Création d’un Remblai sur un Terrain Mixte

Comprendre la Création d’un Remblai sur un Terrain Mixte

Vous êtes ingénieur civil et vous travaillez sur un projet de construction d’une route qui traverse divers types de terrains.

Le projet nécessite la création d’un remblai sur un terrain mixte pour niveler la surface de la route. Le terrain en question est composé d’une combinaison de sol argileux et de gravier.

Votre tâche est de concevoir et de planifier le remblai pour assurer une fondation stable pour la route.

Pour comprendre le Calcul de Remblais et Déblais, cliquez sur le lien.

Données:

1. Longueur du remblai: 500 mètres.
2. Largeur moyenne du remblai: 10 mètres.
3. Hauteur moyenne du remblai: 2 mètres.
4. Type de sol:
   • 60% argileux avec un angle de frottement interne de 25° et une cohésion de 15 kPa.
   • 40% gravier avec un angle de frottement interne de 40° et négligeable en cohésion.
5. Densité de l’argile: 1,7 g/cm³.
6. Densité du gravier: 2,0 g/cm³.
7. Capacité portante du sol existant: 150 kPa.
8. Charge de trafic estimée: 30 kN/m².
9. Précipitations annuelles dans la région: 800 mm.

Questions:

1. Calcul de volume du remblai: Déterminez le volume total de matériaux nécessaires pour le remblai.

2. Sélection des matériaux: Choisissez le type de matériau approprié pour le remblai en considérant les propriétés du sol.

3. Analyse de stabilité: Évaluez la stabilité du remblai en calculant le facteur de sécurité contre le glissement et le tassement.

4. Drainage: Proposez un système de drainage efficace pour gérer les précipitations annuelles et prévenir l’érosion du remblai.

5. Impact environnemental: Analysez l’impact environnemental du projet de remblai, notamment en termes de perturbation du sol et de la faune locale.

Correction : Création d’un Remblai sur un Terrain Mixte

1. Calcul du volume du remblai

Pour calculer le volume nécessaire pour le remblai, nous utilisons la formule du volume d’un prisme droit :

\[ \text{V} = \text{Longueur} \times \text{Largeur} \times \text{Hauteur} \]

Substituons les valeurs données :

\[ \text{V} = 500 \, \text{m} \times 10 \, \text{m} \times 2 \, \text{m} \] \[ \text{V} = 10,000 \, \text{m}^3 \]

2. Sélection des matériaux

Le choix du matériau pour le remblai doit prendre en compte la stabilité et la capacité de drainage. Nous avons deux types de sols : argile et gravier.

• Argile : meilleure cohésion mais pauvre en drainage.
• Gravier : excellent drainage mais faible cohésion.

Recommandation : Utiliser un mélange de gravier (pour le drainage) et d’argile (pour la cohésion) tout en stabilisant le tout avec un géotextile pour séparer les couches et éviter les mélanges sous charge.

3. Analyse de stabilité

Calcul du facteur de sécurité contre le glissement :

Le facteur de sécurité (FS) est donné par :

\[ FS = \frac{\tau_{\text{rés}}}{\tau_{\text{req}}} \]

Où :

• \(\tau_{\text{rés}}\) est la résistance au cisaillement du sol.
• \(\tau_{\text{req}}\) est la contrainte de cisaillement due à la charge.

Pour l’argile :

\[ \tau_{\text{rés}} = c + \sigma’ \tan(\phi) \] \[ \tau_{\text{rés}} = 15 \, \text{kPa} + 150 \, \text{kPa} \times \tan(25^\circ) \] \[ \tau_{\text{rés}} = 15 \, \text{kPa} + 150 \, \text{kPa} \times 0.4663 \] \[ \tau_{\text{rés}} \approx 85 \, \text{kPa} \]

Pour le gravier :

\[ \tau_{\text{rés}} = \sigma’ \tan(\phi) \]
\[ \tau_{\text{rés}} = 150 \, \text{kPa} \times \tan(40^\circ) \] \[ \tau_{\text{rés}} = 150 \, \text{kPa} \times 0.8391 \] \[ \tau_{\text{rés}} \approx 126 \, \text{kPa} \]

Le facteur de sécurité global moyen peut être approximé comme une moyenne pondérée.

4. Drainage

Pour gérer les précipitations annuelles et prévenir l’érosion, un système de drainage incluant des caniveaux le long des bords du remblai et des drains sub-superficiels sera nécessaire.

5. Impact environnemental

• Perturbation du sol : Utilisation minimale du sol local pour réduire l’impact.
• Faune : Évaluation environnementale pour minimiser l’impact sur la faune locale, avec des passages fauniques si nécessaire.

Conclusion

Ce projet de remblai sur un terrain mixte nécessite une planification minutieuse pour assurer la stabilité, le drainage efficace, et minimiser l’impact environnemental.

Les calculs montrent que l’utilisation d’un mélange de matériaux et de systèmes de drainage appropriés peut répondre aux exigences de la charge et des conditions météorologiques, tout en respectant les normes environnementales.

Création d’un Remblai sur un Terrain Mixte

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