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Évaluation du risque de liquéfaction de la fondation d'un barrage en terre à partir d'essais in situ

M.R. ELOUNI I. GUETTAYA

Departement de Génie rural IN AT - Tunis 43, avenue Charles-Nicolle 10(12 Tunis, Tunisie

O. PLE

Université Joseph-Fourier, 3SR, G-INP CNRS UMR 5521 BP 5338041 Grenoble Cedex 9, FranceRésumé

La liquéfaction des sols est un risque majeur pour les ouvrages construits ou fondés sur des terrains sableux et saturés. L'étude proposée s'inscrit dans cette catégorie. Elle est appliquée à la fondation d'un barrage en terre dont le sol est formé essentiellement de couches de sables saturées. L'ouvrage étant situé dans une zone sismique, il convient donc de s'intéresser au comportement des sols de la fondation du barrage vis- à-vis du risque de liquéfaction. Ce risque était d'ailleurs à l'origine d'une opération de traitement de la fondation par vibrocompactage. Le présent article vise à évaluer le potentiel de liquéfaction de la fondation du barrage. Le travail porte sur l'exploitation des résultats des essais SPT (Standard Pénétration Test) et CPT (Cone Pénétration Test) effectués avant et après densification du sol par vibrocompactage. Les résultats obtenus ont permis de confirmer l'efficacité du vibrocompactage. Cette étude peut servir de base à d'autres analyses effectuées dans les mêmes conditions.

Mots-clés : sable lâche, liquéfaction, SPT, CPT, vibrocompactage, barrage en terre.

Evaluation of liquefaction risk

of an earth dam foundation using in situ testsAbstract

Soil liquefaction is a major risk for the design of earth structure built on sandy soils. This paper deals with the study of an earth dam foundation composed of saturated sand layers. Because the dam is located in a seismic area, the verification of liquefaction risk related to the dam and its foundation is recommended. To eliminate the potential risk of liquefaction especially for the soil

foundation, a vibrocompaction treatment has been executed. In this paper, we present the interpretation of the Standard Penetration Test (SPT) and the Cone Penetration Test (CPT) results before and after soil densification. The exploitation of thesis results confirmed the efficiency of the vibrocompaction technique. This study can be used for other analysis realized in the same conditions. Key words: loose sand, liquefaction, SPT, CPT, vibrocompaction, earth dam.11 REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE N° 143 T trimestre 2013 1

Introduction

La liquéfaction des sables constitue l'un des phénomènes les plus importants et complexes de la dynamique des sols lâches. Dans des zones fortement sismiques, ce phénomène est responsable de dommages excessifs au niveau des fondations des ouvrages. Historiquement, les répercussions majeures, occasionnées en 1964 par le séisme de Nigata au Japon, ont stimulé plusieurs recherches pour appréhender le risque de liquéfaction et évaluer ses conséquences en fonction d'une intensité sismique donnée (Seed, 1971 ; Robertson & Wride, 1998 ; Boulanger & Idriss, 2008 ; Moss MNeT,b 2006). Ainsi, plusieurs approches et critères empiriques ont été développés afin d'analyser le potentiel de liquéfaction d'un sol en se basant, en particulier, sur des résultats d'essais Gr éGNt,

Au Nord-Ouest de la Tunisie, le barrage Sidi El Bar- rak présente une fondation nettement envahies par des dépôts sableux perméables. A cet endroit, le risque sismique peut causer la liquéfaction des sables de l'ouvrage. C'est pourquoi, il est important de caractériser la susceptibilité du sol à la liquéfaction. Ainsi, le risque pourra être maîtrisé et la fondation sera qualifiée. Cette étude explicitera, dans un premier temps par une présentation générale, la structure géologique et géotechnique de l'ouvrage de référence. Dans un deuxième temps, l'évaluation du potentiel de liquéfaction du sol sera effectuée à partir de l'analyse des résultats des essais Gr éGNt avant et après vibrocompactage. Enfin, un diagnostic de la fondation du barrage Sidi El Barrak sera présenté.

2

Présentation du site

Le barrage Sidi El Barrak est implanté sur l'oued Zouarâa à 15 km de la région de Nefza et à 20 km de la ville de Tabarka (Fig. 1). Le bassin versant couvreune superficie de 896 km2 et reçoit un apport annuel

de l'ordre de 260 millions de m3 d'eau. En créant une réserve de 264 millions de m3, le barrage joue donc un rôle prépondérant dans la gestion des ressources en eau du pays.

Le barrage Sidi El Barrak est un ouvrage en terre caractérisé par une hauteur maximale de 28 m et une longueur en crête égale à 595 m. Il s'agit d'une digue compactée et hétérogène dont la recharge amont est formée par un matériau argileux et la recharge aval est constituée par des sables provenant des fouilles de l'évacuateur de crues. De plus, il faut indiquer que dans le cas du barrage Sidi El Barrak, une paroi plastique a été mise en place afin de réduire les pertes par infiltration et d'éviter la manifestation des phénomènes d'érosion interne. Son ancrage a été fait dans le substratum marneux à une profondeur allant jusqu'à 34 m pour une épaisseur de 80 cm.

