Article Bellouche

Propriétés géotechniques de quelques formations géologiques propices aux glissements de terrains dans l’agglomération de Constantine (Algérie) Geotechnical properties of some landslide-prone geological formations in the urban area of Constantine (Algeria) A. Benaissa 7 M. A. Bellouche

Résumé L’étude présentée se compose de deux parties. La première explique certaines formes de glissement de terrain observées dans l’agglomération de Constantine comme témoins d’une activité néotectonique. La seconde partie présente quelques caractéristiques géotechniques, des formations géologiques instables, obtenues par différents moyens: les essais de laboratoire, les essais in-situ, les corrélations. Abstract The article can be conveniently divided into two parts. The first part of the paper describes certain forms of landslides observed in the urban area of Constantine which indicate neotectonic activity. The detailed surveys of present and fossil ground movements showed the geological formations to be of Mio-Pliocene age and to consist of two lithological groups: clayey marls and conglomerates. The slope terrain and potential for instability varies considerably with the two lithologies. The clayey-marl group contain local sand and gravel horizons of varying thickness. These water-bearing levels are confined and hence if the natural egress points become blocked, the increased water pressure within the material causes instability. Landslides rarely occur with-

Received: 12 December 1997 7 Accepted: 13 July 1998 A. Benaissa (Y) 7 M. A. Bellouche Institut des Sciences de la Terre, Université de Constantine, Algérie Fax: c213-4-900590

in the conglomerates, even when they are at quite steep angles. However, where conglomerates are found interbedded with the marly sediments, significant landslides can take place, The location and geology of the El Menia (1), Bardo (2), Aouinet El Foul (3) and Oued zied (4) slides are presented. The second part of the paper presents some geotechnical characteristics of the unstable geological formations, obtained by in situ and laboratory testing and the correlations drawn between them. Mots clés Glissement de terrain 7 Caractéristiques mécaniques 7 Essais in-situ 7 Néotectonique 7 Constantine Key words Landslides 7 Geotechnical characteristics 7 In situ tests 7 Neotectonic 7 Constantine

Introduction Depuis plus d’une décennie, la ville de Constantine subit une urbanisation galopante. Or les terrains affectés par cette urbanisation “extra-muros” sont peu homogènes et ne se prêtent pas toujours au rôle de sol ou de sous-sol de fondation. En particulier, des mouvements de terrain passés ou actuels, modèlent une grande partie des versants. Nous avons effectué une série d’observations sur les problèmes occasionnés par la mise en place de projets d’aménBull Eng Geol Env (1999) 57 : 301–310 7 Q Springer-Verlag

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agements sur ces terrains pour tenter d’appréhender le mécanisme des désordres constatés.

Cadre géologique de Constantine et de ses environs Stratigraphie L’analyse stratigraphique des formations géologiques de la région de Constantine (Fig. 1) permet de distinguer deux ensembles: – Un substratum carbonaté secondaire (Rocher de Constantine). – Une couverture tertiaire. Le substratum Dans le Rocher de Constantine, seule la série sommitale du domaine néritique affleure. La prédominance des formations carbonatées est à l’origine du nom du môle néritique que l’on a attribué au Rocher de Constantine. Outre ces formations, on observe au Nord Ouest du Rocher, dans la région d’El Ménia – Djebbas du Trias diapirique constitué essentiellement de grès, de pélites, de calcaires dolomitiques, d’argiles versicolores et surtout de gypse exploité dans la carrière d’El Djebbas. La couverture On distingue dans les formations géologiques constituant la couverture du substratum deux grands ensembles: Paléogène et Néogène – Quaternaire. Le Paléogène: Paléocène- Eocène (Fig. 2). Il s’observe au niveau de l’Oued EL Had. On distingue de bas en haut les formations suivantes: – Une centaine de mètres de marnes grises plus ou moins foncées contenant des concrétions carbonatées à débit rognonneux qui affleurent en bancs tronçonnés sur la rive droite de l’Oued Rhumel, au niveau du Chalet des Pins. Les globigérines indiquent un âge Paléocène. Certains auteurs attribuent à l’ensemble de ces formations un âge Maestrichtien à Paléocène. – Une vingtaine de mètres de calcaire affleurant en lames discontinues au sein des marnes grises. Ces calcaires sont rapportés à l’Yprésien. – Une trentaine de mètres de marnes grises, d’âge Lutétien. Cette unité contient des blocs de calcaires. Elle s’observe sur la rive gauche de l’ Oued El Had. – Des marnes noires à boules carbonatées jaunes, de grandes dimensions affleurent largement sur la rive droite de l’Oued. Cette épaisse série est rapportée au Lutétien supérieur-Priabonien. Le Néogène: Miocène, Pliocène (Fig. 3). Stratigraphiquement au-dessus des unités précédentes et en discordance sur celles-ci se trouvent des terrains d’âge mio-pliocène. Ces formations occupent largement les périmètres Sud, Nord et Ouest de la ville. Dans notre zone d’étude, se succèdent les faciès suivants (Coiffait 1992): 302

