Prise en compte de la non saturation dans l'étude des sols de la région de Tebessa

Abstract

Dans la majorité des situations réelles, les sols naturels sont partiellement saturés, l’étude de cet état intermédiaire, où coexistent les phases solide, liquide et gazeuse, est essentielle pour comprendre le comportement mécanique et évaluer la stabilité des sols, en particulier dans les régions à climat semi-aride telles que Tebessa. La compréhension des interactions eau-sol et de l’effet de la succion sur la résistance au cisaillement, la perméabilité et l’instabilité des talus constitue ainsi un enjeu majeur pour la sécurité des infrastructures. L’objectif principal de cette thèse est de prendre en compte explicitement l’état de non saturation et d’évaluer son impact sur le comportement hydromécanique des sols de la région de Tebessa. Pour atteindre ces objectifs, une approche combinée a été adoptée. La minéralogie des sols a été analysées, suivies d’une caractérisation expérimentale complète des phénomènes liés aux propriétés hydriques, incluant la mesure de la succion et l’établissement des courbes caractéristique sol-eau SWCC selon différentes méthodes. Les modèles paramétriques de Van Genuchten-Mualem et Fredlund & Xing ont été ajustés aux données expérimentales. Ensuite, des simulations numériques couplées ont été réalisées à l’aide du logiciel FLAC, intégrant les conditions initiales et les propriétés hydriques des sols, afin d’évaluer la stabilité des talus soumis à l’infiltration. Les résultats montrent que la méthode de détermination de la SWCC influe sur conditions initiales et la prédiction du facteur de sécurité. La méthode du papier filtre, en raison de sa large plage de mesure, fournit des valeurs initiales plus conservatrices. L’étude des talus stratifiés a révélé l’effet significatif d’une couche superficielle moins perméable sur l’infiltration et la stabilité. Ces travaux soulignent l’importance de considérer la non saturation et la stratification des sols pour des analyses hydromécaniques réalistes, et fournissent des recommandations pour la prévention des instabilités dans les régions semi-arides.