 60 jours au lieu de 132

jours, en plus avec un taux de consolidation de 90% au lieu de 70%. Enfin des suggestions de

composition de remblai type par zone de purge avec ou sans ouvrage.




Pour terminer, ce mémoire a été un point fort dans notre parcours car il nous a permis

de passer en revue plusieurs connaissances acquises théoriquement au sein de l’Institut

International de l’Eau et de l’Environnement (2iE), de coupler ce savoir théorique à un savoir

pratique sur le terrain et en situation d’étude réelle. Il fut aussi d’un impact social énorme car

il nous a permis d’appréhender le milieu professionnel, d’améliorer notre savoir vivre en

entreprise et surtout de nous faire des relations. Dans le souci de rendre encore meilleure

l’expérience pour les futurs Ingénieurs que nous sommes, nous avons quelques propositions à

formuler à l’égard de 2iE et de BIG :

Pour 2iE, nous tenons à l’amélioration du programme d’étude scolaire au sein de

l’établissement en augmentant l’expérience pratique des étudiants par des séances

de travaux pratiques. Les essais tels que l’essai à l’œdomètre, à la boite de

cisaillement ou l’essai triaxial … pour ce qui est du laboratoire, et des essais tels

que la pénétration dynamique ou statique, les scissomètres ou encore le

pressiomètres … pour ce qui est des essais in situ, doivent faire partie du canevas

d’essais que l’étudiant en génie civil expérimente au cours de sa formation. Cette

expérience va améliorer le standing éducatif de la formation et ainsi faciliter

l’insertion professionnelle des étudiants 2iE.

Pour l’entreprise BIG, au vue du travail qui a été réalisé à savoir l’étude de zone

marécageuse, nous avons des propositions d’ordre techniques qui pourraient

améliorer les futures études. Premièrement, nous proposons de faire recours à

l’essai de teneur en matière organique et de bleu de méthylène pour renforcer

l’identification car ces essais révèlent des informations sensibles lors de la

classification des sols mous. Deuxièmement, nous suggérons le remplacement

dans le possible de l’essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande par

l’essai triaxial qui est un essai plus recommandé pour les sols compressibles. Et

troisièmement, nous proposons de multiplier les points d’étude pour les essais

mécaniques pour avoir une meilleure représentativité des paramètres du sol en

place. Ajouter à ces propositions techniques, nous avons une doléance particulière

qui servira aux futurs stagiaires, il s’agit de la mise à disposition des manuels

d’utilisation de chaque machine ainsi que de documentation sur les différents

essais que réalise quotidiennement BIG. Cette documentation va permettre

l’imprégnation rapide des stagiaires à la réalisation des essais, à l’utilisation des

différentes machines et au dépouillement des résultats d’essai. Ils serviront

également d’aide-mémoire pour les laborantins et expérimentateurs.




BIBLIOGRAPHIE/WEBOGRAPHIE

[1] Claude Plumelle, « Théorie et pratique de la géotechnique », éditions Le Moniteur,

Tome 1, avril 2013.

[2] Clément Desodt, Philippe Reiffsteck, « Géotechnique : Exercices et problèmes

corriges de mécanique des sols, avec rappel de cours », Edition DUNOD, juin 2015, 246

pages.

[3] Francois Schlosser, « Exercices de mécanique des sols », Edition Presses de l’école

nationale des Ponts et chaussées, septembre 2007, 146 pages.

[4] Guy Sanglerat, Gilbert Olivari, Bernard Cambou, « Problèmes de mécanique des

sols et de fondation: Calcul des soutènements et des fondations, stabilité des pentes 2 »,

Edition DUNOD, Tome 2, 268 pages.

[5] Jean-Pierre Magnan, Jean-Paul Bru, Maurice Peignaud « Quelques règles pour la

reconnaissance des sites compressibles » Edition Bull. Liaison Lab. Ponts et chaussées, 1980.

[6] Ismaïla Gueye, « Mécanique des sols : Propriétés géotechniques des sols », 2iE,

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[7] Jacques Lérau, « Géotechnique 1 : Cours », Institut National des Sciences de

Toulouse (INSA Toulouse), 107 pages, 2005-2006.

[8] Ismaïla Gueye, « Cours de géotechniques, chapitre 2 : Fondations superficielles »,

2iE, 69 pages.

[9] CEBTP, « Guide Pratique de Dimensionnement pour les Pays Tropicaux », 157

pages, 1984.

[10] LCPC, « Remblais sur sols compressibles », Bulletins de liaisons des

Laboratoires des ponts et chaussées, mai 1973.

[11] Normes Françaises pour les sols, NF P94-056, NF P94-057, NF P94-050, NF 91-

112, NF P94-202, NF P94-115 NF, NF P94-110, NF P94- 051, NF P94-054, NF P94-068.

[12] Edwin Waschkowski, « Le pénétromètre dynamique », [document électronique].

Bulletin de liaison des lab. Ponts et chaussées, http://www.geotech-

fr.org/sites/default/files/revues/blpc/BLPC%20125%20pp%2095-103%20Waschkowski.pdf,

1983.

[13] Ministère de l’économie de la planification et de l’aménagement du territoire

(MINEPAT), « Atlas national de développement physique du Cameroun », Institut National

de Cartographie sous la supervision de la Direction de l’aménagement du territoire et de la

mise en valeur des zones frontalières (DATZF), [document électronique],

http://www.geotech-fr.org/sites/default/files/revues/blpc/BLPC%20125%20pp%2095-103%20Waschkowski.pdf

http://www.geotech-fr.org/sites/default/files/revues/blpc/BLPC%20125%20pp%2095-103%20Waschkowski.pdf




http://minepat.gov.cm/dgpat/index.php/documentation/doc_download/17-atlas-national-de-

developpement-physique-du-cameroun- , téléchargé le 15 mai 2016, datant de 2010.

[14] Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, « Essais œdométriques : Méthodes

d’essai LPC no13 », [document électronique],

http://www.ifstar.fr/fileadmin/user_upload/editions/lcpc/MethodeDEssai/MethodeDEssai-

LCPC-ME13.pdf , juillet 1985.

[15] Laboratoire Central des Ponts et chaussées, « Essai de cisaillement à la boite :

Méthode d’essai LPC no21», [document électronique],

http://www.ifstar.fr/fileadmin/user_upload/editions/lcpc/MethodeDEssai/MethodeDEssai-

LCPC-ME21.pdf , février 1987.

[16] MINHDU, « Plaquette Autoroute Yaoundé-Nsimalen », [document électronique],

http://www.minhdu.gov.cm/documents/plaquette-autoroute-sept2015.pdf , 8 pages, septembre

2015.

[17] Page internet, Carte topographique Cameroun, http://fr-ca.topographic-

map.com/places/Cameroun-2970928/ , visitée le 08/01/2016.

[18] Page internet, Ministère de l’habitat et du développement urbain, Autoroute

Yaoundé-Nsimalen,

http://minhdu.gov.cm/index.php?option=com_content&view=article&id=695%3Aactu&catid

=15%3Avoiries-et-reseaux-divers&Itemid=100029&lang=fr , visitée le 20/09/2016.

[19] Page internet, Climat Yaoundé- Diagramme climatique, Courbe de température

Table climatique, http://fr.climate-data.org/location/3987/ , visitée le 10/01/2016.

[20] Page internet, AVNOR sur les essais géotechniques de laboratoire et in situ,

accueil : http://arvor-geo.fr/ , visitée à plusieurs reprises.

http://minepat.gov.cm/dgpat/index.php/documentation/doc_download/17-atlas-national-de-developpement-physique-du-cameroun-

http://minepat.gov.cm/dgpat/index.php/documentation/doc_download/17-atlas-national-de-developpement-physique-du-cameroun-

http://www.ifstar.fr/fileadmin/user_upload/editions/lcpc/MethodeDEssai/MethodeDEssai-LCPC-ME13.pdf




http://www.minhdu.gov.cm/documents/plaquette-autoroute-sept2015.pdf

http://fr-ca.topographic-map.com/places/Cameroun-2970928/

http://fr-ca.topographic-map.com/places/Cameroun-2970928/

http://minhdu.gov.cm/index.php?option=com_content&view=article&id=695%3Aactu&catid=15%3Avoiries-et-reseaux-divers&Itemid=100029&lang=fr

http://minhdu.gov.cm/index.php?option=com_content&view=article&id=695%3Aactu&catid=15%3Avoiries-et-reseaux-divers&Itemid=100029&lang=fr

http://fr.climate-data.org/location/3987/

http://arvor-geo.fr/



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page I

ANNEXES

ANNEXE 01 : LEXIQUE

Cette annexe donne les définitions de quelques-uns des termes techniques employés

dans la rédaction de ce mémoire.

1. Termes généraux

Marécage : Milieu humide dominé en sa surface de couverture par une

végétation arbustive ; il se forme dans les zones mal drainées hydro

graphiquement dont le sous-sol est imperméable. On les retrouve souvent à

côté des cours d’eau, des mers ou encore dans les aires creuses n’ayant pas

d’écoulement vers la mer.

Géotechnique : La géotechnique est la technoscience (science qui s’allie aux

techniques de l’ingénieur) consacrée à l’étude pratique de la sub-surface

terrestre sur laquelle notre action directe est possible pour son aménagement

et/ou son exploitation, lors d’opérations de BTP (génie civil, bâtiment,

carrières), de gestion des eaux souterraines (exploitation, drainage) et de

prévention des risques naturels.

Berme : Bande d’une route sur laquelle les usagers ne sont pas censés rouler,

communément appelée accotement.

Migmatisation : Transformation d’une roche métamorphique en migmatite

sous l’effet de certaine condition de température et de pression.

Alluvion : dépôt de débris tels du sable, de la vase, de l'argile, des galets, du

limon ou des graviers, transportés par de l'eau courante. Les alluvions peuvent

se déposer dans le lit du cours d'eau ou s'accumuler au point de rupture de

pente.

Roches métamorphiques : type de roches issu de la transformation à l'état

solide des roches sédimentaires ou magmatiques, en raison des modifications

des paramètres physico-chimiques du milieu dans lequel elles évoluent.

Roches granitiques : roche plutonique magmatique à texture grenue,

caractérisée par sa constitution en minéraux: quartz, feldspaths potassiques

(orthoses) et des plagioclases, des micas.



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page II

2. Analyse granulométrique

Quartage : Le quartage est une opération d’échantillonnage permettant de

diviser un tas de granulats et quartiers, afin de sélectionner un échantillon

représentatif du matériau. Cette opération consiste tout simplement à :

o Brasser le matériau ;

o Constituer un tas homogène, étalé sur une surface lisse ;

o Séparer le tas étalé en quatre parties à peu près égales, suivant deux axes

perpendiculaires et prélever deux parties diagonalement opposées ;

o Mettre en tas étalé ces deux parties opposées et refaire l'opération si cette

quantité est trop importante pour l'essai que l'on veut effectuer.

Granularité: c’est la répartition dimensionnelle des éléments dans un matériau.

Granulométrie : C’est la distribution en poids des particules d’un sol suivant

leurs dimensions.

Tamisât ou passant: Partie du matériau qui passe à travers les mailles d'un

tamis.

Refus sur un tamis : la fraction de sol qui y est retenue.

Classe granulométrique: Ensemble des éléments dont les dimensions sont

comprises entre deux ouvertures de tamis définissant un intervalle.

Pourcentage massique de refus r : Rapport, exprimé en pourcentage, de la

masse de matériau sec retenu par un tamis d'ouverture d à la masse totale

initiale du matériau sec passant à travers le tamis de dimension nominale

maximale utilisé lors de l'analyse.

Pourcentage massique p d'un tamisât : Rapport, exprimé en pourcentage, de la

masse sèche du passant à travers un tamis d'ouverture d à la masse totale

initiale du matériau sec passant à travers le tamis de dimension nominale

maximale utilisé lors de l'analyse.

3. Limite d’Atterberg

Limites d'Atterberg (limite de liquidité et limite de plasticité) : Teneurs en eau

pondérales correspondant à des états particuliers d'un sol.

Limite de liquidité : Teneur en eau d'un sol remanié au point de transition entre

les états liquide et plastique.

Limite de plasticité : Teneur en eau d'un sol remanié au point de transition

entre les états plastique et solide.



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page III

Indice de plasticité : Différence entre les limites de liquidité et de plasticité.

Cet indice définit l'étendue du domaine plastique.

Indice de consistance : La comparaison de la teneur en eau naturelle d’un sol et

des limites d’Atterberg permet de se faire une idée de l’état d’une argile qu’on

peut caractériser par son indice de consistance.

Dessiccation : Suppression naturelle ou artificielle de l’eau d’un corps.

4. Essai de compressibilité à l’œdomètre

Pression de pré consolidation : Pression qui apparait au traçage de la courbe de

tassement relatif /H H en fonction de la contrainte effective appliquée.

Celle-ci est située aux alentours de la courbure maximale car on considère que

l’on a dépassé la cette pression lorsqu’une courbure marquée de la courbe

apparait.

5. Essai de cisaillement rectiligne à la boîte

Saturation : Elle se défini comme étant le remplissage de tous les espaces vides

d’un sol par un liquide comme l’eau par exemple.

Sols homogènes : désigne des sols présentant des caractéristiques semblables

en tout point de leur étendue.

Sol hétérogène : désigne des sols comportant des caractéristiques différentes le

sur leur étendue.

Sol cohérent : se dit d’un sol ou d’un matériau fin comportant plus ou moins

une grande cohésion.

Sol pulvérulent : c’est un type de sol comportant des grains de grande taille et

dont la cohésion est assez faible.

Tassement : déformation verticale d’un sol souvent accompagnée d’une

diminution de volume due à l’action de contraintes externes.