RContexte géologique du site

La synthèse des résultats de la compagne géologique a permis de préciser la structure complexe de la fondation du barrage Sidi El Barrak. En effet, elle renferme des horizons perméables répartis aussi bien en surface qu'en profondeur et en contact direct avec d'autres niveaux de perméabilité plus faible. Ceux- ci peuvent subir parfois une variation des faciès de l'amont vers l'aval et d'une rive à l'autre. D'une façon générale, les formations géologiques affleurantes se sont essentiellement formées au Paléogène, au Néogène et au Quaternaire. La rive gauche est constituée par des sables graveleux miopliocènes, de plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur, reposant sur des terrains de l'oligocène. Ils sont recouverts par des sables dunaires éoliens plus au moins grésifiés et perméables. Le fond de la vallée est occupé par des terrains quaternaires recouverts par des sables alluvionnaires de 12 à 15 m de profondeur. A noter que l'ensemble de la fondation est subdivisé en sept groupes de terrains :

Localisation du barrage Sidi El Barrak et description de ses composantes. Location of Sidi El Barrak dam and description of its components.12 REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE N° 1432er trimestre 2013

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REVUE FRANÇAISE DE G:OTECHNIQUE Ns edrimf uf-Pmpufm icer FIG 5

Maillage triangulaire traité par vibrocompactage et photo du vibrocompacteur.Triangular mesh treated by vibrocompaction and the photo of the vibrocompactor.

tats des essais SPT sont disponibles dans les mailles

désignées par C2, C4 et D4. La maille C2 est localisée à la rive gauche de l'ouvrage où on note une dominance des sables éoliens alors que les mailles C4 et D4 se situent au lit de l'oued qui est caractérisé par la présence des sables alluvionnaires. Identiquement aux essais SPT, pour évaluer le potentiel de liquéfaction des sols du barrage Sidi El Barrak, le traitement des résultats des essais CPT concerne les mailles suivantes : C2, C4 et F3. A noter que la maille F3 est située au lit de l'oued (Fig. 6).

FIG 6

Exemples des mailles traitées par vibrocompactage (C2, C4, D4 et F3).Examples of meshes treated by vibrocompaction (C2, C4, D4 and F3).

3

Prévision du risque de liquéfaction

à partir des essais Gr éGNt

L'étude d'un ensemble de séismes aide à évaluer le potentiel de liquéfaction d'un sol. En effet, après le séisme de Nigata (1964), plusieurs chercheurs ont proposé de différencier les conditions de liquéfaction de celle de non liquéfaction. Pour cela, des investigations faites au moyen d'essais Gr éGNt ont permis de tirer les premiers critères empiriques de corrélation. Plus tard, en 1971, Seed nN eT, ont dégagé des corrélations qui tiennent compte de la contrainte effective et dans certaine mesure de la densité relative du sol étudié. Ces corrélations ont été présentées sous la forme de courbes enveloppes délimitant des domaines contenant des sites potentiellement liquéfiables. Par ailleurs, l'analyse de trente-cinq cas de sols liquéfiés au momentdu séisme de Nigata (1964) montre que la contrainte de

cisaillement moyenne peut être estimée à 65 % de la contrainte de cisaillement maximale correspondant au pic de l'accélérogramme du séisme considéré (Seed, 1971). Ainsi, Seed a défini le rapport des contraintes cvcliciues oar l'expression suivante :

(1) où Γ est la contrainte de cisaillement moyenne due au

séisme à la profondeur considérée, σ'v est la contrainte verticale effective à la même profondeur, σv est la contrainte verticale totale à cette profondeur, amax est l'accélération maximale du sol en surface (m/s2), g est l'accélération de la pesanteur (m/s2) et rd est un facteur correcteur de réduction de la contrainte de cisaillement avec la profondeur.

D'une manière générale, l'évaluation du risque de liquéfaction est fondée sur la détermination de la résistance du sol et de sa comparaison au rapport des contraintes cycliques généré par le séisme. Elle permet d'évaluer la sécurité des sols contre le phénomène de liquéfaction en utilisant l'expression suivante :

(2)

avec CRR (8HETGE iMéGéNerEn ieNGIr) la résistance du sol à la liquéfaction qui est déterminée empiriquement. Elle représente la courbe limite dans le plan (contraintes sismiques, résistance Gr éGNt) entre les sites liquéfiés et ceux non liquéfiés. CSR (8HETGE .NCnéé ieNGI) qui est le rapport des contraintes cyclique calculé par l'équation 1. MSF (lecrGNton .EeTGrc CeENICD qui est le facteur d'échelle d'amplitude. L'analyse du potentiel de liquéfaction est faite au moyen des investigations réalisées post tremblement de terre d'amplitude de référence 7,5. Le coefficient MSF a donc été déterminé pour obtenir une valeur corrigée de CSR correspondant à une magnitude égale à 5.

Parmi les relations empiriques bien connues, il faut mentionner celle de Boulanger et Idriss (2008) dont l'objectif principal consiste à calculer la résistance cyclique d'un sol (CRR) à partir des résultats des essais SPT. Également, les méthodes de Robertson nN eT, (1998) et celle de Moss nN eT, (2006) permettent de calculer CRR en utilisant les données des essais CPT.15

REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE N° 143 2cr trimestre 2013 Évaluation du potentiel de liquéfaction à partir des essais SPT

Dans un essai SPT, il est nécessaire de corriger la résistance à la pénétration en fonction du nombre de coups compté. En effet, comme la résistance du sol et son comportement vis-à-vis du risque de liquéfaction sont contrôlés par l'état des contraintes effectives, une correction avec la profondeur est nécessaire. Le rapport des contraintes cycliques peut être exprimé en fonction d'une valeur corrigée de la résistance à la pénétration N1 (Corté, 1978). La relation entre la résistance à la pénétration mesurée N et N1 st donnée par l'équation suivante :

N1 = CN* (3)

Avec N la résistance à la pénétration mesurée, N1 la résistance à la pénétration corrigée et CN le coefficient multiplicateur qui dépend de la densité relative, de la contrainte effective et la résistance de pénétration mesurée.