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Fig. 1 Carte géologique simplifiée Fig. 1 Simplified geological map Salétien Saletian Moulouyen (Villafranchien) Moulouyan (Villafranchian) Pliocène Pliocene Astaracien (Serravalien) Astaracian (Serravalian) Lutétien Supérieur – Priabonien Upper Lutetian – Priabonian Maestrichtien – Paléocène Maestrichtian – Paleocene Crétacé supérieur Upper Cretaceous Trias Trias Flysh Massylien (allochtone) Flysh Massylian (allochtonous) Zones en glissement Slide zones Failles Faults Oued principal Principal wadi Oued secondaire Secondary wadi

– 200 à 250 m de conglomérats rouges, souvent grossiers (blocs jusqu’à cinquante centimètres de diamètre) en bancs pouvant atteindre plusieurs mètres de puissance, séparés par des interlits de marnes rouges, riches en sables et galets. Les blocs et les galets sont de nature variée; grès du numidien, calcaires fin du Crétacé, des quartzites, des argiles sous numidiennes et des plaquettes provenant de la série des flyschs s’observent au niveau de l’Oued El Had. – Des pélites sableuses ou gypseuses brun-jaunâtres à grises avec des lentilles de grès et de conglomérats. Elles peuvent atteindre 250 m de puissance. Elles s’observent au niveau de la Cité El Bir et le Ciloc. – Des conglomérats brunâtres correspondant à des remplissages de chenaux. Ils peuvent, localement, former des bancs de 0.5 à 1 m d’épaisseur au niveau de l’Oued M’Gharouel. – Des pélites brunâtres largement gypseuses, sableuses par endroits, développées sur plus de 150 m. Elles s’observent au pied Nord du Djebel Hadj Baba dans la région du Polygone. – Des conglomérats bruns à éléments encroûtés sur plusieurs mètres. Leur faible épaisseur fait que ces niveaux sont dilacérés par l’érosion. Ils s’observent au niveau du Polygone. Toute cette série stratigraphique a été datée de l’Astarcien qui est l’équivalent continental du Serravalien (miocène moyen).

Propriétés géotechniques de quelques formations géologiques propices aux glissements

Au sud de Constantine, au Djebel Hadj Baba, on rencontre jacents. Ces argiles doivent atteindre une dizaine de en discordance sur les argiles et les conglomérats du Polymètres de puissance. gone les terrains suivants: – Des calcaires lacustres clairs alternants avec des interlits – A la base, des argiles noires et rouges, à gypse en crisd’argiles rouges ou roses. A la base, ces calcaires sont taux en fer de lance, de taille parfois décimétrique. Ce sublithographiques en bancs bien marqués de 40 cm à niveau est très difficile à observer sur le terrain du fait 1 m de puissance, assez massifs et présentant de nomdu phénomène de solifluxion qui lui est lié et aussi par breuses fentes de dissolution. Au sommet, les bancs sont le fait qu’il est recouvert par les éboulis de calcaires susmoins marqués, plus grumeleux et crayeux. Bull Eng Geol Env (1999) 57 : 301–310 7 Q Springer-Verlag

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Fig. 2 Le paléogène de Oued El Had (Constantine) 1 Paleocene: Mame grise “à boules jaunes” 2 Ypresien: Calcaire en bancs lenticulaires 3 Lutetian: Mame grise à blocs divers 4 Priabonien: Mame noir “à boules carbonatées jaunes” Fig. 2 Paleogene of Oued El Had (Constantine) 1 Paleocene: Grey marl with “yellow balls” 2 Ypresian: Lenticular limestone banks 3 Lutetian: Grey marl with variate blocks 4 Priabonian: Dark marly with “yellow calcareous balls”