Temps de consolidation : c’est le temps suffisant pour la consolidation d’un

échantillon a la pression de consolidation choisie ; c’est à dire le temps

nécessaire pour que la pression interstitielle soit dissipée. Très souvent ce

temps est approximativement autour de 24 heures, sauf pour le cas de certaines

argiles très imperméable qu’il peut aller au-delà.

Pression interstitielle : dans un sol poreux, désigne couramment la pression

hydrostatique, c’est à dire la pression exercée par l’eau contenue dans les

pores.



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page IV

ANNEXE 02 : DESCRIPTION DES ESSAIS

La partie qui va suivre montre, étape par étape, le mode de réalisation des essais

effectués sur notre marécage, elle donne clairement leurs buts, le matériel nécessaire pour les

effectuer, la démarche d’exécution et le mode de dépouillement des données pour obtenir des

résultats fiables.

1.1. Essais « in situ »

1.2. Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd (NF

P94-115)

Il existe deux (03) types d’essais de pénétration pour un sol donné, nous avons :

- L’essai de pénétration standard (SPT) qui s’effectue sur les sols fins ou

grenus dont les dimensions moyennes des éléments sont inférieures à

20mm ;

- L’essai de pénétration statique (CPT ou CPS) qui se réalise sur tout sol fin

ou grenu de dimensions moyennes des éléments ne dépassant pas 20mm ;

- L’essai au pénétromètre dynamique (PD), il peut être de type A ou de type

B en fonction des paramètres matériels et de la distance de mesure du

nombre de coups. Ces essais peuvent être réalisés sur tous les types de sols

fins ou grenus dont les dimensions moyennes n’excèdent pas les 60mm.

Matériel

Le matériel nécessaire pour cet essai est tout simplement une foreuse munie de

pénétromètre dynamique de type B.

Figure 11. Coupe schématique illustrative d'un pénétromètre

Les caractéristiques du matériel sont données dans le tableau suivant :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page V

Tableau 18. Caractéristiques du pénétromètre

Caractéristiques pénétromètre

Masse du mouton (m) 63,5 kg

Hauteur de chute (H) 70 cm

Masse de l’enclume (m’) 21,89 kg

Poids unitaire de la tige 5,6 kg

Section de la pointe (A) 15,9 cm2

Description de l’essai

L’Essai de pénétration commence tout d’abord par la mise en place du dispositif. Elle

débute par la préparation de l’emplacement dans la mesure du possible pour qu’il soit

horizontal. Ensuite, on visse une tige aux bords de l’enclume et de la pointe. On continue par

l’enfilage de la tige de guidage à l’intérieur du mouton et au niveau de l’enclume. On termine

par le positionnement de l’ensemble dans le support de la plaque de base,

La deuxième phase est l’essai proprement dit qui consiste à la mise en marche du

système de levage. En activant ce système, le mouton se mettra à chuter et remonter sous une

cadence de 15 à 30 fois par minute, battant ainsi le train de tige d’une manière continue.

La masse de battage est de 63,5 kg. Lorsqu’on ajoute une tige, aussi tous les mètres de

profondeur, l’opérateur doit faire tourne le train de tige sur lui-même et à l’aide d’une clef

dynamométrique mesurer la valeur du couple qu’on notera.

Remarque : Si la valeur de ce couple est inférieure à 100N.m, cela signifie que les

efforts parasites sont négligeables.

On notera aussi au cours de l’essai le nombre de coups à chaque fois nécessaire pour

enfoncer la tige de 20 cm et la longueur totale de tige enfoncée dans le sol.

L’essai est considéré comme terminé dans l’un des trois (04) cas suivants :

- Cas 01 : La profondeur d’essai préalablement déterminée est atteinte ;

- Cas 02 : L’enfoncement après 100 coups est 20cm ;

- Cas 03 : Le rebond du mouton est 5cm ;

- Cas 04 : La mesure du couple à la clef dynamométrique est supérieure à

200N.m.

Résultats

Le résultat principal recherché au cours de cet essai est la résistance dynamique en

pointe (Rp), elle se détermine par la formule des Hollandais qui s’exprime comme suit :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page VI

Avec :

m La masse du mouton

g L’accélération de la pesanteur

H La hauteur de chute du mouton

A La section de la pointe

e L’enfoncement moyen sous un coup

M La masse frappée (mouton, enclume, tiges et pointe)

La résistance (Rp) représente la contrainte de rupture et la capacité portante admissible

(Qadm) correspondante est obtenue en appliquant un coefficient de sécurité fonction de la

nature du sol rencontré, ce coefficient est égal à 20.

1.3. Sondages Pressiométriques (NF P94-110)

Matériel

L’appareillage nécessaire à la réalisation de cet essai est le pressiomètre qui se

décompose en trois (03) éléments principaux :

- Un contrôleur de pression-volume (CVP) : il permet d’exercer des

pressions visant à simuler des chargements dans la sonde et d’en mesurer la

variation de son volume. Il est composé d’un réservoir de liquide a niveau

visible et d’un système de mise sous pression par gaz (pression atteignant

les 100 bars) ;

- Des tubulures coaxiales reliant la sonde au CVP ;

- Une sonde de diamètre variable (60 mm pour la nôtre) qui comporte trois

cellules fermées par un cylindre métallique revêtue dans sa partie centrale

d’une membrane en caoutchouc. Le cylindre est recouvert par une gaine en

caoutchouc ;

- Un enregistreur de mesures.

2

( )

m gHRp

Ae m M

20

dadm

RQ



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page VII


L’essai pressiométrique se divise en deux (02) opérations :

Création du forage :

Le forage peut être réalisé soit au préalable c’est à dire par une méthode précise de

forage avant la mise en place de la sonde, soit directement en introduisant la sonde par battage

en la mettant dans un tube fendu. La méthode de forage utilisée dans notre cas est une tarière

hélicoïdale.

Réalisation de l’essai :

On fait très souvent un essai tous les mètres de profondeur mais cette procédure n’est

pas forcement applicable.

L’essai consiste à appliquer progressivement et par palier, une pression uniforme sur

la paroi du trou fore et bien sûr de mesurer la variation volumétrique (V) de la sonde en

fonction de la pression (p) appliquée par un gaz comprimé. Il nous permet d’obtenir le module

presssiométrique (EM), la pression limite (Pl), la pression de fluage (pf) et la pression de

contact avec le terrain (P1).

Chaque pression est maintenue constante dans les cellules de mesure et active pendant

60s. A chaque palier, on visualise et enregistre la pression appliquée et le volume injecté dans

la sonde à 15, 30 et 60s.

L’essai pressiométrique se termine s’il comporte au moins sept (07) paliers et que

l’une des deux (02) conditions suivantes est remplie:

- On atteint une pression (pr) de 5MPa ;

- Le volume d’eau injecte atteint les 600 cm3 pour les sondes standard.

NB : Pour les essais dont la pression est inférieure à 5MPa, on veille à ce qu’il y ait au

moins trois paliers au-delà de la pression de fluage, et au moins quatre paliers avant cette

pression.

Résultats

Le premier résultat attendu après la réalisation de l’essai au pressiomètre est la courbe

pressiométrique corrigée. En effet, au cours de l’essai les valeurs de pressions lues au

manomètre (Pr) et de volume (Vr) lues au CPV permettent de tracer une première courbe dite

courbe de fluage. Cette courbe est corrigée en appliquant les relations qui vont suivre sur les

valeurs lues pour donner la courbe pressiométrique corrigée.

r h cp p p p



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page VIII

Avec :

Pr La pression lue au manomètre

Ph La pression hydrostatique au niveau de la cellule centrale

Pc La résistance propre de l’ensemble membrane-gaine pour un

volume donné

Avec :

Pr La pression lue au manomètre

Vr Le volume lu au CPV

a Le coefficient de compressibilité de l’appareillage

Figure 12. Exemple de courbe pressiométrique corrigée (tirée du "Théorie et pratique de la

géotechnique" Claude Plumelle

I. Phase de mise en contact paroi du sol et sonde ;

II. Phase pseudo-élastique

III. Phase plastique.

Les autres résultats de l’essai consistent en la détermination de trois (03) paramètres

essentiels :

- Le module pressiométrique Ménard (EM);

- La Pression limite pressiométrique mesurée et nette (Pl et Pl*) ;

- La pression de fluage pressiométrique mesurée et nette (Pf et Pf*).

. .r rV V a p



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page IX

Le module presssiométrique est déterminé dans la phase pseudo-élastique de la courbe

corrigée qui a pour origine (p1, V1) et pour extrémité (p2, V2). Il est calculé en considérant le

sol en élasticité linéaire, en déformation plane, avec un chargement de révolution.

Avec :

v Le coefficient de poisson égal à 0,33

Vs Le volume de la cellule centrale (535 cm3 pour les cellules

standards)

La pression de fluage est obtenue en exploitant la courbe de fluage. C’est l’abscisse du

point d’intersection entre la droite passant par les points de 30 à 60s et les points à plus de

60s, c’est à dire les points de la phase pseudo élastique et ceux de la phase des grands

déplacements (domaine plastique). La valeur de Pf est souvent assimilable à P2 (voir. Erreur !

ource du renvoi introuvable. ci-dessus).

Lorsqu’on dépasse la pression de fluage au cours d’un essai, le sol entre en phase de

plastification. La pression limite est la pression qui entraine le doublement de la cellule

centrale de mesure après avoir franchi la pression P1. Elle se détermine en lisant la pression

correspondante au volume suivant sur le graphe de la courbe pressiométrique :

Ou encore en utilisant les paramètres propres de la sonde et de profondeur par la

formule suivante :

Avec :

Pu Pression finale de l’essai

Petalonnage Pression d’étalonnage

z Profondeur de l’essai

a Paramètre de la sonde

La pression limite nette et la pression de fluage nette se calculent de manière suivante :

1 2

2 1

2 1

2 12

s

M

V Vv V p p

EV V

12l sP V V

*

l l hsP P *

f f hsP P

0,1( )l u etalonnageP P P Z a



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page X

Avec :

0( )hs vs s sK u u

us La pression interstitielle (elle est nulle dans notre cas)

vs z

z La profondeur de l’essai

γ La masse volumique du sol (1,8Mg/m3)

K0 est le coefficient des terres au repos par rapport aux contraintes effectives

horizontales et verticales.

K0= 0,5 pour les argiles normalement consolidées, 1 pour les argiles molles et 1-sin

pour les sables (voir Annexe 03 Tableau 41. K0 en fonction de la nature du sol ).

1.4. Sondages Scissométriques (NF P91-112)

Matériel

L’appareillage nécessaire pour réaliser ce sondage est le suivant :

- Un système de fonçage ;

- Un moulinet à quatre pales de hauteur 140mm et d’élancement 2;

- Des tiges de torsion qui se fixent au moulinet pour le faire tourner ;

- Un couple mètre qui permet la mise en rotation du dispositif moulinet-

tige en surface ;

- Un dispositif de mesure pour les angles de torsion.

Remarque :

L’essai scissométrique s’applique à tous les types de sols fins cohérents de constance

faible à moyenne et légèrement perméable. L’appareillage est délicat et risque de se casser en

sols raides.


L’essai consiste à foncer le moulinet à une profondeur voulue et à lui appliquer un

mouvement de rotation à vitesse constante à l’aide du couple mètre.

Une fois le système de rotation mis en marche, on effectue des lectures de ces

rotations à intervalles de 10 secondes jusqu’à atteindre la valeur maximale du moment de

torsion (pic de résistance max ou Su) puis on continue en faisant encore six (06) lectures

supplémentaires. Ensuite, on laisse le moulinet effectuer 10 tours et on termine en faisant six



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XI

(06) lectures espacées de 10s après le dixième tour (résistance résiduelle r ). Les prises de

mesures permettent de tracer la courbe scissométrique comme l’indique la figure 8 ci-dessous.

Figure 13. Exemple de Courbe scissométrique (tirée de "Théorie et pratique de la géotechnique"

Claude Plumelle)

Résultats

La résistance au cisaillement est calculée à partir de la formule suivante :

Avec :

T Le couple de torsion lu au couplemètre

K Le module d’inertie de la surface cisaillée par rapport à l’axe de

rotation du moulinet en faisant l’hypothèse d’une distribution uniforme

de cisaillement sur la surface latérale du volume circonscrit à la partie

tournante.

Pour les pales rectangulaires, K se détermine comme suit :

Avec :

h La hauteur du moulinet

T

K

2 22

3K r r h



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XII

r Le rayon de révolution du moulinet

Le maximum de la résistance au cisaillement est la cohésion non drainée

La cohésion remaniée Cr est plutôt exprimée par :

1.5. Sondages carottés (NF P94-202)

Le sondage carotté est une méthode de prélèvement très répandue. Il s’applique aux

sols fins et grenus dont la dimension moyenne des grains est inférieure à 20 mm. Il en existe

deux types :

- Le carottage par poinçonnement qui comprend trois (03) techniques :

o Le battage ;

o La vibro-percussion ;

o Le fonçage ;

- Le Carottage par rotation qui lui se réalise plutôt selon cinq (05) techniques :

o Le carottier simple ;

o Le carottier double ;

o Le carottier triple ;

o Le carottier à trousse dépassante ;

o Le carottier à câble.

A cause de la disponibilité d’équipements, nous avons utilisé pour cette étude le

carottage par poinçonnement et par méthode de battage encore appelé Standard

Penetration Test (SPT).