Les figures 7 et 8 représentent la résistance à la pénétration corrigée N1 en fonction de la profondeur. Ces figures se basent sur les résultats des essais SPT effectués avant et après vibrocompactage pour les mailles C2, C4 et D4. Ces résultats indiquent une nette augmentation des valeurs de N1 obtenues après vibrocompactage En effet, la valeur moyenne de N1 des horizons non traités est de l'ordre de 21, 13 et 8 coups par 0,3 m (Fig. 7) respectivement pour les mailles C2, C4 et D4 alors qu'elle atteint 46, 39 et 40 coups par 0,3 m pour les couches densifiées (Figs. 10,11 et 12).Méthode de Boulanger et Idriss (2008)

Cette relation consiste à déterminer la résistance du sol à la liquéfaction en se basant sur des valeurs modifiées de la résistance à la pénétration mesurée. Boulanger et Idriss (2008) ont construit des courbes enveloppes pour des sols non cimentés, d'âge holocène et à différents pourcentages de fines. Ces courbes sont utiles pour l'identification des sites liquéfiables. L'équation 4 décrit la relation entre la résistance cyclique et la résistance corrigée (Boulanger nN eT,b 2008).

(4) avec (N1)60 cs la résistance équivalente à celle d'un sable

propre dont la détermination s'effectue en employant les expressions donnée par les équations suivantes :

(5) (6) (7) avec, N le nombre de coups mesuré (coups par 0,3 m),

CN la correction de la contrainte effective du sol, CE la correction du taux d'énergie de la masse, CB la correction du diamètre de forage, CR la correction de la longueur du train des tiges, Cs la correction du carot- tier avec ou sans revêtement et FC le pourcentage des fines.

FIG. 7

Résultats des essais SPT dans la maille C2, C4 et D4 avant vibrocompactage.SPT results in mesh C2, C4, D4 before vibrocompaction.

FIG 8

Résultats des essais SPT dans la maille C2, C4 et D4 après vibrocompactage.SPT results in mesh C2, C4, D4 after vibrocompaction.16

REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE N° 1432 er trimestre 2013 nq J-7xfm ( -MMxpufm Mm fq..ofu 9mp éotufq-tump

é0éM-,xmp °CSR4 mt Jotéu-ot 9m Mq fbp-puqtém 3 Mq .btbçufqu-ot éoff-7bm mtfm7-pufbm q6qtu mu q.f?p 6-)foéoPè .qéuq7m °Pq-MMmp Ci' Cd mu Dd4v A6qtu Mm ufq-umPmtu 9m Mq Jot9qu-ot' -M mpu éMq-f ,xm Mmp .o-tup °.o-tup Jotébp4 potu p-uxbp qxè9mppoxp 9m Mq éoxf)m mt6mMo..m pb.qfqtu Mmp p-ump M-,xbJ-q)Mmp 9m émxB tot M-,xbJ-q)Mmpv A.f?p 6-)foè éoP.qéuq7m' Mm txq7m 9mp .o-tup °.o-tup éMq-fp4 mpu uouqçMmPmtu 9béqMb 3 9fo-um 9m Mq éoxf)m mt6mMo..m' éympuè3è 9-fm 9qtp Mm 9oPq-tm tot M-,xbJ-q)Mmv Et éotéMxp-ot' Mmp JofPqu-otp pq)Mmxpmp éoP.qéubmp tm .fbpmtumtu .qp 9m f-p,xm 9m M-,xbJqéu-otv Dm .Mxp' 3 égq,xm .o-tu 9m Mq Jot9qu-ot' ot .mxu JofPmf Mm fq..ofu mtufm Mq fbp-pçuqtém 3 Mq M-,xbJqéu-ot mu Mq poMM-é-uqu-ot é0éM-,xm' q..mMb mtéofm Jqéumxf 9m pbéxf-ub 9otu Mq 6qMmxf opé-MMm qxuoxf 9m e px-6qtu Myoééxffmtém °FS ] e4 ox Myq)pmtém °FS k e4 9m f-p,xm 9m M-,xbJqéu-otv nq fm.fbpmtuqu-ot 9m ém .qfqçP?ufm pm Jq-u poxp JofPm 9m 7fq.g-,xmp ox 9m éqfumpv nq J-7xfm ec -t9-,xm Mq 6qf-qu-ot 9x Jqéumxf 9m pbéxf-ub éqMéxMb q6qtu 6-)foéoP.qéuq7m 9qtp égqéxtm 9mp ufo-p Pq-MMmp 9m Mq Jot9qu-ot 9x )qffq7m S-9- EM wqffq^v

