INVESTIGATIONS GÉOTECHNIQUES ET DIMENSIONNEMENT DES FONDATIONS DU PONT DU PK23 + 325 AU PK23 + 335

Dans le cadre de la construction d’un pont de l’autoroute AIBD-Mbour-Thiès, sur la rivière Somone, du PK 23+325 au PK 23+335, des études géotechniques ont été réalisées pour dimensionner les fondations du pont, en situant leur profondeur d’ancrage. Deux campagnes d’investigations géotechniques ont été effectuées sur le site. Pour chacune de ces campagnes, des sondages carottés et pressiométriques ont été exécutés afin de déterminer les caractéristiques des terrains en place.

Sondages carottés et pressiométriques

Au niveau de la culée vers Dakar (PK 23+325), GEOTEC-Afrique a réalisé (figure 12) :- deux (02) sondages carottés (NF P 94-116) jusqu’à 15 m de profondeur afin de prélever des échantillons pour les essais de laboratoire et de réaliser la coupe synthétique des terrains traversés ; – deux (02) sondages pressiométriques (NF P 94-110) de 15 m de profondeur, afin de définir la nature pétrographique des terrains et de mesurer la pression limite (pl*) et le module pressiométrique (E) ; 3.1.1.1 Sondages carottés Le principe des sondages carottés (NF P94-116) est de découper un cylindre de terrain le plus intact possible afin de faire des observations et d’exécuter des essais sur les échantillons représentatifs. Le découpage des terrains peut être fait par fonçage ou battage (carottier poinçonneur) ou par rotation (carottier rotatif). Un carottier rotatif a été utilisé dans le cadre de cette étude. L’essai pressiométrique de type Ménard (NF P94-110) est un essai de déformation du terrain en place effectué grâce à une sonde cylindrique dilatable radialement introduite dans un forage (figure 13). Cet essai est praticable dans tous les types de sols et de roches et c’est le seul essai fournissant à la fois un critère de rupture et un critère de déformabilité du sol. Il permet d’obtenir une courbe de variation des déformations volumétriques du sol en fonction de la contrainte appliquée, et de définir une relation contrainte-déformation du sol en place dans l’hypothèse d’une déformation plane.

A l’emplacement de l’ouvrage, trois (3) sondages pressiométriques ont été effectués au niveau de la culée vers Dakar (PK 23+325), à une profondeur d’investigation allant jusqu’à 15 m afin de déterminer les caractéristiques mécaniques des sols en place. Les résultats de ces sondages pressiométriques sont récapitulés dans le tableau 1 tandis que la figure 15 montre un profil pressiométrique.

Détermination de la teneur en eau

La teneur en eau permet de déterminer la proportion pondérale de l’eau contenue dans un échantillon de sol selon la norme NF P 94-050. C’est le rapport en pourcentage du poids de l’eau évaporée lors de l’étuvage Ww sur le poids des grains solides Wd. L’étuvage s’effectue par dessiccation de l’échantillon de sol pendant 24 heures à 105 °C. La teneur en eau permet d’apprécier l’état hydrique du sol. L’analyse granulométrique est effectuée par tamisage selon la norme NF P 94-056. L’analyse granulométrique est l’opération consistant à étudier la répartition pondérale des différents grains d’un échantillon de sol. – La limite de liquidité Wl, est la teneur en eau (exprimée en %) qui correspond à une fermeture sur 1 cm après 25 chocs d’une rainure pratiquée dans l’échantillon de matériau contenu dans la coupelle. Elle correspond au passage d’un sol de l’état liquide à l’état plastique.

Essai au bleu de méthylène L’essai au bleu de méthylène (NF P18-662-9), également appelé « essai au bleu », est un essai utilisé en géotechnique pour déterminer la propreté d’un sable, d’un granulat et plus généralement d’un sol. Il permet aussi d’apprécier l’argilosité d’un sol. Le bleu de méthylène est en effet adsorbé préférentiellement par les argiles du type montmorillonite (argiles gonflantes) et les matières organiques. Les autres argiles (illites et kaolinites) sont peu sensibles au bleu. Essai de cisaillement rectiligne direct L’essai est décrit par la norme (NF P 94-071-1) et il a pour objectif de mesurer en laboratoire les caractéristiques mécaniques d’un échantillon de sol fin soumis à un cisaillement direct selon un plan imposé, à une vitesse suffisamment lente pour que la pression interstitielle u reste nulle tout au long de l’essai (figure 16). On en déduit à la rupture, la cohésion C et l’angle de frottement interne de l’échantillon de sol. Ces paramètres sont utilisés pour le dimensionnement des fondations, les calculs de vérification des coefficients de sécurité Fs à la rupture de talus et pour la détermination des actions de poussée et de butée sur les ouvrages de soutènement.