Matériel

Un sondage carotté se fait à l’aide des outils ci-dessous :

- Equipement de forage ;

- Dispositif de battage (Mouton-enclume) avec une vitesse de 30 coups par minute

au plus ;

maxmaxu

Tc

K

rr

Tc

K



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XIII

- Un train de tige avec son guidage ;

- Un système de mesure ;

- Un carottier dont les caractéristiques sont les suivantes :

Tableau 19. Caractéristiques du carottier

Paramètres Unités

Longueur 1,83 m

Diamètre externe 100 mm

Diamètre interne 80,5 mm

Longueur gaine interne 80 m

Longueur gaine et tube interne 1 m


Le sondage carotté a une procédure similaire à celle du sondage au pénétromètre décrit

plus haut. Il commence par la mise en place du dispositif avec ses carottes, se poursuit par la

mise en marche du système de battage qui a pour but de créer un forage et se termine par le

recueillement des échantillons dans les carottes par enfoncement du carottier.

NB : A la fin du sondage, à défaut de bouchon d’isolement, les extrémités des carottes

sont bouchées à l’aide de paraffine dans le but de préserver les conditions naturelles de

prélèvement.

Résultats

Les résultats des sondages carottés ont servi pour identifier les différents horizons de

sols rencontrés le long de la zone marécageuse. Ils ont été utilisés pour enrichir les profils en

long géotechniques (voir Figure 6. Profil en long géotechnique suivant l'axe de AA' de la zone

marécageuse). Sinon en temps normal, un sondage carotté est effectué avec des prises de

mesures du nombre de coups correspondants aux enfoncements de 15, 30 et 45 cm. Ces

mesures servent à apprécier la pénétration du sol.

2. Essais de Laboratoire

2.1. Essais d’identification de sol

2.1.1. Teneur en eau naturelle (NF P94-050)

Matériel

L’appareillage nécessaire pour la réalisation d’un essai de teneur en eau naturelle est le

suivant :

- Etuve de dessiccation à température réglable allant de 50o à 105

o Celsius ;



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XIV

- Des récipients (02 tares et une gamelle) ;

- Des balances :

o Une balance sensible à 0,01g près pour les sols fins ;

o Une balance sensible à 0,1g près pour les sols sableux ;

o Une balance sensible au gramme près pour les sols grossiers.


La première chose à effectuer lors d’un essai de teneur en eau est la reconnaissance

visuelle de l’échantillon ; il est question : de reconnaitre la taille des éléments, pour savoir s’il

s’agit d’un sol fins, moyen ou grossier ; et de pouvoir dire si le matériau est de type

gypshère, latéritique ou alors contient de la matière organique. Cette reconnaissance

permettra de choisir une température d’étuvage car les matériaux cités plus haut sont des

matériaux susceptibles d’être modifiés par la chaleur donc il serait important de les étuver à

une température de 50 degrés.

NB : En cas d’hésitation à la reconnaissance, le matériau doit être considéré comme

étant susceptible de réagir à la chaleur.

La deuxième étape consiste à réaliser un quartage de l’échantillon et d’en prélever une

quantité dans deux récipients propres secs et au préalable tarés. Il convient de prendre :

- 30 g pour les sols fins ;

- 300 g pour les sols moyens ;

- 3000 g pour les sols grossiers.

Ensuite, les récipients et leurs contenus sont mis à l’étuve à la température qui

convient pendant 15 heures de temps minimum. Puis chaque tare est pesée à deux (02)

reprises avec un intervalle de temps de 4 heures pour un étuvage 105 degrés et 8 heures pour

un étuvage 50 degrés. Lorsque la différence de poids est de l’ordre de 0,1%, on retient la

mesure prise pour effectuer les calculs de teneur en eau sinon on attend encore pour effectuer

une troisième pesée.

Résultats

Le principe de calcul de la teneur est le suivant : soit M le poids humide d’un

échantillon et m le poids de l’échantillon sec. La teneur en eau de son symbole w se détermine

en faisant le rapport du poids humide sur le poids sec fois 100.

(%) 100m

wM



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XV

2.1.2. Analyse granulométrique (NF P94-056)

L’essai d’analyse granulométrique est un essai indispensable dans l’identification des

sols. On en distingue deux types selon la dimension des grains :

- La granulométrie par tamisage (tamis à maille carrée) pour les grains de

diamètre supérieur à 80µm ;

- La granulométrie par sédimentométrie pour les grains plus fins.

Des analyses granulométriques par tamisage ont été utilisées au cours de cette étude.

Matériel

Les matériels que l’on utilise pour une analyse granulométrique de sol sont les

suivants :

- Des balances de différentes sensibilités ;

Des tamis de tailles de différentes tailles d’ouverture de mailles ;

- Un dispositif de lavage comportant :

o Un tuyau relié à un robinet ou un sceau et une source d’eau ;

o Une gamelle ;

o Un tamis de lavage de 0,20 mm.

- Un vibreur de tamis ;

- Une étuve.


L’essai d’analyse granulométrique se déroule selon les étapes qui vont suivre :

Etape 01 : Le prélèvement de la quantité à étudier.

En effet, l’échantillon rapporté du chantier est d’abord séché pendant environ trois

(03) jours pour permettre d’éliminer l’humidité présente dans le matériau. Ensuite, une

quantité est prélevée pour l’essai.

La quantité de matériau utile pour l’essai est donnée par un calcul simple basé sur

l’analyse de la taille des grains constituant l’échantillon; la quantité à prélever doit respecter

une certaine plage limite :

Soit M en gramme la masse à prélever, D en millimètre le diamètre des plus gros grains et d

en millimètre celui des plus petits grains.

0,2 0,6D M D



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XVI

Etape 02 : Le lavage de l’AG.

La deuxième partie de l’analyse consiste à laver l’échantillon. Cela se fait grâce au

matériel cité plus haut et à la main. Il s’agit de mettre le matériau prélevé dans un le tamis de

0,08 mm et de le laver avec de l’eau jusqu’à ce que le passant liquide soit totalement limpide

à vue d’œil. Lorsqu’on atteint le niveau de propreté souhaite, on passe à l’étape suivante :

prise de la teneur en eau AG.

Etape 03 : Prise de la teneur en eau AG.

La teneur en eau AG se prend après le lavage, on pèse la quantité de matériau qui reste

dans le tamis et qu’on a remis dans une gamelle tarée. On prélevé deux tares de 300g de ce

matériau humide et on réalise l’essai de teneur en eau sur ces tares. Puis on passe la gamelle à

l’étuve 105o Celsius pendant 24h. Apres l’étuvage, on a notre teneur en eau AG et on peut

passer au tamisage.

Etape 04 : Le tamisage.

Le tamisage est la dernière étape avant les calculs d’une AG. Il consiste à sortir tous

les tamis nécessaires pour l’essai et à les classer les uns sur les autres dans un ordre

décroissant (du plus grand tamis au plus petit tamis).

NB : Il existe plusieurs manières de classer les tamis en fonction qu’on étudie un sol,

des granulats, des sables, des graviers etc. Les tamis utilisables pour une analyse

granulométrique sont les suivants : 0,08mm-0,1mm-0,125mm-0,16mm-0,2mm-0,25mm-

0,315mm-0,4mm-0,5mm-0,63mm-0,8mm-1mm-1,25mm-1,6mm-2mm-2,5mm-3,15mm-

4mm-5mm-6,3mm-8mm-10mm-12,5mm-16mm-20mm-25mm-31,5mm-40mm-50mm-

63mm-80mm.

Pour cette étude, nous avons utilisés les tamis suivants : 31,5mm-25mm-20mm-

16mm-10mm-5mm-2mm-0,5mm-0,08mm.

Après avoir classé les tamis, il convient de verser le matériau dans le tamis du haut et

de vibrer les tamis pour permettre au matériau de circuler à travers les différents tamis.

Ensuite, on pèse les restants cumulés de matériaux à chaque palier de tamis et on en note les

poids sur une fiche qui servira à établir la courbe granulométrique. Et enfin on passe à la

phase de calcul.

Résultats

Tout d’abord nous avons le calcul du poids initial sec en gramme en faisant le rapport

entre le poids de matériaux humide que multiplie 100 par la teneur en eau AG plus 100.



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XVII

Les renseignements de la fiche d’essai permettent d’avoir les poids des refus cumulés

et d’en déduire les pourcentages de ces refus cumulés en faisant l’opération suivante :

Enfin, on détermine le pourcentage de tamisât et on trace la courbe granulométrique

correspondante.

Pour tracer la courbe granulométrique, on utilise les données de la fiche d’essai AG et

on dispose le graphe de la manière suivante :

Sur l'axe des abscisses, une échelle logarithmique à base 10 représentant la

dimension des ouvertures des tamis à maille carrée;

En ordonnée, le pourcentage pondéral des tamisât cumulés.

Les données recueillies d’une AG permettent de déterminer deux (02) coefficients, le

Coefficient d’Uniformité (ou de HAZEN) et le Coefficient de Courbure. Ceux-ci donnent

une appréciation de la forme de la courbe granulométrique :

- Le Coefficient d’Uniformité (Cu) caractérise l'étalement de la granulométrie et

s’exprime par:

- Le Coefficient de Courbure (Cc):

Avec :

D60 Diamètre des grains correspondant à 60 % de passant



100100

mhis

AG

PP

w

% 100refus

is

Prefus

P

10% 0 %tamisât refus

60

10

u

DC

D

2

30

10 60

c

DC

D D



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XVIII

2.1.3. Limite d’Atterberg (NF P94-051)

Matériel

Les équipements qui servent à réaliser une limite d’Atterberg sont les suivants :

- Appareil de Casagrande ;

- Une balance à faible sensibilité ;

- Une Etuve ;

- Une planche à roulets ;

- Un récipient d'au moins 2 litres ;

- Un bac de dimensions minimales en centimètres 30 x 20 x 8 ;

- Des spatules ;

- La pissette ;

- Un mortier en fer ;

- Une éponge ;

- Des gamelles ;

- Un tamis à maille carrée de 400 µm d'ouverture.


La limite d’Atterberg est un essai assez simple à réaliser mais nécessitant une maitrise

particulière de la teneur en eau car elle est basée sur cet essai. Une limite se réalise en trois

phases qui sont la phase de préparation de l’échantillon, la phase de la limite de liquidité et

celle de la limite de plasticité.

Préparation de l’échantillon :

Pour faire une limite, on commence par prélever une partie de l’échantillon de

chantier. Celui-ci doit être déjà passé par l’étape de séchage et de brassage

d’homogénéisation. Donc on prélève une masse (m) environ égale à 200 fois la taille du plus

gros grain de l’échantillon brassé que l’on lave au tamis de 400 microns et on en conserve le

tamisât de lavage. Ce tamisât doit avoir une masse de solide minimale de 200 grammes pour

pouvoir réaliser l’essai.

Une fois notre quantité prise dans une gamelle, on la laisse sécher pendant environ 12

heures pour permettre une bonne décantation. Après ce temps, on verse l’eau au-dessus de

l’échantillon et on le laisse encore sécher pendant 12 autres heures pour en obtenir une espèce

de patte boueuse fissurée. Lorsqu’on est à ce stade, on peut commercer l’essai.

Limite de liquidité (LL ou WL) :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XIX

Pour trouver la limite de liquidité, on soumet notre échantillon à une série de tests avec

l’appareil de Casagrande. Premièrement, on prend le matériau que l’on humidifie et que l’on

malaxe sur le bac à l’aide d’une spatule pour l’homogénéiser. Ensuite, lorsqu’il est bien

homogène, on prend une quantité que l’on met dans la coupelle de l’appareil de Casagrande

qu’on a au préalable étalonné pour une chute de 10mm. Puis, on étale correctement le

matériau dans celle-ci et on le rainure à l’aide de l’outil à rainurer fourni avec l’appareil.

Par la suite, on fait chuter la coupelle un nombre N de fois jusqu’à ce que la rainure se

ferme sur une distance d’environ 1 cm visualisable grâce à une petite règle. On note le

nombre N sur une fiche d’essai et on vérifie que ce nombre est compris dans l’intervalle du

nombre chute correspondant.

Après, si N est compris dans son intervalle, on prélève une partie de l’échantillon de la

coupelle dans une tare pour la soumettre à un essai de teneur en eau. Sinon on recommence

l’essai :

o en y ajoutant un peu d’eau au matériau si N est au-delà de son intervalle

o en malaxant d’avantage le matériau si N est en dessous de son

intervalle.

Enfin, lorsqu’on a prélevé l’échantillon qui sera soumis à la teneur en eau, on peut

continuer l’essai en nettoyant la coupelle de l’appareil de Casagrande et en en malaxant

d’avantage le matériau pour reprendre la même procédure mais avec un nombre de coups plus

important.

Remarque : Nous avons 05 paliers de nombre de coups à noter sur la fiche d’essai et

les intervalles de chute sont les suivant : 15 <N1< 20; 20 <N2< 25; 25 <N3< 30; 30 <N4< 35;

35<N4< 40 et 40<N5<45.

Une fois les 5 paliers de nombres de coups traversés, on peut déterminer par calcul la

limite de plasticité et se lancer dans la réalisation de la limite de plasticité

La limite de plasticité (LP) :

Pour réaliser la limite de plasticité, on utilise le reste de matériau ayant servi pour la

LL. On étuve d’abord ce matériau à 50o C afin de le rendre semi rigide et manipulable à la

main.

Une fois le niveau de rigidité atteint, on rend le matériau homogène en le malaxant

puis on réalise une boule avec les mains. Cette boule sera par la suite aplatie par étalement

pour obtenir un bâtonnet dont les dimensions sont de 10 à 15 cm de long pour un diamètre de

plus ou moins 3 cm qu’on vérifiera à l’aide d’une tige.

Une fois le bâtonnet obtenu, on soulève celui-ci par le milieu. Si le bâtonnet se brise



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XX

au milieu lors de ce soulèvement, nous avons atteint la limite de plasticité et donc on pèse le

bâtonnet puis on l’étuve pour en faire sa teneur en eau.

