Memoire Online - Essai de caractérisation des sols de la ville de Bukavu, approche geomecanique cas du troncon Ruzizi I - Ruzizi II

« La main qui vous aide à vous relever après une chute est lue sincère que les milles mains qui vous saluent à l'arrivé ».

Mon Dieu ! En toi je me confie : que je ne sois pas couvert de haute ! Que mes ennemis ne se réjouissent pas à mon sujet !

Tous ceux qui espèrent en toi ne seront point confondus ; ceux-là seront confondus qui sont infidèle sans cause.

DECLARATION

Je soussigne ANGANDA MIRINDI Bienvenu, Etudiant à l'Université Francophone de Grands Lacs UFRAGL /BUKAVU ,déclare que le présent travail de mémoire est le fruit de mes efforts personnels et qu'il n'a jamais été présenté, défendu dans aucune institution d'enseignement supérieur ou universitaire pour l'obtention d'un quelconque grade académique. Aucune reproduction partielle ou totale n'est autorisée sans le consentement explicite de l'auteur que nous sommes.

CERTIFICATION

Le présent travail de mémoire intitulé ; ESSAI DE CARACTERISATION DES SOLS DE LA VILLE DE BUKAVU, APPROCHE GEOMECANIQUE, Cas du tronçon Ruzizi I et Ruzizi II est soumis pourla soutenance après notre approbation, en qualité et Encadreur du mémoire.

DEDICACE

A MA TRES CHERE SOEUR LILYANE ANGANDA AINSI QU'A SA FAMILLEqu'elle retrouve mes sincères gratitudes.

REMERCIEMENTS

Quand Dieu veut montrer sa puissance à son peuple, il le fait par bénédiction.

Nos sincères remerciements et humbles gratitudes sont adressés tout d'abord à mes parents que les Seigneur m'a offert notamment mon père BAGANDA MINANI Faustin et ma mère Concilie M'KABALE qui malgré des nombreuses difficultés n'ont pas cessé de m'assister. L'expression me manque compte tenu de l'émotion pour vous remercier, que Dieu vous offre la vie et demeurez dans l'esprit de nous tenir toujours main forte.

A la famille MONGANE Joseph qui n'arrête jamais à apporter son soutien pour notre évolution, que le Tout puissant bénisse à jamais.

A mes frères et Soeurs qui ne dorment pas et qui continuent à m'assister d'une manière ou d'une autre.

Nous disons coup de chapeau à tout celui qui nous a assistés, soit matériellement, moralement, spirituellement ou même physiquement car ce travail est le fruit des efforts fournis au cours des années.

SIGLES, SIGNES ET ABREVIATIONS

LISTE DES TABLEAUX

CHAPITRE PREMIER : INTRODUCTION GENERALE

1.1 Contexte et problématique

Le sol étant le produit de la dégradation physico-chimique de la roche soumise à des conditions thermodynamiques existantes et à l'activation des facteurs environnementaux sur le comportement de celle-ci à l'affleurement. Les études réalisées jusqu'à ce jour sur les sols de Bukavu et ses environs ce sont peu à peu améliorées et demeurent sectorielles mais il manque encore des études assez consistantes digne de servir comme outil de base aux futures étudiants et chercheurs dans le domaine de géotechnique.

Cela est dû au fait que le milieu est très accidenté et est exposé à un climat agressif avec des pluies torrentielles, violentes mais également, la complexité des sols de Bukavu rend malaisé leur description. Il faudrait dans ce cas étudier les sols de Bukavu secteur par secteur pour aboutir à une vraie conclusion et surtout éviter les extrapolations exagérées en réduisant les surfaces de terrains à étudier envue de palier aux nombreuses difficultés qui en découlent. Notamment l'érosion en ravinement, les éboulements, et les glissements de terrain.

Les sols de Bukavu ne sont pas du tout des sols argileux au sens large du terme, puisque s'ils étaient réellement argileux, ils seraient beaucoup plus compacts, beaucoup moins poreux, beaucoup moins perméables et à la moindre sécheresse, Bukavu manquerait d'eau (M.CHAMAA, 1981).

Le choix du site constituant notre terrain d'étude a été motivé à la fois par son caractère plus ou moins naturel, peu aménagé, c'est ce qui fait de lui un endroit favorable dans lequel les études peuvent être réalisées. Aussi, ce site est peu couvert des travaux géotechniques seulement limités au niveau du barrage Ruzizi I pour sa stabilité.

Sans minimiser l'importance des sols dans divers domaines de la vie humaine tel que l'aménagement, la fabrication des céramiques, le pouvoir thérapeutique, certains travaux d'envergure internationale et autres pour ne citer que ceux-là.

Nous devons tenir compte du rôle fondamental que joue l'homme sur la genèse actuelle de sol car l'homme en effet, modifie à la suite des travaux culturaux et le déboisement abusif de la couverture végétale qui, freine les activités biologiques et par conséquent modifie la structure des horizons superficiels du sol en accélérant à certains processus d'érosion et ravinement, changeant la dynamique actuelle de la partie supérieur du sol.

Notre travail se fixe comme objectifs : fournir des renseignements de base sur les sols dans notre secteur d'étude. Il s'agit donc, d'identifier les sols par leurs caractéristiques morphologiques, hydrologiques, structurales et mécaniques ; d'identifier et classer les sols présents d'après les analyses et essais en laboratoire ; de localiser les affaissements et/ou glissements de terrain, leur description et analyse ; de localiser les zones caractérisées par d'érosions et /ou ravinement dans le secteur, leur description.

Méthodiquement, pour atteindre les objectifs assignés, notre étude s'appuie principalement sur les travaux réalisés sur le terrain à partir desquels les analyses et conclusions ont été déduites. Nous avons d'abord pu reconstituer une documentation se rapportant à la documentation iconographique et écrite envue d'avoir une idée sur le sujet à traiter.

Par la documentation iconographique nous avons : les cartes topographiques, géologiques, hydrographiques et photographies aériennes.Par documentation écrite nous avons lu les thèses, livres, mémoires, publications, rapport des missions, constituant un guide préliminaire de reconnaissance générale du secteur d'étude.

Il nous a fallu également faire des excursions (descentes) de terrain pour s'enquérir de la situation dont le principe de base est :

· La description morphologique de sols en se basant sur les caractéristiques physiques et mécaniques (couleur, granulométrie, état du sol, altération, consistance, etc.) ;

· La récolte des échantillons intacts et remaniés des couches caractéristiques pour étude en laboratoire, de l'identification des sols par l'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg, mais également les essais de compactage dont le Proctor et CBR.

· Quelques essais de perméabilités in situ qui nous ont permis de déterminer la conductivité hydraulique de terrain soumis à l'étude.

Par essais de laboratoire où nous avons procédé à l'identification de sols par la détermination de la teneur en eau naturelle (W) ; l'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg notamment limite de liquidité (W_L) et indice de plasticité (I_P) ; ainsi que l'indice des groupes (I_g) .

Ces essais de laboratoire ont porté également sur la portance de sols par essais de compactage.

ü un décamètre pour les mesures des épaisseurs des différents horizons du sol ainsi que les largeurs des ravins ;

ü une pioche pour creuser le sol afin de prélever l'échantillon et la détermination du degré de consistance du sol ;

ü et enfin un sac au dos, un appareil photo numérique pour la prise de vues et pour l'illustration des faits observés sur terrain.

Du point de vue subdivision du travail, signalons que ce présent travail est subdivisé en trois chapitres hormis l'introduction et la conclusion générale.

· Le troisième chapitre traite de la présentation du secteur d'étude et approche méthodologie

· Le quatrième chapitre traite des travaux de terrain et présentation et interprétations des résultats.

CHAPITRE DEUXIEME : REVUE DE LA LITTERATURE

2.1 CADRE GEOLOGIQUE DU SECTEUR

I.2.1. Lithologie

Les types de formations géologiques affleurant à Bukavu et ses environs sont ceux précambriens et d'autres cénozoïques.

Les formations précambriennes sont représentées dans la région de Bukavu par les roches magmatiques de la famille du granite (granites et pegmatites). (A.SALEE et al 1937 ; N.BOUTAKOFF, 1930 ; L. CAHIEN ; 1954 ; J. FAUTSCHI ,1973 et J.LEPERSONNE : 1974 a, b) tiré dans Otfried ISCHEBECK et al. 1984. Ces roches sont riches en silice et renferment le quartz, les Felds path, les micas et d'autres minéraux alimino-silicatés, ainsi que des minéraux ferriques.

A Bukavu, les roches précambriennes sont recouvertes par les roches cénozoïques dont l'épaisseur semble dépasser 300m (MEYER 1954) cité par Otfried ISCHEBECK .1984. Elles n'ont de grande importance ni dans la morphologie ni dans la pédogenèse.

Signalons qu'un affleurement très petit des granites et des pegmatites fut découvert au sud de Panzi, suite aux travaux de recherches de mémoire de BAZUNGU.

-Les roches volcaniques (Basalte, trachyte) et pyroclastiques. Ces basaltes sont présents dans le secteur d'étude et présentent diverses teintes variant de gris-sombre à violet, Ils sont moins riches en Si 0₂soit 45 à 50%.

Dans le basalte sain présentant une teinte grise sombre, le quartz et les micas sont pratiquement absents (MEYER 1954), mais il renferme un peu de Al₂o₃(14-17%).

Les trachytes quant à eux sont gris, généralement plus claires que le Basalte, ils sont riches en Si0₂(55-60%) et Al₂O₃ (17- 21%) et moins riche en FeO et Ca0. Ces trachytes renferment aussi une grande proportion en K₂0 et des phénocristaux de Felds path. Ils sont très résistants à l'érosion que les basaltes (BAMATA, 1983) cité par Otfried ISCHEBECK .1984, on les retrouve à Panzi et à Kadutu dans la carrière Buholo. Les basaltes sains sont également présents dans notre secteur d'étude du côté du pont Ruzizi I sur le flanc surplombant la Rivière Ruzizi.

Les basaltes altérés violets se rencontrent principalement dans la vallée de Ruzizi et dans le versant de la Wesha au Sud-ouest de BRALIMA.

· Les altérites, principalement argileux, issues de la décomposition des roches volcaniques, souvent remaniées par le ruissellement et par les mouvements de masse. Ces argiles sont les unes brunes et les autres rouges en fonction du degré d'altération (A. MEYER 1954 et ILUNGA, L., 1977).

· Les alluvions récentes et actuelles, représentées par les conglomérats, grés, graviers argiles sont visibles à Bukavu. De ce fait la plus grande partie des altérites et des alluvions sont considérés comme des sols par les pédologues. Le conglomérat de la carrière Buholo s'apparente par sa coloration, aux « lits rouges ».

Le grès se rencontre dans les versants de la vallée de la Ruzizi au Sud de Panzi où il prend le nom de couche de « Panzi ».

Les graviers des terrasses et des lits majeurs des affluents du lac Kivu et de la Ruzizi sont reconnus à Bukavu. Le premier est réellement visible dans le haut versant de la vallée de la rivière Bwindi à 110m au-dessus du niveau actuel du lac Kivu (TSHIALU, 1983) tiré d'Otfried ISCHEBECK, 1984.

I.2.2. Tectonique

Nous savons que la ville de Bukavu appartient à l'ensemble des zones mobiles orientales activées par la tectonique de rift. Il est donc évident qu'on puisse vivre les scenarios de certains phénomènes géologiques à Bukavu, envoyant même la géomorphologie ainsi que la topographie de la région, nous osons croire que personne ne se poserait les questions de la présence des failles et des escarpements observés dans la ville.

A.SALLEE, N.BOUTAKOFF et J.DELAVALLEE POUSSIN (1937) ainsi que R.LAMBERT (1981 a,b) ont démontré l'existence de plusieurs failles dans la région de Bukavu des directions N-S, NW-SE et NNE-SSW dont l'origine est liées à la formation du fossé tectonique du lac Kivu (CHOROWICZ et NABANTU MUKONKI, 1979) tiré de M. SHAMAA , 1981.

Ces failles se disposent en escalier et fond descendre les blocs de terrain vers l'Est, vers la vallée de la Ruzizi. Mais le rejet de la faille de Kadutu est de loin le plus important, il atteint un ordre de grandeur de 300m. Et à ce moment-là le grand escarpement s'est trouvé en déséquilibre, incapable de se porter lui-même, et tout l'escarpement s'est alors écroulé sur le compartiment immédiatement en dessous qui était affaissée.

Voilà ce qui a constitué ce que l'on appelle faille panaméenne. Un système similaire quoique moins important existe également au niveau du plateau médical ou clinique universitaire de Bukavu (CHOROWICZ, 1979) cité par M.SHAMAA,1981.

Des glissements de terrains avec des failles des type panaméen, mais plus petites que celles de Kadutu s'observent également dans le secteur d'étude. Ces glissements de terrains barrant fréquemment la vallée de la Ruzizi ont provoqué une montée du niveau en amont du barrage et un jeu de cascade en aval de celui-ci.

En définitif, disons que la tectonique complexe augmente l'instabilité des terrains de Bukavu, le fait qu'elle est toujours vivante rendant ces terrains d'autant plus instables.

