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Un cours accéléré en génie géotechnique

Un cours accéléré en génie géotechnique

[Source de l'image: Wikimédia]

La saleté est partout. On grandit en y jouant, on nous dit de ne pas le manger, et pourtant, c'est l'une des choses les plus difficiles à concevoir et à concevoir. Il y a tout un monde sous vos pieds, avec une physique complexe qui ne peut toujours pas être entièrement prédite et modélisée. C'est de l'ingénierie géotechnique. Le moyen le plus simple de définir l'ingénierie géotechnique est de dire tout ce qui a trait à la saleté, mais cela implique également des mouvements d'eau, des densités, des infiltrations de sol et des tonnes de propriétés complexes qui varient toutes à travers le monde. Les ingénieurs civils travaillent plus étroitement avec les ingénieurs géotechniques lors de la conception des bâtiments et des fondations, mais le domaine ne se limite pas à cela. La chose difficile est que la saleté n'est pas homogène, constituée de toutes les mêmes parties, il est donc incroyablement difficile de déterminer les différentes couches de sol et leur impact sur votre bâtiment. Avant d'entrer trop dans le vif du sujet, jetez un œil à la vidéo d'introduction ci-dessous.

De toute profession d'ingénieur, l'ingénierie géotechnique est peut-être la plus sous-estimée, ou même la moins comprise par d'autres dans le monde. Pour un œil non averti, la saleté est de la saleté, bien sûr qu'elle varie en couleur, mais ne se comporte-t-elle pas toutes de la même manière? Il n'y a rien de plus éloigné de la vérité.

Lors de la conception d'un bâtiment, la première étape implique généralement qu'un ingénieur géotechnique sort et prélève des échantillons du sol à divers endroits. Selon la précision requise, l'espacement des échantillons sera prélevé à des intervalles différents. En règle générale, les échantillons sont prélevés en forant et en prélevant ce que l'on appelle des échantillons «carottés» à des profondeurs spécifiques ou à des changements de sol. Ces échantillons sont ensuite ramenés au laboratoire et des valeurs telles que la porosité, la saturation, la granulométrie, l'homogénéité et d'autres sont déterminées, lesquelles sont ensuite prises en compte dans la façon dont une fondation de bâtiment peut ou doit être conçue.

Il existe d'autres tests qui peuvent être effectués sur le sol sur le terrain, comme la détermination de la densité de la couche arable, ou même la saturation et la porosité. Lors de la conception d'une route ou d'une autoroute, par exemple, la base de terre doit être aussi compactée que possible pour éviter l'orniérage et le tassement. Le sol a une teneur en humidité optimale à laquelle la densification maximale peut se produire, qui serait déterminée lors de tests de laboratoire préalables. Ainsi, une fois que le laboratoire a déterminé cette teneur en humidité optimale, il donne aux constructeurs sur le terrain une plage d'humidité optimale (~ 95% optimum) pour maintenir le sol afin de permettre un compactage maximal. Le sol n'est parfois pas assez solide pour tenir les choses tout seul, mais il existe des moyens de résoudre ce problème qui sont beaucoup moins chers que d'utiliser du béton coûteux. Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus.

L'ingénierie géotechnique englobe également le mouvement des eaux souterraines, les contraintes de cisaillement et les déformations dans le sol, et d'autres équations complexes du sol qui dépassent un peu la portée de ce billet d'introduction. Jetons un coup d'œil à l'écoulement des eaux souterraines pendant un moment. Comme vous le savez probablement, il y a une nappe phréatique sous vos pieds ou une élévation à laquelle l'eau repose naturellement dans le sol. Ce niveau peut changer en fonction des précipitations et des taux d'épuisement des puits, mais comprendre comment l'eau s'écoule à travers divers sols est l'un des emplois clés d'un ingénieur géotechnique.

Prenons un chantier de construction où une fondation est creusée sous la ligne d'eau naturelle. Ceci est assez courant dans les structures plus grandes ou même dans certaines structures marines comme les ponts et les plates-formes pétrolières offshore. La technique courante pour empêcher l'eau de pénétrer dans votre chantier de construction consiste à construire un mur imperméable à la fois au niveau de l'eau naturel et à une certaine distance sous le niveau du sol. Le problème est de savoir à quelle profondeur vous avez besoin pour construire ce mur temporaire peut être compliqué, mais heureusement, les ingénieurs géotechniques ont mis au point une méthode complexe, mais facile à interpoler, pour comprendre l'écoulement des eaux souterraines dans des situations comme celle-ci. Découvrez l'impressionnante démonstration de ces principes dans la vidéo ci-dessous.

Ainsi, l'ingénierie géotechnique englobe la saleté, l'écoulement de l'eau et à peu près ce sur quoi chaque structure du monde entier est construite ou repose. Il n'y a pas un grand projet de construction qui se produit dans les temps modernes qui ne fait pas référence à l'expertise d'un ingénieur géotechnique. Ne pas accorder d'importance à l'ingénierie géotechnique dans la conception des bâtiments est la raison pour laquelle la tour penchée de Pise est bien penchée.

Sijouer avec la terre est quelque chose que vous voulez faire pour le reste de votre vie, l'ingénierie géotechnique peut être à la fois amusante et incroyablement stimulante. Même s'il y a beaucoup de choses qui sont comprises sur la saleté, il existe encore de nombreuses avenues qui sont en grande partie inexplorées dans le domaine de la mécanique des sols, alors peut-être que vous pourriez être celui qui fera la prochaine percée! Si vous êtes intéressé par la conception de bâtiments, mais que vous ne voulez pas travailler avec de la saleté toute votre vie, consultez notre introduction à ce que fait un ingénieur civil ici.

VOIR AUSSI: Que fait un ingénieur civil?

A propos de l'auteur:Trevor English est ingénieur civil de formation avec une spécialisation en hydrologie et génie de l'eau. Pour des questions ou des ajouts à cet article, vous pouvez le contacter à [email protected]


Voir la vidéo: Geotechnique MXG5 video8 fondation superficielle (Octobre 2021).