Ensuite on recommence l’opération en réalisant un deuxième bâtonnet. Lorsqu’on

atteint la LP, on l’étuve aussi pour avoir sa teneur en eau et on compare les valeurs des deux

teneurs trouvées :

o Si ces valeurs ont un écart inférieur à 2%, on les utilise pour trouver la

LP en faisant la moyenne de ces teneurs ;

o Sinon on recommence la limite de plasticité jusqu’à se retrouver avec

un écart inférieur 2%.

Une fois la limite de liquidité et de plasticité réalisée, on peut passer à la phase des

calculs et trouver l’indice de plasticité (IP) ainsi que l’indice de consistance (IC).

Résultats

Au cours de la réalisation d’une limite d’Atterberg, les calculs importants à retenir

sont ceux de la limite de liquidité, de la limite de plasticité, de l’indice de plasticité, de

l’indice de consistance, de l’indice de liquidité et de l’indice de groupe.

La limite de liquidité WL est la teneur en eau qui sépare l’état liquide d’un sol

de son état plastique. Elle correspond à la valeur de la teneur en eau obtenu à

25 coups. Elle se détermine par calcul de la moyenne des teneurs en eau

obtenues pour chaque palier de coups ou alors par lecture graphique après le

tracé de la limite d’Atterberg.

Figure 14.Exemple de tracé de la limite d'Atterberg



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXI

Avec :

n Le nombre de coups

β La tangente la pente de la droite d’Atterberg

La limite de plasticité LP se détermine en faisant la moyenne des teneurs en

eau des bâtonnets retenus ayant un écart de 2%.

L’indice de plasticité lui se détermine par le calcul suivant :

L’indice de consistance, lui, s’obtient de la manière suivante :

Avec :

n Teneur en eau naturelle de l’échantillon

L’indice de liquidité est donné par la formule :

L’indice de groupe se calcule comme suit :

Avec :

F Pourcentage de passant au tamis de 75µm

2.1.4. Poids spécifique (NF P94-054)

Matériel

Le matériel que l’on peut utiliser pour faire cet essai est le suivant :

- Une balance de portée 5000 grammes et sensible au gramme près ;

- Deux pycnomètres ;

- Des bouchons à pycnomètres ;

LIP W LP

L nC

WI

IP

tan25

L n

n

L nC

WI

IP

35 0,2 0,005 40 0,01 15LIG F W F LP



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXII

- Deux tares ;

- Une source d’eau ;

- Un entonnoir.


Pour effectuer un essai de poids spécifique, on commence par récupérer le reste de

matériau ayant servi à la teneur en eau. On effectue un quartage dessus et on le met dans deux

tares qu’on a au préalable tarées. On met le matériau à l’étuve à 105 degrés pendant 12 heures

environs puis on le pèse pour avoir le poids sec du matériau.

Par la suite, on peut commencer l’essai proprement dit en prenant deux pycnomètres

que l’on nettoie bien et qu’on pèse ; puis on les remplit d’eau à ras bord et on pèse encore

pour avoir le poids du pycno plein d’eau qui servira à déterminer le volume des pycnomètres

en connaissant la densité de l’eau à la température ambiante.

Une fois les données des pycnomètres enregistrées, on verse une partie de l’eau

jusqu’à atteindre un niveau de remplissage moyen dans le pycnomètre et grâce à notre

entonnoir on y introduit le matériau. On continue en agitant le mélange pour permettre aux

particules organiques de se décollée puis on laisse le mélange décanter pendant environ 2

heure.

Une fois ces deux heures passées, on introduit encore de l’eau dans le pycno jusqu’à

ras bord en veillant à laisser sortir les particules flottantes de l’eau. Puis, on pèse le pycno

avec l’eau et le matériau qu’il contient. A ce stade, on a toutes les données nécessaires pour

passer aux calculs et on remplit la fiche.

Résultats

Les calculs qui se font lors du calcul d’un poids spécifique sont les calculs du volume

du pycnomètre aux différentes températures, le calcul du volume de sol sec et enfin le calcul

du poids spécifique lui-même.

- Pour le volume du pycnomètre, la formule est la suivante :

Où :

P1 Poids du pycno vide

P2 Poids du pycno plus l’eau

2 1

1

( ) 1pycno

P PV

D



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXIII

D1 Densité de l’eau à la température T1

Le Tableau 37. Valeurs des densités en fonction des températures de l’Annexe 03

nous donne pour une température de 25 degrés D= 0,997047.

- Le volume d’eau après introduction du matériau :

Où :

P3 Poids du pycno plus sol

P4 Poids du pycno plus eau plus sol

D2 Densité de l’eau à la température T2 (D2= 0,997047)

- Le poids spécifique :

2.2. Essais mécaniques

2.2.1. Essai de compressibilité par paliers à

l’œdomètres (NF P94- 090-1)

Matériel

Le matériel utilisé pour la réalisation de l’essai œdométrique varie d’un laboratoire à

un autre, mais néanmoins le matériel de base pour réaliser cet essai peut être le suivant :

- Un appareil œdométrique comprenant : le dispositif d’application des charges, le

système de prise des mesures, la cellule œdométrique et l’embase de réception des

charge

4 3

2

( ) 1eau

P PV

D

3 1s

pycno eau

P PP

V V



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXIV

Figure 15: Coupe schématisée d'un moule œdométrique

- Une balance de précision 0,1g et de portée 500g minimum ;

- Des comparateurs au 1/100 de mm pouvant parcourir au moins toute l’épaisseur de

l’éprouvette ;

- Un chronomètre ;

- Une étuve réglable à 105o C pour les sols courants et ou 65

o C pour les sols

organiques ;

- Du papier filtre pour protéger les pierres poreuses ;

- Des outils de découpages et de préparation des éprouvettes (fils à araser, scie,

couteaux divers, etc.).


Avant de commencer la description, il est important de mettre au parfum le lecteur de

la définition de l’essai. En effet, Un Essai œdométrique désigne cet essai de laboratoire qui se

fait à l’aide d’un œdomètre ; il existe sept (07) essais réalisables avec l’œdomètre qui sont :

- Essai de compressibilité par paliers ;

- Essai de fluage ;

- Essai à vitesse de déformation constante ;

- Essai à gradient contrôle ;

- Essai accéléré par chauffage ;

- Essai de gonflement ;

- Essai à drainage radial.

Au courant de cette étude, nous avons réalisé des essais de compressibilité par paliers

car nous voulions déterminer le comportement du sol sous l’effet de différentes charges et



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXV

c’est cet essai qui permet de le faire.

Réaliser un essai de compressibilité par paliers commence par le choix de la prise

d’essai ; rappelons juste que nos échantillons proviennent de prélèvements intacts de chantier

réalisés grâce aux carottiers.

Pour débuter, on rassemble les informations sur la coupe géotechnique du sol en

place. A l’aide de ces données on pourra savoir si notre carotte ou conteneur est homogène ou

alors hétérogène.

- Si notre carotte est homogène, on la découpe en un cylindre ayant 2 à 4 fois la

hauteur de notre éprouvette ;

- Si elle est hétérogène, on ouvre le conteneur et on choisit immédiatement la prise

d’essai qui doit être la plus représentative de tous les sols présents dans la carotte;

on repère la zone retenue pour la prise d’essai pour la situer sur la coupe de

sondage :

o Si la carotte contient plusieurs sols différents, l’idéal est de réaliser l’essai

œdométrique par sol ou à défaut sur le sol le plus compressible ;

o Si la carotte contient des hétérogénéités, éviter celles-ci et les noter sur la

feuille d’essai ;

o Si la carotte présente plusieurs sols distincts qui se répètent, la considérer

comme un sol homogène ;

o Si la carotte est très hétérogène, l’essai n’est pas faisable.

Après le choix de la prise d’essai, on procède au découpage de celle-ci et à sa mise en

place dans l’œdomètre. Cette étape se traduit par l’insertion de l’échantillon dans la bague

qui sera ensuite elle-même placée entre les deux pierres poreuses de l’appareil (voir Figure 19

ci-dessus).

Une fois le dispositif en place, l’essai proprement dit peut se dérouler et il consiste à

soumettre l’éprouvette de sol saturé à une série de paliers de charges définies Ni et à mesurer

le tassement du sol au cours du temps sous chacune des charges. Les charges sont transmises

au piston qui applique à son tour une contrainte verticale 'v constante à chaque palier.

Les paliers ont une durée de 24 heures et au cours de ces heures des lectures de

tassements sont effectuées dans les pas de temps suivants : 0-5s-30s-1min-2min-4min-8min-

15min-30min-1h-2h-4h-8h-24h.

NB : Ces prises de mesures ne sont pas nécessaires pour la phase déchargement-

rechargement car on n’utilise pas cette phase pour le tracé de la courbe « tassement-temps ».



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXVI

La première charge appliquée est doit être faible d’environ 5 kPa, elle sert à régulariser

les défauts de surface de l’échantillon et elle donnera le premier point de la courbe de

compressibilité. Les charges appliquées par la suite, jusqu’à l’atteinte de la contrainte

effective verticale initiale ( 0'v ) sont 0'

2

vpuis 03 '

4

v.

En cas d’échantillon sur consolidé, on continue le chargement avec un taux

d’accroissement de 0,5 jusqu’à la pression de pré consolidation 'p . Ensuite, on décharge

jusqu’à la première charge 1' en s’arrêtant à une charge intermédiaire ' qui doit être telle

que la distance ( ' - 'p ) soit la même que la distance ( 1' - ' ) sur une échelle

logarithmique.

On poursuit par le rechargement en suivant le même chemin de contraintes et on

continue l’essai en appliquant les chargements successifs définis avec un taux

d’accroissement de 1.

La charge maximale à appliquer doit satisfaire les deux (02) conditions suivantes :

- L’obtention de trois points alignés dans la seconde partie de la courbe de

compressibilité ;

- La charge maximale doit être supérieure à la charge prévisionnelle de l’ouvrage.

Résultats

Les calculs effectués lors de l’essai de compressibilité permettent d’obtenir plusieurs

paramètres et caractéristiques sur l’échantillon de sol étudié. Ceux-ci sont présentés ci-après :

- Indice de vide :

Avec :

H Hauteur de l’éprouvette au moment du calcul

hp Hauteur de solide équivalente ou hauteur des pleins

Avec :

H0 Hauteur initiale de l’éprouvette

w Poids du sol humide initial

p

p

H he

h

0d

p

w

w wh H

S



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXVII

wd Poids de sol sec obtenu par pesée de l’éprouvette après

passage à l’étuve

S Section droite de l’éprouvette

- Le poids volumique initial du sol sec :

- Le poids volumique initial :

- La courbe de compressibilité :

Elle désigne un graphique représentant dans un repère les points formés par les

indices de vides (en) en fin de paliers de chargement et les contraintes appliquées

par palier ( '

n ). Ces points sont reliés par une courbe appelée courbe de

compressibilité.

Figure 16. Courbe de compressibilité [Essais œdométrique, Méthodes d'essai LPC no 13]

(AB) : droite de la boucle de déchargement-rechargement

(DL) : parallèle de (AB) à partir de l’origine de la courbe

(MN) : droite de linéarisation de la seconde partie de la courbe

0

dd

w

S H

0

w

S H



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXVIII

- L’indice de recompression (Cs) : Il correspond à la pente de la droite (DL) de la

Erreur ! Source du renvoi introuvable. et se noté Cs.

- L’indice de compression (Cc) : Il correspond à la pente de la droite (MN) de la

Erreur ! Source du renvoi introuvable. et est noté Cc.

- La pression de pré consolidation (σ’p): Elle correspond à la contrainte lue au point

C, intersection entre (DL) et (MN). Elle permet de déterminer le niveau de

consolidation du sol en la comparant à la contrainte effective en place du sol (σ’vo).

- L’indice de vide en place : Les coordonnées du point E (e0 ;'

vo ) de la droite (DL)

permettent de trouver graphiquement l’indice de vide en place.

- Le module œdométrique par palier :

- La courbe « tassements-temps » : Elle désigne la courbe représentant les

tassements ( H ) en fonction du logarithme du temps log t ou de la racine

carrée du temps dans un repère pour un palier de chargement donné.

Figure 17.Courbe "tassements-temps" [Cours de géotechnique INSA Toulouse]

- Le coefficient de consolidation (Cv): Il s’agit d’un facteur mettant en relation le

temps de tassement et l’épaisseur de la couche de sol étudiée.

Avec :

Tv Facteur temps dépendant du degré de consolidation U

' ' 1 1 01

1 0 1

' ' ( ' ' )(1 )( , )

( ) / ( )

n n n noed n n

n n n n

eE

H H H e e

2

Vv

T dC

t



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXIX

Le facteur temps Tv est défini en fonction d’U% dans le tableau suivant :

Tableau 20. Tableau des valeurs de Tv en fonction d’U%

U % Tv U % Tv

10 0,08 60 0,287

20 0,031 70 0,403

30 0,071 80 0,567

40 0,126 90 0,848

50 0,197 100 ***

La formule qui permet de mettre en relation U% et Tv est la suivante :

En pratique on travaille avec les taux de consolidation de 50% et 90%. Pour ces taux

les facteurs temps sont respectivement Tv=0,197et Tv=0,848. On obtient ainsi les formules :

Où :

t50 Temps nécessaire pour atteindre 50% de la consolidation primaire

d Distance de drainage (demi-épaisseur de l’échantillon car le drain

est sur deux faces)

- Le coefficient de perméabilité (kvn): Le coefficient de perméabilité se détermine

par la formule suivante

Avec :

Cvn Coefficient de consolidation entre les paliers 'n et 1'n

considérés

mvn Coefficient de compressibilité

2

90

0,848v

dC

t

vn vn vn wk c m

3

63

( )% 100

( ) 0,5

V

V

TU

T

2

50

0,848v

dC

t



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXX

Avec :

en Indice de vide pris sur la courbe de compressibilité pour la

contrainte considérée

2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite

de Casagrande (NF P94-071-1)

Matériel

Le matériel utilisé pour effectuer cet essai est le suivant :

- La boite de Casagrande, celle-ci comporte :

o Une demi- boîte inférieure munie d’une pierre poreuse plate ;

o Une demi- boîte supérieure de profondeur environnant les 2 cm;

Les dimensions des deux demi- boîtes sont de 6 6cm ou 6 cm de diamètre

pour les sols cohérents homogènes et de 10 10cm pour les sols pulvérulent

ou hétérogènes ;

o Un piston glissant librement dans la demi- boîte supérieure ;

o Deux goupilles de solidarisation des demi- boîtes avant essai.