I.2.3. Stratigraphie

Les roches cénozoïques sont classées provisoirement en six séries de la plus ancienne à la plus récente :

1. Série volcanique inferieur : se caractérisant actuellement par la prédominance de roches volcaniques saines qui sont généralement compactes (Basaltes, trachytes) ou altérées en gris parfois en jaune. Cette série comprend tous les trachytes, le basalte I de la carrière Buholo, les basaltes des parties supérieures des versants de la vallée de la Ruzizi, et vraisemblablement, carrière près de BRALIMA.

2. Série volcano-détritique : la plus différenciée, comprend les basaltes II et III de la carrière Buholo, ainsi que les intercalations conglomératiques, gréseuses et argileuse : c'est dans cette série que l'on rencontre les « couches de Panzi » et la plupart des « lits rouges ».

3. Série volcanique supérieur : constituée des basaltes des hauteurs du mont Bongwe et des autres hauts-plateaux.

5. Série d'altérites récentes : présentant principalement les argiles brunes qui recouvrent toutes les séries précédentes, il est probable que suite aux recherches en cours, cette série se montrerait polycyclique.

Il faut ajouter que les séries en question sont considérablement perturbées par les déformations tectoniques, notamment par les failles.

Du point de vue chronologique, retenons ce qui suit : 7Ma (limite du miocène et pliocène) pour le basalte de la carrière située près de la Brasserie « BRALIMA » et pas beaucoup plus de 15000ans pour les édifices volcaniques du Nyamulagira et du Nyiragongo. La première datation situe la série volcanique inferieure au Tertiaire supérieur, la seconde datation confirme la formation du lac Kivu (suite au barrage volcanique) au quaternaire récent et par conséquent du creusement des gorges de la Ruzizi d'où appartiennent les séries plus récentes. Ainsi la stratigraphie locale fait augmenter l'hétérogénéité du milieu géologique de Bukavu.

CHAPITRE TROISIEME : PRESENTATION DU SECTEUR D'ETUDE ET APPROCHE METHODOLOGIE

3.1 APERÇU GEOGRAPHIQUE

3.1.1.Localisation géographique.

Le secteur d'étude est localisé dans la ville de Bukavu (province du Sud Kivu), Commune d'Ibanda à la rive droite de la rivière Ruzizi entre les postes frontaliers Ruzizi I et Ruzizi II. Il est limité à l'Est par la Ruzizi ensemble avec la République du Rwanda ; à l'Ouest et au Nord par la route principale reliant le poste frontalier Ruzizi I au marché de Nyawera ; au Sud, par la route Nyawera-Quartier latinvers camp Saïo.Il s'étend sur environ 3,5 km en vol d'oiseau.

3.1.1.1. Relief, Géomorphologie et hydrographie

La dynamique actuelle des versants ressentit sur la vie des hommes et ses processus sont fonctions du système de pentes héritées de la nature de terrains, de la nature des sols et d'un substratum plus ou moins poreux et de la nature des précipitations.

Signalons que la ville de Bukavu et ses environs connaissent un relief montagneux avec une pente générale de 20% sur les versants. Il existe également des pentes fortes et plus fortes encore que la pente d'équilibre d'un talus, soit 50% sur le versant de la vallée de la Wesha, 75% sur le versant de la rive droite de la Ruzizi et à hauteur de Panzi, les pentes supérieurs à 75% sont observées dans les versants dominant la commune de Kadutu (Funu, Plateau médical de Bukavu,...) (M.CHAMAA 1981).On distingue sept phases dans l'histoire géomorphologique de Bukavu (M. CHAMAA 1981)

· La première est la plus ancienne : Bukavu est installé sur un fragment du vieux bouclier africain anteprimaire qui fut arasé, pénéplaine plus ou moins parfaitement aux cours des ères primaires, secondaire et tertiaire.

· Puis Bukavu s'est retrouvé dans le rift occidental, dans la grande déchirure du socle africain, au fond du fossé ouvert à la fin du tertiaire, fossé jalonné par quatre grands lacs dont les plus profonds sont Tanganyika et le Kivu ;

· La troisième phase apparait avec les éruptions volcaniques, les grands épanchements volcaniques qui ont recouvert le fond du fossé à l'emplacement de Bukavu.

A cette époque-là vers 200.000ans c.à.d. au quaternaire les eaux de Bukavu s'écoulaient vers le fossé du Kivu et le trop-plein s'écoulait vers le Nil par la Rwindi et la Semliki :

· Il s'ouvre au quaternaire moyen et supérieur, une grande crise érosive marquée par une phase climatique semi-aride d'une grande efficacité géomorphologique engendrant ici des vallées profondes dans les strates de basaltes altérées sous le climat antérieur tropical humide, dégageant les strates basaltiques résistantes, donnant des plateaux, des plaines, là permettant d'élargissement des vallées, donnant des vallées à fond plat, des auges alluviales qui sont littéralement portées par des niveaux de basaltes résistants.

· Puis vient une phase de tectonique brisante très récente, qui reprend dans le fossé avec un jeu de faille en gradin, avec des escarpements des failles qui ont un regard oriental ; avec aussi un grand accident transverse qui joint la basse Ruzizi au Biega.A ce moment-là, tout ce relief de plateaux volcanique fut cassé en morceau, disposés en marches d'escalier descendant vers le lac Kivu, vers la vallée de la Kahwa.

· Cette phase de tectonique brisante est contemporaine de la formation des monts Virunga au Nord du Kivu qui allait empêcher les eaux du Kivu de s'écouler vers le Nil, vers le Nord lorsque le climat allait redevenir ce qu'il est aujourd'hui. C'est la sixième phase inscrite aujourd'hui dans le paysage.

D'une manière générale, LAMBERT et M. CHAMAA (1981) distingue dans la ville de Bukavu quatre régions géomorphologiques de superficies inégales.

1. Les hauts- plateaux du mont Bongwe (2.194m d'altitude) descendant vers l'Est et vers le Nord par plusieurs replats.

2. Les bas-plateaux de Bagira et d'Ibanda, les uns et les autres entaillées par les affluents de la Ruzizi et du lac Kivu.

Le système hydrographique de la ville de Bukavu, exception faite des rivières Mukukwe et Mabengese, dont les eaux alimentent directement la rivière Ruzizi, appartient au bassin versant du lac Kivu. Cinq petits cours d'eau, à caractère torrentiel, drainent la ville.

Il s'agit de Kahwa, Tshulo, Wesha, Bwindi et Nyamuhinga. Ces rivières connaissent des débits forts variables et charrient de fortes masses de terre. Par exemple, la Kahwa qui présente un débit d'étiage de 1 à 2m³ /s tandis qu'elle atteint un débit de 14m³/s en cas de crue (ILUNGA ; 1977) tiré de CONSTANTIN MWATI KILOSHO,(2003).

3.1.1.2 Climat et végétation

Le type de climat retrouvé à Bukavu est le climat tropical humide à courte saison sèche avec une température moyenne de 20°c, température modérée par la présence même du lac Kivu.

C'est aussi un climat pluvieux modéré par l'altitude (1500 à 20000m) avec des fortes pluviosités (Samir et al, 1981). Signalons que Bukavu reçoit environs 1320mm de précipitation annuelles pour sa station située à 1670m d'altitude. La saison sèche va de juin en août alors que les mois humides sont ceux hormis les mois secs (ILINGA, 1977) cité par Deme MUNGUANKOKWA MPARHA (2005).

A Bukavu on trouve une végétation typique de montagnes telle qu'en témoignent certaines parties de la ville, le cas précis est notre secteur d'étude mais qui, détruite suite à la pratique culturale et des constructions anarchiques qui voient le jour ce dernier temps. .

3.1.1.4. Sols

A Bukavu, le profil d'altération présente trois horizons pédologiques dont les caractéristiques sont :

*Horizon A : il est de coloration noirâtre à grisâtre, traduite par l'accumulation d'humus. Il est moins épais et traversé par les racines.

*Horizon B : coloration rouge ocre, très collant, comparable au ferrisol ocre-rouge sur des roches éruptives SYSC (1961) cité par Bienvenu TSHUMA ISONGA, 2002.

Il est rencontré généralement sur la Crète ou le milieu des flancs à pentes adoucis et rarement aux pieds des collines. Il contient deux sous-horizons B1 et B2.

v L'horizon B1, généralement rougeâtre à rouge-brunâtre, portant plus ou moinstoujours les reliques des joints couronnaires visiblement hérités de la roche-mère, très épais et dont le pourcentage en fragments des roches est presque nul. Ce type de facies affleure sur le plateau Muhungu-Bugabo.

v L'horizon B2, généralement rouge-brunâtre, faiblement couronnaire et nettement riche en fragments des roches que le facies précédent.

*Horizon C : il est de coloration blanchâtre à bleuâtre ou grisâtre contenantgénéralement des fragments de la roche-mère avec des éléments calcareux, il est pulvérulent, moins collant que B, rencontré sur des flancs à pentes fortes et aux pieds des collines. Il comprend aussi deux sous-horizons :

v L'horizon C1, souvent ou même rougeâtre avec d'importants niveaux grisâtre et contenant encore plus des boules. Il affleure souvent sous les facies précédents et ne semble se voir que sur des falaises ou endroits proches de celle-ci.

v L'horizon , altéré et friable, généralement gris-blanchâtre et gardant encore toute l'apparence macroscopique de la roche.

CHAPITRE QUATRIEME : TRAVAUX DE TERRAIN, PRESENTATIONS, ANALYSES ET INTERPRETATIONS DES RESULATS

4.1 INTRODUCTION

Les travaux de terrain ont été focalisés sur les observations directes et minutieuses des formations géologiques affleurant sur l'ensemble du terrain couvrant la rive droite de la rivière Ruzizi à partir du pont Ruzizi I jusqu'au pont Ruzizi II ainsi que ses environs et en notant tout ce qui est frappant à notre observation.

Enplus de cela, nous avons décrit, localisé et même analysé d'autres faits concourant à la déstabilisation de terrain dans le secteur notamment les érosions, glissements de terrain, ravinement et autres.

4.2. LITHOLOGIE DU SECTEUR

L'on ne peut pas parler des sols sans évoquer la notion des roches qui ont donné naissance à ces sols. Les observations de terrain nous ont permis d'identifier quelques roches affleurant dans notre secteur ; ce sont des basaltes qui prédominent dans l'ensemble. Ils se rencontrent souvent en blocs de dimension centimétrique à métrique, ils affleurent sur les berges de la Ruzizi où ils constituent l'armature des berges et sont souvent associés à des argiles plus ou moins compacts.

Ces basaltes sont les uns très altérés et présentent des couleurs variables en fonction du degré d'altération, on les retrouve au milieu du profil d'altération où ils acquièrent une coloration blanchâtre à grisâtre, soit à la base du profil où ils sont recouverts d'une couche d'argiles noires riches en humus.

Signalons que les basaltes sains moins altérés ou envoie d'altération,se rencontrent exclusivement à la base du profil où ils forment des épaisses couches plus ou moins altérés, ils sont gris- sombres, soit gris-claires voir jaune-claire suivant leur degré d'altération. Ces roches basaltiques sont visibles sur tous les terrains surplombant la rivière Ruzizi du poste frontalier Ruzizi I au poste frontalier Ruzizi II.

Ces roches basaltiques saines sont fracturées dans leur masse, ce qui constitue leur faiblesse et peuvent donc s'altérer plus profondément, conduisant aux paléosols observés sur le profil d'altération. Ces roches basaltiques en place (Figure. 1) peuvent êtreinterprétéescomme une roche-mère en termes de profil à l'échelle de notre observation.

4.3. DESCRIPTION MORPHOLOGIQUE DES SOLS

4.3.1. Caractères généraux

Le sol est un matériau discontinu à l'échelle microscopique mais le nombre de ses constituants est tel que le concept de discontinuité peu le plus souvent être conservé, pour donner un ordre de grandeur. A la structure granulaire du sol, est associée une porosité qui correspond au volume libre entre les grains.

Les types de sols rencontrés dans le secteur d'étude dérivent de roches volcaniques anciennes issues principalement des roches basaltiques rencontrées dans le secteur, ces basaltes sont les uns très altérés et les autres sont encore sains jusqu'aujourd'hui. La complexité de ces sols pause des sérieux problèmes quant à leur description en une note succincte.

4.3.2. Caractéristiques physiques de sols

La détermination macroscopique des caractéristiques physiques des sols a été faite à partir des affleurements observés sur le terrain,c'est-à-dire ce qu'on a vu et toucher.

Les techniques d'observation nous ont conduits à la caractérisation mécanique de nos sols. L'étude des caractéristiques physiques ainsi que la présentation des profils des sols tiennent en ligne de compte des facteurs (caractéristiques) ci-après (Otfrieds ISCHEBECK, 1984) :

A. La couleur : elle est la caractéristique la plus importante pour toute étude géotechnique des sols. Elle conduit à une configuration distincte de l'état de lieu entre le sol et la roche en place et permet de ce fait de déterminer le degré d'altération d'un sol ;

B. Texture (structure) : elle représente l'arrangement relatif des composants ou mode d'assemblage des particules.Elle a été faite au niveau macroscopique, elle détermine la répartition dans l'espace de la matière solide et des pores (vides) dont certains sont occupés par de l'eau, d'autre(le plus grossiers) par l'air.

