Le module : « REALISATION DES ESSAIS DES SOLS IN SITU ET EN LABORATOIRE », s’apprend pendant 84 heures

PRESENTATION DU MODULE

Ce module est conçu autour du processus de la construction de bâtiments. Les thèmes développés recouvrent à la fois des méthodes des essais des sols in situ, des méthodes des essais des sols en laboratoire et la manière d’interprétation des résultats pour les travaux sur chantier.

L’importance des grandes étapes de déroulement des activités d’apprentissage des «Réalisation des essais des sols in situ et en laboratoire», est de connaître le but et les objectifs suivantes :

• Savoir les types des roches et des sols ;

• Identifier les types des sols d’après leurs caractéristiques ;

• Comprendre l’importance des essais des sols pour les bâtiments ;

• Maîtriser les règles d’exécution des essais des sols ;

• Etre conscient des effets des charges d’un ouvrage sur le sol ;

• Gérer et organiser les essais des sols sur un chantier.

Durée : 64heures

• Théorie = 22 heures,

• Pratique = 40 heures,

• Evaluation = 2 heures.

MODULE N° 13 :

REALISATION DES ESSAIS EN LABORATOIRE

ET IN SITU DES SOLS

I. RESUME THEORIQUE

I. 1. TYPES DES ROCHES ET SOLS

1. A. Généralités :

Définitions : La géotechnique est l’étude des propriétés physiques, hydrauliques et mécaniques des sols et des méthodes de calcul permettant de prévoir leur comportement sous l’action de l’eau et des charges, en vue de leur application à la construction.

La mécanique des sols étudie les déformations sous charge et la résistance à la rupture des matériaux naturels, sur échantillons, mais surtout en place et en masse. Cette discipline est du ressort du géotechnicien, qui doit répondre aux demandés de l’ingénieur civil.

Les désordres, même mineurs, touchant les fondations d’une construction

sont toujours graves car ils mettent en cause la pérennité de l’ouvrage. Les confortations rendues nécessaires ultérieurement, notamment les reprises en sous-œuvre, sont des travaux compliqués, délicats et onéreux. Si le constructeur contemporain est totalement conscient de l’importance de la connaissance du sol de fondation, alors la géotechnique devient un outil nécessaire toujours dans son activité.

• Historique de la géotechnique :

en 1773, Charles Augustin Coulomb a énoncé pour la première fois la loi définissant la résistance au cisèlement des sols,

en 1832, Moreau a fondé des bâtiments dans les sols vaseux du port du Bayonne sur des puits de sable qui réduisaient fortement les tassements,

en 1846, Alexandre Collin invente un appareil de cisaillement avec lequel il expérimente activement les argiles et il met en évidence à la fois la notion de cohésion et l’influence déterminante de la tenure en eau,

au Venise, dans les terrains limoneux de la lagune on battait des longs pieux jointifs en bois pour constituer un caisson monolithique sur le toit duquel on pouvait asseoir les bâtiments plus lourds,

en 1925, l’ingénieur viennois Terzaghi a engagé la mécanique des sols sur une voie réaliste et efficace. Confronté aux difficiles problèmes de fondation dans les limons du Danube, il comprit que seule l’expérimentation, même imparfaite, permettrait d’expliquer le comportement sous charge des matériaux naturels et que toute loi devait prendre appui sur des résultats d’essais, en même temps que sur l’observation des ouvrages construits,

- aujourd’hui les règles de la construction sont devenues strictes et contraignantes. Avant le début des travaux toutes les données du projet doivent être définies, tout doit être expliquer par le détaille, parce que chaque différence avec le devis ou le calendrier entraîne des protestations et souvent l’intervention des juristes.

De lors, il est devenu impossible, sous peine de prendre des risques graves, de s’en remettre au hasard, à l’improvisation ou à l’approximation, notamment en ce qui concerne les difficultés à attendre du terrain d’assise de la future construction.