Figure 18 Schéma de la boîte de cisaillement.

1

1 1

1

' '1

2

n nvn

n n n n

e em

e e



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXI

- Les bâtis de consolidation comportant une tige support de comparateur pour la

mesure des tassements ;

- Les poids qui sont des disques plats fendus que l’on monte sur les plateaux de

charges des bâtis pour la consolidation des éprouvettes ;

- La machine de cisaillement qui elle comporte essentiellement :

o Un chariot porte-boîte entrainé horizontalement à vitesse constante. C’est

lui qui entraine aussi la demi-boîte inférieure ;

o Un anneau dynamométrique retenant la demi-boîte supérieure et

enregistrant les efforts tangentiels du plan de cisaillement ;

o Un système levier-étrier appliquant sur le piston les charges normales

désirées à l’aide de différents poids.

- Une meule à découper les étuis contenant les carottes de sol ;

- Une balance précise à 0,1g et de portée 500 g minimum pour la mesure des teneurs

en eau et des poids spécifiques ;

- Une étuve à 105o C ;

- Un calibre donnant les dimensions d’éprouvette à découper ;

- Un petit matériel de découpage (corde à piano, scie, couteaux divers etc.).


L’essai de cisaillement commence par le choix de la prise d’essai, il s’agit de prendre

en compte le critère d’homogénéité de l’échantillon dans le découpage de la carotte :

- Si la carotte est homogène, on exclut les extrémités et on la découpe en 03

cylindres de 5 cm chacun ;

- Si elle contient deux types de sols, on effectue l’essai par type de sol même si on

n’a pas les 03 éprouvettes souhaitées ;

- Si la carotte a de légères hétérogénéités, on essaie de les éviter au découpage mais

on note ces hétérogénéités sur la feuille de résultats ;

- Si la carotte a plutôt des alternances de sols qui se répètent, on découpe

indistinctement le cylindre mais, en fin d’essai, on doit reconnaitre les sols qui se

trouvaient sur le plan de cisaillement ;

- Si on a plutôt une carotte très hétérogène, une attention particulière doit être portée

à l’interprétation des résultats.

Après le choix de la prise d’essai, on passe au découpage des éprouvettes ; il s’agit de

tailler aux mesures des deux demi-boîtes d’essai les échantillons provenant des carottes et



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXII

dans les placer dans les dites boites.

Une fois l’étape de la prise d’essai terminée, on passe aux deux grandes phases

d’exécution de l’essai : la phase de saturation avec consolidation et la phase d’essai

proprement dite.

A la première phase, on observe un procédé différent en fonction du type de sol à

analyser (sols pulvérulents ou alors cohérents).

Pour les sols pulvérulents, on effectue uniquement des essais drainés. On place dans

la boite l’échantillon soit sec, soit saturé de la machine de cisaillement sans oublier au

préalable d’en déterminer son poids sec, son volume et son poids spécifique d .

Pour les sols cohérents, l’éprouvette étant mise en place, on effectue sa saturation sous une

pression de consolidation choisie. Pour se faire, on place la boite de cisaillement sur le bâti de

consolidation, les deux demi- boîtes étant maintenues fixes par les goupilles. On pose alors les

poids nécessaires à l’obtention de la pression de consolidation voulue puis on ajoute de l’eau

dans la boîte en essayant de garder un niveau d’eau toujours visible. Enfin on ajuste le

comparateur sur le piston afin de noter le tassement produit pendant le temps de

consolidation.

Remarque : La pression de consolidation imposée au sol dépend notamment du type

d’essai réalisé sur le sol :

- S’il s’agit d’un essai non consolidé non drainé (UU), on essaie de remettre le sol

en question dans un état de contrainte avoisinant celui dans lequel il était en place

en appliquant donc une contrainte effective égale à celle que supportait

l’échantillon sur le terrain (sous l’effet des terres sus-jacentes) on parle ici de

pression de « remise en état »;

- Si c’est plutôt un essai consolidé drainé(CD) ou un essai consolidé non

drainé(CU), pour consolider l’échantillon on applique des pressions différentes

aux éprouvettes et ces pressions sont souvent de l’ordre de 0,5-1-2 bars si on a un

découpage de 03 éprouvettes.

Une fois les opérations évoquées ci-dessus terminées, on décharge l’éprouvette se

trouvant sur le bâti de consolidation pour la placer sur le chariot de la machine : l’essai

proprement dit peut commencer.

Pour débuter, on place l’étrier de charge sur le piston de la boite. Puis on pose le

comparateur vertical en le mettant à zéro. Après, on monte l’anneau dynamométrique sur la

machine qu’on relie à la boîte et on met le comparateur de l’anneau à zéro. Par la suite, on



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXIII

applique sur l’éprouvette les charges normales désirées à l’aide de poids convenables, ces

pressions sont les suivantes en fonction du sol et de l’essai :

- Pour les sols pulvérulents : 1-2-3 bars ;

- Pour les sols cohérents :

o Essai UU : 0,5-1-2 bars ;

o Essai CD ou CU : on applique les mêmes pressions que celles de la

consolidation.

On continu l’essai en désolidarisant la boite par l’ablation des goupilles. Ensuite on

met la machine en marche à la vitesse désirée, cette vitesse est également fonction du sol et de

l’essai réalise :

- Pour les sols pulvérulents : la vitesse est de 1,5mm/mn ;

- Pour les sols cohérents :

o Essai UU et CU : la vitesse est de 1,25mm/mn ;

o Essai CD : la vitesse la plus faible.

La machine en marche, il ne reste plus qu’à faire les lectures sur le comparateur de

l’anneau vertical pour des intervalles de temps de 15 secondes. On arrête l’essai lorsque la

contrainte de cisaillement devient constante ou si elle continue d’augmenter lorsqu’on a déjà

une déformation horizontale relative de 10%.

Une fois l’essai terminé, on enlève la boite du chariot en ôtant les poids et en

débloquant l’anneau dynamométrique. Enfin, on sort l’éprouvette de la boite pour mesurer

son poids spécifique final, examiner son plan de rupture en notant les particularités, prendre

sa teneur en eau finale au niveau du plan de rupture.

Résultats

Les résultats que l’on doit avoir à la fin d’un essai de cisaillement rectiligne à la boite

sont les courbes contraintes en fonction du temps, déformations en fonction du temps, la

courbe intrinsèque et les prises d’identification (poids spécifiques sec et teneur en eau).

- La Courbe déformations-temps: C’est une courbe qui représente dans un repère les

déformations horizontales dues à l’effort tranchant généré sur le plan de

cisaillement par la machine en fonction du temps.

l

l



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXIV

Avec :

l Longueur de l’éprouvette

l V t

V Vitesse de cisaillement de la boite

t Temps mis pour atteindre l

- La courbe contrainte de cisaillement-temps : C’est une courbe qui représente la

contrainte de cisaillement en fonction de la durée temporelle. La contrainte de

cisaillement à un instant t donnée s’exprime par la formule qui suit :

Avec :

A’ Section corrigée de

l’éprouvette

A’=l (1-Δl)

On calcule la contrainte de cisaillement pour la déformation maximale ( maxN ) de

la courbe.

- Les courbes intrinsèques : C’est le graphique qui représente dans un repère les

contraintes normales (0,5-1-2 bars) en abscisse et les contraintes tangentielles ( )

en ordonnée. Il diffère selon qu’on soit en sol pulvérulent ou cohérent et selon que

l’essai soit UU, CU ou alors CD.

Grâce aux points de ce graphique, on trace une droite passant le plus proche

possible de tous les points et la pente de cette droite nous donne l’angle de

frottement interne ( ) du sol.

- Les poids spécifiques et les teneurs en eau : Des mesures de poids spécifiques et

teneurs en eau en début et en fin d’essai doivent être effectuées et reportées sur les

fiches d’essai.

'

N

A



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXV

ANNEXE 03 : NOTES DE CALCULS

Cette annexe présente l’application numérique de quelques-uns des résultats obtenus

dans le chapitre 03, ainsi que leurs fiches d’essais respectives.

1. Essais géotechniques

1.1. Essais in situ

1.1.1. Pénétromètre Dynamique Lourd

`

Figure 19. Fiche PDL 16 PK 3+120



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXVI

La fiche d’essai ci-dessus, nous donne les valeurs du nombre de coup frappé sur le sol

pour avoir un enfoncement de 20 cm. La côte du terrain naturel de cet essai est égale à

666,203 m. Cette fiche nous permet de déterminer la résistance en pointe des couches de sols

(voir Chapitre 02 : 3.1.1Sondages au Pénétromètre Dynamique Lourd (NF P94-115)) par la

formule suivante :

2

( )

m gHRp

Ae m M

AN :

263,5 9,81 0,70100000

0,20,00159 63,5 5,6 1

3

Rp

Cette résistance en point nous permet de connaitre la capacité portante du sol en

appliquant la formule suivante :

20

dadm

RQ

AN : 31

20admQ

Un calcul analogue est effectué pour tous les points et on en obtient le tableau suivant :

Tableau 21. Valeur de capacité portante et résistance en pointe PDL16

Nombre de coups Résistance en

pointe (Rd) Qadm

3 31 1,6

3 31 1,6

2 21 1,0

2 21 1,0

3 31 1,6

3 31 1,6

3 31 1,6

3 31 1,6

3 29 1,5

1 10 0,5

1 10 0,5

1 10 0,5

31Rp bars

1,6admQ bars



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXVII

1 10 0,5

1 1 0,0

1 1 0,0

1 1 0,0

1 1 0,0

1 10 0,5

1 1 0,0

1 1 0,0

1 9 0,5

1 9 0,5

1 9 0,5

1 9 0,5

1 37 1,8

4 37 1,8

4 37 1,8

4 28 1,4

3 35 1,7

4 35 1,7

4 52 2,6

6 52 2,6

6 44 2,2

5 44 2,2

5 61 3,1

7 61 3,1

7 79 3,9

9 79 3,9

9 74 3,7

9 91 4,6

11 83 4,1

10 91 4,6

11 108 5,4

13 108 5,4

13 99 5,0

12 149 7,4

18 157 7,9

19 157 7,9

19 157 7,9



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXVIII

Ces résultats nous permettent de dessiner le graphe de pénétration du sol, celui-ci

représente les résistances en pointe en fonction de la profondeur traversée. La ligne rouge

désigne la profondeur de purge.

Figure 20. Graphe de Pénétration PDL 16 PK3+260

1.1.2. Scissomètre

Les résultats des essais au scissomètre ont été obtenus par lecture directe sur

l’appareil. Les fiches d’essai correspondant à ces essais est la suivante :

656

657

658

659

660

661

662

663

664

665

666

667

1 10 100 1000

PDL 16

PDL 16



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XXXIX

Figure 21. Fiche d'essai scissomètre 1 Pk 3+330



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XL

Figure 22. Fiche d'essai au scissomètre 2 Pk 3+250


Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLI

1.1.3. Pressiomètre

Figure 23. Fiche d'essai Pressiomètre Menard



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLII

La fiche ci-dessus nous présente les données recueillies de l’essai au Pressiomètre

Menard. On constate que l’essai s’est terminé avant la pression de 5MPa, parce que les

volumes au dernier palier (3MPa) ont atteint le seuil de 600 conformément à la démarche du

Chapitre 02, 3.1.2 Sondages Pressiométriques (NF P94-110) page 17.

Les valeurs obtenues nous permettent de tracer la courbe de fluage :

Figure 24. Courbe de fluage SPR

Cette courbe nous permet d’identifier les volumes V1 et V2 ainsi que les pressions P1

et P2.

Paramètres Valeurs Unité

P1 1,5 Bars

P2 2 Bars

V1 395 cm3

V2 500 cm3

-

Le module pressiométrique se calcule alors de la manière suivante :

1 2

2 1

2 1

2 12

s

M

V Vv V p p

EV V

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Vo

lum

e (

cm

3)

Pression (bars)

Série1 Série2



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLIII

AN :

395 500

2 1 0,33 535 2 12

500 395ME

- Le calcul de la pression limite et la pression de fluage normale et nette :

0,1( )l u etalonnageP P P Z a C’est la pression lu pour ce volume calculé.