1) Texture (structure) particulaire meuble : sol à texture grossière, sable ou sable limoneux.

2) Texture (structure) massive ou cohérente : sol à texture fine (limon) insuffisance de ciment argilo-humique floculé pour former des agrégats ; il existe cependant des ciments minéraux très diffus en pellicules autour des particules (oxyde de Fer ou d'Al, silice) ce qui augmente la cohésion de l'ensemble.

* Calcaire pseudomycélium, calcaire pulvérulent, concrétion croute calcaire durcies ; des différents types suivant la quantité et le degré de cristallisation de calcaire.

· Cuirasse ferrugineuse ou ferralitique (souvent concrétionné, roulé, souvent hydromorphes).

4) Texture (structure) par fragmentation : classée suivant la forme et l'orientation préférentielle des fentes de retrait (horizontale, verticale, oblique, mixte, polyédrique, cube en plaquette, en prisme).

C. Etat de sol: à l'état naturel, le sol peut être humide ou sec. A l'état humide le sol acquière une certaine plasticité lui conférant un aspect collant ; laissant le film aux doigts et peut fluer.

D. Etat de déformation de sol : pour cette caractéristique on se réfère surtout aux différentes fentes de dessiccation susceptibles d'affecter la surface du sol nu.

Ces fissures de retrait peuvent être monodimensionnelles, bidimensionnelles voir même pluridimensionnelles. Il a été impossible de décrire l'état d'altération de la roche-mère d'autant plus qu'elle n'est pas visible sur tous les profils décrit sur le terrain, ainsi que les différents processus ayant conduit à sa déformation et cela devrait se faire pour chaque station d'observation.

E. Consistance de sol : c'est une notion qui accompagne généralement la désignation de la structure dans les descriptions des sols. Elle traduit la cohésion et la résistance à la pression des unités structurales.

Elle varie en fonction de la granulométrie, de type de structure et de sa stabilité. Elle peut être différente selon le degré d'humidité du sol.

Surtout en ce qui concerne les sols riches en argiles on emploi les termes tel que meuble, friable, cohérent, faible, dur et mi-dur à l'état sec ou plastique à l'état humide.

Elle traduit la résistance à la pénétration d'une pointe soit d'un marteau piqueur, soit d'une machette, soit encore d'une pioche ou barre de mines.

Elle offre une grande importance car elle conditionne les possibilités de travail de sol.

F. Granulométrie : la caractéristique la plus importante pour l'étude des sols après la couleur est la granulométrie. On se réfère à la taille de grains et à leur arrangement, les sols peuvent être grenus ou pulvérulent. On distingue dans ce cas, le sol à granulométrie fine, moyennement grossier et grossière. La description granulométrique permet de classer le sol dans le rang qu'il occupe sur base de la taille des particules.

G. Composition minéralogique : un sol peut regorger une proportion considérable des minéraux issus de la roche qui a donné lieu suite à la formation du sol aux différents processus de dégradation de cette dernière.

C'est ainsi qu'on retrouve au sein d'un sol riche en minéraux de fer et d'Aluminium destaches noires ou brunâtre qui sont des oxydes et hydroxydes de Fer et d'Aluminium.

Dans un terrain granitique, on trouve des sols sablonneux ou argilo-sablonneux avec des grains de quartz disséminés dans la matrice argileuse.

H. Porosité : elle représente la proportion des vides ou pores qu'occupait l'eau en période fortes pluies ou de l'air et dont la présence se fait remarquer après l'échappement de cette eau en saison sèche.

Signalons que dans le secteur ainsi étudié, nos sols sont faiblement poreux ce qui témoigne que la perméabilité est d'autant plus faible que la masse d'argile est humide ;

I. Indices d'activité biologique : seul l'horizon de sol noir riches en matière organique et couvert d'épaisses couches de débris végétaux est jugé de forte activité biologique. Dans notre secteur d'étude cet horizon est presque inexistant surtout du côté de l'avenue cimetière où l'horizon de sol blanc à tendance rougeâtre se fait remarquer en surface du sol nu. Ce sol est fortement altéré mais, il reflète tout de même les propriétés macroscopiques de la roche en place. Ce sol se situe tout le versant gauche de la rivière Ruzizi, à partir du poste frontalier Ruzizi II jusqu'au pont Ruzizi I et se prolonge tout le long du lac Kivu.

J. L'enracinement : faute de l'absence de la plus grande couverture végétale, nos sols ne sont traversés que par des petites racines des plantes. Seul le quartier /Avenue Kerhedi regorge d'importantes plantes susceptible de pouvoir tenir le sol à l'érosion, on y retrouve des bambous, des Eucalyptus, de bananerais ; et autres plantes caractéristiques du milieu ;

K. L'aspect de la transition entre horizons : ce facteur est en plein essor dans notre secteur d'étude vue la répétition des différents horizons des sols sur les profils pédologiques. Les limites de couches ne sont pas très bien identifiées, elles ne sont pas non plus nettes, elles sont continués et demeurent la question épineuse quant à l'identification des horizons pédologiques.

Cette étude de caractéristiques physiques des sols nous a conduit à identifier le sol en fonction de la couleur, de la granulométrie, la texture (structure) ; etc. Dans l'ensemble, les sols rencontrés présentent les caractéristiques d'un sol argileux. Les observations ont été présentées dans le tableau ci-dessous (tableau 1).

4.3.4. Description des Horizons des sols dans le secteur

Il devient donc difficile de pouvoir distinguer les différents horizons selon leurs caractéristiques propres ; la répétition de certaines couches sur le profil rend malaisée la transition entre horizons. Ce cas est présent dans l'Avenue Kerhedi communément appelé HEWABORA où résident les familles militaires actuellement, sur un profil d'altération nous y avons remarqué la présence d'horizons représentés de la manière suivante :

*) Au sommet on a un sol presque noir à tendance grisâtre recouvert par une immense couche de débris organiques riches en humus et entrecoupé par des racines.C'est l'horizon A ;c'est une couche caractérisée par un sol sec, moins dur de granulométrie moyennement fine.

*) Après vient une autre couche de sol de couleur grise à jaunâtre moins épaisse que l'horizon humifère. Mais à la longue cet horizon évoluera en brun ; dans cet horizon, le sol est mi- humide avec une consistance moyennement dure que le précédent, à texture fine. Le sol acquiert une plasticité marquéedue à l'apport d'eau.

*) Puis on trouve une bande de terre plus épaisse que l'horizon de sols gris à jaune qui a une coloration blanchâtre à gris-blanchâtre, à son sein on trouve quelques fragments des basaltes très altérés ; le sol dans ce profil reflète encore les caractéristiques morphologique de la roche qui l'a donné naissance.

*) En fin vient le sol rouge dont l'épaisseur n'est pas déterminée car nous nous retrouvions sur des talus artificiels. Sol très dur et de granulométrie fine, à texture compacte.

Par contre, le profil décrit au niveau du camp Saïo, sur le flanc gauche de la route Nyawera- Barrage Ruzizi I et celui observé au niveau du Quartier latin juste au poste frontalier Ruzizi II sur la route Gyamba-Essence sont loin de représenter la même physionomie et demeurent très différents quant à la disposition des horizons. Ces profils suivent un ordre que voici :

v Au sommet, on a un sol noir riche en humus mais aussi traversé par des racines de plantes et est moins épais. Sol sec et friable à la main, à texture fine et moins dur.

v Puis vient un sol de couleur jaune plus altéré que l'horizon suivant. Ce sol se caractérise par une humidité contrôlée parl'eau d'infiltration;

v Après, vient un sol de couleur blanche à gris-blanchâtre reflétant encore les propriétés macroscopiques de basalte, il constitue une zone de transition entre l'horizon B1 et B2 ; caractérisée par une humidité élevée, et est plus épaisse que les horizons A et B1

v Puis on trouve un sol brun à tendance rougeâtre, moins épais que les précédents

v Ensuite, vient de nouveau l'horizon d'un sol blanc, plus altéré que l'horizon précédent du même genre.

v En fin, on a l'horizon de sol rouge comme les briques cuites. L'épaisseur de cet horizon est difficile à déterminer car la limite inferieur n'est pas connue.

Ce profil est celui observé sur la route Camp Saïo-barrage Ruzizi I sur le flanc gauche.

En ce qui concerne le profil observé sur la route Gyamba-Essence au niveau de la frontière Ruzizi II, sur le flanc droit, se présente de la manière suivante en fonction des différents horizons :

1. Au sommet le sol est de couleur noire à grisâtre avec apport important du couvert végétal ;le sol est sec mais moins consistant que les autres horizons ;

2. Ensuite on a un sol gris-blanchâtre à gris, on y voit également les fragments des basaltes dans cet horizon ;

4. En fin, on a un sol jaune à jaune-brunâtre ; pour terminer avec l'horizon de sol très rouge.

Voilà ce qui a constitué la complexité des sols dans notre secteur d'étude.A la suite de nos observations,nous avons constaté que la succession des différents horizons n'est pas uniformément réparties sur tout l'ensemble du secteur. Il semble que les sols de notre secteur d'étude ne sont pas réellement des sols en place, mais ils proviendraient de quelque part(ce sont donc des sols transportés, « sols allochtones »).

4.3.5.Echantillonnage

Les échantillons de sol destinés aux analyses mécaniques en laboratoire ont été prélevés in situ à une profondeur de 50cm au minimum dans l'horizon B pour éviter les effets de contamination par des matières organiques en rapport avec la nature originelle des sols en place.

Selon les objectifs poursuivit, l'échantillonnage a été fait en fonction du type d'horizons observés ainsi que les caractéristiques physiques que les sols présentent à l'affleurement et cela à l'aide des matériels tels que la machette et/ou la pioche. Signalons que dans le secteur d'étude l'horizon C, représenté par le sol de couleur blanche à gris-blanchâtre qui affleure à plusieurs endroits, a fait également l'objet de prélèvement alors que l'horizon B existe mais avec une épaisseur moins importante et affleure par endroit.

L'horizon A, est presque inexistant surtout au niveau du Camp Saïo-Cimetière Ruzizi II, il est présent sur l'Avenue Kerhedi et est caractérisé par l'abondance des matières organiques, mais, aussi, on l'observe sur les Avenues Hippodrome et Paysage.

Les échantillons des sols en place (intact) après prélèvement à la main ou à l'aide d'une brèche dans des puits, ont été conservés dans les sachets (#177; 3Kg) puis fermer hermétiquement pour le prélèvement du poids humide mais aussi la détermination de la teneur en eau naturelle.

En fin, les sachets à échantillons ont été bien étiquetés où l'on a indiqué le poids, lieu de provenance mais aussi l'horizon dans lequel l'échantillon a été prélevé et les coordonnées géographiques.

Les échantillons conservés ont été envoyés au laboratoire des travaux publics de l'Office de Route pour les essais d'identification des sols notamment pour les analyses granulométriques, les limites d'atterberg et la teneur en eau naturelle, mais aussi les caractéristiques mécaniques de ces sols par l'essai le Proctor modifié (PM) et l'essi CBR (Californian Bearing Ratio : essai de portance).

N° Ech	provenanceet Horizons	Coordonnées Long, Lat, Alt (UT M), (UTM),(m)	Caractéristiques morphologique (physique)
001	Paysage B	0708033,9723074, 1511	Sol argileux moyennement lourd, de couleur noir à gris, à texture fine avec éléments très fins, compact et moyennement dur, réseau faible des petites racines. sol faiblement déformé avec des petites fissures de retrait multidirectionnel, pas poreux, d'activité biologique très faible à néant. Etat du sol sec.
002	Kerhedi B	0710083, 9723626,1483	Sol argileux, moyennement lourd, de couleur rouge-grise, très compact et dur ; à texture finement grenue, sol contenant des enduits argileux noir et bruns. Enracinement faible, Etat sec et moyennement dur, on observe la présence des fissuresmultidimensionnelles. Ce sol est surmonté par une couche moyennement épaisse d'un sol noir très riches en matières organiques, la présence des vides au sein de la masse du sol est du au départ d'eau qu'ils contenaient.
003	Kerhedi B	0710409, 9724518,1501	Sol argileux lourd, de couleur rouge-brunâtre à jaunâtre, à texture fine avec éléments fins. Sol plastique, tendre et assez collant ne contenant pas des fissures de retrait, pas des vides, sol humide avec apport très important de la matière organique, ce qui entraine une activité radiculaire importante. ce sol provient de l'altération des basaltes observés à cet endroit et qui évolue de blanc en rouge-gris. Le degré d'altération est d'autant plus élevé que le sol prenne peu à peu une coloration jaune-grise.
004	Kerhedi B	0709910, 9723662, 1535	Sol argileux moyennement lourd, de couleur grise-noir à tendance rouge foncé, à texture (structure) friable à meuble, sol sec, moins dur, contenant des fines particules minéralogiques. Ce sol est moins fracturé, pas poreux ce qui confère une faible perméabilité. L'activité biologique est faible et peu d'inclusions des racines y sont observées.
005	Kerhedi C	0710102, 9723820, 1513	Sol argileux moins lourd, de couleur blanche à gris-blanchâtre à tendance brunâtre très remarquable sur le profil pédologique entre l'horizon humifère et l'horizon rougeâtre. Le sol est cohérent, dur et à texture grenue, on y observe la présence des enduits noirs et bruns représentés par les oxydes et hydroxydes de Fer et d'Aluminium. L'activité radiculaire y est importante avec un apport si important des matières organiques et d'humus.Le sol n'est pas fracturé, pas non plus des pores au sein de la masse du sol. Le sol présente une distribution granulométrique hétérogène allant de fine au moyen.
006	Camp Saïo B	0709996, 9723222, 1473	Sol argileux lourd, de couleur rouge briques ; il est intercalé entre l'horizon d'un sol blanc à tendance brunâtre à jaune et ceux gris-noir ; il est compact, plastique et finement grenu. A cet endroit, l'horizon humique disparait et laisse affleurer l'horizon de sol blanc. Signalons que l'activité biologique est très faible voire inexistante, pas non plus la présence des racines dans la masse du sol. Le sol n'est pas fracturé, pas des vides éventuels identifiés. On y observe également les enduits argileux au sein du sol.
007	Quartier Latin B	0707594, 9721916, 1489	Sol argileux moyennement lourd, de couleur gris-rouge à gris-noir, à texture fine, sol friable moyennement dur et traversé par des petites racines de plante mais l'activité biologique n'est pas assez importante. Le sol n'est pas fortement déformé car il n'y a pas des fissures ni des vides décelables à la surface du sol.

