Propriétés hydrauliques et mécaniques des sols non saturés

Hydraulic and mechanical properties of non saturated soils

Laboratoire de Mécanique des Sols Université de Constantine et Institut de Construction Bucarest, Roumanie , France

Résumé

L'élément essentiel qui conditionne les propriétés des sols non saturés est l'existence d’une pression interstitielle négative (succion), due à l'interaction entre les trois phases constituant le sol, qui caractérise la capacité de rétention de ce corps hydrophile.

Dans la première partie de l'exposé sont présentés les résultats des recherches concernant la capacité de rétention de l'eau par les sols et notamment les méthodes utilisées pour établir la courbe de rétention, son expression analytique, les transferts d’énergie liés aux mouillages-séchages, l'utilisation de la courbe de rétention pour prévoir les effets des différents procédés d'assèchement.

La deuxième partie est consacrée à l'influence de la succion sur les mouvements de l'eau dans les sols non-saturés : l'infiltration, le drainage, l'ascension capillaire, la migration de l'eau vers les racines des plantes, les méthodes pour prévoir la distribution d'équilibre de la teneur en eau sous les revêtements imperméables.

Pour les sols non saturés, pour lesquels II n'existe pas de correspondance univoque entre l’état de serrage et l’état d’humidité caractéristique, pour les sols saturés, les propriétés sont conditionnées en même temps par la porosité ainsi que par la teneur en eau. Pour cette raison, on présente dans la dernière partie de l'exposé la méthodologie pour l'étude de l'influence de ces deux paramètres sur les propriétés hydrauliques (succion, perméabilité) et mécaniques (résistance à la compression simple, résistance au cisaillement et paramètres O et c. module de déformation, etc.) des sols non saturés.

Abstract

The essential element which influences the properties of non saturated soils is the existence of negative pore pressure (suction) due to the interaction between the three phases constituting the soil, which characterizes the retention capacity of this hydrophilous body.

In the first part of the report the author presents research results concerning the water retention capacity of soils and especially methods used to define the retention curve, its analytical expression, energy tranfers linked to wetting-drying, the use of the retention curve to forecast the effects of different drying processes.

The second part is devoted to the influence of suction on the movements of water in non-saturated soils: seepage, drainage, moisture rising by capillarity, migration of water towards the roots of plants, methods to forecast the equilibrium distribution of water content under waterproofing coating.

For non saturated soils for which there is no univocal correlation between the state of compaction and the state of humidity, characteristic for saturated soils, the properties are influenced at the same time by the porosity and the water content. For this reason the final section of the paper outlines the methodology for research on the influence of these two parameters on hydraulic properties (suction, permeability) and mechanical properties (compressive strength, shear strength and Φ and c parameters, deformation modulus, etc.) of non saturated soils.