Dyq.f?p émuum J-7xfm' ot toum ,xm Mm Jqéumxf 9m pbéxçf-ub mpu Jq-)Mm mu tm 9b.qppm .qp Mq 6qMmxf 9m ev Et mJJmu' Mq 6qMmxf Po0mttm mpu éoP.f-pm mtufm c'Y mu c'ôL 9qtp Mmp Pq-MMmp Ci mu Cd qMofp ,xymMMm 6qf-m 9m c'z 3 c'( 9qtp Mq Pq-MMm Ddv Cmp fbpxMuqup éotJ-fPmtu )-mt Mq umt9qtém 9m Mq Jot9qu-ot 3 pm M-,xbJ-mfv Utm éotpoM-9qu-ot 9x poM mpu 9oté fq-pottq)Mmv nq J-7xfm ec Potufm Mmp .foJ-Mp 9m Jqéumxf 9m pbéxf-ub 9mp gof-oeotp 9mtp-J-bp .qf 6-)foçéoP.qéuq7m 9qtp Mmp P`Pmp mt9fo-up °Pq-MMmp Ci' Cd mu Dd4v Dyq.f?p Mmp fbpxMuqup o)umtxp' ot toum ,xm Mmp 6qMmxfp 9x Jqéumxf 9m pbéxf-ub °FS4 potu' Pq-tumtqtu' .Mxp bMm6bmp mu tmuumPmtu px.bf-mxfmp 3 ev Cmé- -t9-,xm ,xm Mm poM q qé,x-p xtm fbp-puqtém pxJJ-pqtum .oxf P-t-çP-pmf Mm f-p,xm 9m M-,xbJqéu-ot 6-pè3è6-p 9yxt pb-pPmv

rvi Ê.PMtPn2oL 4t son1Ln21M 41 M2atcrP0n2oL J sP3n23 41° 1°°P2° CmT

Ot fq..mMMm ,xm 9qtp Mq .fbpmtum bux9m' MymBqPmt 9mp fbpxMuqup 9mp mppq-p CaT -tubfmppmfq Mmp Pq-MMmp Ci' Cd mu Frv nyqtqM0pm 9mp 9ottbmp 9mp mppq-p CaT mJJméuxbp q6qtu mu q.f?p 6-)foéoP.qéuq7m °F-7pv ei 3 er4 Potufm ,xm MymJJmu 9m 9mtp-J-équ-ot mpu tmuumPmtu Pm-MMmxf 9qtp Mmp ufo-p Pq-MMmp Ci' Cd mu Frv Cmuum 9mtçp-J-équ-ot mpu 9béf-um .qf xtm qx7Pmtuqu-ot 9mp 6qMmxfp 9m ,é mtfm7-pufbmp q.f?p 6-)foéoP.qéuq7m .qf fq..ofu 3 émMMmp toubmp q6qtu Mm ufq-umPmtu 9m Mq Jot9qu-otv Dqtp Mm éqp 9x poM ufq-ub' Mmp 6qMmxfp Po0mttmp 9m ,é 9b.qppmtu eL laq' uqt9-p ,xymMMmp potu -tJbf-mxfmp 3 ei laq .oxf Mm poM tot ufq-ubvlcnYo41 41 Roé13n°oL 1n w3241 9çdd - b

Dqtp Mm )xu 9yq..fbé-mf Mm .oumtu-mM 9m M-,xbJqéu-ot 9mp poMp pq)MmxB' Mmp q..foégmp mP.-f-,xmp )qpbmp pxf Mmp mppq-p CaT tbémpp-umtu Mq éottq-ppqtém .fbqMq)Mm 9m émfuq-tmp éqfqéubf-pu-,xmp 9x poM' mt .qfu-éxM-mf' Mm .oxfémtuq7m 9mp J-tmp ox Mm 9-qP?ufm Po0mt DLc' ox )-mt mtéofm Mq éottq-ppqtém 9mp éoffbMqu-otp SaTèCaTv Ro)mfupot mu cf-9m °e((ô4 otu -tufo9x-u xtm tox6mMMm .foéb9xfm .oxf b6qMxmf Mm .oumtu-mM 9m M-,xbJqéu-ot mt pm )qpqtu xt-,xmPmtu pxf Mmp 9ottbmp -ppxmp 9mp mppq-p CaTv Cmuum Pbugo9m pyq..x-m pxf Mq fbp-puqtém 9m .o-tum puqu-,xm ,é mu Mq Pmpxfm 9x JfouumPmtu MqubfqM pxf Mm Pqtégot J nm .f-té-.m éotp-pum 3 9bumfP-tmf Mq fbp-puqtém 9yxt poM 3 Mq M-,xbJqéu-ot mt Jq-pqtu fbJbçfmtém 3 xt pq)Mm .fo.fmv aoxf émuum fq-pot' Mq fbp-puqtém 9m .o-tum Pmpxfbm ,é mpu' mt .fmP-mf M-mx' tofPqM-pbm mt xtm fbp-puqtém ,éeN .x-p éoff-7bm .oxf o)umt-f xtm 6qMmxf b,x-6qMmtum ,é eNCp fmMqu-6m 3 xt pq)Mm .fo.fm °Ro)mfupot nN eTb e((ô4v EtJ-t' mt Jotéu-ot 9mp 6qMmxfp 9m fbJbfmtém' ,éeN4ép' ot o)u-mtu xtm JofPxMqu-ot 9m Mq fbp-puqtém 3 Mq M-,xbJqéu-ot CRR ,x- mpu 9béf-um .qf Mmp b,xqu-otp px-6qtump °Ro)mfupot nN eT,b iccc4 '

è .oxf ,éMN4ép] Lc CRRYL j c'ôrrl°,éeN4ép4XM cccm c'cL °ô4 è .oxf Lc ] ,éMt4ép] ezc CRRYL j (rl°,éMt4ép4XM ccc. c'cô °(4