4.3.6. ESSAIS DE PERMEABILITE DES SOLS (In situ)

4.3.6.1. Introduction

Les essais hydrologiques sont des opérations délicates visant à placer un terrain dans uncontexte hydrodynamique donné. Ils peuvent s'exécuter aussi bien sur le terrain que dans le laboratoire. Notons que l'essai en laboratoire donne souvent la perméabilité en petit sur des échantillons, c'est ainsi qu'il est préférable de procéder à ces essais sur le terrain même en vue de déterminer dans quel contexte hydrodynamique le terrain se situe.

La perméabilité d'un terrain est l'aptitude qu'ont certains matériaux dans ce terrain à se laisser traverser par un écoulement de filtration. La perméabilité d'un sol est principalement liée à la dimension des pores c'est-à-dire à la granulométrie du sol à l'état de serrage des grains.

Elle varie énormément d'un sol à l'autre ;le coefficient de perméabilité k est comprise entre

m/s pour les sables ; entre

m/s concerne les limons, entre

et 10^-12m/s pour les argiles et, entre

m/s pour les roches (Pierre Habib, 1982).

L'essai hydrogéologique le plus utilisé pour déterminer la perméabilité d'un terrain est l'essai Porchet. Pour notre travail, celui-ci consiste à creuser dans le sol un trou cylindrique de Rayon R variant de 5 à 8 cm et de #177;50cm de profondeur en fonction des dimensions du PVC.On fait le tubage pour éviter l'infiltration latérale et de ne favoriser que l'écoulement vertical. On remplit d'eau et on mesure la hauteur d'eau h en fonction du temps t.La courbe log (h+

) = f(x) est une droite dont la pente á =

. D'où l'on tire la valeur du coefficient de perméabilité K. Cette technique est appelée essai Porchet détaillé car il faudra également tenir compte des écoulements latéraux.

Mais quand on veut déterminer la perméabilité de terrain en considérant seulement l'écoulement vertical de l'eau on doit se servir d'un tube PVC gradué qu'on enfonce dans le trou d'essai, on le remplit d'eau jusqu'à une hauteur H. On chronomètre l'abaissement d'eau dans le tube suite à l'infiltration verticale. Cette méthode est appelée essai Porchet simplifié, elle est simple et avantageuse pour son utilisation.

Pour ce qui concerne le traitement des résultats, signalons que ce traitement des données peut se faire aussi bien graphiquement que numériquement (statistiquement).

Dans le cadre du présent travail nous avons adopté la méthode dite de Porchet simplifiée pour la détermination de la perméabilité de notre terrain, et un traitement numérique ou statistique des données.Ce traitement numérique consiste à tracer la droite de meilleur ajustement (à partir de nuage des points) donnée par h=H-K.t et

Avec h =niveau d'eau dans le tube : H : niveau initial et t : temps mesuré en seconde (chronométré). D'où on tire K=

avec n : nombre de mesures effectuéesá =arctgK

Tous les résultats d'essai sont présentés dans le tableau à deux colonnes : une colonne portant h_iet l'autre t_i après leur récolte sur le terrain.

	H=35cm	Paysage		Kerhedi		Camp Saio		Q. latin
	N	h_i	t_i	h_i	t_i	h_i	t_i	h_i	t_i
	1	33,5	55	31	60	34	53	32,3	57
	2	30,2	125	29	128	31	115	30	126
	3	29	180	27,6	190	29,5	192	28,7	200
	4	26,3	232	25	231	27	243	26	259
	5	24	410	23,6	263	25,6	300	23,5	350
	6	21,4	512	20,2	315	23	348	20,3	410
	7	18	537	17,3	386	20,1	410	18	512
	8	15	635	13	477	18	498	14,6	592
	9	12,8	680	11,8	569	15,5	550	12	659
	10	9,3	721	9,1	642	11,2	681	9,6	700
	11	7	776	7,5	693	9	753	7,4	762
	12	5	815	6,3	711	7,5	796	6	841
Ó		231,5	5678	221,4	4665	251,4	4939	228,4	5468
K en cm/s		0,3319		0,04257		0,0341		0,03504
Darcy		33,1		42,6		34,1		35,0
Horizon		B		C		B		B
Degré de Perméabilité		Faible		Elevé		Faible		Moyen

Dans l'ensemble, les perméabilités de sol dans le secteur est faible en période de saison sèche, les zones moyennement perméable ont un coefficient de perméabilité K compris entre 35 et 42,6. Mais d'une manière générale ce sont les sols blanc-cendre qui sont plus perméable que le reste de terrain et se situe dans l'horizon C.Les unîtes: hi en cm, ti en seconde. On sait que 1darcy=10^-3 cm/s.

4.3.6.3.. BREF APERÇU SUR LA STABILITE DE TERRAIN

4.3.6.3.1. Erosions et ravinement

Les sols de notre secteur d'étude comme tant d'autres à Bukavu sont presque partout mal protégés, ils sont exposés au ruissellement superficiel causée par les averses et sont à la base de ravinements. C'est ainsi que nous voyons apparaitre sur les pentes du versant droit de la rivière Ruzizi, un nouveau réseau hydrographique en présence des sols poreux filtrants.

Les pluies qui sont enregistrée à Bukavu ont un caractère brutal, occasionnent le ruissellement superficiel, qui érode les sols exposés, remanier et en général non protégés.

Ces eaux des pluies emportent donc le meilleur sol qui va s'accumuler au fond de la rivière Ruzizi. Ces eaux ruisselantes inscrivent des rigoles un peu partout dans le secteur surtout sur les pentes supérieures à 20%, rigoles que les habitants utilisent trop souvent comme limites de parcelles des maisons et limites des champs au niveau du versant de la Ruzizi juste sur la colline Camp Saïo.

Ces parcelles sont étirées dans les sens de la pente, direction qu'empruntent les rigoles dans le secteur. Les cas d'érosions et de ravinement s'observent sur plusieurs endroits de notre secteur d'étude situé dans le versant Ouest de la Ruzizi .Un nouveau ravin vient de naître vers Camp Saïo -Cimetière sur le flanc surplombant la rivière Ruzizi.

Ce ravin est large de six mètre environ et profonde de trois mètre. C'est un ancien canal d'amené qui s'ouvre vers la rivière suivant la pente de versant, il réceptionne les eaux d'averses et sauvages du Camp Saïo directement vers la dépression de la Ruzizi alors qu'il se pratique l'agriculture en aval sur la bordure de la rivière.

D'autres rigoles qui tendent à devenir ravins sous l'action des eaux sauvages et sous l'action des eaux qui creusent des marmites torrentielles, s'observent ces derniers temps sur l'Avenue Kerhedi, ils sont nombreux mais le plus remarqué est celui observé à environ 200m du poste de la Croix-Rouge Nguba sur la route Feu-vert-Kerhedi appelé Hewa Bora .

Ce ravin se situe le long de la route, il collecte toutes les eaux de pluie entre le marché de Nguba jusqu'à l'Institut Mushere. Les eaux empruntent ce ravin à travers un réseau de canalisations des ménages et déversent à son tour ces eaux et boues dans le marais communément appelé « Luziba » un peu en aval à environ 150m de la confluence avec la rivière Ruzizi. Ce ravin risque de créer une rupture brusque de cette route qui a pourtant un intérêt important pour la population de cette partie de la ville.

Nous pouvons dire que les sites ainsi identifiés sont affectés par des ravins et érosions progressifs qui nécessitent une remédiation immédiate en vue de prévoir les dégâts et catastrophes qui peuvent survenir dans les jours qui viennent.

4.3.6.3.3. Le glissement de terrain

Les massifs susceptibles de glisser s'observent sur presque l'ensemble de tous les sites dans le secteur étudié, la dynamique actuelle des versants retentis sur la vie des hommes et ses processus sont fonction du système des pentes héritées de la nature des terrains, de la nature des sols et d'un substratum plus ou moins poreux mais également de la nature des précipitations.

· Localisation de glissement.

Le secteur est caractérisé par de pentes fortes et trop fortes localisées surtout dans la partie supérieure de la rivière Ruzizi principalement sur l'avenue Kerhedi communément appelé Hewa Bora à environ 300m du poste frontalier deRuzizi I.

Ces pluies sont fortes par rapport à la capacité d'absorption de sol dans le secteur, les sols superficiels regorgeant les eaux, déclenchent leur propre solifluction et glissent alors en emportant les maisons situées dans la zone affectée, créant des dégâts humains et matériels.

Le cas particulier est celui que nous avons vécu actuellement à Kerhedi où un mur de soutènement s'est écroulé, écrasant ainsi une maison située en aval, ce qui a couté la vie d'une maman et ses trois enfants. Le reste de la ville sur des pentes fortes et sites impropres à la construction n'est pas épargné.

Un autre cas de glissement est visible sur la route Camp Saïo-Barrage Ruzizi I et sur tous les flancs surplombant la rivière Ruzizi à partir du pont Ruzizi II en passant par le Barrage de Murhurhu jusqu'au pont Ruzizi I. La solifluxion en plaques affecte les versants et des plaques de sol ce sont mis à glisser vers la base en accumulant la boue, la terre à la base du versant et parviennent même à barrer la route, voir endommager le barrage hydro-électrique.

· Analyse de la pente du glissement

Pour réaliser ce travail, nous avons utilisé une boussole type Sylva. La technique(ou méthode) d'analyse de pentes de glissement dans le secteur consistait à prendre les coordonnées géographiques au sommet du plan de glissement et respectivement celles de la base (avals du plan de glissement) tout en respectant une droite visée.

On établit alors une coupe en fonction d'altitude en ordonnées et la longitude en abscisse, on trouve deux points distincts. Entre les deux coordonnées, la plus élevée et la plus faible on obtient un triangle rectangle. A partir de ce triangle on évalue la pente du glissement á.

. Signalons que le graphique est obtenu à l'échelle graphique bien respectée par l'operateur.

Dans le cadre d'évaluation de la pente de terrain, nous savons tous que la probabilité d'apparition d'un glissement de terrain couvre certains critères à savoir :

- probabilité d'apparition faible ou nulle : la pente faible á ?10° à nulle. Mouvement très localisé possible (d'échelle métrique à décamétrique).

- probabilité d'apparition moyenne : la pente moyenne comprise entre 10 et 30°. Terrain meuble, peu cohérent et/ou altération profonde des matériaux, ce mouvement se localise sur le versant (échelle décamétrique à pluridécametrique).

- probabilité d'apparition forte : sur la majorité de versants, des mouvements (échelle décamétrique à hectométrique) sont susceptibles d'apparaître, pentes fortes à très fortes avec á >30°, terrain meuble, peu cohérent, et/ou altération profonde des matériaux.

- mouvement de faible ampleur ; mouvement superficiel ou relativement superficiel, profondeur de la surface de rupture métrique ou décamétrique. Cette ampleur peut s'accentuer sous l'action anthropique, surcharge, route, terrassement. Les traces d'instabilité sont reconnues localement au niveau des versants et des berges de la Ruzizi.

Les glissements observés dans notre secteur d'étude se rapportent au glissement plan (translationnel) car les matériaux glissent le long d'une surface plane pentue et acheminés vers les pieds du versant en formant les éboulis peu importants.

Cette valeur de la pente trouvée montre que la probabilité d'apparition du glissement dans notre secteur d'étude est moyen avec une pente de 24°31^'37^",il y a donc altération profonde de matériaux. D'une manière générale la pente moyenne probable d'apparition du glissement de terrain est comprise entre 10° et 30°, La pente ainsi obtenue s'y situe.

