GEOLOGIE APPLIQUEE AU GENIE CIVIL

ECOLE SPECIALE des TRAVAUX PUBLICS                            T.P.1

ECOLE SPECIALE du BATIMENT                                                 B.1

 

 

GEOLOGIE et GEOTECHNIQUE APPLIQUEES au BATIMENT et aux TRAVAUX PUBLICS 

Professeur : B. CABANIS

 

PLAN du COURS 
Année 2008

 

 

Tome 1

 

B. CABANIS, Professeur

 

 

PLAN du COURS

 

INTRODUCTION

 

Importance de la géologie en Génie civil

 

CHAPITRE I

 

LES MATERIAUX NATURELS de l'ECORCE TERRESTRE

MINERAUX et ROCHES

 

Genèse, caractéristiques, classification, utilisation, altérations et conséquences géotechniques

 

1-1-    Composition chimique et minéralogique des différentes enveloppes terrestres.

 

1-2- Représentation des matériaux géologiques : exemple de la carte géologique de France

 

1-3- Les minéraux des roches.

       13-1- Notion de roche – Minéraux et roches

13-2- Minéraux silicatés et non silicatés. Principales espèces et caractéristiques.

13-3- Quelques critères d’identification des minéraux courants des roches de la croûte terrestre.

13-4- Fiches descriptives des minéraux les plus courants.

 

1-4- Les roches.

14-1- Les roches magmatiques.

141-1- Genèse et modalités de cristallisation des magmas.

141-2- Classification des roches magmatiques d’après leur structure et mode de gisement, d’après leur cortège minéralogique, d’après leur composition chimique.

141-3- Les principales familles de roches magmatiques.

14-2- Les roches sédimentaires.

142-1- Origine des matériaux sédimentaires et milieux de dépôt

142-2- Evolution des matériaux sédimentaires et mode de gisement (strates)

142-3- Principales catégories de roches sédimentaires.

                   1423-1- Les roches détritiques ou terrigènes et les formations superficielles récentes.

          1423-2- Les roches carbonatées (calcaires),

          1423-3- les roches siliceuses

          1423-4- les roches salines ou évaporites

          1423-5- les roches carbonées et les autres roches.

14-3- Les roches métamorphiques.

143-1- Le phénomène de métamorphisme. Schistosité et litage.

143-2- Les principaux types de roches métamorphiques.

14-4- Principales utilisations des roches en bâtiment et en travaux publics.

 

1-5- Altération des minéraux et des roches et conséquences géotechniques.

15-1- Le phénomène d'altération. Importance, définitions et facteurs.

15-2- Altération des roches magmatiques et métamorphiques : altération per descensum, altération  per ascensum

15-3- Altération des roches sédimentaires : par dissolution, par hydratation, par oxydation

15-4- Mesure de l'altération et prévision de l'altérabilité.

          15-5- Cas particulier de l'altération des roches en milieu urbain.

 

CHAPITRE II

 

LES STRUCTURES de l'ECORCE TERRESTRE

ACQUISES par DEFORMATION sous CONTRAINTE

 

2-1- Comportement des matériaux rocheux soumis à des contraintes.

 

2-2- Les structures acquises par déformation sous contrainte.

        22-1- Les structures nées de déformations souples. Plissements.

221-1- Formation des plis. Les deux grands types de plis.

221-2- Géométrie des plis.

221-3- Importance de la géométrie des plis en matière de génie civil.

22-2- Les structures nées de déformations cassantes. Fracturation.

222-1- Fracturation à l'échelle des minéraux et des échantillons rocheux (micro-fracturation)

222-2- Fracturation à l'échelle des massifs rocheux. Diaclases et failles.

 

 

 

CHAPITRE III

 

PROBLEMES de FONDATIONS et de STABILITE

POSES par les MATERIAUX ROCHEUX

 

3-1- Classification des plans de rupture existant au sein des massifs rocheux.

 

3-2- Stabilité générale des fondations au rocher. Traitements spécifiques possibles.

42-1- Fondations sur couches sédimentaires ou massifs schisteux. Ripage; conditions de rupture.

42-2- Fondations sur massifs diaclasés ou faillés. Tassements différen­tiels.

 

3-3- Stabilité des versants rocheux. Eboulements.

                           43-1- Différents types d'éboulements de surplombs rocheux.

   43-2- Repérage et travaux préventifs.

 

3-4- Problèmes liés aux ouvrages souterrains. Décompression dans les tunnels. Confortations.

 

3-5- Importance des plans de rupture comme drains. Cas des retenues de barrages.

 

 

 

CHAPITRE IV

 

PROBLEMES de FONDATIONS et de STABILITE

POSES par les MATERIAUX NON ROCHEUX

 

4-1- Fondations sur matériaux meubles

  41-1- Matériaux granulaires (limon, sables, alluvions, éboulis, moraines)

411-1- Tassement

411-2- Phénomènes de liquéfaction.

41-2- Matériaux cohérents (argiles, marnes)

422-1- Consolidation et teneur en eau.

422-2- Tassement et gonflement.

41-3- Formations d’origine anthropique : remblais et décharges.

 

4-2- Glissements de terrain et stabilité des versants

42-1- Caractéristiques générales.

42-2- Glissements rotationnels à surface de décollement cycloïdale

 422-1- Aspect général de la zone affectée. Géométrie de la masse glissée.

            Théorie succincte du phénomène.

 422-2- Prévention, traitements et protection des ouvrages.

42-3- Glissements superficiels.

 423-1- Solifluxion de versants.

 423-2- Coulées boueuses et laves torrentielles.

 

 

 

 

 

CHAPITRE V

 

L'EAU dans les SOLS

 

5-1- Les nappes aquifères.

51-1- Les nappes libres.

511-1- Définition de l'aquifère.

511-2- Alimentation et débit d'une nappe libre

511-3- Variations de la surface piézométrique.

511-4- Interférences entre la nappe et les fondations. Problèmes posés pour les ouvrages souterrains.

51-2- Les nappes captives.

512-1- Géométrie des nappes captives.

512-2- Problèmes posés pour les fondations et les ouvrages souterrains.

5-2- Les nappes aquifères et l’énergie géothermique

5-3- Les phénomènes d'érosion souterraine liés aux circulations d'eau dans les roches.

 

 

CHAPITRE VI

 

 LES RISQUES NATURELS ET LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE

 

6-1-  Notion de risque et de catastrophe naturelle

6-2-  Risques Naturels liés à la géodynamique interne : éruptions volcaniques, séismes

62-1- Energie thermique du globe : origine et manifestation

62-2 - Risques volcaniques

62-3- Risques sismiques

62-4- Le risque «  tsunami »

6-3-  Risques Naturels liés à la géodynamique externe : inondations, tempêtes, cyclones, aléas climatiques.

6-4-  Le réchauffement climatique et ses conséquences.