Les déformations du sol engendrées par les charges apportées par les ouvrages de génie civil ou par les contraintes provoquées par les travaux en souterrain ne doivent pas mettre en péril les structures elles-mêmes. Elles ne doivent pas a fortiori atteindre la limite qui provoque la rupture des massifs de sol ou de roche, par exemple lors du poinçonnement du sol sous une fondation ou lors du glissement de terrain qui bouscule un mur de soutènement en entraînant la ruine de l'ouvrage. Dans certains cas, c'est la structure qui apporte des contraintes sur les massifs (appuis d'un barrage-voûte sur ses rives), dans d'autres, c'est le sol qui exerce des contraintes sur la structure (revêtement d'un tunnel). Dans tous ces exemples, il s'agit de problèmes ordinaires de mécanique, comme on en rencontre pour la construction d'une machine, d'un pont, d'un navire ou d'un avion.
Dans le génie civil cependant, la détermination des déformations des appuis sous les charges et de la charge ultime qui provoque la rupture des massifs est un problème mécanique tout à fait particulier parce qu'il se heurte à une double incertitude. Il y a d'abord celle qui est liée à la définition géométrique du milieu géologique étudié : on ne connaît bien de notre Terre que sa surface, généralement cachée sous un manteau de 5 à 20 centimètres de terre végétale ; même si celui-ci est enlevé, ne disposant ni des rayons X ni du radar, la structure d'un sol sur un site donné n'est connue en profondeur que d'une façon approximative.
La seconde incertitude est celle qui règne sur les propriétés mécaniques – sur les qualités rhéologiques – des matériaux constitutifs des massifs de terre ou de roche ; ces propriétés sont en effet très différentes, comme le montrent les dénominations utilisées (sable, limon, argile, roches), les diverses compositions minérales, les compacités, qui sont fonction de l'histoire antérieure des chargements des massifs naturels. À l'opposé des matériaux industriels, les sols et les roches s […]
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