Shrinkage and swelling of clays - Characterisation of a site for construction, guide 1
Retrait et gonflement des argiles : Caractériser un site pour la construction, Guide 1
Résumé
This guide presents a procedure for the characterisation of the shrink-swell behaviour of a soil at the plot scale. It does not replace the geotechnical investigation that is performed in the framework of a construction project, deal with design problems for shallow foundations and identify the influence other types of risk, due to underground cavities, landslides, flooding, earthquakes, etc.
This guide describes a five-stage procedure for characterising shrinkage and swelling.
1.identify and analyse existing information included in regulatory documents (Risk Prevention Plans – PPR) or technical documents (topographical and geological maps, geotechnical investigations of neighbouring plots) and other more general information such as damage to a neighbouring house;
2.a field inspection to provide an overall view of the site, characterise its environment and provide the basis for test borings and laboratory tests;
3.ground investigation and sampling to provide an idea of the geometry and nature of the ground layers near the construction if its location is known, or at plot scale if it is not;
4.identification tests on fine soil samples to reveal the presence of soils with a marked shrink-swell capacity;
5.shrink-swell tests on sensitive clay samples to estimate ground movements caused by shrinkage and swelling and distinguish between sensitive and highly sensitive soils.
This guide answers three questions.
1.What data are required for the identification of the factors responsible for shrink-swell phenomena?
2.How can it be obtained?
3.What conclusions can be drawn from it?
Four categories have been defined in order to identify the ground under the construction:
-absence of fine soil: soil not sensitive
-thin layers of not sensitive or slightly sensitive fine soils: low-sensitivity soil;
-layers of sensitive soil that are thick or of variable thickness: sensitive soil;
layers of very sensitive clayey soil that are thick or of variable thickness: highly sensitive soil.
Environmental conditions can show whether or not the context is favourable to shrinkage and swelling processes.
The combination of these categories and environmental conditions allows four levels of risk to be defined: low, moderate, high and very high.
Ce guide propose une démarche de caractérisation du retrait-gonflement du sol à l'échelle d'une parcelle. Il ne se substitue pas à l'étude géotechnique associée à un projet de construction (norme NF P 94-500). Cette dernière doit aborder les problèmes de dimensionnement des fondations superficielles et le cas échéant préciser l'influence d'autres types de risques liés, par exemple, à la présence de cavités souterraines, aux glissements de terrain, aux inondations, aux séismes, etc. La démarche de caractérisation du retrait-gonflement exposée dans ce guide comprend cinq étapes : 1- la recherche et l'analyse des informations existantes ; il peut s'agir de documents réglementaires (PPR) ou techniques (cartes topographiques et géologiques, études géotechniques sur des parcelles voisines) et d'autres informations plus générales comme la connaissance de sinistres sur une maison voisine : c'est l'étude documentaire ; 2 - la visite de terrain doit permettre d'avoir une vision générale du site, de caractériser l'environnement autour de la construction et de guider l'élaboration d'une campagne de sondages et d'essais de laboratoire ; 3 - la reconnaissance des sols et le prélèvement d'échantillons doivent donner une idée de la géométrie et de la nature des formations à proximité de la construction (ou à l'échelle de la parcelle si l'emplacement de la construction n'est pas connu) ; 4 - la mise en oeuvre d'essais d'identification sur les échantillons fins prélevés doit mettre en évidence les sols présentant une sensibilité avérée au retrait-gonflement ; 5 - la réalisation d'essais de retrait et de gonflement sur les échantillons argileux sensibles doit aboutir à une estimation de l'amplitude des mouvements du terrain induits par le retrait-gonflement des sols et à la distinction entre sol sensible et sol très sensible. Ce guide répond à trois questions : Quelles informations doivent être recherchées sur les facteurs et causes des phénomènes de retrait-gonflement ? Quels moyens peuvent être mis en oeuvre pour obtenir ces informations ? Quelles conclusions peut-on tirer des informations recueillies ? Quatre catégories sont définies pour identifier le terrain sous la construction : - absence de sol fin : terrain non sensible ; - présence de sols fins non ou peu sensibles ou sensibles sur de faibles épaisseurs : terrain peu sensible ; - présence de sols argileux sensibles sur une épaisseur forte ou variable : terrain sensible ; - présence de sols argileux très sensibles sur une épaisseur forte ou variable : terrain très sensible. Les conditions environnementales permettent de mettre en évidence un contexte favorable ou non pour les processus de retrait-gonflement. La combinaison de ces catégories et conditions environnementales conduit à définir quatre niveaux d'aléas : faible, moyen, fort et très fort.
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