13ème Journées Nationales de Géotechniques et de Géologie de l'ingénieur>
Prédiction Du Gonflement Des Sols Expansifs A Partir De Propriétés D'indices Basiques
Zahraa Lehaf  1, *@  , Mathilde Morvan  1, *@  , Pierre Breul  1, *@  
1 : Université Clermont Auvergne, CNRS, SIGMA Clermont, Institut Pascal, Clermont-Ferrand, France
Université Clermont Auvergne, CNRS, SIGMA Clermont, Institut Pascal
Institut Pascal 4 Av. Blaise Pascal -  France
* : Auteur correspondant

 Les sols gonflants subissent des variations de volume, liées aux changements de teneur en eau, pouvant endommager fondations et chaussées. Cependant, les essais destinés à estimer ce phénomène sont souvent coûteux, longs à mettre en œuvre, et peu disponibles. Préalablement, plusieurs corrélations empiriques de la littérature ont été évaluées sur 14 sols bibliographiques ; elles montrent une fiabilité limitée (R² ≈ 0,6), avec des erreurs pouvant atteindre 14 %. L'objectif est de proposer un outil rapide et économique permettant de prédire le gonflement, à partir de propriétés géotechniques simples. Pour mieux appréhender cette variabilité et maîtriser les paramètres expérimentaux, une campagne a été réalisée sur cinq sols : un sol naturellement gonflant (argile Aulnat), un sol artificiel (montmorillonite pure), et trois mélanges (95:5, 90:10, 85:15). Ces matériaux ont été caractérisés par des essais standards : limites d'Atterberg, analyse granulométrique, essai au bleu de méthylène, et essai de gonflement à l'œdomètre. La variation des résultats de ces essais en fonction de la teneur en argile est étudiée. Des régressions fondées sur la Limite de Liquidité (LL), la Limite de Plasticité (PL), l'Indice de Plasticité (IP), la teneur en argile (CL) et des termes d'interaction ont permis d'établir une équation prédictive calée sur un ensemble combiné de sols expérimentaux et de sols de la littérature, puis validée sur un jeu bibliographique indépendant. Les résultats indiquent une forte corrélation entre valeurs prédites et mesurées (R² ≈ 0,92), des erreurs < 2 %, et une nette amélioration par rapport aux modèles empiriques conventionnels. L'intégration de la valeur au bleu de méthylène (VBS) améliore la prédiction et est recommandée pour les études futures. La prédiction proposée est adaptée au diagnostic préliminaire et au prédimensionnement en génie géotechnique


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