Tectonique La région de Constantine a été structurée par plusieurs phases tectoniques qui se sont succédées au cours des temps géologiques. Les études structurales récentes ont permis de mettre en évidence. La tectonique d’âge secondaire A Constantine, seul le sommet de la série néritique affleure. La présence de surfaces de ravinement dans le Sénonien de Sidi M’Cid traduit une instabilité verticale qui serait due aux jeux de failles de direction NW–SE et NE–SW aux abords desquelles s’observent des changements d’épaisseur et faciès (nature microconglomératique du Campanien). Ces failles s’observent au niveau des couches sur lesquelles est construit le monument de Sidi M’Cid. On peut constater à ce niveau, que la discordance de ravinement fossilise de petites failles verticales dont le jeu s’est poursuivi durant le dépôt Sénonien.

Ces calcaires qui s’étendent vers le Sud en direction d’Ain El Bey sont comparables à ceux de ce plateau. Cependant, les calcaires qui constituent le plateau sont d’âge quaternaire et ne doivent pas être confondus avec ceux de Hadj Baba. L’âge de ces formations est rapporté au Pliocène inférieur.

Tectonique d’âge tertiaire La phase atlasique. Les blocs observés dans le Lutétien d’Oued El Had correspondent à une véritable coulée de blocs témoignant de l’instabilité à cette époque. Elle serait un écho de la phase fini-lutétienne dans la région de Constantine.

Le quaternaire. Le quaternaire récent: Il affleure sous forme de terrasses dans la vallée du Boumerzoug et du Rhumel. Il est constitué essentiellement de galets et de blocs plus ou moins roulés enrobés dans une matrice limoneuse. Le quaternaire ancien: Il est possible de rapporter au quaternaire ancien deux grands ensembles bien distincts: – Le Salétien: correspond aux épais dépôts conglomératiques qui affleurent en vastes épandages tout autour de Djebel Ouahche. Les éléments de ces conglomérats empruntés aux grés numidiens, possèdent une caractéristique permettant la reconnaissance immédiate de ce niveau: Ils ont un cortex ferrugineux. On a aussi rapporté les conglomérats de la Koudiat Aty à cet âge. – Le Villafranchien: à la base une assise détritique consti-

La phase miocène. C’est la phase qui est responsable de la mise en place des recouvrements anormaux. Dans la région qui nous préoccupe ici, elle serait responsable du charriage de Priabonien à blocs sur le Sénonien-Turonien.

Fig. 3 Coupe géologique dans le Mio-Pliocene a l’est immédiat de Constantine Fig. 3 Geological section in the miopliocene at the immediate east of Constantine

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tuée de sable jaune- fauve parfois rouge surmontée de calcaires lacustres épais de teinte blanchâtre à patine rosâtre. Ce niveau détritique s’observe sur le plateau de Ain El Bey et sur la colline de Békeira.


La tectonique post-nappe Le rejeu des failles dans la région de Constantine peut s’observer dans la partie Est de cette ville. Le Quaternaire ancien constitué de calcaire lacustre se trouve à différentes altitudes: 630 m à Békeira, 785 m à Sidi M’Cid et 675 m à Sidi Mabrouk. Ce qui traduit un rejeu des failles aboutissant à la sortie en horst du Rocher de Constantine. La direction la plus plausible est E–W et peut s’observer au niveau de la piscine et du pont des chutes.