GbtbfqMmPmtu' Mmp fmMqu-otp 9m Mq tofPqM-pqu-ot .fbçpmtubmp .qf Ro)mfupot mu cf-9m °e((ô4 pymB.f-Pmtu .qf Mmp b,xqu-otp px-6qtump '

,''NjC,l,éXaqMm °ec4

C,jlaqiXq6me °ee4

F j lJpX°,éèi64m»ecc " °ei4

,é-t mpu Mq fbp-puqtém 9m .o-tum tofPqM-pbm' ,é Mq fbp-puqtém 9m .o-tum Pmpxfbm °laq4' C Mm éomJJ-é-mtu éoffméumxf 9otu xtm 6qMmxf PqB-PqMm b7qMm 3 i mpu 7btbfqMmPmtu fméoPPqt9bm 9qtp Mm éqp 9mp Jq-)Mmp .foJot9mxfp' i5s Mq éotufq-tum 6mfu-éqMm mJJméu-6m °^aq4' i6 Mq éotufq-tum 6mfu-éqMm uouqMm °^aq4 2 aqe mu aqi Mmp .fmpçp-otp 9m fbJbfmtémp q0qtu 9mp xt-ubp fmp.méu-6mPmtu -9mtu-,xmp 3 émMMmp 9m ,é mu iy6 °aqe j ecc ^aq p- iy6 mpu mB.f-Pbm mt ^aq' aqi j c'e laq p- ,é mpu Pmpxfbm mt laq' t MymB.opqtu 9mp éotufq-tump 6qf-qtu 9m c'L .oxf xt pq)Mm .fo.fm âxp,xy3 e .oxf xt poM qf7-MmxB' F Mm JfouumPmtu tofPqM-pb mu Jp Mm JfouumPmtu MqubfqM' mB.f-Pb mt ^aqv

FIGp d

CSR 1L roL0n2oL 41 9Nçbvy0° 4PL° C;q C) 1n D)qCSR qp q Jxtéu-ot oJ °Ne4zcép -t Ci' Cd' Ddvçg

REVUE FRANÇAISE DE G:OTECHN-QUE Ns edr i mf uf-Pmpufm icer

FIG. 10

Variation de FS avant vibrocompactage dans les mailles C2, C4 et D4.Variation of FS before vibrocompaction in meshes C2, C4 and D4.

FIG. 11

Variation de FS après vibrocompactage dans les mailles C2, C4 et D4.Variation of FS after vibrocompaction in meshes C2" C4 and D4.

FIG. ISRésultats CPT de C2, C4, F3 avant traitement.CPT results of C2, C4, F3 before treatment.18

REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE

N° 1432e'trimestre 2013

FIG. 13

Résultats CPT de C2, C4, F3 après traitement.CPT results of C2, C4, F3 after treatment.

Classification des sols en essai CPT

L'avantage majeur que présente un essai CPT par rapport à un essai SPT consiste à reconnaître directement le profil stratigraphique et la nature du terrain traversé puisqu'il fournit une lecture continue avec la profondeur. A cet effet, Robertson et Wride (1998) proposent de déterminer les caractéristiques des particules du sol au moyen d'un abaque, représentant le comportement des couches rencontrées, où figurent des matériaux de différentes natures. Sur cet abaque, les frontières séparant les zones indiquées (2 à 7) peuvent être rapprochées à des cercles concentriques. Le rayon de chaque cercle est utilisé comme un indice de comportement Ic dont la valeur est globalement utile pour identifier les propriétés du sol. Cet indice est défini par l'équation suivante :Ic = [(3,47- log Q)2 + (1,22 + log F)2]0-5 (13)

avec, Ic l'indice de comportement du sol, Q la résistance de pointe normalisée et F le frottement latéral normalisé.

Le tableau I explicite les différents comportements du sol en fonction des valeurs de l'indice Ic.

La figure 14 montre les différents types de sols des mailles C2, C4 et F3 selon l'abaque de Robertson et Wride (1998). D'après les courbes tracées, on peut dégager les constatations suivantes :

- à la rive gauche (Fig. 14a) le nuage des points, au niveau de la maille C2, est essentiellement situé dans les zones 6 et 7 ce qui indique que les couches du sol de la fondation ont un comportement semblable à celui d'un sable propre à silteux dans la première zone et à celui d'un sable graveleux dans la deuxième zone (tableau I). Ceci est en accord avec les résultats de la

TABLEAU I

Relation entre I et le type du sol (Robertson et al., 2000).

Ic < 1,31

7Sable gravier à sable dense

1,31 < Ic < 2,05

6Sable propre à sable silteux

2,05 < Ic < 2,60 5

Sable mélangé

2,60 < Ic < 2,95

4Argile et silt

2,95 < I < 3,60

3Argile silteuse à argile pure

FIG. 14

Classification des sols de C2, C4, F3.Classification of soils of C2, C4, F3.19 REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE N° 143 2® trimestre 2013 fméottq-ppqtém 7boMo7-,xm ,x- .fox6m ,xm Mq f-6m

