Pression Latérale de la Terre

La pression de terre latérale est la pression horizontale appliquée par ou sur le sol lorsqu’elle est contre des structures debout comme les sous-sols (bâtiments) et les murs de soutènement. La pression terrestre latérale (() à toute profondeur est un facteur (K) de la contrainte effective verticale () et de la cohésion (c) :

Active:

Passif:

Au Repos:

La contrainte verticale effective est résolue à partir du poids unitaire du sol et de la profondeur de la structure.

La cohésion est généralement donnée, et est souvent nulle pour les sables ou si le problème indique un sol sans cohésion. La cohésion est la “viscosité” du sol.

Je pense qu’il convient de noter qu’après avoir déterminé la pression terrestre latérale à utiliser et déterminé son ampleur, vous pouvez utiliser la charge distribuée qu’elle donne pour résoudre la stabilité de la structure, mais je vais passer en revue quelques notes à ce sujet dans un article séparé.

Types de pression latérale de la Terre et les équations (simplifiées) pour leurs coefficients (K)

J’utilise le simplifié parce que je pense que les problèmes de largeur traiteront toujours des structures verticales, avec un remblai plat au-dessus de la structure de retenue, et j’ai supposé que la structure est sans frottement contre le sol. L’équation est trop grande sinon.

La pression de la Terre active est la pression du sol qui essaie de déplacer la structure, presque toutes les formes de situations de pression de la terre impliquent une pression de la terre active. Le sol induisant la pression active se détache d’un autre corps de sol (par exemple, le sol derrière un mur de soutènement se détacherait et s’effriterait) et est en tension. Le coefficient de terre actif est plus petit que le coefficient passif, les valeurs sont généralement de 0,2 à 0,5. Il s’agit de la formule de pression terrestre active de Rankine pour une structure verticale dont la cohésion est supposée nulle (la plupart des cas):

La pression de terre passive est la pression qui essaie de maintenir la structure en place. Le sol induisant la pression passive est en compression. La pression passive est généralement supérieure à la pression active, avec des valeurs comprises entre 2 et 5.C’est la même formule d’en haut, sauf pour la pression passive de la terre (remarquez la petite différence?):

La pression du sol au repos est un état supposé où le sol et la structure sont supposés ne JAMAIS bouger. Pensez à un porte-avions dans l’océan, il bouge à peine lorsqu’il est frappé par de petites vagues. On suppose que les structures comme les culées massives de ponts et les fondations s’étendant jusqu’au substrat rocheux ne bougent jamais (ou qu’elles sont négligeables) et l’équation au repos peut être utilisée. Les valeurs du coefficient sont légèrement supérieures à celles de l’actif mais inférieures à celles du passif, de 0,4 à 0,8 environ.

est l’angle de frottement du sol. Cela vous est donné dans l’invite de problème ou vous devez utiliser une hypothèse basée sur le type de sol. La plupart des références ont un tableau avec des valeurs présumées sûres pour différents types de sols.

Que se passe-t-il si la structure n’est pas verticale ou si le remblai n’est pas horizontal?

Si la structure n’est pas verticale, vous devez utiliser la forme développée de la formule de Rankine, ou la formule de Coulomb. Les deux sont beaucoup plus grands et ont des variables supplémentaires pour tenir compte de l’angle de remblai par rapport à l’horizontale () et de l’angle de la face de la structure par rapport à l’horizontale (). Je doute sérieusement que ce soit sur la partie étendue de l’examen, donc un jour si quelqu’un le demande, je peux l’ajouter à un article de profondeur géotechnique.

Quelques notes:

• La cohésion est soustraite à l’état actif car la cohésion dans le sol diminue les forces de tension de la pression active (le sol essaie de se détacher et la cohésion le maintient en place).
• De même la cohésion est ajoutée à l’état passif car elle aide à la compression.
• Prenez note de l’image en haut que la pression active s’accumule plus lentement que la pression passive, car le coefficient de pression passive est un peu plus élevé que le coefficient pour actif (considérez-le comme une pente). Veuillez également ne pas prêter attention à l’échelle dans cette image.

Et enfin, voici quelques exemples de lorsque la pression du sol est active vs passive:

Actif – Le sol est retenu par un mur de soutènement (le sol essaie de renverser le mur!)
Passif – Sol maintenant la base d’un mur de soutènement en place (les sols sont en cours de compression!)
Sol passif de l’autre côté d’un réservoir d’eau plein. L’eau dans le réservoir exerce une pression sur le sol, le sol le maintient en place.
Au repos – Le sol contre l’une des culées du Golden Gate Bridge (il ne bouge pas)

C’est un sujet plus long et probablement déroutant, alors posez des questions et je ferai de mon mieux pour donner de bons commentaires.