isolés sur les pentes se détachent de la masse rocheuse. On peut penser ici aussi, que l’eau joue un rôle non négligeable. En effet, l’eau qui circule dans les fissures provoque Mouvements de versants l’élargissement des ouvertures par dissolution et donc une Les mouvements lents déstabilisation. Pourtant le phénomène originel semble Ces mouvements se produisent, essentiellement, dans les d’ordre “tectonique”. Pour tenter une explication nous sols fins à forte plasticité. Ce phénomène de fluage donne avons entrepris “une analyse des linéaments”. en surface une morphologie particulière. Il affecte les formations argilo-marneuses. Ces formations renferment par endroits une chenalisation sablo-graveleuse plus ou moins Analyse linéamentaire épaisse. Ces niveaux aquifères sont captifs et leur mise en L’étude analytique (Fig. 1) a consisté à relever tous les aligcharge provoque par augmentation des pressions intersti- nements et les éléments structuraux vus sur photoaértielles des plans de rupture (Benaissa et al. 1989). iennes (1/20000, 1/10000, 1/5000) sans préjuger de leurs Ce phénomène est souvent accentué par: significations géologiques. Leur classement nous donne – L’action érosive des oueds qui accroît les pentes des ta- quatre familles directionnelles: lus. – Famille directionnelle NE–SW. – La surcharge qu’exercent les falaises, souvent calcaires. – Famille directionnelle NW–SE. Ces calcaires présentent de nombreuses fissures orien- – Famille directionnelle N–S. tées perpendiculairement au sens du pendage des – Famille directionnelle E–W. couches permettant ainsi l’infiltration des eaux. Ces fis- Le recoupement de deux ou plusieurs linéaments des difsures peuvent avoir une origine “tectonique” ou simple- férentes familles directionnelles représente des noeuds liment gravitaire. néamentaires. Les noeuds les plus importants sont: Chutes de blocs – Le noeud El Menia (1). Ils sont assez fréquents dans notre secteur. Ils concernent – Le noeud Bardo (2). les formations calcaires et les conglomérats. Des blocs – Le noeud Aouinet El Foul (3).

Etude géomorphologique

Tableau 1 Limites d’Atterberg Table 1 Atterberg limits 1) Sable et grès – Astaracien – (Bellevue, Aouinet El Foul, Ouzed Zied) 1) Sand and sandstone – Astaracian – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) Faciès

Sables argileux Congolmérat Sable argileux

Niveau de prélèvement

0à2m 0à2m 2à4m

Limites Atterberg WL

WP

39 à 43 23 à 36 30 à 36

16 à 22 6 à 23 13 à 20

Appellation

Argile peu plastique Grave argileuse Argile peu plastique

2) Marne – Astaracien – (Polygone, El Ménia) 2) Marl – Astaracian – (Polygone, El Ménia) Faciès

Marnes altérées


0à2m 2à4m

Limite d’Atterberg WL

WP

50 à 62 42 à 43

20 à 38 22 à 23

Appellation

Argile très plastique Argile peu plastique

3) Argile gypseuses – Astarasien – (Oued M’garouel, Oued Zied, Oued El Melah) 3) Gypsiferous clay – Astaracian – (Oued M’garoule, Oued Zied, Qued El Melah) Faciès

Argile à gypse


0à2m 2à4m

Limites d’Atterberg WL

WP

62 50 à 66

28 25 à 40

Appellation

Argile très plastique Argile très plastique


305


Ce réseau linéamentaire parait contrôler les mouvements de terrains observés sur les conglomérats. En effet, ces derniers même dressés à la verticale, sont généralement stables. Cependant, ils sont le siège de glissements importants quand ils se trouvent dans la zone d’intersection de deux ou plusieurs linéaments. La figure 1 montre cette relation. Exemples: 1. El Menia 2. Bardo 3. Aouinet El Foul 4. Oued Zied Tableau 2 Consistance des sols Table 2 Consistency of soils Dénomination

Epaisseur

Couverture instable Terrain altéré Terrain décomprimé Terrain sain

2 à 10 m 0 à 4m 1 à 3m Infinie

Conclusion Ces glissements s’inscrivent en continuité d’une importante néotectonique Pléistocène et Holocène. Ces rejeux néotectoniques affectent en général deux systèmes linéamentaires: – Le système diagonal NW–SE et NE–SW qui délimite le “Rocher”. – Le système orthogonal NS–EW qui s’observe à Oued Zied, et Oued El Had.

Caracteristiques géotechniques des sols

Moyens mis en oeuvre Au cours de la reconnaissance géotechnique, les moyens mis en oeuvre sont les suivants: Résistance du terrain – Une analyse détaillée, sur le site, des conditions géologiques et géotechniques globales. On a cherché notamPeu consistance ment la nature des sols superficiels, à apprécier leur Consistant comportement et à étudier les circulations d’eau et les Très consistant indices d’instabilité qu’il s’agisse de glissement ou d’éroDur sion.