• Buts visés :

Avant d’entreprendre l’étude d’un projet de construction et afin de pouvoir décider du mode de fondation approprié qui assurera la stabilité de l’ouvrage, tout en étant le plus économique, il est indispensable pour le Maître d’œuvre de connaître les suivantes aspects :

a) La nature les caractéristiques physiques et mécaniques des couches de terrains en présence, c’est-à-dire leur constitution et leur consistance ; cela permettra de déterminer leur force portante et le constructeur sera éclairé sur le tenue des terres au cours des fouilles.

b) Leur superposition et leur inclinaison éventuelle (pendage), la présence des couches plus ou moins imperméables pouvant entraîner des risques de glissement, il s’agit donc de dresser la coupe géologique plus exacte possible du sol intéressé.

c) Leur épaisseur et la régularité des couches afin que la transmission et la résorption des efforts soient assurées dans les meilleures conditions ; cela permettra d’évaluer le degré de tassement à craindre éventuellement.

d) Les nappes d’eau éventuelles qu’il faudra traverser pour atteindre le bon sol et en particulier la détermination de leur niveau de stabilisation, leur régime, leur chimique, afin de prévoir le mode d’étanchéité des parties enterrées de l’ouvrage, et pour le constructeur l’importance des épuisements. De plus, le taux de résistance du sol varie avec son degré d’humidité.

Il ne faut pas oublier que Maître d’œuvre et Entrepreneur ont leur responsabilité engagée pendant 10 ans, en ce qui concerne tout dommage survenant à l’ouvrage qui serait imputable à un vice du sol d’assise de la construction concernée.

1. B. Roches – âge et origine :

Définitions: dans le langage géotechnique, la roche est une formation géologique dure, ayant des éléments fortement soudés entre eux. De ce point de vue, les roches et les massifs rocheux constitués sont pour le constructeur, des terrains des choix pour la fondation des ouvrages.

Par opposition, les sols sont des formations meubles, de consolidation faible, voire nulle et dont les caractéristiques mécaniques sont médiocres.

• Au niveau génétique, un sol peut être envisage de deux manières :

comme produit d’altération physique et/ou chimique, d’une roche consolidée préexistante ;

comme un sédiment, c’est-à-dire comme une formation non encore consolidée, par exemple un sable ou une vase ;

• On divise l’histoire géologique en ères, elles-mêmes divisées en systèmes :

 L’ère précambrienne – a un âge de plus 4.55 millions d’années ;

 L’ère primaire (ou paléozoïque) – a les systèmes : - carbonifère,

- dévonien,

- silurien,

- cabrien,

et un âge de 350 millions d’années ;

L’ère secondaire (ou mésozoïque) – a les systèmes : - crétacique,

- jurassique,

- triasique,

et un âge à tour de 140 millions d’années ;

L’ère tertiaire (ou cénozoïque) - qui a les systèmes : - néogène,

- exogène,

et un âge de 65 millions d’années ;

L’ère quaternaire – qui a les systèmes : - holocène,

- pléistocène,

- villafranchien,

et un âge de 2.5 millions d’années ;

Avec l’aide des isotopes on peut évaluer l’âge d’une roche comme ça :

jusqu’à 50.000 ans avec la proportion de carbone 14 ;

jusqu’à 250.000 ans avec uranium ;

jusqu’à 400.000 ans avec le potassium ;

au-delà avec l’argon .

• On reconnaît classiquement trois origines possibles aux roches de l’écorce

terrestre :

Les roches magmatiques – qui proviennent de la cristallisation d’un magma de haute température, dont le facteur déterminant est la vitesse de cristallisation ; ce sont des roches d’origine profonde ;

Les roches métamorphiques – qui la conséquence de la transformation des roches sédimentaires ou magmatiques sous l’effet de température élevées, de fortes pressions et/ou d’apports chimiques d’origine profonde ;

Les roches sédimentaires – sont le résultat du dépôt dans des milieux aqueux (mer, laque, lagune, etc.) de sédiments varient ; ce sont des roches d’origine superficielle.

