Tassement et Consolidation d’une Fondation

Tassement et Consolidation d’une Fondation

Comprendre le Tassement et Consolidation d’une Fondation

Vous êtes ingénieur en génie civil et devez analyser le tassement potentiel d’un sol sous une nouvelle construction.

La structure prévue est un petit immeuble de bureaux avec des fondations superficielles.

Données

  • Type de sol : Argile saturée
  • Épaisseur de la couche d’argile (H) : 6 m
  • Largeur de la fondation (B) : 15 m
  • Longueur de la fondation (L) : 20 m
  • Charge due à la structure (Q) : 5000 kN
  • Coefficient de consolidation (Cv) : 1.2 m\textsuperscript{2}/an
  • Indice de compression (Cc) : 0.2
  • Indice de gonflement (Cs) : 0.05
    \item Pression de pré-consolidation (\sigma'_p) : 150 kPa
  • Pression initiale effective (\sigma'_0) : 100 kPa

Consignes

1. Calcul de la contrainte additionnelle due à la charge (\Delta \sigma) :
Utiliser la théorie de Boussinesq pour estimer la contrainte additionnelle au centre de la couche d’argile.

2. Calcul du tassement primaire (S_p)

3. Estimation du temps pour atteindre 90% de consolidation (T_{90}) :

4. Analyse :
Discuter des implications des résultats pour la conception de la fondation. Suggérer des méthodes pour réduire le tassement si nécessaire.

Correction : Tassement et Consolidation d’une Fondation

1. Calcul de la contrainte additionnelle due à la charge (\Delta \sigma)

Formule utilisée :

    \[\Delta \sigma = \frac{Q}{B \times L}\]

Substitution des valeurs :

    \[\Delta \sigma = \frac{5000}{15 \times 20} = 16.67 \, \text{kPa}\]

2. Calcul du tassement primaire (S_p)

Formule utilisée :

    \[S_p = \frac{H \cdot C_c \cdot \ln\left(\frac{\sigma'_0 + \Delta \sigma}{\sigma'_0}\right)}{1 + e_0}\]

Substitution des valeurs :

    \[S_p = \frac{6 \times 0.2 \times \ln\left(\frac{100 + 16.67}{100}\right)}{1 + 0.5} \]

    \[ S_p = 0.123 \, \text{mètres}\]

3. Estimation du temps pour atteindre 90% de consolidation (T_{90})

Formule utilisée :

    \[T_{90} = \frac{H^2}{C_v} \times T_{\text{factor}}\]

Substitution des valeurs avec un facteur de temps typique (T_{\text{factor}} = 0.848) :

    \[T_{90} = \frac{6^2}{1.2} \times 0.848 \]

    \[ T_{90}= 25.44 \, \text{années}\]

Résultats

  • La contrainte additionnelle due à la charge de la construction est de 16.67 kPa.
  • Le tassement primaire prévu est de 0.123 mètres (ou 123 mm).
  • Le temps estimé pour atteindre 90% de consolidation sous la charge appliquée est d’environ 25.44 ans.

Ces résultats indiquent un tassement significatif sur une période relativement longue, ce qui peut nécessiter des considérations de conception spécifiques pour les fondations de l’immeuble de bureaux, comme un renforcement ou une modification de la méthode de construction pour réduire le tassement.

Tassement et Consolidation d’une Fondation

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