Tableau 3 Caractéristiques de cisaillement intergranulaires Table 3 Effective shear strength parameters 1) Sable et grès – Astaracien – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) 1) Sand and sandstone – Astaracian – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) Mesures en laboratoire Cb (bars) fb (degrés)

Mesures sur site

Néant Néant

Max

Min

Moyen

Nombres de mesures

0 40

0 35

0 37

3 3

2) Marne – Astaracien – (Polygone, El Ménia) 2) Marl – Astaracian – (Polygone, El Ménia) Mesures en laboratoire

Cb (bars) fb (degrés)

Mesures sur site

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

0.2 21

0.08 13

0.13 17

3 3

0.1 22

0.05 18

0.1 21

7 7

3) Argile gypseuses – Astaracien – (Oued M’garouel, Oued Zied, Oued El Melah) 3) Gypsiferous clay – Astaracian – (Oued M’garoule, Oued Zied, Oued El Melah) Mesures en laboratoire

Cb (bars) fb (degrés)

306

Mesures sur site

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

0.1 28

0.05 21

0.07 24

2 2

0.1 20

0.05 15

0.08 17

4 4



– Des sondages de 4 à 6 m de profondeur, réalisé à la pelle – Ces sols d’altération sont des argiles peu ou très plastique; leurs caractéristiques sont donc globalement mémécanique ou à la main. diocres. – Des sondages carottés dont la profondeur moyenne atteint parfois 15 m. Les échantillons prélevés dans les – Les caractéristiques géotechniques s’améliorent faiblement avec la profondeur; on passe généralement de l’arsondages ont été analysés en laboratoire pour détermingile très plastique en surface (0 à 2 m) à l’argile peu plaser leurs caractéristiques d’identification et de comportetique plus en profondeur. Au-delà de 4 m, on passe génment. éralement aux marnes plus ou moins altérées qui peu– Des sondages au pénétromètre dynamique qui, dans vent avoir à l’extraction un comportement de roche tous les cas, ont été menés jusqu’au refus. tendre. Ces marnes sont très altérables et sont susceptibles d’évoluer rapidement vers les argiles peu ou très Caractéristiques d’identification plastiques lorsqu’elles sont soumises aux intempéries et Le tableau 1 récapitule, pour chaque formation géologique au ruissellement général. étudiée, les caractéristiques principales d’identification. Remarque: la classification géotechnique utilisée est celle du LPC (Laboratoire des Ponts et Chaussées Français). Ces sols peuvent être classés en 4 grandes familles qui Caractéristiques de comportement sont: Les caractéristiques de comportement des différents ter– Les graves argileuses rains ont été mesurées: – Les marnes – En place; au moyen de relevés géométriques des versants – Les argiles peu plastiques (par calculs inverse) et de sondages au pénétromètre dy– Les argiles très plastiques. namique. L’examen des résultats fait également apparaître: – En laboratoire; au moyen de cisaillement rectiligne et – La forte prédominance des marnes et des sols d’altérad’essais de compression simple réalisés sur échantillons tion qui en proviennent. intacts ou remaniés.

Tableau 4 Caractéristiques de cisaillement résiduelles Table 4 Residual shear strength parameters 1) Sable et grès – Astaracien – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) 1) Sand and sandstone – Astaracian – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) Mesures en laboratoire Cr (bars) fr (degrés)

Mesures sur site

Néant Néant

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

0 35

0 30

0 32

2 2

2) Marne – Astaracien – (Polygone, El Ménia) 2) Marl – Astaracian – (Polygene, El Ménia) Mesures en laboratoire

Cr (bars) fr (degrés)

Mesures sur site

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

0.05 14

0.05 11

0.05 13

2 2

0.05 20

0.05 15

0.05 18

3 3

3) Argile gypeuses – Astarasien – (Oued M’garouel, Oued Zied, Qued El Melah) 3) Gypsiferous clay – Astaracian – (Oued M’garoule, Oued Zied, Oued El Melah) Mesures en laboratoire

Cr (bars) fr (degrés)