AN : 3,1 1,5 0,1(7 0,4)lP

2,34 2

3fP

AN : 1,56fP bars

*

l l hsP P

*

f f hsP P

0( )hs vs s sK u u Avec vs z

Paramètres Valeurs

Ko 0,8

γ(t/m3)

1,8

z(m) 7

σvs (bars) 1,26

σhs (bars) 1,148

Pl* (bars) 1,192

Pf* (bars) 0,41

12,4ME

2,34lP bars



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLIV

1.2. Essais de laboratoire

1.2.1. Essais d’identification

1.2.1.1. Teneur en eau et analyse granulométrique

Nous allons donner les grands calculs réalisés pour l’emprunt 01, du Pk3+120. Ceux-

ci seront appuyés par la fiche d’essai obtenue. Pour ce qui concerne la teneur en eau naturelle,

elle se détermine par la formule suivante (voir Chapitre 02 : 3.2.1.1Teneur en eau naturelle

(NF P94-050)) :

(%) 100m

wM

AN : (%)

45100

162,5w

Pour ce qui concerne l’analyse granulométrique, les calculs importants sont ceux du

poids initial sec et des pourcentages de refus et de tamisât (voir Chapitre 02 : 3.2.1.2 Analyse

granulométrique (NF P94-056)).

- Calcul du poids initial sec :

100100

mhis

AG

PP

w

AN : 715

100100 27,7

isP

- Calcul du pourcentage de refus, nous allons montrer l’application numérique du

premier pourcentage de la fiche d’essai uniquement:

% 100refus

is

Prefus

P

AN : 6

% 100560

refus

(%) 27,7%w

560isP g

% 1,07 1,1refus



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLV

- Le pourcentage de tamisât pour le premier tamisât de la fiche ci-dessous se calcule

comme suit :

10% 0 %tamisât refus

AN : 100 1,% 1tamisât

98,93 99%tamisât

A la fin des calculs, les résultats obtenus nous permettent de dresser la courbe

granulométrique suivante :

Figure 25. Courbe Granulométrique de l'Emprunt 1, PK 3+120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% T

am

isats

cu

mu

lés

Cailloux Graviers Gros sable

200 20 5 1 20µm 2 0,02 10 2

Limon Argile Sable fin

0,2 0,5 50 0,1



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLVI

Figure 26. Fiche Analyse granulométrique de l'Emprunt 01 PK3+120



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLVII

1.2.1.2. Limite d’Atterberg

Figure 27. Fiche Limite Atterberg de l'Emprunt 01PK 3+120



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLVIII

1.2.1.3. Poids spécifique

Figure 28. Fiche d'essai Poids Spécifique Emprunt 01 PK 3+120

1.2.2. Essais mécaniques

1.2.2.1. Essai de compressibilité à l’œdomètre

La démarche de calcul suivie pour l’essai à l’œdomètre est celle énoncée au chapitre

02 (voir 3.2.2.1Essai de compressibilité par paliers à l’œdomètres (NF P94- 090-1)). Nous

allons présenter la note de calcul de l’essai œdométrique du Pk3+300 (Profondeur 3,00-

4,50m). Les données de l’essai à l’œdomètre recueillies au cours de la manipulation ainsi que

les caractéristiques du matériau sont consignés dans les tableaux ci-après :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page XLIX

- Indice des vides : p

p

H he

h

Tableau 22. Prises de données, Essai à l'œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

Date Heure de

début Paliers n° σv (bars)

v

v

H H=H0- H(mm)

Hv=H-hp

(mm)

e = Hv/ hp

10-2

mm

26/09/2015 8h30 1 0,005 - 0 18,05 7,47 0,596

27/09/2015 2 0,05 9 2,2 18,03 7,448 0,594

28/09/2015 3 0,1961 2,922 12,8 17,92 7,342 0,586

29/09/2015 4 0,2941 0,5 21,9 17,83 7,251 0,579

30/09/2015 5 0,3922 0,333 30 17,75 7,17 0,572

01/10/2015 6 0,5882 0,5 47,1 17,58 6,999 0,559

02/10/2015 7 0,8824 0,5 70,8 17,34 6,762 0,54

03/10/2015 8 0,4412 * 66,6 17,39 6,804 0,543

04/10/2015 9 0,05 * 50,8 17,54 6,962 0,556

05/10/2015 10 0,4412 7,824 61,2 17,44 6,858 0,547

06/10/2015 11 0,8824 1 76,8 17,28 6,702 0,535

07/10/2015 12 1,7647 1 124,3 16,81 6,227 0,497

08/10/2015 13 3,5294 1 194,9 16,1 5,521 0,441

09/10/2015 14 7,4510 1,111 286,6 15,19 4,604 0,367

10/10/2015 15 0,05 * 194,8 16,1 5,522 0,441

Tableau 23. Caractéristiques du matériau d'étude, Essai œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

Caractéristiques de l'éprouvette

Avant Après

Essai Essai

Diamètre : D (mm)

50 50

Hauteur : H0 (mm)

20 18,1

Poids total humide de l'éprouvette + anneau 136,2 133

Poids total sec de l'éprouvette (gr) +anneau 121,75 121,75

Densité sèche (γd) (g/cm3)

1,60 1,777

Poids spécifiques estimé (γd) (g/cm3)

Poids spécifique mesuré (γs) (g/cm3) 2,560 2,560

Teneur en eau (%)

22,9 17

Degré de saturation (%)

98,9 100

Hauteur des pleins

12,53 12,53

- La courbe de compressibilité pour cet essai est la suivante :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page L

Figure 29. Courbe œdométrique, Essai à l'œdomètre Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

- Calcul l’indice de recompression (Cs) et de L’indice de compression (Cc) :

1 2

1 2log /s c

e eC C

P P

Calcul Cs Calcul de Cc

e1 = 0,547 e1 = 0,441

e2 = 0,535 e2 = 0,367

p1 = 0,441 p1 = 3,529

p2 = 0,882 p2 = 7,451

Cs = 0,04 Cc = 0,228

- La pression de pré consolidation (σ’p): La lecture du graphe nous donne σ’p=1 bar

- L’indice de vide en place : La lecture de l’indice de vide initial donne e0= 0,58

- Le module œdométrique se détermine pour les paliers de chargement et de

déchargement :

' ' 1 1 01

1 0 1

' ' ( ' ' )(1 )( , )

( ) / ( )

n n n noed n n

n n n n

eE

H H H e e



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LI

Tableau 24.Valeurs du module œdométrique, Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

Module Œdométrique

Palier (bar) Hn Hn+1 Eoed (bar)

0,44 -0,88 17,44 17,28 55,15

0,88 -1,76 17,28 16,81 37,55

1,76 -3,53 16,81 16,10 49,71

3,53 -7,45 16,10 15,19 86,19

- On obtient une courbe « tassements-temps » en utilisant les données recueillies du

tassement en fonction du temps au cours de chaque palier de chargement. Les

données pour le palier 3,53 bars sont :

Date 09/10/2015 Palier n° 14

σv (bars) 7,45104 Masse 21,8793 Kg

Temps (t) t (min) Tassement (min)t ΔH (10-2

mm) log t

(min) Tassement (10

-2mm)

0 0 194,9 0

15" 0,25 225 0,50 225

20" 0,50 235 0,71 235

1' 1 247,5 1 247,5 0 247,5

2' 2 258,7 1,41 258,7 0,301 258,7

4' 4 267,2 2,00 267,2 0,602 267,2

8' 8 272,8 2,83 272,8 0,903 272,8

15' 15 274,3 3,87 274,3 1,176 274,3

30' 30 276,8 5,48 276,8 1,477 276,8

60' 60 279,7 7,75 279,7 1,778 279,7

2h 120 281,5 10,95 281,5 2,079 281,5

4h 240 283 15,49 283 2,380 283

8h 480 284,8 21,91 284,8 2,681 284,8

24h 1440 286,6 37,95 286,6 3,158 286,6

Ce tableau nous permet de tracer la courbe tassement-temps correspondante pour le palier de

contrainte σv=7,45104 bars.



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LII

Figure 30. Courbe Tassement en fonction de racine carré du Temps (min), Essai oemetrique Pk3+300(Prof

3,00-4,50m)

La lecture de cette courbe nous renseigne sur la valeur de t90=9,61 min

- Le coefficient de consolidation (Cv) se calcule comme suit pour le palier n014 :

2

90

Vv

T dC

t

AN :

20,848 18,051

9,61vC

- Le coefficient de perméabilité (kvn) pour le palier 14 se détermine par :

14 14 14v v v wk c m

14 1514

14 15 14 15

1

' '1

2

v

e em

e e

AN :

14

1 0,4410 0,3670

0,4410 0,3670 7,45 0,051

2

vm

3

14 7,1215 10vm

AN : 3 3

14 4,79 10 7,1215 10 1vk

3 24,792077 10 /vC cm s



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LIII

Tableau 25. Valeur de Cv et Kvn en fonction du palier

σv en bar Cv (cm2/s) Kv(cm/s)

0,20 0,00390644 0,00020048

0,29 0,00386510 0,00017439

0,39 0,00382978 0,00008678

0,59 0,00379848 0,00010724

0,88 0,00383303 -0,00010653

0,44 * *

0,05 * *

0,44 0,00596643 7,84495E-05

0,88 0,00590294 5,20956E-05

1,76 0,00543964 7,72643E-05

3,53 0,00517426 5,0298E-05

7,45 0,00479208 -3,41268E-05

1.2.2.2. Essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande

Les données de l’essai à l’œdomètre sont les celles des déplacements verticaux et

horizontaux pris pendant le déroulement de l’essai. Pour l’essai de cisaillement réalisé 3+300

à la profondeur 3,00-4,50m, les données d’essai sont consignées dans les tableaux suivants :

Tableau 26. Données Boite de Cisaillement Pk3+300(prof 3,00-4,50m) B1

Première boite

Temps

(min)

Effort de

cisaillement

(KN)

Déplacement

horizontal

(µm)

Déplacement

vertical (µm)

0,00 0 0 0

0,33 3 1 96

0,67 4 2 137

1,00 7 15 167

1,33 9 17 187

1,67 9 17 187

2,00 9 17 187

2,33 39 20 267

2,67 39 20 267

3,00 55 62 306

3,33 62 83 324

3,67 70 116 338

4,00 76 165 355

4,33 82 195 365

4,67 87 227 377

5,00 90 297 385

5,33 84 282 393

5,67 84 282 393

5

14 3,4127 10vk



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LIV

6,00 84 282 393

Tableau 27. Données Boite de Cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50) B2

deuxième boite

Temps

(min)

Effort de

cisaillement

(KN)

Déplacement

horizontal

(µm)

Déplacement

vertical (µm)

0,00 0 0 0

0,33 12 0 192

0,67 18 0 309

1,00 23 2 387

1,33 32 4 453

1,67 40 40 502

2,00 50 85 540

2,33 58 138 579

2,67 66 183 603

3,00 75 236 626

3,33 82 282 647

3,67 89 334 667

4,00 96 380 686

4,33 102 428 702

4,67 108 472 719

5,00 114 516 738

5,33 119 559 749

5,67 125 602 761

6,00 129 647 775

6,33 134 686 783

6,67 138 730 794

7,00 147 766 808

7,33 146 820 819

7,67 146 820 819

8,00 146 820 819

Tableau 28. Données Boite de Cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50) B3

Troisième boite

Temps

(min)

Effort de

cisaillement

(KN)

Déplacement

horizontal

(µm)

Déplacement

vertical (µm)

0,00 0 0 0

0,33 11 0 367

0,67 25 1 580

1,00 30 10 745

1,33 34 16 830

1,67 37 18 906

2,00 37 18 906

2,33 66 20 1020

2,67 66 20 1020



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LV

3,00 108 35 1100

3,33 124 65 1127

3,67 129 66 1154

4,00 137 79 1167

4,33 152 116 1174

4,67 156 154 1213

5,00 160 195 1230

5,33 162 230 1242

5,67 164 264 1248

6,00 165 309 1260

6,33 162 364 1272

6,67 156 401 1274

7,00 156 401 1274

7,33 156 401 1274

Ces données d’essai pour les trois boites de cisaillement nous permettent de

déterminer les contraintes de cisaillement, les déformations verticales. Ainsi on peut tracer les

courbes contraintes de cisaillement-temps et déformations-temps ci-dessous grâce aux

formules qui vont suivre. Les différents paramètres de l’essai sont déterminés comme indiqué

au chapitre 02, 3.2.2.2 Essai de cisaillement rectiligne à la boite de Casagrande (NF P94-

071-1) page 19.

l

l

'

N

A avec

2260

' 28264

A mm

Tableau 29. Contraintes Essai de cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

Efforts de cisaillement (kN) Contraintes (bars)

Boite1 Boite2 Boite3 Contrainte 1 Contrainte 2 Contrainte 3

0 0 0 0 0 0

3 12 11 0,01 0,04 0,04

4 18 25 0,01 0,06 0,09

7 23 30 0,02 0,08 0,11

9 32 34 0,03 0,11 0,12

9 40 37 0,03 0,14 0,13

9 50 37 0,03 0,18 0,13

39 58 66 0,14 0,21 0,23

39 66 66 0,14 0,23 0,23

55 75 108 0,19 0,27 0,38

62 82 124 0,22 0,29 0,44

70 89 129 0,25 0,31 0,46

76 96 137 0,27 0,34 0,48

82 102 152 0,29 0,36 0,54

87 108 156 0,31 0,38 0,55



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LVI

90 114 160 0,32 0,40 0,57

84 119 162 0,30 0,42 0,57

84 125 164 0,30 0,44 0,58

84 129 165

0,46 0,58

134 162 0,47 0,57

138 156 0,49 0,55

147 156 0,52 0,55

146 156 0,52 0,55

146

0,52

146 0,52

Figure 31. Courbes contraintes de cisaillement-temps Pk3+300 (Prof 3,00-4,50m)

Figure 32. Courbes déformation-temps, Essai de cisaillement Pk3+300 (Prof 3,00-4,50)

Ces courbes nous permettent de déterminer nos valeurs maximales de contraintes qui

sont 0,32 bars, 0,55 bars et 0,58 bars. Avec ces valeurs on peut déduire la courbe intrinsèque

du sol :

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

Co

ntr

ain

te d

e c

isail

lem

en

t

(ba

rs)

Temps (min)

Contrainte de cisaillement en fonction du temps

boite1

boite2

boite3

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

Défo

rmati

on

(1/1

00 m

m)

Temps (min)

Tassement gonflement à l'essai Boite2

Boite3

Boite1



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LVII

Figure 33. Courbe intrinsèque l'essai de résistance au cisaillement du Pk3+300 à la profondeur 3,00-5,50m

Le prolongement de la courbe intrinsèque sur l’axe des ordonnées nous donne la

valeur de la cohésion non drainée du matériau 29uC kPa tandis que la pente de cette droite

nous donne l’angle de frottement interne du sol 9,1o .

