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Concept
Consolidation (sol)
Résumé
La consolidation est, selon K. von Terzaghi, . Le plus souvent c'est par tassement, sous l'action à long terme des charges statiques, que s'effectue cette compaction avec expulsion de l'eau interstitielle.
L'étude du phénomène de consolidation est essentielle dans la compréhension des phénomènes de tassement en construction. Elle est une composante de la mécanique des fondations.
Il existe différentes méthodes pour prédire l'amplitude du tassement par consolidation. Les premiers modèles théoriques modernes ont été introduits dans les années 1920, selon deux approches sensiblement différentes, par Karl Terzaghi et Paul Fillunger. Le modèle de Terzaghi était basé sur des équations de diffusion impliquant des paramètres expérimentaux facilement détectables, tels que la rigidité du sol et sa perméabilité. Par conséquent, il est encore largement utilisé dans la pratique de l'ingénierie aujourd'hui. Dans la méthode classique, due à Terzaghi, on recourt à des essais dits « œdométriques » effectués en laboratoire sur un échantillon du sol à étudier : cet essai aboutit à la mesure d'un module de compressibilité, ainsi que la perméabilité du milieu poreux étudié, qui permet de calculer le tassement dû à la consolidation.
Quand un sol, préalablement consolidé, est déchargé, il récupère en partie son volume initial (on parle alors de sol « surconsolidé ») : les terrains glaciaires relèvent de cette situation. Si on applique ensuite de nouveau le chargement, le sol reprend sa consolidation. Un sol, à échelle géologique ou même historique, a généralement connu plusieurs cycles de charge-décharge, d'amplitudes différentes. L'effort le plus élevé auquel un sol a été soumis se nomme l'« effort de préconsolidation ».
On doit à K. von Terzaghi une analogie élémentaire du processus de la consolidation unidimensionnelle (verticale). Cette analogie consiste en un système idéalisé composé d'un ressort supportant un piston troué d'un orifice, et d'un récipient rempli d'eau.
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