Ce glissement localisé sur le flanc droit de la route menant vers le barrage Ruzizi I montre une pente moyennede l'ordre de 13,1°soit 13°3^' 18^"obtenue suivant le même principe comme au point a. Ceci signifie que le terrain ainsi étudié est affecté par le glissement. Les ravins ainsi localisés dans le secteur d'étude s'encaissent du jour aux jours quand il pleut, voient leurs versants décapés de tout sol et la pente s'accusant de plus en plus. Les versants de ces ravins sont mis à leur tour en déséquilibre dynamique et de nouveaux glissements de terrain naissent dans le milieu. Toutes les maisons et parcelles inspectées sur les versants sont en déséquilibre dynamique et peuvent s'écrouler en temps réel, surtout quand il pleut abondamment en empruntant la rivière Ruz

Etant donné que les différentes pentes de terrains sujettes au glissement sont supérieures à la pente d'équilibre d'un talus varient de 20 à 25° voir 30° au plus sur l'ensemble des sites étudiés dans le secteur. Il faudrait de ce fait qu'elles soient systématiquement protégées et réservées aux seuls eucalyptus et bambous mais également aux bananerais.

4.3.7 ESSAIS GEOTECHNIQUES EN LABORATOIRE

Comme un ouvrage est conçus pour durer le plus longtemps que possible, l'aménagement le plus réussi est celui qui a été d'abord pensé en terme d'adaptation.

C'est ainsi que tous les travaux de terrain doivent êtrecomplétés par les essais de laboratoire en vue de prévoir les difficultés que pourra parcourir l'ouvrage durant son utilisation. Signalons que pour réaliser ce travail, sept échantillons ont été analysés au laboratoire des travaux public de l'office de route.

Les essais de laboratoire effectués dans le cadre du présent travail ont porté principalement sur :

-les essais d'identification des sols notamment : la détermination de la teneur en eau naturelle; l'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg permettant de classer les sols dans le rang.

-les essais mécaniques pour leur mise en application dans les travaux de génie civil.

4.3.7.1 Essais d'identification des sols

· Détermination de la teneur en eau naturelle

La teneur en eau (W) exprimer en pourcentage est le rapport de l'eau comprise dans le sol au poids des éléments solides du sol. Ce paramètre nous aide à savoir si le sol est humide ou sec. La teneur en eau est très variable, elle varie d'un sol à l'autre, ainsi on trouve :

Avec P_{n eau} : poids net eau, P_{n ma}t _sec: poids net matériaux sec, W : teneur en eau naturelle.

La détermination du poids total humide se fait à la pèse sur l'échantillon humide alors que celle du poids total sec se fait également à la pèseaprès 24heures dans une étuve, à une température de 105°c.

Le poids net de l'eau s'obtient en soustrayant au poids total humide(P_th) le poids total sec (Pts). P_neau =P_th- P_ts

Le poids net de matériaux secs s'obtient en faisant la différence entre le poids total sec et le poids de la pèse filtre (P_pf).

La teneur en eau moyenne est trouvée en faisant la moyenne arithmétique des pourcentages de deux pèses filtres.

D'après les résultats obtenus, la teneur en eau montre des valeurs variant de 32,6 à 43,6. On constate que, les teneurs en eau de ces sols sont faibles, cette baisse s'expliquerait du fait que l'échantillonnage s'est fait en période de saison sèche (mois d'aout). Les teneurs les plus élevées se font remarquées dans les horizons B et C.

4.3.7.2 Analyse granulométrique des sols

La procédure au cours de l'essai consiste à laver les matériaux puis les sécher dans l'étuve pendant un temps bien déterminé, soit 24heures et en fin on passe au tamisage de matériaux dans une série des tamis qui portent des mailles variables.

Ainsi selon la nature des matériaux, on utilise les tamis de différentes dimensions dont les principaux sont :

-Tamis ASTEM (Model américain) qui commence à partir de trois pouces(3^") avec une maille d'ouverture de 76,2mm jusqu'au tamis n°200 ayant une maille de 0,074mm.

- Tamis AFNOR (model français) qui commence du tamis n° 50 avec une ouverture de 80mm jusqu'au tamis n°20 avec une maille d'ouverture de 0,08mm

Dans les deux cas, les matériauxsont pesés suivant qu'il s'agit dematériaux fins ou argileux, et le résultat est obtenu à l'aide d'une série de tamis suivant les cycles opératoireci-après :La quantité prise est lavée dans le tamis 1,19mm de maille(ASTEM) qui correspond à 1,25 mm (AFNOR), les passants(tamisats) sont rejetésalors que les refus sont retenus et mis à l'étuve pour le séchage.Apres l'étuve, la quantité retenue est de nouveau tamisée dans le tamis 0,84mm correspondant à 0,8mm (AFNOR) etc.

Le dernier tamisage se passe dans le tamis n°200 avec une maille d'ouverture de 0,074mm qui équivaut au tamis n°20 (AFNOR) ayant une maile d'ouverture de 0,08mm.

Notons qu'après chaque tamisage, on prélève les refus partiels, à partir de ces refus partiels, on cherche simultanément les refus cumulés en grammes, en pourcentages et le tout permet d'obtenir les tamisâts en pourcentages.

Au cours de l'essai, on note : le poids total de l'échantillon qui est dans ce cas de 200g et les poids de refus partiels de chaque tamis

Le premier refus cumulé en grammes est trouvé en reportant le premier poids de refus partiels ; les restes des refus cumulés en grammes sont obtenus en additionnant chaque fois le poids de refus partiel au poids de refus cumulé toujours en grammes.

A titre d'exemple : pour trouver le refus cumulé en gr du tamis n°2 on fait la somme entre le poids de refus partiel de ce tamis n°2 et le premier poids cumulé en gr du tamis n°1 d'analyse ; pour le troisième poids cumulé en grammes du tamis n°3, on fait la somme entre le poids de refus partiel de ce tamis n°3 et le poids cumulé en gramme du tamis n°2, ainsi de suite.

Les refus cumulés en pourcentages sont obtenus en divisant chaque fois le poids du refus cumulé en gramme correspondant à chaque tamis au poids sec de l'échantillon qui est ici de 200gr.Les tamisats en pourcentages s'obtiennent en faisant l'analogie sur les poids des refus cumulés en pourcentages de chaque tamis c'est -à-dire si le refus cumulé du tamis est de 5% ce que le tamisats de ce tamis est de 95%.Disons que tous les deux types de tamis donnent le mêmerésultat.

En fin de tamisage, tous les résultats sont sanctionnés par un graphique (courbe granulométrique) qui porte en abscisses en échelle semi-logarithmique les diamètres décroissants des particules et en ordonnées sur une échelle linéaire, les pourcentages des tamisats.

Tableau 3: Classification granulométrique des sols D'après Atterberg (1908).

Leslimites numériques adaptées pour les argiles sont souvent valables suivant les auteurs et les écoles, mais nous utilisons dans le cadre de ce travail, celles de l'école Française .Notre attention étant focalisée sur la proportion en particules fines (< 0,074 mmou <0,080).

Le terme « éléments fins » désigne les particules dont les dimensions sont < à 0,08 mm (ou< 0,074 mm ASTEM) et englobe donc les limons et les argiles y compris les sables dont la limite inferieur est 0,02mm. Cette teneur en éléments fins se détermine par essai simple, mais à grande importance, il permet de connaitre la prédominance du caractère argileux (limoneux) sur le caractère sableux et vice versa.

Si le pourcentage en fines est > 50 %, le comportement du sol se penche sensiblement vers l'argile(limon). Dans le cas contraire, c'est le comportement sableux qui prédomine.

EF =

avec P_nmatsec: poids net de matériaux sec, P_ts: poids total sec après étuve et EF : éléments fins.On définitégalement la teneur moyenne en éléments fins étant la moyenne arithmétique des éléments fins de deux pèses filtres de chaque échantillon ; elle est obtenue par la formule ci-après :

EF_m =

avec EF_m : teneur moyenne en éléments fins exprimée en pourcentages ; EF₁ : Teneur en éléments fins du la premièrepèse filtre et EF₂ : teneur en éléments fins du deuxièmepèse filtre.

N° Ech	Labo 001/2013		Labo 002/2013		Labo 003/2013		Labo 004/2013		Labo 005/2013		Labo 006/2013		Labo 007/2013
N° pèse filtre	Z	Q	F	P	T	K	L	M	S	D	A	H	G	J
Poids total sec	594	415	635	614	706	554	701	706	702	689	694	665	616	635
Poids net matériaux sec	482	300	524	503	595	445	591	595	597	580	579	538	510	526
EF en %	81	72	80	82	84	80	84	84	85	84	83	81	83	83
EF_m en %	77		81		82		84		85		82		83

En se référant aux résultats du tableau 4, on constate que le comportement de sol de notre secteur d'étude se penche sensiblement vers le comportement argileux (limoneux) car les différentes valeurs de la teneur en fines sont > 50% et varie de 77% à 87%.

Tableau 5: Résultats de l'analyse granulométrique de tous les échantillons

N° Ech	N° tamis		Ouverture en mm			Refus			Tamisats en %	Poids sec en gr
N° Ech	ASTEM	AFNOR	ASTEM	AFNOR		Particules en gr	Cumulés en gr	Cumulés en %	Tamisats en %	Poids sec en gr
Labo001/2013	16	32	1,19	1,25		0,2	0,2	0,1	100	200
	20	30	0,84	0 ,8		1 ,7	1,9	1	99
	40	27	0,42	0 ,4		0,9	2,8	1	99
	60	25	0,25	0,25		1,0	3,0	2	98
	100	23	0,149	0,16		0,6	3,6	2	98
	200	20	0,074	0,080		0,2	3,8	2	98
Labo002/2013	16	32	1,19	1,25		0,5	0,5	0,3	100	200
	20	30	0,84	0,8		0,4	0,9	0,5	99
	40	27	0 ,42	0,4		0,5	1,4	1	99
	60	25	0,25	0,25		0,7	2,1	1	99
	100	23	0,149	0,16		0,5	2,6	1	99
	200	20	0,074	0 ,080		0,1	2,7	1	99
Labo003/2013	12	33	1,68	1,6		-	00	00	100	200
	16	32	1,19	1 ,25		1,3	1,3	1	99
	20	30	0,84	0,8		1,3	2,6	1	99
	40	27	0,42	0,4		3,0	5,6	3	97
	60	25	0,25	0,25		3,0	8,6	4	96
	100	23	0,149	0,16		1,7	10,3	5	95
	200	20	0,074	0,080		2,3	10,6	5	95
Labo004/2013	20	30	0,84	0,8		0,3	0 ,3	0,2	100	200
	35	28	0,5	0,5		0,1	0,4	0,2	100
	60	25	0,25	0,25		0,1	0,5	0,3	100
	100	23	0,149	0,16		0,1	0,6	0,3	100
	200	20	0 ,074	0,080		0,1	0,7	0,4	100
Labo005/2013	20	30	0,84	0,8		0,7	0,7	0,4	100	200
	40	27	0,42		0,4	0,5	1,2	1	99
	60	25	0,25		0,25	0,7	1,9	1	99
	100	23	0,149		0,16	0,8	2,7	1	99
	200	20	0,074		0,080	0 ,1	2,8	1	99
Labo006/2013	12	33	1,68		1,6	-	00	00	100	200
	16	32	1,19		1,25	2,1	2,1	1	99
	20	30	0,84		0,8	2,2	4,3	2	98
	40	27	0,42		0 ,4	1,7	6,0	3	97
	60	25	0,25		0,25	1,9	7,9	4	96
	100	23	0,149		0,16	1,3	9,2	5	95
	200	20	0,074		0,080	0,2	9,4	5	95
Labo007/2013	20	30	0,84		0,8	0,6	0,6	0,3	100	200
	40	27	0,42		0,4	0,5	1,1	1	99
	60	25	0,25		0,25	0,8	1,9	1	99
	100	23	0,149		0,16	0,4	2,3	1	99
	200	20	0,074		0 ,080	0,1	2,4	1	99

· Détermination des limites d'Atterberg (limite de consistance)

Les limites d'Atterberg sont des teneurs en eau conventionnelles qui fixent un état du sol. Elles sont mesurées sur la fraction des terres passant au tamis de 0,5mm de maille correspondant au tamis N° 35 (ASTEM) au N°28(AFNOR), on les utilise également sur la fraction passant au tamis 0,42mm. Elles ont pour but de classer les sols pour compléter les analyses granulométriques du fait de l'absence de la sedimentométrie et de la lévigation.

Cette classification utilise la limite de liquidité uniquement soit la limite de liquidité et l'indice de plasticité. Elle souffre tout de même de certaines insuffisances car un sol peut appartenir à la classe des limons et celle des argiles c'est-à-dire les élémentstrès fins.

La comparaison de la teneur en eau naturelle et les limites d'Atterberg donne immédiatement une idée de l'état actuel du sol. C'est ainsi qu'indépendamment de la granularitéde sol, les argiles peuvent présenter des propriétés physiques et mécaniques des particules selon la teneur en eau, un sol acquiert un comportement trèsdifférent en présence d'eau.

Ainsi on peut avoir un sol à l'état liquide, soit plastique ou encore solide. Pour classer le sol on utilise diagramme de casagrande.

Elle est la teneur en eau au-dessus de laquelle le sol se comporte comme un liquide ou semi-liquide et s'écoule sous son propre poids. Elle se mesure à l'aide d'un appareil (appareil de casagrande) qui est constitué par une petite coupelle dans laquelle on place le sol et d'une came mue par une manivelle qui soulève la coupelle et la laisse brusquement retomber sur un socle rigide.