Mesures sur site

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

Max

Min

Moy

Nombre de mesures

0.05 23

0.05 15

0.05 15

2 2

0.05 15

0.05 9

0.05 11

3 3


307


Les sondages et essais ont mis en évidence au sein des glissements doit être menée en utilisant les caractéristiques marnes la structure, liée au degré d’altération, suivante résiduelles (Alhayari 1989). (voir le tableau 2). Caractéristiques de cisaillement intergranulaires. Ces caractéristiques sont déduites: – Des essais de cisaillement à la boite de Casagrande, soit Résultats des essais de cisaillement sur des échantillons intacts, soit sur des échantillons reDans les terrains argileux ou marneux il y a lieu de distinmaniés, recomprimés à l’OPN (Optimum Proctor Norguer: mal). – Les caractéristiques de cisaillement à court terme Cu et fu. – D’observations faites sur le site à propos de talus na– Les caractéristiques de cisaillement intergranulaire C’ et turels anciens, en appliquant la méthode “de calcul inf’. verse”. Dans ce calcul, on a introduit, a priori, les cohé– Les caractéristiques de cisaillement résiduelles Cr fr. sions C’p0.1 bar et C’p0.05 bar et l’on déduit l’angle de Dans les terrains sableux où le drainage est immédiat, on frottement interne. ne considère que: La surface de glissement est considérée comme circulaire: – Les caractéristiques intergranulaires C’ et f’. la pression interstitielle correspond à un niveau piézomé– Les caractéristiques résiduelles Cr fr. trique confondu avec la surface topographique. Remarque: la stabilité des terrains déjà affectés par des Les résultats sont regroupés dans le tableau 3. Tableau 5 Résistance dynamique (pénétrométre) Table 5 Dynamic resistance (penetrometer) 1) Sable et grès – Astaracien – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) 1) Sand and sandstone – Astaracian – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) Etat d’altération

Instable Altéré Décomprimé Sain

Résistance dynamique (bars)

Epaisseur de la couche (m) Max

Min

Moy

Max

Min

Moy

P P P P

P P P P

6.0 2.0 2.0 infini

60 P 500 P

30 P 320 P

40 220 400 1 1500

Nombre de mesures

Cohésion équivalente (bars)

1 1 1 1

1.0– 0.8 6.8– 5.1 10.6– 8.0 50 –40

Nombre de mesures


8 10 9 10

1.3– 0.5 2.6– 2.0 10.0– 8.0 16.6–12.5

Nombre de mesures


2 1 2 2

1.3– 0.5 2.6– 2.0 10.0– 8.0 18.0–14.0

2) Marne – Astaracien – (Polygone, El Ménia) 2) Marl – Astaracian – (Polygone, El Ménia) Etat d’altération


Epaisseur de la couche (m)


Max

Min

Moy

Max

Min

Moy

5.0 8.0 9.0 P

1.0 1.0 1.5 P

3.0 3.8 3.0 infini

70 300 800 1 1800

20 80 300 P

40 150 500 1 1000

3) Argile gypseuses – Astaracien – (Oued M’garouel, Oued Zied, Oued El Melah) 3) Gypsiferous clay – Astaracian – (Oued M’garoule, Oued Zied, Oued El Melah) Etat d’altération


308

Epaisseur de la couche (m)


Max

Min

Moy

Max

Min

Moy

10.0 P 3.0 P

3.0 P 1.0 P

3.0 4.0 2.0 infini

50 160 500 1 1500

20 80 300 P

40 110 450 1 1200



Caractéristiques de cisaillement résiduelles. Les résultats présentés dans le tableau 4 ont été obtenus: – En laboratoire par cisaillement à la boite de Casagrande. – Sur site d’après les conditions réelles de stabilité. En laboratoire, les caractéristiques résiduelles sont, dans ce cas, déduites de la courbe effort-déformation dans les conditions schématisées sur la Fig. 4. Sur le site, on a étudié les conditions réelles de stabilité des versants où des désordres ont été constatés. Les caractéristiques résiduelles de cisaillement ont alors été calculées d’après la méthode de “l’analyse inverse”. On a retenu pour ce faire les hypothèses suivantes: – La cohésion est Crp0 (pour les sables) et Crp0.05 bar (pour les marnes). – La surface de glissement circulaire. – La pression interstitielle correspond à un niveau piézométrique confondu avec la surface topographique.

Caractéristiques de cisaillement à court terme. Elles ont été mesurées au cours d’essais rapides, sans consolidation ni drainage, au moyen: – De la boite de Casagrande (essai de laboratoire). – Des essais de compression simple (essai de laboratoire). Les paramètres de cisaillement sont définis dans l’hypothèse d’un angle de frottement nul – Des pénétromètres (essais en place). Dans ce cas la cohésion Cu est déduite de la résistance à la pénétration dynamique Rd d’après la relation: Rd Rd ^ Cu ^ 40 30 Les résultats sont présentés sur le tableau 5.La cohésion apparente a été également déduite de la résistance au cisaillement intergranulaire en considérant que le sol est consolidé sous une pression de 4 bars environ (Fig. 5).