7qxégm mpu oééx.bm .qf 9mp pq)Mmp 7fq6mMmxB gbubfoç

7?tmp 3 .qppbmp M-Potmxpmp' pxfPotubp .qf 9mp pq)Mmp

boM-mtp 9m .Mxp-mxfp 9-oeq-tmp 9m P?ufmp 9yb.q-ppmxf 2

è qx M-u 9m Myoxm9' qx t-6mqx 9mp Pq-MMmp Cd mu Fr' Mmp .o-tup potu fm.qfu-p pxf Mmp oeotmp i' r' d' L' z' Y' ô' ( ém ,x- Potufm Mq .fbpmtém 9yxtm 7fqt9m 6qf-bub 9mp Pqubçf-qxB qMMqtu 9mp qf7-Mmp p-Mumxpmp qxB pq)Mmp 7fq6mMmxB °uq)Mmqx I' J-7v ed)èé4v Cmp fbpxMuqup potu qxpp- mt )ottm éotéof9qtém q6mé Mybux9m 7boMo7-,xm ,x- qJJ-fPm ,xm Mm Jot9p 9m Mq 6qMMbm fmtJmfPm 9mp pb9-Pmtup qf7-MmxB' 9mp qMMx6-otp p-Mumxpmp mu .f-té-.qMmPmtu 9mp pq)Mmp qMMxç6-ottq-fmpv

Dcn13e2LPn2oL 41 MP 3c°2°nPL01 cat2.PM1Ln1 4:tL °PéM1 s3os31 1L 1°°P2 CmT

Dyq.f?p Ro)mfupot mu cf-9m °e((ô4' -M mpu tbémpçpq-fm 9m éoff-7mf Mq fbp-puqtém 9m .o-tum qJ-t 9yqPbçM-ofqu-ot Mq fbp-puqtém 3 Mq M-,xbJqéu-ot poxp MymJJmu 9yxt qééfo-ppmPmtu 9x .oxfémtuq7m 9mp J-tmpv nyq..foégm 9m Ro)mfupot mu cf-9m °e((ô4 Jq-u 9oté q..mM 3 xtm 9-pçu-téu-ot mtufm Mmp gof-oeotp 7fqtxMq-fmp' .oxf Mmp,xmMp ém 7mtfm 9m éoffméu-ot mpu mt6-pq7mq)Mm' mu émxB 3 éoP.ofumPmtu qf7-MmxB .oxf Mmp,xmMp émfuq-tp éf-u?fmp 9o-6mtu `ufm 6bf-J-bpv aqfP- émp éf-u?fmp ot 9-pu-t7xm Mm éf-u?fm ég-to-p °hox9 nN eT,b e((Y4 ,x- pm )qpm pxf My-tç9-ém 9m éoP.ofumPmtu Ié' éqMéxMb .oxf t j e °F-7v eL4v nmp éoxégmp -9mtu-J-bmp éoPPm qf7-Mmxpmp potu p-uxbmp qxè9mM3 9m Mq 9fo-um M-P-um éoffmp.ot9qtu 3 xt -t9-ém Ié b7qM 3 i'zv nyqMMxfm 9m égq,xm éoxf)m .mfPmu 9m éotpuqumf ,xm '

è 9qtp Mq oeotm 9m Mq f-6m 7qxégm' MymBqPmt 9x .foJ-M .fbpmtub .qf Mq J-7xfm eLq éot9x-u 3 Pmuufm mt b6-ç9mtém' .oxf Mq Pq-MMm Ci' 9mxB t-6mqxB 3 éoP.ofumçPmtu qf7-MmxB ' Mm .fmP-mf pybumt9 âxp,xy3 e'eL P .qf fq..ofu 3 Mq pxfJqém 9x poM mu Mm 9mxB-?Pm mpu MoéqM-pb 3 r P 9m .foJot9mxf 2

è 9qtp Mq oeotm 9x M-u 9m Myoxm9' éotémftqtu Mq Pq-MMm Cd' Mq J-7xfm eL) Potufm 9mp opé-MMqu-otp oééqp-ottmMMmp 9m My-t9-ém 9m éoP.ofumPmtu I .qf fq..ofu 3 pq 6qMmxf M-P-um °Ié j i'z4 -t9-,xqtu q-tp- xtm qMumftqtém tmuum mtufm 9mp éoxégmp J-tmp ox qf7-Mmxpmp mu 9mp éoxégmp pq)Mmxpmp 2è 9yq.f?p Mq J-7xfm eLé' -M q..qfqau ,xm' .oxf Mq Pq-MMm

Fr' Mm éoP.ofumPmtu qf7-MmxB .mxu `ufm qpp-7tb qxB gof-oeotp p-uxbp 9qtp Mmp ufo-p .fmP-mfp P?ufmp mu 3 émxB ,x- pm ufox6mtu mtufm ô'L mu ee P 9m .foJot9mxfv

