Traitement du sol par colonne ballastées

III.4.3.Campagne géophysique :

La compagne géophysique a consister à la réalisation de :

> 01 essai Down Hall de 25m

> 02 profils sismiques de réfractions

> 05 sondages électriques verticales SEV méthode Wenner > 01 profil d'onde de surface (M.A.S.W)

I.Essai Down-Hole I.1.Objectif : L'Objectif de l'essai est la détermination des paramètres élastiques et les limites des couches pour une tranche de terrain localisée au voisinage des sondages, et pour une

direction verticale de propagation des ondes par la méthode DOWN-HOLE.

I.2 Principe :

La méthode down-hole consiste à mesurer les vitesses des ondes de compression (VP) et des

ondes de cisaillement (VS) d'une entité géologique entre la surface du sol et la position du capteur dans le sondage. Cette technique permet aussi la détermination des caractéristiques géodynamiques du terrain, lesquelles sont destinées le plus souvent à l'analyse dynamique des sols et procéder à la classification du site.

I.3.Mise en oeuvre :

L'essai down-hole est réalisé dans le trou de sondage carotté préalablement tubé en P.V.C de diamètre intérieur est de 80mm et cimenté pour assurer un bon couplage sol-tubage. L'émission du signal a eu lieu à la surface à proximité du trou de sondage, et la réception se fait à l'aide d'un capteur à trois composantes (une verticale et deux horizontales) contenus

dans un packer, équipé avec un système mécanique qui permet le blocage de l'outil en différente profondeurs dans le trou de sondage.

A partir des temps des arrivées des ondes primaires et des ondes secondaires (Sx et Sy) correspondant à différentes profondeurs, un tracé des dromochroniques, dont les pentes sont égales aux vitesses de propagation ? VP et ? VS. Ces vitesses sont liées aux paramètres de la loi de comportement du milieu.

I.4. Résultats des mesures :

L'essai down-hole est réalisé dans les sondages (CH1), jusqu'à la profondeur de 20 mètres, avec un pas de mesure de 1 mètres. Les résultats obtenus sont récapitulés ci-après, et comportent:

· Les hodochrones des profils sismiques.

· Un tableau des vitesses de compression, de cisaillement et épaisseurs moyennes mesurés des couches.

· Classification du site

Tableau 15.vitesses Vp et Vs

SC1
Profondeur (m)	VP (m/s)	VS (m/s)
1	780	360
2	780	360
3	780	360
4	780	360
5	1560	640
6	1560	640
7	1560	640
8	1560	640
9	1560	640
10	1560	640
11	1560	640
12	1560	640
13	1560	640
14	1560	640
15	1560	640
16	1560	640
17	1560	640
18	2840	1180
19	2840	1180
20	2840	1180
12	2840	1180
22	2840	1180
23	2840	1180

-10

-15

-20

-25

-5

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40

780m/s

360m/s

1560m/s

2840m/s V_p V_s

Vp et Vs en fct de P

640m/s

80m/s

Figure 31 : Variation des vitesses Vp et Vs en fonction de la profondeur de (CH1)

Interprétation des résultats :

L'interprétation des résultats de l'essai Down-hole a permis de mettre en évidence 3 terrains de vitesses différentes:

> Vitesse de compression (VP):

La stratigraphie des couches reconnues se présente comme suit :

- Le terrain superficiel est d'une épaisseur de 4 mètres, présente une vitesse des ondes de compression de l'ordre de 780 m/s.

- le terrain sous-jacent, compris entre les profondeurs 4 m et 17 mètres, composée d'une formation sableuse présentant des vitesses de l'ordre de 1560 m/s.

-Le troisième terrain composé de marne sableuse compacte et qui présente des vitesses de compressions de l'ordre de 2840 m/s pour des profondeurs supérieures à 17 mètre.

> Vitesse de cisaillement (VS)

Les vitesses de cisaillement pour les3 couches de terrains détectées sont :

- 360 m/s entre la profondeur 0.0 m et 4 mètres, qui correspond à la couche de sable hydraulique

- 650 m/s entre les profondeurs 4 mètre et 17 mètres qui correspond au sable compact. - 1180 m/s pour les profondeurs supérieures à 17 mètres, qui correspond à la couche de marne.

Classification du site

Les vitesses des ondes de cisaillement peuvent être utilisées pour la classification du site en utilisant l'expression suivante :

n

? hi

Vs

s

j = 540 /

m

n

?

j

hi

Vsi

Où :

- Vsi : Vitesse d'onde de cisaillement à travers la couche N°i.

- hi : L'épaisseur de la couche i

Le calcul précèdent nous a permis de classer le sol selon les règles parasismiques Algérienne (RPA 1999 version 2003) en catégorie S2 (sol Ferme).

Calcul des modules G, E, et K :

Ces modules sont liés à la vitesse Vs par les relations suivantes :

>Le coefficient de poisson :

y = [V²p - 2V²s] / 2[V²p - 2V²s]

> Le module de compression ou de Young E :

E = 2d V²s (1+ v)

> Le module de cisaillement G :

G = d V²s

> Le module d'incompressibilité K :

K = d [V²p - 4/3V²s]

Tableau 16. Valeur des paramètres G, E, et K dans le sondage (CH01)

Profondeur (m)	Vp (m/s)	Vs (m/s)	p (g/cm^3)	V	G (Mpa)	E (Mpa)	K (Mpa)
0--4	780	360	1.23	0.36466165	159.408	435.07597	535.788
5--17	1560	640	1.18	0.39881423	483.328	1352.17217	2227.21067
17--23	2840	1180	1.18	0.39567224	1643.032	4586.26831	7326.69867