Tableau 6 Résultats comparatifs des caractéristiques de cisaillement Table 6 Comparative results of shear strength parameters 1) Sable et grès – Astaracien – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) 1) Sand and sandstone – Astaracian – (Bellevue, Aouinet El Foul, Oued Zied) Etat d’altération


Pénétromètre

Identification

Cu (à la boite)

Compression

IC

CU

Rd

Cu

sbp1 bar

sbp5 bar

sbp10 bar

sb 1 20 bar

Rc

Cu (bars)

0.85 1.25 P P

0.70 1.0 P P

30 80 300 1 1000

0.7 2.0 8.0 1 13

0.5 P P P

P 1.6 P P

P P 5.0 P

P P P 19

P 3-0 9 P

P 1.5 4.5 P

2) Marne – Astaracien – (Polygone, El Ménia) 2) Marl – Astaracian – (Polygone, El Ménia) Etat d’altération


Identification

Pénétromètre

Cu (à la boite)

Compression

IC

CU

Rd

Cu

sbp1 bar

sbp5 bar

sbp10 bar

sb 1 20 bar

Rc

Cu (bars)

0.90 1.20 P P

0.75 1.0 P P

30 80 300 1 1200

0.7 2.0 8.0 1 14

0.5 P P P

P 1.6 P P

P P 5.0 P

P P P 19

P P P P

P P P P

3) Argile gypseuses – Astaracien – (Oued M’garouel, Oued Zied, Oued El Melah) 3) Gypsiferous clay – Astaracian – (Oued M’garoule, Oued Zied, Oued El Melah) Etat d’altération


Identification

Pénétromètre

Cu (à la boite)

Compression

IC

CU

Rd

Cu

sbp1 bar

sbp5 bar

sbp10 bar

sb 1 20 bar

Rc

Cu (bars)

1.40 P P P

1.10 P P P

50 100 400 1 1500

1.2 2.5 9.0 1 18

0.9 P P P

P 3.3 P P

P P 9.0 P

P P P 1 17

P P P P

P P P P


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Fig. 4 Cisaillement résiduel Fig. 4 Residual shear strength

Fig. 5 Essai consolidé drainé sur cols cohérents Fig. 5 Consolidated – drained shear strength in cohesive soils

Fig. 6 Relation IL-Rc. Argile de plasticité moyenne (Terzaghi and Peck 1967) Fig. 6 Relation IL-Rc. Clay with medium plasticity moyenne (Terzaghi and Peck 1967)

Il ne s’agit là que d’une approximation par défaut. – Couverture instable à 3 m de profondeur, s’cp1 bar. Enfin la cohésion est déduite de la résistance à la compres- – Marne altérée à 6 m de profondeur, 4 bar~s’c~5 bar. A plus grande profondeur, les hypothèses retenues: sion simple par la relation: – Marnes décomprimées s’cp10 bar Rc – Marnes saines s’cp20 bar Cu p 2 conduisent à des résultats globalement sous-estimés. Ces valeurs ont été comparées aux indices de liquidité (Fig. 6) IL p

WPWP IP

References Alhayari M (1989) Une détermination des caractéristiques mé-

W: teneur en eau caniques résiduelles de versants naturels: Méthodes à l’équilWP: limite de plasticité ibre limite et des éléments finis. Thèse Doct., Univ. Joseph FouIpWL–WP: indice de plasticité rier, Grenoble I, 214 pp Benaissa A, Cordary D, Giraud A (1989) Les mouvements de WL: limite de liquidité terrains dans la zone urbaine de Constantine (Algérie). Bull Le tableau 6 récapitule les résultats des essais au pénétromAIGI N740, pp 85–90 ètre dynamique, et des essais de laboratoire permettant le Coiffait PE (1992) Un bassin post-nappe dans son cadre struccalcul des caractéristiques à court terme. tural. L’exemple du Bassin de Constantine (Algérie NordOn constate une bonne corrélation entre les essais de pénOrientale). Thèse de Doctorat d’Etat ès Sciences Naturelles, étration et les essais de cisaillement à la boite, dans l’hypoNancy thèse normale concernant la pression de consolidation Terzaghi K, Peck RB (1967) Soil Mechanics in Engineering Practice. New York, Wiley, 729 p s’exerçant dans les terrains peu profonds:

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Article Bellouche

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