I. 1. C. Les roches magmatiques

Définition : les roches magmatiques sont des roches issues de la cristallisation complète ou partielle d’un magma profond et pour cette raison, on les appelle : roches endogènes, cristallines, plutonique, ignées, éruptives, etc.

• Le magma – est un mélange hétérogène de substances minérales fondues et de gaz, contenant potentiellement tous les minéraux de la roche à laquelle il pourra donner naissance.

La destinée normale d’un magma est de cristalliser en donnant naissance à des roches magmatiques. Donc pour se refroidir, un magma d’origine profond doit montrer vers la surface, au travers de la lithosphère et c’est au cours de cette ascension que l’abaissement graduel de sa température va provoquer la cristallisation progressive des divers minéraux, dans l’ordre inverse de leur température de fusion.

Le nom qui est attribué à une roche magmatique est fonction de deux paramètres principaux :

sa composition minéralogique,

sa structure.

Le métré

1.1 Le « métré »
L’art du "métré" a toujours été inséparable de "l’acte de construire".
En effet, il n’est pas d’ouvrage qui n’ait été construit sans qu’on ne se soit préoccupé de sa qualité, des
quantités et des coûts des différents travaux à réaliser.
Le "métré" consiste donc à analyser qualitativement et quantitativement l’ensemble des travaux
nécessaires à la réalisation des projets afin de pouvoir, en fin de compte, en déterminer le prix.
Nous noterons que le "métré" est directement lié aux différentes technologies, puisqu’il s’appuie sur une
connaissance approfondie des matériaux, de leurs mises en oeuvre, ainsi que de la manière dont les travaux
sont conduits.
Ces études nécessitent des qualités diverses :
- Scientifiques, pour les connaissances mathématiques de base des calculs des quantités et de l’étude
de prix.
- Techniques, par la connaissance des matériels et matériaux ainsi que leurs conditions d'emploi et de
mise en oeuvre.
- Pratiques, par les qualités d'observation et de déduction nécessaires au choix des quantités.
- Rigueur, pour l’établissement des prix de vente unitaires hors taxes des ouvrages élémentaires.
1.2 Les métreurs / T.E.C (Techniciens Economistes de la Construction)
Héritiers des géomètres Egyptiens, des arpenteurs Romains, et des toiseurs du grand siècle, les métreurs
sont des techniciens du bâtiment (et des T.P.) spécialisés en matière d’économie de la construction.
Analystes, statisticiens, principalement en matière de prescription de travaux et de coût de la construction,
ils sont aussi étroitement concernés par la gestion et l’économie des chantiers et des entreprises.
Il en existe quatre grandes catégories :
- Les "métreurs libéraux", qui louent leurs services aux différents acteurs de l’acte de construire
(maîtres d’ouvrages, maîtres d’oeuvres, entrepreneurs...etc).
Entrent dans cette catégorie ceux qui possèdent un cabinet comme ceux qui y sont salariés.
- Les "métreurs d’entreprises", salariés des entreprises.
- Les "vérificateurs" d’administrations ou de grandes entreprises privées.
- Les "assistants de concepteurs", métreurs salariés ou associés avec les architectes ou les bureaux
d’études architecturaux.
Les deux premières catégories sont les plus importantes en nombre.
Les rôles des T.E.C. et les tâches respectives qu’ils ont à accomplir sont très variables. Nous noterons
qu’elles se situent à tous les stades de l’acte de construire, qu’elles sont très variées.

Video trompe l'oeil

 

BASES DU BÉTON ARMÉ

Définitions
Le béton est un mélange dans des proportions préétablies de liant (ciment), avec des granulats
(sable, gravier, pierrailles) et de l'eau.
Le béton armé peut être défini comme l'enrobage par du béton, d’aciers disposés
judicieusement. Ces aciers sont appelés armatures. On distingue les armatures longitudinales
disposées suivant l'axe longitudinal de la pièce, des armatures transversales disposées dans des
plans perpendiculaires à l'axe de la pièce