2. Exploitation des résultats

2.1. Calculs sur le remblai

On étudie la stabilité et la mise en œuvre d’un remblai de 8,28 mètres de hauteur sur

les sols supports analysés et identifiés plus haut. Les paramètres de calcul sont ceux du

tableau qui va suivre :

Tableau 30. Paramètres de calcul du remblai

PARAMETRES DE CALCULS

REMBLAI

Densité humide γr 20 kN/m3

Hauteur de remblai hr 8,28 m

SOL SUPPORT DE REMBLAI

Puissance de la couche Hs 5,2 m

Teneur en eau wnat 26,5 %

Masse volumique γs 26,27 kN/m3

Indice de vide initial e0 0,58

Contrainte de pré consolidation σp’ 0,6 bars

Indice de compression Cc 0,265

Indice de gonflement Cs 0,045

Coefficient de consolidation équivalent

entre [2,37 ; 3,02] bars Cve 4,81*10

-7 cm

2/s

Densité de l'eau γw 10 kN/m3

Couche drainée sur 02 faces

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25

Ré

sis

tan

ce

a

u c

isa

ille

me

nt t

(ba

rs)

Contrainte nornale d (bars)

Données au pic

données résiduelles



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LVIII

2.1.1.1. Stabilité au poinçonnement

La stabilité au poinçonnement s’analyse en déterminant la hauteur admissible pour le

sol support et en comparant celle-ci à la hauteur de remblai à réaliser (voir Chapitre 02 :

Stabilité au poinçonnement p. 20).

- Calcul de la capacité portante brute et admissible:

0,5brute c qQ cN DN BN

Nous devons d’abord déterminer les facteurs de capacité portante Nc, Nq et Nγ

2 tan

4 2qN tg e

Avec 6,2o

AN : 2 3,14tan6,2180 6,2

4 2qN tg e

2( 1)qN N tg

AN : 2(1,75 1) (6,2)N tg

( 1)cotc qN N

AN : (1,75 1)cot(6,2)cN

Ces valeurs sont vérifiables grâce au tableau des facteurs de capacité portante dont un

extrait est le suivant :

Figure 34. Facteurs de capacité portante [Cours de géotechnique 1 ; I. Gueye]

1,75qN

0,6N

6,88cN



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LIX

La capacité portante brute sera donc :

AN : (50,8 6,88) (26,27 0 1,75) (0,5 26,27 41,2 0,6)bruteQ

La capacité portante admissible se déterminer en appliquant un facteur de sécurité F=3

à la capacité brute:

bruteadm

QQ

F

AN : 810,05

3admQ

- Déduisons maintenant la hauteur de remblai admissible par notre sol support :

admadm

r

QH

AN : 270,01

20admH

Nous avons une hauteur de remblai Hr=8,28m qui est inférieure à la hauteur de

remblai admissible donc le poinçonnement est vérifié.

2.1.1.2. Stabilité en rupture circulaire

On vérifie la stabilité en rupture circulaire en calculant le facteur de sécurité du sol F

obtenu par l’abaque de Pilot et Moreau et en le comparant au facteur de sécurité de la rupture

circulaire F=1,5 (voir Stabilité à la rupture circulaire p. 21).

- Calcul du coefficient de sécurité N :

u

r

CN

H

AN : 40

20 8,28N

On calcule le rapport D/H : 5,2

0,638,28

D

H

810,05bruteQ kPa

270,01admQ kPa

13,5admH m

N= 0,25



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LX

Ensuite, on lit la valeur correspondante sur Figure 37. Abaques Pilot et p. LXX. Pour

N=0,25 et D/H=0,63, on obtient F=1,39. Cette valeur de F est inférieure à 1,5 ; donc le

remblai n’est pas réalisable en une phase. Il faudrait déterminer un phasage permettant de

vérifier la stabilité en rupture circulaire.

2.1.2. Tassement prévisionnel et temps de tassement

Le tassement prévisionnel est obtenu par plusieurs formules (voir Chapitre 02 :

Evaluation du tassement prévisionnel p. 22). Le choix de la formule adéquate se fait en

déterminant le niveau de consolidation du sol et la contrainte qui lui est appliquée. Dans notre

cas, l’essai à l’œdomètre nous permet de dire que notre sol est sur consolidé. Maintenant pour

les sols consolidés, il existe deux formules du tassement en fonction de la contrainte appliquée

au sol.

- Déterminons d’ abord la contrainte appliquée au sol :

Contrainte effective initiale

0 s'v ol H

AN : 0' 26,27 5,2v

0 136,' 6v kPa

Contrainte induite par le remblai

' r rh

AN : ' 20 8,28

' 165,6kPa

La contrainte appliquée au sol support sera donc 0' 'v

AN : 136,6 165,6

En comparant cette contrainte appliquée à la contrainte de pré consolidation du sol, on

constate que 0' 'v p donc la formule que l’on utilisera pour le calcul du tassement

prévisible est la suivante :

0

0

' 'log

1 '

c v

p

CH H

e

302,2kPa



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXI

AN : 0,265 302,2

5,2 log 1001 0,58 60

H

Nous rappelons qu’on considère le tassement terminé lorsque le degré de

consolidation a atteint la valeur de 99,4%. Et pour cette valeur, on a le facteur temps Tv=2. On

calcule le temps de tassement comme suit :

2

V

V

T dt

C Avec d= 2,6 m, Tv=2 et Cv= Cve (Coefficient de Consolidation équivalent

pour la charge 3,02 bars).

2

2ve

i

i vi

HC

h

C

AN : 2

2

7 7

3

1,5 1,5

5,17 10 4,48 10

veC

3 24,81 10 /veC cm s

On aura donc en application numérique pour le temps de consolidation

2

7

2*2,686400

4,81*10t

2.1.3. Phases du remblai

Nous avons eu à vérifier la stabilité en rupture circulaire plus haut, celle-ci nous

suggérait de réaliser notre remblai en plusieurs phases. Un programme de calcul nous permet

donc d’obtenir un phasage convainquant avec un taux de consolidation de 70%.

Tableau 31. Détermination du phasage du remblai

Phase Hr

(m) D(m) U% Tv d(m)

Cu

(kPa)

Δσ

(kPa)

Accroissement

de la cohésion Cve (m

2/s) t (jours) D/H N F

1 5,90 5,20 70 0,403 2,60 40,00 82,60 8,97 4,81E-07 66 0,88 0,34 >1,5

2 8,28 5,20 70 0,403 2,60 48,97 115,92 12,59 4,81E-07 66 0,63 0,30 >1,5

2.1.4. Réduction du temps de tassement

On réduit le temps de tassement par application de deux (02) méthodes :

- La méthode des surcharges ;

46,83H cm

326t jours



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXII

- La méthode des drains.

Ces méthodes ne sont pas toujours applicables en fonction de la nature des sols

auxquels on fait face.

2.1.4.1. Méthode des surcharges

La méthode des surcharges consiste à appliquer une surcharge ΔH sur le remblai et

d’en déterminer l’incidence sur le temps de consolidation (voir Chapitre 02 : Méthode des

surcharges p. 23). Nous allons examiner d’abord le comportement du coefficient de

consolidation en fonction de la charge appliquée, et pour cela nous allons déterminer le

coefficient de consolidation pour chaque 1 mètre de remblai mis en place.

Tableau 32. Valeurs de Cve en fonction de la charge de remblai

Hauteur de

remblai hr

(m) σvo' (bars) Δσ'(bars) σ (bars)

Cv œdomètre 01

(m2/s)

Cv œdomètre 02

(m2/s)

Cve (m2/s)

1,00 1,37 0,20 1,57 0,000000544 0,000000470 0,000000505

2,00 1,37 0,40 1,77 0,000000517 0,000000470 0,000000493

3,00 1,37 0,60 1,97 0,000000517 0,000000470 0,000000493

4,00 1,37 0,80 2,17 0,000000517 0,000000448 0,000000481

5,00 1,37 1,00 2,37 0,000000517 0,000000448 0,000000481

6,00 1,37 1,20 2,57 0,000000517 0,000000448 0,000000481

7,00 1,37 1,40 2,77 0,000000517 0,000000448 0,000000481

8,28 1,37 1,66 3,02 0,000000517 0,000000448 0,000000481

On remarque que pour notre phasage c’est à dire à partir de 5 mètres de hauteur de

remblai, le coefficient de consolidation équivalent Cve est égal à 4,81*10-7

m2/s et ne varie

plus jusqu’au remblai total. Cela implique que quel que soit la hauteur appliquée nous

n’obtiendrons pas un temps de consolidation différent de 66 jours. Par conséquent, la méthode

des surcharges ne sera pas applicable à notre étude.

2.1.4.2. Méthode des drains

La méthode des drains (voir Chapitre 02 Méthode des drains p. 24) consiste à réaliser

des drains verticaux le long de la couche support pour en augmenter la perméabilité. Laquelle

perméabilité aura effet d’accélérer la phase primaire de consolidation (phase correspondant

à la sortie de l’eau contenue dans le sol).

- Nous commençons par le choix des paramètres de calculs, il s’agit du temps de

consolidation, de taux de consolidation et du diamètre du trou.

Tableau 33. Paramètre de dimensionnement des drains

Paramètres Valeurs Unités



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXIII

Cv 0,18557E-14 m2/mois

t 1 mois

U% 90

dw 0,45 m

d (Distance drainée) 2,6 m

A partir de ce moment, nous avons trois (03) variantes de calcul à mettre en place en

fonction de coefficient de consolidation horizontal (Ch). Nous rappelons qu’une fois les drains

en place, 5v h vC C C

Alors nous déterminerons l’espacement des drains pour trois (03) cas : Ch=Cv,

Ch=2,5Cv et Ch=5Cv.

2.1.4.2.1. Cas de dimensionnement : Ch=Cv

Nous supposons ici que : Ch=Cv= 1,8557*10-13

m2/mois. Pour déterminer

l’espacement des drains, nous allons commencer par calculer le facteur temps horizontal (Th).

2

vv

C tT

d

AN : 2

0,18557 1

2,6vT

Grâce à ce facteur temps, nous allons lire la valeur du coefficient de consolidation

vertical sur l’abaque de Terzaghi, celle-ci nous donne :

Une fois Uv connu et Uglobal choisi, on peut estimer la valeur du coefficient de consolidation

horizontal Uh en se servant de la formule de Carillo :

1 (1 )(1 )h vU U U 1

11

h

v

UU

U

AN : 1 0,9

11 0,88

hU

Par la suite, on choisit une valeur de n et on ressort la valeur du facteur temps Th à laquelle

elle correspond sur l’abaque de Barron. Par exemple la valeur n=5, on a Th=0,023

0,027vT

% 88vU

0,17hU



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXIV

Cette valeur de Th nous permet ensuite de calculer le diamètre d’influence des drains par la

formule : ( / )e h hD C t T

AN : (0,18557 1/ 0,023)eD

Nous obtenons donc De=2,84m, cela suppose que n=De/dw=6,31. Les valeurs de n

calculées et de n choisies doivent converger a auteur de 10%. Et pour le cas nchoisi=5, nous

avons ncalculé=6,31. La différence est assez grande donc nous allons recommencer le calcul par

itération en faisant varier notre nchoisi jusqu’à obtenir une valeur convergente. Cette itération

est résumée dans le tableau suivant :

Tableau 34. Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=Cv

nchoisi Th lu De ncalculé nchoi- ncal

5 0,023 2,84 6,31 -1,31

5,5 0,024 2,78 6,18 -0,68

5,6 0,0242 2,77 6,15 -0,55

5,7 0,0244 2,76 6,13 -0,43

5,8 0,0246 2,75 6,10 -0,30

5,9 0,0248 2,74 6,08 -0,18

6 0,025 2,72 6,05 -0,05

Le tableau ci-dessus nous permet de choisir notre vraie valeur du facteur n ainsi que

notre valeur de De. Nous avons retenu les valeurs suivantes :

n = 6,05

De = 2,72 m >=2,5m

dw = 0,45 m >=0,40m

Une fois De connu, on calcule aisément l’espacement entre les drains (L) via la

formule suivante pour un maillage triangulaire : 1,05eL D

AN : 2,72 1,05L

2.1.4.2.2. Cas de dimensionnement : Ch=2,5Cv

Le résonnement étant analogue à celui de Ch=Cv, nous présentons directement le

tableau de l’itération correspondant à Ch=2,5Cv.

Tableau 35.Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=2,5Cv

Pour Ch=2,5Cv Tv Uv lu Uh nchoisi Th lu De ncalculé n choi- ncal

0,069 0,29 0,86 5 0,22 1,45 3,23 1,77

4 0,19 1,56 3,47 0,53

2,84eD m

2,59L m



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXV

3 0,17 1,65 3,67 -0,67

3,5 0,18 1,61 3,57 -0,07

Dans ce cas, l’itération est terminée car le ncalculé et nchosi convergent vers la même

valeur mais néanmoins nous ne pouvons pas utiliser ce facteur n car la distance d’influence

correspondante (De) des drains est inférieure à la valeur minimale (De<2,5).