La valeur de la limite de liquidité est obtenue sur la courbe granulométrique au 25^èmecoup dont le diagramme porte en abscisse le nombre de coups et en ordonnées les teneurs en eau correspondant au nombre de coup (voir page en annexe).La limite de liquidité sépare donc l'état plastique de l'état liquide.

On a alors : W_L<35 : sable ; 20<W_L<60 : limons ; W_L>30 : Argile .Les résultats d'essai effectués sur les sols prélevés dans notre secteur d'étude sont bel et bien présentés dans le tableau 6

La limite de plasticité W_P est la teneur en eau au-dessous de laquelle le sol perd sa plasticité et devient friable.

Elle se définitparticulièrement comme la possibilité de former sous le doigt un rouleau de 3mm de diamètre. Elle traduit le passage de l'état plastique à l'état solide avec retrait, à cette teneur, le sol ne peut plus pétrir sans se fissurer.

Au laboratoire, elle s'obtient en roulant l'échantillon en forme de boudin qu'on amincit progressivement sur un vitre (verre) ou sur le marbre jusqu'à l'obtention d'un cylindre dont le diamètre ne dépasse pas 3mm et qu'il se brise en petits morceaux.

Le résultat de chaque échantillon s'obtient en reportant sur la feuille d'essais. Les poids de la terre de pèse filtre, le poids total humide, le poids total sec ainsi que le nombre de coup.

On en déduit alors la teneur en eau de chaque tare et cela pour chaque échantillon.

La limité de plasticitéest calculée en faisant la moyenne arithmétique de teneur en eau de ces quatre taresprésentes sur la feuille d'essai. Les résultats sont présentés dans le tableau6

C'est un paramètre combiné de la limite de liquidité et de la limite de plasticité qui permet aussi de caractériser un sol suivant une gamme des teneurs en eau pour laquelle un sol cohérent a les propriétés d'un matériau plastique. Cet indice est fonction de la quantité d'argile et de colloïde que le sol renferme, il est donc une mesure de la cohésion d'un sol et non pour les sols pulvérulents qui ont un I_P=0

Il est obtenu en faisant la différence entre la limite de liquidité et la limite de plasticité.

Un sol ayant un I_P>10 est assez argileux et pour Ip>30 il est très argileux (Habib, 1982).

Pour les sables : I_P<15, pour les limons : I_P est compris entre 5 et 25 (valeur max) et pour les argiles I_P>15

Tableau 6: les résultats obtenus de limites d'Atterberg et de la teneur en éléments fins de tous les échantillons.

N° Ech	Nature et horizon	Provenance	EFen%	Wen %	W_L	Wp	Ip	Prof en m
Labo001/2013	Argile grisâtre B	Paysage	77	30,7	40,6	20,4	20,2	0 ,5
Labo002/2013	Argile gris-rougeâtre B	Kerhedi	81	24,8	36,0	13,9	22,1	0,5
Labo003/2013	Argile rougeâtre B	Kerhedi	82	35,5	46,7	23,9	22,8	0,4
Labo004/2013	Argile noirâtre à grisâtre B	Kerhedi	84	31,4	41,0	22,8	18,2	0,5
Labo005/2013	Argile blanchâtre à gris-blanchâtre C	Kerhedi	85	45,7	58,0	33,0	25,0	0,5
Labo006/2013	Argile rougeâtre B	Camp saïo	82	43	54,2	31,7	22,5	0,5
Labo007/2013	Argile grisâtre B	Quartier Latin	83	29,1	40,4	17,7	22,7	0,5

En nous référant sur le ci-dessus, nous remarquons que les sols de notre secteur ainsi étudié sont des sols assez argileux, de plasticité élevée

Tableau 7: Classification en fonction de l'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg « propre aux sols fins », d'après R.COQUAND, 1986.

Le tableau ci-dessus montre que les sols de notre secteur d'études sont des argiles plastiques avec 18,2<Ip<25 et36< W_L<58.

4.3.8 ESSAIS DE COMPACTAGE

Le sol est naturellement constitué de vides ou pores qu'occupait l'eau, l'air ou encore le solide lors de sa formation. Ces vides constituent un handicap certain aux investigations géotechniques, réduisant ainsi la capacité portante de sol et peuvent rendre l'ouvrage inutilisable.

C'est ainsi que l'essai de compactage vient y remédier dans le but d'améliorer la capacité portante de sol parl'augmentation de la densité sèche (?_d)et par conséquent réduire la teneur en eau du sol ainsi que les videsdans le sol. L'étude du compactage se fait en laboratoire en utilisant un damage normalisé connu sous le nom d'essai Proctor.

Dans le cadre du présent travail, deux essais de compactage ont été réalisés du fait de l'impossibilité d'exécution d'autres essais de ce genre ; seulement l'essai Proctor et l'essai CBR(californian bearing ratio).

L'essentiel des essais de compactage est d'éviter le gonflement du sol en vue de réaliser le tassement ; l'efficacité de compactage dépend de l'énergie mis en jeu, du type d'engins compacteurs, de la technicité de l'operateur, de la nature des matériaux à compacter, mais aussi de la teneur en eau du sol. Deux échantillons n^o 4 et n° 6 ont fait l'objet des essais de compactage.

· Essai Proctor

Au laboratoire, on utilise deux type de Proctor : Proctor normal et Proctor modifié dont le but principal est d'étudié la variation de la teneur optimale de l'eau sous l'influence de l'énergie de compactage, mais aussi de la densité sèche(?_d). Le Proctor normal donne la capacité au-dessus de laquelle des tassements sont à craindre dans les remblais. Le Proctor modifié donne celle au-dessus de laquelle on peut redouter des décompressions.

Le mode de compactage est tout à fait arbitraire, surtout dans le cas du choix de la teneur en eau nécessaire pour commencer le Proctor. Il a été modifié plusieurs fois et il existe différentes normes dont les deux principaux sont ci-haut cités. C'est le second essai qui a été utilisé dans la réalisation de ce travail du fait que les sols de notre secteur ont une même nature, ce sont des argiles avec une proportion en éléments fin.

Le sol est compacté par le choc d'une dame dans un moule métallique de 5780gr(standard) appelé « moule Proctor », d'un diamètre de 10,2cm soit 4pouces, d'une hauteur de 11,7cm soit 4 ,6 pouces et d'un volume de 0,96dm^3.La masse du pilot est de 2,49kg pour le ^Proctor normal et 4,55kg pour le Proctor modifié ; hauteur de la chute : 30,50cm(Proctor normal) et 45,7 cm(Proctor modifié. Epaisseur des couches est de 4cm pour le Proctor normal et 2,5cm pour le Proctor modifié ; nombre de couches : 3 pour le Proctor normal tandis qu'il est de 5 pour le Proctor modifié et enfin, le nombre de coups par couche elle-même pour tous les deux types de Proctor soit 25coups.

Dans le deux cas, le sol est arasé dans le moule avant la pèse et on recommence l'essai en faisant varier la teneur en eau de compactage soit 2%. L'énergie de compactage est environ 5 fois plus forte dans l'essai Proctor modifié que dans l'essai Proctor normal, l'essai est fait au laboratoire sur les matériaux inférieur à 5mm.

On peut dire en gros que les engins utilisés pour le compactage routier donnent des densités sèche de l'ordre de95% de ?_{d max}pour le Proctornormal, ou encore 90% de?_d
maxpour le Proctormodifié. Signalons que le compactage réalisé au laboratoire équivaut à celui produit par les engins roulant sur la chaussé, sot entre 60000 et 300000 kgm/m³ .Les rouleaux à pneus lourds utilisés pour le compactage de barrages en terre donnent 95% de?_d
maxpour le Proctor modifié(PM).

La détermination de la densité maximale correspond à la recherche de la meilleur résistance pour le solcompacté, ainsi : ?_{d max}=

avec ?_{d max :} la densité sèchedes matériaux_,?h : densité humide et W_moy :la teneur moyenne.

Des indications sur les courbes Proctor donnent les limites des valeurs du sol en fonction de la densité sèche. Ainsi du point de vue de l'identification de sol, retenons ce qui suit :-une densité sèche maximale (?_{d max)}<1,60 dans un essai Proctor modifié caractérise souvent un mauvais sol ;

-Une densité sèche maximale comprise entre 1,80 et 1,90 caractérise un sol convenable ;

De même une teneur en eau optimale (OPM) >20% est un indice défavorable pour les investigations géotechnique en génie civil. La teneur en eau optimale est obtenue la où la densité sèche est maximale âpres ajout d'eau.L'essai Proctor effectué sur les échantillons 004 et 006 de notre secteur d'étude marque les valeurs ci-après en fonction de la teneur en eau optimale(OPM) et de la densité sèche maximale (?_d
max).

Tableau 8: Présentation des résultats de la teneur en eau optimale (OPM) et de la densité sèche maximale.

Les résultats de ces deux types d'argiles montrent que ces argiles sont caractérisées par un indice défavorable pour ce qui concerne la teneur en eau optimale (OPM) car W_OPM>20% dans l'ensemble de ces deux échantillons.Aussi en fonction de la densité sèche maximale (?_{d max}), ces deux échantillons sont jugés comme des mauvais sols du fait que leurs valeurs de densité sèche sont <1,60T/m³,ce qui nous conduit à chercher un autre paramètre de compensation.

· Essai C.B.R

L'essai CBR(californian bearing ratio) est un essai de poinçonnement normalisé dont son indice dépend du compactage effectué.Son objectif est de déterminé la portance de matériaux sur l'ouvrage (route, aéroport, ...)après une averse de pluiede quatre jours sans cesse, d'oùévaluation de comportement de matériaux.

L'appréciation de la portance d'un remblai ou d'un soubassement qui est la capacité d'un sol à transmettre les forces ascendantes dues au passe d'engins lourds est un atout pour l'étude de comportement mécanique de sols. Cet essai nous permet en outre de connaitre l'épaisseur de fondation ou de chaussées dont doit êtresurmonté un sol (remblais) pour résister à des diverses charges sus-jacentes.

Avec la teneur en eau optimale (OPM) obtenue par essai Proctor correspondant à la densité sèche maximale, on commence l'essai CBR. Cette eau optimale est déverséedans le plateau de mélange puis commence le processus de damage. Pour tout CBR, on utilise trois types de moules :

Dans tous les cas, on place le disque à rainure d'espacement dans le moule, puis on commence le damage, au cours de l'essai, on note le poids humide total, le poids de la tare qui vaêtre utilisés ultérieurement pour le reste de calcul et des mesures CBR. On prend le résultat à 2,5 et à 5,0 sur la feuille de poinçonnement, en considérant le plus grand.

Généralement, cet essai est fait sur des sols assez fins car les gros éléments faussent les résultats, son indice varie de 0 à 100(PELTIER, R. 1969, Anonyme, 1957).

*Les indices inférieurs à 12 caractérisentgénéralement les sols dits médiocres,

Il existe tout de même quelques limites de tolérance utilisées pour l'appréciation de l'indice CBR :

Quelques valeurs CBR sont lourdement constatées expérimentalement sur des sols compactés à 100% du Proctor normale avec la teneur en eau optimale (COQUANR. R.C, 1985).

Les essais effectués sur les sols compactés à 95% de la teneur en eau optimale après 4 jours d'immersion donnent des résultats suivants :

En nous référent au tableau ci-dessus, on voit bien que les sols de notre secteur d'étude sont classés comme des sols de portance médiocres. Ces sols doivent être remaniés (ou traités) dans le but d'améliorer leurs capacités et qualités d'usages géotechniques en le mélangeant avec d'autres matériaux jugés de très bons à excellents, et cela à l'aide d'outils ou d'engins performants.

Ces sols peuvent êtreaméliorés également par un traitement au ciment ou à la chaux en vue de réduire leurs plasticités, diminuer leur perméabilité à l'eau par compactage et par conséquent augmenter leur résistance aux efforts mécaniques.

4.4. INTERPRETATION DES RESULTATS ET LEURS APPLICATIONS

Les résultats d'essais et analyses effectués sur tous les échantillons prélevés dans notre secteur d'étude, nous conduit à faire une interprétation tant du point de vue de l'identification des sols qu'à leur efficacité à l'usage dans les travaux géotechniques en génie civil.

Il nous sera alors question de procéder à l'identification de nos sols en fonction des paramètres obtenus (mesurés) et de déterminer leurs comportements mécaniques en tant que matériaux de construction.

4.4.1. Identification des sols

Identifier un sol, revient à déterminer ses paramètresmécaniques propres dont : la teneur en eau naturelle, la granulométrie, la limite de liquidé et l'indice de plasticité, Etat de consistance, l'indice des groupes, la perméabilité, et les paramètres physico-chimiques dont : la couleur, la texture, la granulométrie, etc.

4.4.1.1.Classification des sols en fonction de la teneur en eau naturelle

Le sol est un matériau hétérogène, renfermant une quantité importante d'eau qui se repartie inégalement dans les différents niveaux en fonction de la nature de sol.

Cette classification se fait sur base des écarts des teneurs en eau naturelle propres à chaque type de sol, elle très variable et repartie de la manière suivante (Habib, 1982).

Les résultats des échantillonsprélevés dans le secteur étudié montrent des indications suivantes en fonction de la teneur en eau naturelle (tableau 9).

En se référant à la classification ci-dessus, nous confirmons que le sol de notre secteur d'étude est argileux.