_Historique du Béton armé 


C'est en 1848 que LAMBOT imagina d'associer des barres d'acier et du béton de ciment pour
réaliser une barque (exposition universelle de 1855).
Quelques années plus tard, J MONIER, un jardinier de Versailles utilisera un procédé
analogue pour fabriquer des caisses pour fleurs. On lui attribue l'invention du BA qui a ensuite été
exploité en Allemagne par l'entreprise MONIER BETON BRAU (brevet déposé en 1868).
Ensuite HENNEBIQUE met au point les bases de calcul pour son utilisation rationnelle mais
il faudra attendre 1897 pour que RABUT professe le premier cours de BA à l'ENPC.
Auparavant, en 1891, COIGNET utilisa des poutres BA préfabriquées pour la construction
d'un immeuble.
En 1906 parait la première réglementation s'appuyant sur une méthode de calcul dite aux
contraintes admissibles. La circulaire de 1906 sera remplacée par les règles BA45 puis BA60,
BA68, BAEL80, BAEL83, BAEL90 et enfin BAEL91. Actuellement les règles EUROCODES sont
en phase de démarrage.
Le béton armé ne repose pas toujours sur des théories scientifiques. Les formules de calcul et
les nombreux coefficients utilisés ont souvent un caractère empirique mais il est essentiel qu'ils
aient été fixés à la suite de nombreux essais et que les résultats de calcul soient conformes à
l'expérience.
Jusqu'en 1980, le béton armé a été calculé par la méthode dite aux contraintes admissibles.
Ces contraintes admissibles étaient définies sur la base des contraintes de rupture ou de limite
élastique des matériaux et ensuite on les multipliait par un coefficient de sécurité. Le coefficient de
sécurité pris sur le béton est longtemps resté égal à 28% de la limite de rupture à 90 jours, le
coefficient de sécurité de l'acier à 60% de sa limite élastique.
Il suffisait ensuite de calculer les contraintes dans l'acier et le béton sous l'effet le plus
défavorable des charges et de vérifier que l'on ne dépassait pas ces contraintes admissibles.
Dorénavant cette notion de la sécurité a évolué et l'on cherche à prendre en compte tous les
facteurs d'insécurité séparément, comme par exemple :
- la résistance intrinsèque des matériaux,
- la valeur la plus probable des charges permanentes et des charges variables,
- l'aspect favorable ou défavorable de ces actions,
- les approximations de calcul des sollicitations (efforts tranchants, moments fléchissants...),
- les défauts géométriques des matériaux et de leur position,
- la fissuration.
Nous calculerons les structures en béton armé à l'aide des règlements aux états limites : le
BAEL91 (Béton Armé aux États Limites).

Cours de Béton armé en Arab

Études en béton armé en arabe de prendre avantage cliquez sur ce lien

  http://filaty.com/f/1104/91458/Beton_arm%C3%A9_-_lkhrsana_al-mslha.pdf.html

Millénaire - Printemps / Spring 2010 (Le Millénaire construction site, Paris, France)