Cm éf-u?fm Potufm ,xm Mm .oumtu-mM 9m M-,xbJqéu-ot é0éM-,xm 9qtp Mmp M-Potp mu Mmp qf7-Mmp mpu pox6mtu 7ox6mftb .qf Mmp 9-Pmtp-otp 9mp .qfu-éxMmp 9x poM' Mq M-P-um 9m M-,x-9-ub mu Mq umtmxf mt mqxv Et mJJmu' Mm éf-çu?fm ég-to-p pu-.xMm ,xm Mq M-,xbJqéu-ot tm .oxffq pm .fo9x-fm ,xm p- Mmp éot9-u-otp px-6qtump potu fbxt-mp °hox9 nN eT,b e((Y4v

e4 nm .oxfémtuq7m 9yqf7-Mm .fbpmtum 9qtp Mm poM mpu -tJbf-mxf 3 eL "v i4 nq M-P-um 9m M-,x-9-ub cn mpu -tJbçf-mxfm 3 rL"v r4 nq umtmxf mt mqx tm 9b.qppm .qp (c " 9m Mq M-P-um 9m M-,x-9-ubv

nmp uq)MmqxB II mu III .fbpmtumtu Mmp 9-JJbfmtump éqfqéubf-pu-,xmp 9mp poMp q6qtu 6-)foéoP.qéuq7m .oxf 9mp bégqtu-MMotp .fbMm6bp 9m Mq f-6m 7qxégm mu 9x M-u 9m Myoxm9v Dyq.f?p Mm uq)Mmqx i' Mmp fbpxMuqup 9y-9mtu-J-çéqu-ot 9mp poMp mt Mq)ofquo-fm Potufmtu ,xm Mm éf-u?fm ég-to-p °hox9 nN eT,b e((Y4 tympu .qp 6bf-J-b .x-p,xm Mq umtmxf mt qf7-Mm 9b.qppm eL " mu Mq M-P-um 9m M-,x-9-ub mpu uf?p tmuumPmtu px.bf-mxfm 3 rL "v IM mt fmppofu 9oté ,xm Mmp éoxégmp qf7-Mmxpmp 9m Mq Pq-MMm Ci tm potu .qp pmtp-)Mmp 3 Mq M-,xbJqéu-otv Dyq.f?p Mm uq)Mmqx r' -M mt 6q 9m P`Pm .oxf Mmp Pq-MMmp Cd mu Frv

evufrva R CP3P0nc32°n2at1° sY'°2at1° 41° c0YPLn2MMoL° P3h2M1tu s3cM1.c° 41 MP eP2MM1 C;pCgqfqéumf-pu-ép oJ éMq0m0 pqP.Mmp oJ ugm Pmpg Civ

Ci Yô Ld'e

Lz

TAx5EAU III

CP3P0nc32°n2at1° sY'°2at1° 41° c0YPLn2MMoL° P3h2M1tu 41° 41tu eP2MM1° C) 1n FàpCgqfqéumf-pu-ép oJ éMq0m0 pqP.Mmp oJ ugm Pmpgmp Cd qt9 Frv

n-P-um9m M-,x-9-ub °"4mt qf7-Mm °"4Tmtmxf mt mqx Cd

Lrrd'Yie'L

Fr dd rd eô'Y

FIG çâm3or2M 41 I 41 C;q C)q FàpafoJ-Mm oJ I oJ Ci' Cd' Frv;y REVUE FRANÇAISE DE G:OTECHNIQUE Ns edrimf uf-Pmpufm icer

SmMot Ro)mfupot EC NM4 °e((ô4' p- My-t9-ém 9m éoP.ofçumPmtu 9x poM mpu P-t-PxP .qf fq..ofu 3 pq 6qMmxf M-P-um' Mm poM mpu éMqppb éoPPm 7fqtxMq-fm mu xt éqMéxM 9m I pyq6?fm tbémppq-fm q6mé xt égqt7mPmtu 9m MymB.oçpqtu t .oxf âx7mf p- Mmp éoxégmp 7fqtxMq-fmp potu .Mqpçu-,xmp ox tot .Mqpu-,xmpv Dqtp ém éqp' 9mp .foJ-Mp 9m My-t9-ém 9m éoP.ofumPmtu Ié otu bub ufqébp' .oxf t b7qM 3 c'L qJ-t 9m éqfqéubf-pmf Mq .Mqpu-é-ub 9mp éoxégmpv nq J-7xfm ez 9béf-u Mmp .foJ-Mp buq)M-p 9m My-t9-ém 9m éoPç.ofumPmtu 9mp umffq-tp 9m égq,xm Pq-MMm 9m Mq Jotç9qu-ot 9x )qffq7mv Dyq.f?p émp J-7xfmp' ot éotpuqum ,xm' pxf Mq uouqM-ub 9mp Pq-MMmp bux9-bmp' My-t9-ém 9m éoP.ofumPmtu Ié mpu -tJbf-mxf 3 i'z ém ,x- p-7t-J-m ,xy-M pyq7-u )-mt 9m poMp tot .Mqpu-,xmpv NbqtPo-tp' 9qtp Mq Pq-MMm Cd' Mq éoxégm pm ufox6qtu 3 i P 9m .foJot9mxf .fbpmtum pt Ié px.bf-mxf 3 i'zv SmMot Mq .foéb9xfm 9m Ro)mfupot' éotémftqtu émuum éoxégm' xt éqMéxM 9m Ié mpu fmJq-u .oxf t b7qM 3 c'Yv