2.1.4.2.3. Cas de dimensionnement : Ch=2,5Cv

Le tableau des itérations pour Ch=5Cv est le suivant :

Tableau 36. Itération pour la détermination du facteur n pour Ch=5Cv

Pour Ch=5Cv Tv Uv lu Uh nchoisi Th lu De ncalculé nchoi- ncal

0,137 0,68 0,69 5 0,15 2,49 5,53 -0,53

6 0,17 2,34 5,19 0,81

5,1 0,152 2,47 5,49 -0,39

5,2 0,154 2,45 5,45 -0,25

5,3 0,156 2,44 5,42 -0,12

5,4 0,158 2,42 5,39 0,01

5,5 0,16 2,41 5,35 0,15

Comme pour le cas précèdent, nous constatons que la distance minimale entre les

drains n’est pas respectée. Pour ce cas, car elle est inférieure à 2,5m alors, il ne sera pas

applicable. En définitive, pour les drains on retiendra le dimensionnement suivant :

n = 6,05

De = 2,72 m

dw = 0,45 m

L = 2,59 m

2.1.4.3. Mode d’exécution des drains

Le mode d’exécution des drains consiste à forer un trou à l’aide d’une tarière

mécanique à âme creuse et fait remonter au fur et à mesure que l’on dépose le sable via un

clapet au bout de la tarière. Le schéma principe du mode d’exécution est le suivant :



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXVI

Figure 35. Réalisation d'un drain de sable à la tarière à âme creuse (tiré de « Cours de Géotechnique 1 INSA

de Toulouse »)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXVII

ANNEXE 04 : Abaques

Tableau 37. Valeurs des densités en fonction des températures

Température (°C) Densité

0 0,999841

1 0,9999

2 0,999941

3 0,999965

4 0,999973

5 0,999965

6 0,999941

7 0,999902

8 0,999849

9 0,999782

10 0,999701

11 0,999606

12 0,999498

13 0,999377

14 0,999244

15 0,999099

16 0,998943

17 0,998775

18 0,998596

19 0,998406

20 0,998205

21 0,997994

22 0,997772

23 0,99754

24 0,997299

25 0,997047

26 0,996785

27 0,996515

28 0,996235

29 0,995946

30 0,995649

40 0,99222

50 0,98803

60 0,9832

70 0,97778

80 0,97182

90 0,96535

100 0,9584



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXVIII

Tableau 38. Classification LPC



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXIX

Figure 36. Diagramme de plasticité (tiré de Cours de Géotechnique 1, 2i, Isamila Gueye)

Tableau 39. Classification HRB (tiré de Cours de Géotechnique 1, 2iE, Ismaila Gueye)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXX

Figure 37. Abaques Pilot et Moreau (tiré de Problèmes pratiques de mécaniques de sols et de fondation tome

2, Edition Dunod, page 261)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXI

Tableau 40. Caractéristiques normalisées Pénétromètre Dynamique type A et B (tiré de Cours de

Géotechnique 1, Chapitre1 : Reconnaissance des sols, I. Gueye page 44)

Tableau 41. K0 en fonction de la nature du sol

Nature sol Ko

Tourbe 1

Argile 0,8

Limon 0,7

Sable 0,6

Sable et gravier 0,5

Roche 0,3



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXII

ANNEXE 05 : Tableaux, cartes, graphes et figures

Carte 4.Plan de localisation de BIG (fond de carte tiré de Google Map)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXIII

Carte 5.Zone écologique du Cameroun (tiré de Atlas du MINEPAT, 2010, page 17)


Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXIV

Figure 38. Profil en long de la zone marécageuse pk 3+160 au pk 3+380


Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXV

Figure 39. Abaque de Terzaghi pour la détermination du coefficient de consolidation vertical (Uv)


Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXVI

Figure 40. Abaque de Barron pour la détermination du facteur temps de consolidation horizontal (Th) [Cours de géotechnique, Amélioration des sols, Ecole Nationale

d’Ingénieurs de Tunis, 2009]



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXVII

Tableau 42. Résultats PDL sur dalot PK 3+260

Position Désignation

du sondage

Cotes par rapport au TN Nature du sol

Résistance en

pointe (bars)

Capacité portante

admissible (bars) De a

X:779751,786

Y:413502,198 PDL8

661,76 660,56 Remblai 10 0,5

660,56 659,76 Tourbe

1 0,05

659,76 659,56 39 1,95

659,56 658,96

Sable argileux grisâtre

68 3,4

658,96 658,36 39 1,95

658,36 657,96 78 3,9

657,96 656,16 Roche décomposée en

sable argileux bariolée 100 5

X:779743,066

Y:413492,490 PDL 9

660,82 659,82 Tourbe 1 0,05

659,82 659,22


10 0,5

659,22 658,62 20 1

658,62 658,02 78 3,9

658,02 657,62 100 5


sable argileux bariolée

40 2

657,22 655,82 100 5

Tableau 43. Résultats des PDL sur zone marécageuse

Position Désignation

du sondage

Cotes par rapport au TN Nature du sol

Résistance en

pointe (bars)

Capacité portante

admissible (bars) De a

X:7779661,27

Y:413579,136 PDL 1

668,10 665,50 Remblai en argile

sableuse rougeâtre

1 0,05

665,50 664,70 10 0,5


graveleuse rougeâtre

20 1

664,30 662,90 46 2,3

662,90 662,50

Roche décomposée en


18 0,9

662,50 661,10 10 0,5

661,10 660,70 17 0,85

660,70 659,10 33 1,65

659,10 659,30 49 2,45

659,30 658,10 78 3,9

658,10 567,10 100 5

X:779687,793

Y:413569,743 PDL 2

662,65 662,05 Tourbe

1 0,05

662,05 660,05 10 0,5

660,05 659,85 Sable argileux grisâtre 20 1

659,85 659,45



49 2,45

659,45 659,25 20 1

659,25 658,65 27 1,35

658,65 657,65 55 2,75



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXVIII

657,65 656,65 74 3,7

656,65 654,85 100 5

X:779671,205

Y:413545,360 PDL 3

659,88 658,45 Tourbe 1 0,05

658,45 658,08 Sable vasard grisâtre

62 3,1

658,08 657,48 10 0,5

657,48 657,28 Sable grisâtre

39 1,95

657,28 656,48 49 2,45

656,48 656,08


sable bariolée

39 1,95

656,08 654,68 55 2,75

654,68 653,88 83 4,15

653,88 651,48 100 5

X:779698,113

Y:413544,338 PDL 4

661,99 661,39

Remblai en argile peu

graveleuse

10 0,5

661,39 661,09 1 0,05

661,09 660,59 10 0,5

660,59 659,99

Vase tourbeuse

1 0,05

659,99 659,59 10 0,5

659,59 659,19 30 1,5

659,19 658,59 20 1

658,59 657,59



55 2,75

657,59 657,39 92 4,6

657,39 657,19 100 5

X:779724,573

Y:413544,338 PDL 5

660,78 659,78 Tourbe 1 0,05

659,78 659,38

Sable tourbeux

10 0,5

659,38 658,78 20 1

658,78 658,38 78 3,9

658,38 657,98 20 1

657,98 657,78 10 0,5

657,78 657,18 29 1,45

657,18 656,78



37 1,85

656,78 656,58 92 4,6

656,58 655,98 100 5

X:779709,377

Y:413514,408 PDL 6

660,91 659,71 Tourbe 10 0,5

659,71 659,11

Sable tourbeux

1 0,05

659,11 658,91 10 0,5

658,91 658,51 39 1,95

658,51 657,71 Sable vasard grisâtre

59 2,95

657,71 657,51 39 1,95

657,51 656,91



9 0,45

656,91 655,91 18 0,9

655,91 655,31 46 2,3



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXIX

655,31 654,51 70 3,5

654,51 653,51 100 5

X:779737,562

Y:413514,280 PDL 7



20 1

661,06 659,86 1 0,05

659,86 658,86 Tourbe 9 0,45


39 1,95

658,66 657,46 64 3,2

657,46 656,86



37 1,85

656,86 656,06 64 3,2

656,06 655,26 78 3,9

655,26 653,26 100 5

X:779751,786

Y:413502,198 PDL8

661,76 660,56 Remblai 10 0,5

660,56 659,76 Tourbe

1 0,05

659,76 659,56 39 1,95

659,56 658,96


68 3,4

658,96 658,36 39 1,95

658,36 657,96 78 3,9


sable argileux bariolée 100 5

X:779743,066

Y:413492,490 PDL 9

660,82 659,82 Tourbe 1 0,05

659,82 659,22


10 0,5

659,22 658,62 20 1

658,62 658,02 40 2

658,02 657,62 78 3,9



100 5

657,22 655,82 100 5

X:779777,052

Y:413479,539 PDL 10



1 0,05

661,79 661,59 10 0,5

661,59 660,79 Tourbe 29 1,45


1 0,05

660,19 659,19 10 0,5

659,19 658,99



28 1,4

658,99 658,59 37 1,85

658,59 657,99 39 1,95

657,99 656,59 100 5

X:779802,093

Y:413476,778 PDL 11


graveleuse rougeâtre 10 0,5

660,97 659,57 Tourbe 1 0,05

659,57 658,77 Vase sableuse grisâtre

20 1

658,77 658,57 49 2,45



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXX


sable argileux bariolée 78 3,9

X:779800,388

Y:413467,688 PDL12

662,27 660,67

Remblai en argile


1 0,05

660,67 660,47 10 0,5

660,47 660,27 20 1

660,27 659,47



68 3,4

659,47 659,27 78 3,9

659,27 657,27 100 5

X:779824,257

Y:413467,017 PDL 13



660,60 660,00 Tourbe 10 0,5

660,00 660,00 Sable

20 1

660,00 658,80 58 2,9

658,80 658,60



18 0,9

658,60 658,40 27 1,35

658,40 658,20 39 1,95

658,20 654,80 100 5

X:779843,771

Y:413455,384 PDL 14

662,26 659,86 Remblai en argile peu


659,86 659,06 Tourbe

10 0,5

659,06 658,66 20 1

658,66 658,46 Sable argileux grisâtre 10 0,5

658,46 658,06



46 2,3

658,06 657,66 36 1,8

657,66 657,26 64 3,2

657,26 655,66 100 5

X:779867,442

Y:413439,479 PDL 15

661,89 659,89 Remblai en argile peu


659,89 659,29 Tourbe + argile

rougeâtre

20 1

659,29 659,09 10 0,5

659,09 657,89



29 1,45

657,89 657,69 55 2,75

657,69 656,89 64 3,2

656,89 656,69 92 4,6

656,69 655,49 100 5

X:413426,973

Y:779880,907 PDL 16

666,00 665,60

Grave latéritique

rougeâtre

31 1,55

665,60 665,40 21 1,05

665,40 664,20 29 1,45



1 0,05

661,20 660,00 35 1,75



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXI

660,00 658,80 43 2,15

658,80 657,60 74 3,7

657,60 656,40 100 5

Exemple de route coloniale pour illustrer l’argument de la vieillesse des routes du Cameroun,

région du Centre.

Figure 42. Poste centrale Yaoundé, 2015

Figure 41. Poste centrale Yaoundé, 1966



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXII

Figure 43. Vue aérienne début de bouchon Poste centrale Yaoundé

Tableau 44. Répartition de la population des régions du Cameroun (3ieme

RGPH, 2010)

Carte 6. Population par département au Centre Cameroun (Rapport MINEPAT, 2010)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXIII

Figure 44. Schéma d'implantation réel des essais sur la zone marécageuse PK3+160 au PK3+380

(BIG)



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXIV

Tableau 45. Proposition BIG d'essais en fonctions de problèmes géotechniques

Sond

ages

car

otté

s

Sond

ages

pre

ssio

mét

riqu

es

Sond

ages

pén

étro

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riqu

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Prél

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sol

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meu

bles

Sond

ages

sci

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Pros

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ique

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port

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Rési

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com

pres

sibi

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Cisa

illem

ent r

ectil

igne

à la

boi

te

Form

ulat

ion

sol-c

imen

t et/

ou b

éton

de

sol

Reconnaissance des sols de

plateforme et d'assise de remblais

Fondation des ouvrages d'art

Zones marécageuses

Zones de grands déblais

Recherche d'emprunts

Profils en long géotechnique

Carrières rocheuses

Amélioration des propriétés des

graveleux latéritiques

Essais in situ Essais de laboratoire



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXV

ANNEXE 05 : Photographies de matériels d’étude

Photo 1. Tamis pour analyse granulométrique

Photo 2. Appareil de Casagrande

Photo 3. Becher pour essai de poids spécifique

Photo 4. Echantillonneur pour quartage

Photo 5. Quartage manuel d'un prélèvement

Photo 6. Etuve réglable



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXVI

Photo 7. Appareil Œdométrique

Photo 8. Scissomètre GEONOR Model T160SPI

Photo 9. Tarière Manuelle

Photo 10. Pressiomètre Menard

Photo 11. Sondage Carotté

Photo 12. Echantillons recueillis en carottes



Mémoire de M. ESSONO Joseph Franklin M2 GC-ROA Page LXXXVII

Photo 13. Pénétromètre Dynamique Lourd

Photo 14. Matériels de prise d'échantillon: Tares et gamelles

Photo 15. Matériels de pesée: balances

Photo 16. Boite de cisaillement rectiligne

de Casagrande

Photo 17. Masses de chargement pour essais

Photo 18. Matériels de manipulation d'échantillon

(malaxage, découpage etc.)

ETUDE GEOTECHNIQUE DE L’AUTOROUTE YAOUNDE-NSIMALEN

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