Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2018

Mechanical behaviour of marls. Compilation of experimental data

Comportement mécanique des marnes. Recueil de données expérimentales

Résumé

Marls are clayey and carbonated materials, frequently silicate-containing, more or less indurated, sometimes fissured and sometimes swelling. Intermediates between soils and rocks, marls are classified in the family of hard soils and soft rocks. The study of the behaviour of marl began in the 1970s at the Aix-en-Provence LPC Laboratory, in response to the design problems of structures to be built in marl deposits, in particular tunnels. The use of high-pressure triaxial and oedometer equipment in the 0 - 20 MPa range has made it possible to carry out numerous laboratory test programs on marls sampled during geotechnical surveys for major projects in France. This compilation brings together experimental results from some twenty such programs. They concern a wide range of marls of different ages and state conditions. Marls are predominantly represented. But the programs also cover weathering clays and terrains similar to marls in nature and geotechnical properties, such as molasses, argillites and pelites. The first chapter is devoted to the literature on marls. Structural effects are mentioned as a partial explanation for their behaviour. This is followed by a presentation of the equipment used, the test methods and procedures, the terrains studied and the programs carried out. The following chapters bring together the knowledge acquired in each class of marl properties (nature of the terrain, physical properties, properties derived from rock mechanics-type tests, deformability, isotropic loading, oedometric loading, isotropic strain-hardening thresholds, shear strengths). The final chapter summarizes the characteristic trends in the behaviour of marls, pointing out the features shared in common, their place among hard soils and soft rocks, and then their dissimilarities in relation to the wide variety of natures and states of these soils. Practical recommendations are proposed for the study of the behaviour of marls in current laboratory situations.

Les marnes sont des matériaux argileux et carbonatés, souvent gréseux, plus ou moins indurés, parfois fissurés, et parfois gonflants. Intermédiaires entre les sols et les roches, les marnes se classent dans la famille des sols indurés et des roches tendres. L'étude du comportement des marnes a commencé dans les années 1970 au Laboratoire d'Aix en Provence pour répondre aux problèmes de conception des ouvrages à construire dans des massifs marneux, en particulier des tunnels. Puis, la mise en œuvre d'appareils triaxiaux et d'oedométriques à haute pression dans la gamme 0 – 20 MPa a permis de mener à bien de nombreux programme d'essais de laboratoire dans des terrains marneux prélevés à l'occasion des reconnaissances géotechniques de grands projets en France. Ce recueil rassemble les résultats expérimentaux provenant d'une vingtaine de ces programmes. Ils concernent de nombreux terrains marneux d'âges différents et d'états différents. Les marnes sont représentées en majorité. Mais les programmes portent aussi sur des argiles d'altération et des terrains analogues aux marnes par leur nature et leurs propriétés géotechniques, tels que des molasses, des argilites ou des pélites. Un premier chapitre est consacré à la connaissance des marnes dans la littérature. Des effets de structure sont évoqués pour expliquer en partie leur comportement. Les matériels mis en œuvre, les méthodes et les procédures d'essais sont présentés ensuite, puis les terrains étudiés et les programmes réalisés. Les chapitres suivants réunissent les connaissances acquises dans chaque classe de propriétés des marnes (nature des terrains, propriétés physiques, propriétés tirées des essais de type mécanique des roches, déformabilité, chargements isotropes, chargements oedométriques, seuils d'écrouissage isotrope, résistances au cisaillement). Le dernier chapitre propose une récapitulation des tendances caractéristiques du comportement des marnes, en pointant les traits partagés en commun, leur place parmi les sols indurés et les roches tendres, puis leurs dissemblances en lien avec la grande variété de natures et d'états de ces terrains. Des recommandations pratiques sont proposées pour l'étude du comportement des marnes en situation courante au laboratoire.

Fichier principal
Vignette du fichier
Recueil-Marnes_2018.pdf (14.57 Mo) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence

Dates et versions

hal-04170612 , version 1 (25-07-2023)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : hal-04170612 , version 1

Citer

Jean-Francois Serratrice. Comportement mécanique des marnes. Recueil de données expérimentales. Cerema Méditerranée. 2018. ⟨hal-04170612⟩

Collections

265 Consultations
248 Téléchargements

Partager

  • More