4.4.1.2.Classification basée sur la granulométrie

Cette classification nous permet de savoir si le est grenu ou pulvérulent. Ainsi, elle fournit la dénomination correspondant aux dimensions des grains c'est-à-dire pierres, graviers, sables, limons, Argiles, sables limoneux, sables argileux,...jusqu'à l'ultra argile.

Les proportions relatives des différentes fractions sont exprimées en pourcentage du poids total (BUZON, 1987).Nous avons classé les sols selon leurs proportions en particules fines dont les dimensions sont < à 0,08mm (AFNOR) correspondant au tamis n°20 et qui équivaut à 0,074mm(ASTEM) se rapportant au tamis

20,qui englobe les limons et les argiles y compris les sables dont la limite est < à 0,02mm :

· Sols graveleux : on a un pourcentage des fines passant au tamis 200(0,074) < 50% et un pourcentage des refus à 20mm> 50%.

· Sols sableux : avec un pourcentage des fines <50% et un pourcentage des refus à 20mm<50%,

· Sols argileux (limoneux) : Ils se caractérisent par un pourcentage de fines>50%

Tous les échantillons des sols de l'entité étudiée montrent le pourcentage en fines >50%, ce qui nous permet de conclure que les sols sont argileux avec pourcentage en fines variant de 77 à 85

4.4.1.3.Classification basée sur les limites d'Atterberg

Cette classification permet de fixer l'état du sol car le sol peut être humide, plastique, ou encore solide. Elle utilise trois paramètres à savoir : la limite de liquidité (W_L), la limite de plasticité(W_p) et l'indice de plasticité(I_P).

Ces paramètres ont pour but de classer les sols en vue de compléter les analyses granulométriques chaque fois qu'il est difficile de procéder à la sedimentométrie pour les particules de taille comprise entre 8uet 2u(argiles), et à la lévigation pour les particules de taille < à 2u(Limons).

2° Selon Habib (1982), les sols se classent de la manière suivante en fonction de l'indice de plasticité :

D'après les résultats ci-dessus, nous constatons que le sol qu'on retrouve dans notre secteur d'étude appartient à la classe des argiles limoneuses avec une plasticité élevée.

4.4.1.4.Détermination de l'indice des groupes « Ig »

La classification retenue dans ce cas est celle de H.R.B (Haghway Research Board), elle tient compte de l'indice de groupe calculé à partir des résultats d'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg notamment limite de liquidité et l'indice de plasticité.

1°) Soit X le pourcentage du sol passant au tamis 80u c'est -à-dire 0,080mm correspondant au tamis n°200 (AFNOR) ou 74u c'est-à-dire 0,074 (ASTE M).

L'indice de groupe Ip est arrondi au nombre entier le plus proche et il est noté entre parenthèse après le symbole du groupe .Il doit être impérativement un entier naturel, ces valeurs varient de 0 à 20, et les plus faibles indices correspondent aux meilleures sols pour leur comportement. Cet indice nous aide à préciser la classe de sol mais aussi à évaluer les épaisseurs des couches de fondation des chaussées .En fonction de l'indice de groupe « Ip » on classe les sols de la manière suivante (Mr STEELLE) :

*Pour un bon sol (Ig compris entre 0 et 1) ; l'épaisseur de la couche de fondation est nulle,

*pour un sol passable (Ig compris entre 1 et 5) ; l'épaisseur de la couche de fondation est de 10cm,

*Pour un mauvais sol (Ig compris entre 5 et 9) ; l'épaisseur de la couche de fondation est de 20cm,

*pour un très mauvais sol (Ig compris entre 10 et 20) ; l'épaisseur de la couche de fondation est de 30cm.

Retenons que la classification de l'AASHO permet de situer les matériaux dans les classes en partant deA₁Jusqu'à la classe A₇ainsi que leur comportement général correspondant.

Tableau 13: Classification des sols en fonction de limite de liquidité, de l'indice de plasticité et de l'indice des groupes : classification de HRB

Classification générale

Au plus 30% de grains plus petit que 80u

Plus de 34% de grains plus petits que 80u

Pourcentage passant

A₁

A₃

A₂

A₄

A₅

A₆

A₇

A_1a

A_1b

A_2-4

A_2-5

A_2-6

A_2-7

A_7-5

A_7-6

Au tamis de 2mm

=50

Au tamis de 0,40 mm

=30

=50

Au tamis de 80u soit 0,080mm

=15

=25

=10

=35

=36

Caractéristique de la fraction passant au tamis 2mm

Impossible

=10

= 11

=11

=10

=11

Ip<W_L-30

=11

Ip>W_L-30

W_L

Impossible à déterminer.

C=0

=40

=41

=12

=16

=20

Appellation générale

Cailloux graviers sable

Sable fin

Mélange de graviers limoneux ou argileux avec des sables limoneux ou argileux

Sols limoneux

Sols argileux

Comportement

Excellent à bon

Moyen à faible

En se référant au pourcentage du sol passant au tamis de 74u ou au tamis 80u, on arrive à déterminer les paramètres définis ci-haut(a,b, c et d).

En comparant les deux tableaux 13 et 12, les résultats nous montrent que les sols de notre secteur pour tous les échantillons hormis l'échantillon n° Labo 004/2013 sont des sols argileux ; ce lui de l'échantillon n° labo 004/2013 est limoneux. Ce qui prouve que les sols de notre secteur sont argilo-limoneux avec des indices de groupe compris entre 11 et18. Pour ce qui concerne la qualité de sol, disons que tous les échantillonsprésentent les indices des groupes compris entre 10 et 20 cela nous pousse à conclure que les sols de notre secteur sont de très mauvaise qualité et l'épaisseur de la couche de fondation est de 30cm. Outre que la nature et la qualité des sols de notre secteur, disons aussi que ces sols ont un comportement généralement moyen à faible c'est -à-dire passable ou mauvais. Ils doivent alors subir un traitement préalable avant leur utilisation en génie civil.

En s'inspirant de la classification de l'AASHO (American association for state Haghway Official) qui permet de positionner les sols dans leurs classes respectives, nous avons remarqué que nos sols appartiennent à la fois à la classe A₅ pour les échantillons n°1 et n°4 ; à la classe A₆ pour les échantillons n° 1, 2,6 et 7 ; et à la classe A_7-5 pour l'échantillon n°5

4.4.1.5. Classification en fonction de l'Etat de consistances des sols (Ic)

Cette classification permet d'apprécier la résistance de sol à la fonte mais également à la pénétration d'un objet perforateur dans la masse de sol. Elle aide à apprécier les qualités intrinsèques d'un sol en particulier et du terrain en général. L'Etat de consistance est déterminé sur base de la teneur en eau naturelle, de la limite de liquidité et de l'indice de plasticité. Il se définit à l'aide d'un indice dit « indice de consistance Ic » obtenue par la formule ci-après :Ic=

avec WL : limite de liquidité, W : la teneur en eau naturelleet

En fonction de l'indice de consistance les sols sont classéS de la manière suivante :

Les résultats obtenus de l'indice de consistance montre que le sol est pâteux pour l'échantillon labo 002/2013, dur pour l'échantillon n° labo 005/2013 et mou pour le reste d'échantillons.

4.4.1.6. Identification et classification des sols gonflants

L'essentiel de cette classification est d'apprécier le potentiel de gonflement desmatériaux dans la couche de fondation qui, plus souvent, entraine des surcouts importants.

C'est ainsi que plusieurs auteurs pensent pouvoir relier ce potentiel à un seul paramètre envue de réduire sensiblement ces surcrouts. Snethen (1980 cité par Derriche et al. 1998 in Deme MUNGWAKONKWA MPARHA et Innocent MBILIZI MUTUNWA 2005 propose une classification qui donne le potentiel de gonflement en fonction de l'indice de plasticité.

Se basant sur l'indice de plasticité Ip, Snethen classe le potentiel de gonflement de la manière suivant :

- Le potentiel de gonflement est élevé pour les échantillons n° labo 003/2013 et n° labo 005/2013 et varie de 23,9 à 23 ;

- Ce potentiel est moyen pour les échantillons n° labo 004/2013 et n° labo 006/2013

- Le potentiel est faible pour les restes d'échantillons. Ces résultats montrent que les sols de notre secteur d'étude sont des sols gonflants. Voir tableau limites d'Atterberg.

Pour les sols contenant entre 8 et 65% d'argiles, Seed et al (1962) propose la classification qui relie le taux de gonflement (Es) à l'indice de plasticité. Es = 1 10^-3.Ip^{2, 24}

Disons que ce paramètre ne peut pas caractériser nos sols dans le secteur d'étude d'autant plus que le pourcentage en fines de nos échantillons est très élevé et varie de 77 à 85.

4.4.1.7 Estimation indirecte de paramètre de gonflement des sols dans le secteur

L'estimation de paramètre de gonflement notamment la pression et l'amplitude est nécessaire dans tous les travaux géotechnique car ça nous permet d'avoir une idée d'ensemble sur les caractéristiques de matériaux au quel reposeront les différentes couches d'une chaussée.

Ces paramètres (pression et amplitude) sont estimés indirectement à partir des

formules dite empiriques, qui mettent en relation les paramètres géotechniques déterminés à partir d'essais d'identification de sol. Les valeurs obtenues de ces paramètres ne doivent servir que pendant les études préliminaires d'avant-projet sommaire dans le but d'orienter le

concepteur.

Signalons que cette estimation de paramètres de gonflement est essentiellement recommandée dans la phase de reconnaissance de terrain.

4.4.1.8Estimation indirecte de la pression de gonflement (Lgps) en Kpa

Pour estimer la pression de gonflement d'un sol, Vijayvergiya et Ghazzaly (1989) ont proposés deux modèles qui permettent d'obtenir la pression de gonflement à partir des expressions ci-après :Lgps(1) =

W_L- W_n+ 23,6) et Lgps(2) = 1 (6,242 ?d + 0,65 W_L- 100). Avec Lgps : la pression de gonflement en Kpa, ?d: poids volumique sec en KN/m³,W_L : la limite de liquidité et W_n: la teneur en eau naturelle sont en chiffre décimal.

Selon David et Komornic(cités par Kabbaj ,1989), la pression de gonflement est estimée par la relation ci-après :

Lgps(3) =2,08W_L+0,006688?d-2,69W_n+0,132 avec Lgps : pression de gonflement en Kpa, ?d : la densité sèche KN/m³, W_L: la limite de liquidité et Wn : teneur en eau naturelle sont en chiffre décimal. Lgps varie de 6,4 à 11,32

Tableau 16: variation de la pression de gonflement Lps des sols de notre secteur d'étude

En se basant aux résultats ci-haut, nous constatons que la pression de gonflement de sol de notre secteur d'étude varie de 5,49 à 9,70 Kpa selon les auteurs cités ci-haut. Ce qui prouve encore que les sols de notre secteur ainsi étudié sont des sols gonflants sous forte pression.

4.4.9. Estimation indirecte de l'amplitude de gonflement (Es)

L'estimation de l'amplitude de gonflement a été proposée par divers auteurs en fonction de la charge qui règne dans le sol. Selon William et donaldson (in Courroux, 1989) , ce model s'écrit : Es = (7,3-

-Lgps)(0,525Ip+4,1-0,85Wn) avec Es : gonflement libre, Ip : indice de plasticité et Wn :teneur en eau naturelle sont en % ; Lgps :la pression de gonflement définie par David et Kmornic(1989) .

Pour l'amplitude de gonflement, les modèles donnent généralement le gonflement libre.

Pourcela le modèle proposés par O'Neil et Ghazzaly s'écrit : Es= 2,77+0,131W_L-0,27Wn.

Ce lui proposés par Johnson et Snethen s'écrit : LgEs=0,0833Wn+0 ,458 dans les deux relations ; Es est le gonflement libre en %,Wn et sont représentés en chiffre décimal.

Concernant toujours cette amplitude, Vijayvergiya et Ghazzaly ont établi les corrélations suivantes :LgEs(1)=

(0,4W_L-Wn+55) et LgEs (2)=

(6,242?d+0,65W_L-130), avec ?d en Kpa, W_L et Wn sont en chiffre décimal.

Tableau 17: la variation du gonflement libre (LgEs) des sols de notre secteur d'étude sur base des relations ci-dessus des différents auteurs

En se basant sur le tableau ci-dessus, nous remarquons que le gonflement de nos sols varie de 0,79 à 2,63 dans le secteur d'étude.Le résultat du gonflement analysé au laboratoire montre réellement que les sols de ce secteur sont bel et bien des sols gonflants,avec un indice (potentiel) de gonflement linaire de 0,19 pour l'échantillon n°labo 006 /2013 et de 0,42 pour l'échantillon n°labo 004 /2013.

4.5. APPLICATION DES RESULTATS EN GEOTECHNIQUE ROUTIERE

4.5.1 Caractères généraux

Il s'agit d'obtenir un corps ayant un indice CBR élevé, et à examiner les problèmes de portance, des choix de matériaux et de comportement de ceux -ci en présencesd'eau.

La route étant ouvrage linéaire, elle doit êtrecompétente à supporter les trafics prévus et doit se montrer d'un usage aussi prolongé qu'il se peut

Les paramètres suivants jouent un grand rôle dans le choix de tracée et de construction d'une route, c'est principalement la granulométrie de matériaux , les limites d'atterberg dont leur combinaison nous permet de définir un indice qui a un intérêt purement pratique dans l'estimation dela couche de fondation, l'indice qui porte le nom « de l'indice des groupes Ig ».