INSTRUCTION TECHNIQUE RELATIVE AUX RESEAUX D’ASSAINISSEMENT DES AGGLOMERATIONS

1. CHAPITRE 1 CONCEPTION GENERALE
1.1 DEFINITION.
L'assainissement des agglomérations, au sens où l'entend la présente instruction a pour objet
d'assurer l'évacuation de l'ensemble des eaux pluviales et usées ainsi que leur rejet dans les
exutoires naturels sous des modes compatibles avec les exigences de la santé publique et de
l'environnement.
1.2 CONTRAINTES GENERALES.
La circulaire du ministère de la santé du 10 juin 1976 1 sur l'assainissement des
agglomérations et la protection sanitaire des milieux récepteurs donne des instructions
détaillées répondant aux préoccupations d'ordre sanitaire et à la nécessité de sauvegarder le
milieu naturel.
Les eaux pluviales doivent être évacuées pour limiter la submersion des zones urbanisées. Les
eaux usées doivent être évacuées sans stagnation loin des habitations car les déchets qu'elles
contiennent sont susceptibles de donner naissance à des nuisances ou même engendrer des
épidémies ; les eaux rejetées doivent satisfaire aux objectifs fixés pour le maintien et
l'amélioration de la qualité des milieux naturels récepteurs.
A ce sujet il est rappelé que les eaux pluviales sont susceptibles d'acheminer un poids
important de pollution.
1.2.0 L'objectif de qualité.
La loi du 16 décembre 1964, en son article 3, paragraphe 5, a prévu que seront fixés d'une part
les spécifications techniques et les « critères physiques, chimiques, biologiques et
bactériologiques auxquels les cours d'eau, sections de cours d'eau, canaux, lacs ou étangs,
devront répondre, notamment pour les prises d'eau assurant l'alimentation des populations, et
d'autre part le délai dans lequel la qualité de chaque milieu récepteur devra être améliorée
pour satisfaire ou concilier les intérêts définis à l'article 1er de la loi »2 .
Ces intérêts sont l'alimentation en eau potable des populations, les besoins de l'agriculture, de
l'industrie et des transports, la protection de la santé publique, la sauvegarde de l'équilibre
biologique et hydraulique des milieux récepteurs, le développement des loisirs.
Pour satisfaire à ces obligations, les propriétaires d'installations de déversement existant
antérieurement à la publication du décret ci-dessus, devront prendre toutes dispositions pour
que leurs effluents permettent la satisfaction de l'objectif, ou des objectifs ci-dessus
mentionnés.
1 Parue au JO (N.C.) du 21 août 1976. Tirage N° 76.200
2 Un décret de ce type a déjà été pris pour le bassin de la Vire et d'autres textes sont en
préparation. Même en l'absence du décret d'objectifs c'est cependant en fonction des usages et
des intérêts que le milieu a vocation à satisfaire que doivent être accordées les autorisations de
rejet.
- 5 -
En conséquence, les effluents rejetés dans les cours d'eau au titre de l'assainissement des
agglomérations devront avoir des caractéristiques adaptées à l'usage qui est envisagé à l'aval
pour le milieu récepteur dont ils sont tributaires3 .
Dans les zones de proximité 4, où le temps d'écoulement entre le point de rejet et le point
d'utilisation est relativement court, les effluents devront subir une épuration renforcée.
En définitive, pour le choix du point de rejet on devra donc, avant toute décision, porter une
attention toute particulière au milieu qui devra recevoir après épuration les eaux collectées. Il
se peut que, dans certaines circonstances, la nature de l'objectif affecté au milieu récepteur
soit d'un niveau trop élevé pour permettre d'y écouler des eaux usées, épurées même après
traitement complémentaire. Il conviendra donc, en l'espèce, de déplacer le futur point de rejet.
En cas d'impossibilité, il faudra saisir le service chargé de la police des eaux en vue
d'envisager la modification du niveau de l'objectif assigné au milieu récepteur et de suivre la
procédure de conciliation de tous les intérêts en cause qui a été utilisée pour la fixation des
objectifs de qualité des eaux superficielles.
1.2.1 Les problèmes épidémiologiques et sanitaires.
Schématiquement, trois stades sont à considérer :
• l'évacuation rapide hors de l'habitat des eaux usées;
• leur transport dans des conditions d'hygiène suffisantes à travers le réseau de collecte;
• le traitement dans des installations d'épuration.
L'évacuation à l'intérieur des immeubles doit être établie en conformité avec le règlement
sanitaire. Le réseau publie de transport constitue un milieu contaminé et, en particulier, il