Ot fq..mMMm -é-' ,xm MyqtqM0pm 9m f-p,xm 9m M-,xbçJqéu-ot mpu .f-té-.qMmPmtu )qpbm pxf Myb6qMxqu-ot 9m Mq fbp-puqtém p-pP-,xm 9m Mq Jot9qu-ot °CRR4 .x-p pq éoPç.qfq-pot qx fq..ofu 9mp éotufq-tump é0éM-,xmp °CSR4 7btbfb .qf xt pb-pPmv Dqtp Mm éqp 9x )qffq7m S-9- EM wqffq^' ém fq..ofu' 9b9x-u 3 .qfu-f 9m Myb,xqu-ot e' mpu éqMéxMb mt éotp-9bfqtu Mmp 6qMmxfp 9m MyqéébMbfqu-ot PqB-PqMm fmumtxm px-um 3 Mybux9m p-pP-,xmv Cmuum qéébçMbfqu-ot pmfq .f-pm b7qMm 3 c'eL 7v nq J-7xfm eY Potufm Mq6qf-qu-ot 9m CRR mu CSR o)umtxm q6qtu 6-)foéoP.qéè

uq7m mt Jotéu-ot 9m Mq .foJot9mxf 9m égq,xm Pq-MMmv Et pm fbJbfqtu 3 émp 7fq.g-,xmp' ot fmPqf,xm ,xm .oxf Mq Pqâof-ub 9mp éoxégmp bux9-bmp' Mm fq..ofu CSR mpu tmuumPmtu px.bf-mxf 3 Mq fbp-puqtém 9x poMv Doté' Mq M-,xbJqéu-ot 9m Mq Jot9qu-ot 9x )qffq7m mpu JofumPmtu .fo)q)Mm 9qtp Mm éqp 9yxtm qéébMbfqu-ot PqB-PqMm 9m Myof9fm 9m c'eL 7v A.f?p 6-)foéoP.qéuq7m' Mmp 6qMmxfp 9m Mq fbp-puqtém 9x poM 3 Mq M-,xbJqéu-ot CRR potu .Mxp bMm6bmp ,xm émMMmp 9x fq..ofu 9mp éotufq-tump é0éM-,xmp CSR °F-7v eô4v Cmé- éotJ-fPm' 9yxtm .qfu' MyqPbM-ofqçu-ot 9m Mq fbp-puqtém 9mp umffq-tp 9m Mq Jot9qu-ot mu' 9yqxufm .qfu' MymJJ-éqé-ub 9m Mq umégt-,xm 9m 9mtp-J-équ-ot 9x poMv Utm qxufm Pbugo9m 9y-9mtu-J-équ-ot 9mp .o-tup 3 gqxu f-p,xm .mxu `ufm xu-M-pbmv EMMm éotp-pum 3 .fbé-çpmf Mmp M-P-ump mtufm 9mp bégqtu-MMotp ,x- .mx6mtu px)-f xtm M-,xbJqéu-ot mu Mmp qxufmpv aoxf émMq' -M Jqxu ufqémf Mm 9-q7fqPPm 9m CSR mt Jotéu-ot 9m ,éMN °F-7v e(4v nmp .o-tup 9mp mppq-p q.f?p ufq-umPmtu potu .Mqébp 3 7qxégm 9m Mq éoxf)m M-P-um ob Mm 9oPq-tm mpu 9bJ-t- éoPPm .oumtu-mMMmPmtu M-,xbJ-q)Mmv nmp éoxf)mp o)umtxmp q.f?p 6-)foéoP.qéuq7m .mfPmuumtu 9m éotpuqumf ,xm uoxp Mmp .o-tup q..qfu-mttmtu 3 Mq oeotm tot M-,xbJ-q)Mm' ém ,x- ufq9x-u )-mt Myqx7Pmtuqu-ot 9m Mq fbp-puqtém 9x poM ufq-ubv

Dm .Mxp' Mmp fbpxMuqup 9yxtm qtqM0pm ufq9-u-ottmMMm 9x .oumtu-mM 9m M-,xbJqéu-ot pyq..x0qtu pxf Mm Jqéumxf

FIGv ez

4-b10T ,5 d ,5 NCâ NBâ uÉ9afoJ-Mm oJIéoJCi'Cd'Frv

FIG eY

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REVUE FRANÇAISE DE G:OTECHNIQUE Ns edr i mf uf-Pmpufm icer

CIG. 18

Variation de CSR et CRR de C2, C4, F3. (après vibrocompactage).CRR and CSR in mesh C2, C4, F3 (after vibrocompaction).

FIG. :9CRR-qclN dans la maille C2, C4, F3.CRR-ci ,w in the mesh C2, C4, F3. de sécurité FS, défini comme le rapport FS = CRR/CSR sont donnés sur la figure 20. D'après ces figures, les coefficients de sécurité indiquent un vrai potentiel de

liquéfaction des couches où les valeurs calculées sont inférieures à 1. Après vibrocompactage, les valeurs de FS sont supérieures à l'unité ce qui justifie l'absence de tout menace de liquéfaction.

Méthode de Moss étal. (2006)

Le développement des courbes enveloppes CRR a été effectué en considérant plusieurs autres paramètres tels que les propriétés des sols et les caracté-ristiques sismiques. Moss et al. (2006) ont cherché à représenter le CRR en se basant sur des méthodes statistiques bayésiennes. Ils ont proposé une famille de courbes limites calées pour differentes valeurs de probabilité (PL = 5, 20, 50, 80 et 95). Ainsi, l'évaluation de CRR à partir des mesures de CPT selon la méthode de Moss et al, (2006) est faite de la façon suivante :

] (14) Avec qc 1 la résistance au cône modifiée, Mw la magni

tude du séisme de référence, ϕ-1 la distribution normale cumulée inverse, P1 la probabilité de liquéfaction dont l'expression est donnée par l'équation suivante :

FIG 80Profil de FS de C2, C4, F3.Profile of FS of C2, C4, F3.29

REVUE FRANÇAISE DE GÉOTECHNIQUE

N° 1432" trimestre 2013

°eL4

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