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1.8 MÉCANIQUE DES SOLS
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La capacité portante admissible d'un sol désigne la
pression unitaire maximale que les fondations peuvent
exercer verticalement ou latéralement sur le sol. En
l'absence d'analyse et d'essai géotechniques, les codes
du bâtiment peuvent autoriser l'emploi de valeurs
sécuritaires de capacité portante pour diverses classes
de sols. Les sols à capacité portante élevée présentent
peu de problèmes, mais les sols à capacité portante
peu élevée peuvent imposer le recours à un certain
type de fondations ainsi qu'une répartition très
spécifique des charges, et ils déterminent même
parfois la forme et le plan du bâtiment.
La densité des sols granuleux est un facteur essentiel
pour en établir la capacité portante. L'essai de
pénétration standard indique la densité des sols
granuleux et la consistance de quelques argiles au fond
d'un trou de sondage, selon le nombre de coups que
donne un marteau pour enfoncer un échantillonneur de
sol standard. Dans certains cas, le compactage par
cylindrage, damage ou trempage pour optimiser la
teneur en eau peut faire augmenter la densité d'un sol.
Les sols grossiers ont un pourcentage de vides relati-
vement faible et offrent un appui plus stable que le
silt ou l'argile. Les sols argileux, en particulier, sont
généralement instables parce qu'ils se contractent ou
se dilatent beaucoup à mesure que varie leur teneur en
eau. Les sols instables peuvent rendre un terrain
impropre à toute construction, à moins que n'y soit
installé un système de fondations soigneusement
conçu, donc coûteux.
La résistance au cisaillement d'un sol est sa capacité à
résister au déplacement sous l'action d'une force
externe, qui résulte surtout des effets combinés de sa
cohésion et du frottement interne. Le sol non confiné
des terrains en pente et celui des terrains plats, durant
une excavation, ont tendance à se déplacer latérale-
ment. Les sols cohésifs, tels que les sols argileux,
conservent leur résistance au cisaillement en l'absence
de confinement, tandis que les sols granuleux, tels que
les graviers, les sables et certains silts, n'exercent leur
résistance au cisaillement qu'à l'application d'une force
de confinement et se caractérisent par un angle
d'équilibre (angle de frottement effectif) relativement
faible.
La surface de la nappe phréatique est le niveau au-
dessous duquel le sol est saturé d'eau souterraine. Le
niveau de l'eau souterraine de certains terrains à bâtir
varie selon les saisons. Toute eau souterraine doit être
maintenue à l'écart des fondations pour que soit
conservée la capacité portante du sol et que soient
réduits au minimum les risques d'infiltration dans le
sous-sol du bâtiment. Par rapport aux sols fins, les sols
grossiers sont plus perméables, se drainent mieux et
sont moins susceptibles de geler.
Angle d'équilibre
(angle de frottement effectif) des remblais nus
q
Argile compacte
q
Sable sec
q
Mélange d'argile,
de silt et de sable
q
Argile saturée
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