permet la multiplication des rats et la pullulation des moustiques, agents intermédiaires de
propagation de certaines épidémies. Cette position spéciale au regard de l'hygiène implique
pour la défense de l'environnement des interventions systématiques en matière de dératisation
et de désinsectisation, au niveau antilarvaire comme sur les moustiques adultes, interventions
qui posent des problèmes pour l'exploitation des réseaux d'eaux usées.
Au niveau du traitement, un sous-dimensionnement des appareils épuratoires peut provoquer
un fonctionnement anaérobie des systèmes et causer une gêne pour le voisinage à la fois par
des odeurs pestilentielles et par l'apparition de parasites.
Enfin, si l'épuration est réalisée par l'épandage agricole des eaux il convient de se référer à la
circulaire du 10 juin 1976 relative à l'assainissement des agglomérations et à la protection
sanitaire des milieux récepteurs.
1.3 DEFINITION DES DIVERS SYSTEMES D’EVACUATION DES EAUX USEES
ET DES EAUX PLUVIALES.
3 Actuellement, sont en préparation les grilles de qualité requise pour les eaux correspondant à
chaque usage
4Au sens de la circulaire du 10 juin 1976 relative à l'assainissement des agglomérations et à la
protection sanitaire des milieux récepteurs.
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1.3.0 Systèmes fondamentaux.
Les réseaux correspondants sont à écoulement libre mais peuvent comporter certaines sections
en charge. On distingue :
Système séparatif.
Il consiste à réserver un réseau à l'évacuation des eaux usées domestiques 5 et, sous certaines
réserves, de certains effluents industriels alors que l'évacuation de toutes les eaux météoriques
est assurée par un autre réseau.
Système unitaire.
L'évacuation de l'ensemble des eaux usées et pluviales est assurée par un seul réseau
généralement pourvu de déversoirs permettant en cas d'orage le rejet direct, par surverse,
d'une partie des eaux dans le milieu naturel.
Système mixte.
On appelle communément système mixte un réseau constitué suivant les zones en partie en
système unitaire et en partie en système séparatif.
1.3.1 Système pseudo-séparatif.
L'usage a prévalu de désigner sous ce vocable des réseaux séparatifs où le réseau d'eaux usées
peut recevoir certaines eaux pluviales provenant des propriétés riveraines.
1.3.2 Système composite.
C'est une variante du système séparatif qui prévoit, grâce à divers aménagements, une
dérivation partielle des eaux les plus polluées du réseau pluvial vers le réseau d'eaux usées en
vue de leur traitement.
1.3.3 Systèmes spéciaux.
L'usage de ces systèmes n'est à envisager que dans les cas exceptionnels, On distingue :
Système sous pression sur la totalité du parcours.
Le réseau fonctionne en charge de façon permanente sur la totalité du parcours.
Système sous dépression.
Le transport de l'effluent s'effectue par mise des canalisations en dépression.
1.4 FACTEURS INFLUANT SUR LES PROJETS D’ASSAINISSEMENT.
L'assainissement d'une agglomération est un problème trop complexe pour se prêter à une
solution uniforme et relever de règles rigides.
Il est commandé par de nombreux facteurs qui peuvent conduire à des conclusions
contradictoires entre lesquelles un compromis est à dégager.
Le responsable de la définition des ouvrages à construire doit donc analyser ces différents
facteurs qui influent sur la conception du projet.
Cette analyse conduit à étudier

Bases De Béton armé

Atkins Lighthouse

R44R

Sur la route des bitumes

Sur la route des bitumes
On peut trouver le bitume à l‘état naturel mais les bitumes utilisés de nos jours pour le revêtement des routes

et certains usages industriels sont fabriqués en raffinerie à partir de qualités particulières de pétrole brut.

pas un résidu de pétrole dont l’industrie pétrolière souhaite se débarrasser à peu de frais. En réalité, pour fabriquer un bitume de qualité avec des propriétés constantes, les producteurs  sélectionnent méticuleusement un ou des bruts à bitume, objets de procédures d’homologation
internes très sévères.
Sur les 1 300 pétroles bruts référencés dans le monde, seuls 10 % sont aptes à donner des bitumes respectant les spécifications d’usage et sont appelés bruts à bitume (environ 30 sont réellement
utilisables en Europe).
Au final, le bitume est un mélange d’hydrocarbures, solides ou semi-solides, de couleur brune ou noire.Colonne de distillation d’une raffinerie
© Petroleum Economist Ltd  Échantillons de bruts extra lourds et de différents bruts synthétiques

 

 

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