Appart ces paramètres susmentionnés, on trouve également l'indice CBR qui permet d'apprécier la capacité portante d'un sol et d'un remblai, mais également de déterminer l'épaisseur de différentes couches qui compose la chaussé comme l'indice de groupe.

Dans la suite de ce travail nous voulons appliquer les résultats des nos recherche catégorie par catégorieen fonction de différentes couches qui forment la structure d'une chaussée.

4.5.2. Construction d'une chaussée

Nous savons que la chaussée est construite principalement pour s'opposer à la contamination par le sol par le sol à l'aide d'une couche anticontaminante, pour établir une couche drainante et en fin pour disposer les couches successives de façon que leur rugositédécroisserégulièrement de haut en bas.

Pour construire la chaussée, les types des sols suivants sont utilisésen fonction des couches qui la composent : argile, limon, sable, gravier et concassés (tout venant).

4.5.2.1 Différentes parties d'une chaussée

Concernant la structure d'une chaussée, disons que la coupe d'une chaussée se présente de la manière suivante, de bas en haut :

Cette structure est celle d'une chaussée souple qui comprend une couverture bitumineuse mince (< 15 cm), et dont l'épaisseur globale est généralement comprise entre 30 et 60cm.

4.5.2.2 Caractéristique des différentes couches d'une chaussée

La couche de forme (plate-forme), mise en place lors du terrassement est constitué par des remblais et exige une base de sol naturel généralement bon qui est complété envue d'améliorer sa portance.

En se référant à la table de la recommandation pour le terrassement pour les remblais de plate-forme, nous distinguons les caractéristiques suivantes d'après (CEATRA-LCPC- sept, 1975) .

Tableau 18: table de la recommandation pour le terrassement de la couche de forme d'une chaussée.

Les caractéristiques géotechniques dont le CBR à prendre en compte pour le dimensionnement dépendent de l'épaisseur et de la qualité du matériau de substitut.

Ainsi, la portance immédiate de la plate forme est évoluée en fonction de l'indice CBR (SEATRA-LCPC, 1981).

Les limites de tolérance ci-après nous permettent d'apprécier les sols de notre secteur en fonction de l'indice CBR :

La portance 3 est le minimum pour la chaussée rigide en grave- ciment et 2 pour les autres.

Dans le cadre du présenttravail, la table de la recommandation ci-dessus pour le terrassement routier pour les remblais de plate-forme (SEATRA-LCPC-sept/ 1975) montre que nos échantillons sont regroupés en sous-classe A2 de la classe A pour les échantillons n° labo 004/2013 avec un indice de plasticité « Ip » de 18,2 et en sous-classe A3 pour le reste d'échantillons dont l'indice de plasticité Ip varie de 20,2 à 25.

L'indice CBR est compris entre 3 et 8 correspondant à la portance 0 pour nos deux échantillons soumis à l'essai. Signalons que pour le sol de notre secteur l'indice

CBR est de 4,8 pour l'échantillon labo 004/2013 tandis qu'il est de 3,8 pour l'échantillon labo 006/2013.

Il faudra alors l'améliorer par un compactage intense pour le rendre plus efficace aux efforts sus-jacent. Les sols à éliminer ou à traiter ont un CBR très faible mais également, une limite de liquidité W_L> 70 un indice de plasticité Ip>40, donc très forts.

Pour les sols à éliminer le gonflement linaire dans le moule CBR> 2%, et la teneur en matière organique >3% non déterminée pour notre travail. Le gonflement linaire de sol dans notre secteur d'étude est de 0,042 soit 4,2% pour l'échantillon n° labo 004/2013 donc à rejeter tandis qu'il est de 0,019 soit 1% pour l'échantillon n° labo 006/2013 donc à retenir pour remblayer la couche de forme.

C'est l'objectif même de la détermination de l'indice des groupes et de CBR qui permettent d'apprécier la couche de fondation. Les matériaux pour la couche de fondation doivent avoir indice CBR au moyen égale à 30 correspondant à la portance 3, l'indice obtenu par une densité sèche correspondant à 95% de l'optimum Proctor (OPM), qui doit varier de 1,90 à 2,5 et Inferieur à 20% de la teneur en eau optimale .Et cela quel que soit ; que ce soit pour un trafique faible ou instance.

La dimension maximale des éléments pour la couche de fondation ne doit pas excéder 60mm.La couche fondation doit être de granulométrie continue mais faible en éléments fins.

Signalons qu'en fonction des résultats de l'indice CBR, des groupes, du potentiel de gonflement, de la densité sèche de l'optimum Proctor et de la portance du sol, nous pouvons en déduire que les sols de notre secteur d'étude sont inadmissibles pour la couche de fondation à cause de l'indice CBR qui est relativement faible et compris entre 3 et 8, conduisant alors à une portance médiocre de 0 et parfois 1, mais également de la densité sèche qui est ici inférieur à 1,60 caractéristique de mauvais sol.

III.2.2.3 Détermination des épaisseurs de couche de fondation pour la chaussée

Pour déterminer ces épaisseurs, deux paramètres essentiels permettent de dimensionner la couche de fondation d'une chaussée, notamment l'indice de groupe et l'indice CBR.

En fonction de l'indice de groupe, les épaisseurs sont déterminées de la manière suivante :

Dans l'ensemble de nos échantillons analysés au laboratoire, tous les sols de notre secteur sont rapportés à la catégorie de très mauvais sol du point de vue indice de groupe pour cequi concerne les travaux de fondation des ouvrages linaire tel que la chausséeet dont l'épaisseur doit être de 30 cm au minimum. Les sols de notre secteur sont passables pour le bâtiment de ménage à caractère durable.

En fonction de l'indice CBR pour les routes, l'épaisseur de la couche de fondation est obtenue par la formule suivante :e =

avec e : épaisseur de la couche ; P : charge maximale pour une roue en tonne, et I : l'indice CBR obtenu à 95% de l'OPM. Signalonsque cette charge maximale équivaut à 5 tonnes pour un trafic moyen tandis qu'elle majorée au-delà de 10⁵ pour le trafic intense.

Du fait que les de notre secteur d'étude présentent une proportion en élément fins très élevé variant de 77 à 85%, les épaisseurs de couche de fondation sont pour l'échantillon n° labo 004/2013 de 44,4 tandis qu'elles sont pour l'échantillon n° labo 006/2013 de 49,5 pour cette couche de fondation.

Ceci prouve réellement que les sols ainsi analysés sont de très mauvaises qualités pour ce qui concerne l'épaisseur de la couche de fondation. Selon les auteurs, la couche de fondation doit êtreimpérativement plus perméable que lescouches qu'elle supporte non seulement pour éviter la rétention d'eau dans la chaussée mais aussi pour remédier aux surpressions à l'intérieur de la chaussée. Pour ce qui concerne la couche de la surface, elle est divisée en deux parties :

- La couche de liaison : elle est formée d'un mélange gravier et bitume à faible dose, elle est également perméable comme la couche ;

- la couche de roulement : elle est constituée du mélange de gravier et bitume bien dosé ; elle est imperméable à l'eau.

Les matériaux de la couche de surface doivent être de dimension hétérogène généralement inférieur à 30 voire 40 mm max pour éviter les arrachements en surface. Pour cette couche de surface l'indice CBR peut à aller jusqu'à 70 et d'une portance supérieur à 3.

CONCLUSION GENERALE

Le présent travail avait pour finalités d'apporter une contribution à la connaissance approfondie des sols de cette partie de la ville de Bukavu, tout en mettant en évidence leurs caractéristiques physiques et mécaniques propres qui leurs confèrent une utilité certaine dans les travaux de génie civil.

Pour atteindre les objectifs visés escomptés, notre travail s'est appuyé principalement sur les travaux réalisés sur terrain et ceux réalisés au laboratoire dans lesquelles toutes les analyses et conclusions ont été déduites.

Pour ce qui concerne les travaux de terrain,les valeurs obtenues du coefficient de perméabilité K sont comprises entre 33,1(glissement Camp saïo) et 42.6 Cm/s (glissement sur l'Avenue Kerhedi). Ce qui montre que les sols de notre secteur d'étude sont faiblement perméables, confirment ainsi la nature argileuse des sols dans le secteur.

L'analyse de la pente des glissements répertoriésmontre que la probabilité d'apparition du glissement de terrain est moyenne avec une pente de 24,527°soit 24°31^'37"> à la pente d'équilibre d'un talus pour le glissement sur l'Avenue Kerhedi tandis qu'elle est de 23,1°soit 23^°3^'18^"pour le glissement de Camp Saïo. Nous avonsl'intérêt de préserver ces sites envue de remédier aux cas de glissements de terrain par la lutte anti érosive par exemple.

Les travaux de laboratoire ont porté principalement sur deux essais à savoir : essais d'identification des sols notamment la détermination de la teneur en eau naturelle, l'analyse granulométrique et les limites d'Atterberg, et essais de compactage principalement l'essai Proctor et essai CBR.

Les résultats obtenus de ces essais de laboratoire nous ont permis de classer nos sols de la manière suivante :

ü En fonction de la teneur en eau naturelle : les résultats ainsi obtenues varient de 32,6 à 43,6%, ceci nous conduit à confirmer que ce secteur est constitué des sols argileux.

ü Pour ce qui concerne l'analyse granulométrique des granulats, la détermination de la teneur en fines nous a permis de conclure que tous les échantillons montrent une proportion en fines > 50%, ce qui nous a conduit àdire que les sols sont argileux.

ü En ce qui concerne les limites d'Atterberg ; les différentes valeurs obtenues de limite de liquidité W sont(pour les limons et les argiles) comprises entre 36,7 et 58% alors que les normes internationales fixent 20<W_L< 60% pour les limons et >35% pour les argiles.Ce qui montre que les sols de notre secteur d'étude sont argilo-limoneux.

De même les résultats de l'indice de plasticité (Ip) montrent que les sols de notre entité étudiée sont de sols argilo- limoneux avec Ip compris entre 18,2 et 25%. Selon le standard international ; Ip est compris entre 5 et 25% pour les limons, et >15% pour les argiles.Aussi, pour Ip>17 : on a une plasticité élevé.

Ces différentesvaleurs de W_Let Ip nous ont permis de conclure que les sols de notre secteur d'étude sont argilo-limoneux plastiques.

ü En fonction de l'indice des groupes Ig, les sols de notre secteur sont classés comme des sols argilo- limoneux avec Ig compris entre 11 et 18. Concernant la qualité de sols l'indicedes groupes obtenu les classe dans la catégorie de mauvais sols avec Ip compris entre 10 et 20 caractéristique des mauvais sols(norme internationale). Dans ce cas, la couche de fondation doit être de 30cm.Du de vue comportement de sol disons que les sols de notre secteur d'étude ont un comportement moyen à faible du point de vue indice des groupes. En s'inspirant de la classification de l'AASHO qui permet de positionner les sols dans leur classe respective, les résultats obtenus des analyses de nos échantillons nous permettent de classer les sols de notre secteur d'étude dans la classe A5 pour l'échantillon labo 004/2013, A_7-5 pour l'échantillon labo 005/2013 et A6 pour les autres échantillons.

ü En fonction de l'état de consistance;les résultats obtenus montrent que le sol est dur pour l'échantillon labo005/2O13, pâteux pour l'échantillon labo 002/2013 et en fin mou, pour les autres échantillons.

ü Pour ce qui concerne la classification des sols gonflants, nous avons constaté que :

· Le potentiel de gonflement est élevé pour les échantillons labo 003et labo 005/2013 et varie de 23,9 à 33,0 ; moyen pour les échantillons labo 004 et 006/2013 ; tandis qu'il est faible pour le reste d'échantillons. Ceci montre que les sols de notresecteur étudié sont gonflants.

· Concernant l'estimation indirecte de la pression de gonflement, les résultats d'analyses montrent que la pression de gonflement varie de 5,49 à 9,70Kpa. Ce qui prouve une fois de plus que les sols de notre secteur d'étude sont gonflants.

· Concernant l'estimation indirecte de l'amplitude de gonflement, les résultats d'analyses confirment que cette amplitude varie de0,79 à 2,63.Cela prouve que les sols de notre secteur d'étude sont des sols gonflants, avec un indice de gonflement linéaire de 0,19 pour l'échantillon labo 006/2013 et de 0,42 pour l'échantillon labo 004/2013.

ü Dans le but d'utiliser le sol comme matériau de construction, après les analyses et interprétation des résultats obtenus, nous avons constaté que les sols de notre secteur d'étude sont préalablement de mauvais sols,caractériséspar un indice CBR comprisentre 3 et 8 qualifié de portance médiocre soit 0 et donc inutilisable pour la couche de fondation. Ces sols présentent un indice des groups compris entre 10 et 20, ce qui le qualifie de très mauvais sols, donc la couche de fondation doit avoir une épaisseur de 30 cm.

Ces sols sont gonflants et sontsusceptibles d'engendrer des pressions sur les couches que devra supporter la fondation. Les sols de notre secteur d'étude ne peuvent servir que pour le remblayage de la couche de forme.

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