الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE وزارة التعليم العالي والبحث العلمي MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE المسيلة -جامعة محمد بوضياف UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA كلية التكنولوجيا FACULTE DE TECHNOLOGIE قسم الهندسة المدنية DEPARTEMENT DE GÉNIE CIVIL MEMOIRE DE MASTER FILIERE : Génie Civil OPTION : GÉOTECHNIQUE THEME Par : SELMANA Amal et BENDAKMOUSSE Maria Soutenu devant le jury composé de : Pr. TITOUM Messaoud Président Dr. BAKIR Nassima Examinateur Mr. LAHMADI Azzeddine Encadreur Année universitaire : 2019/2020 Caractérisation géotechnique et valorisation en travaux routiers des sédiments de dragage du barrage K’sob وشكر إهداء نه الواحد إبسم الله والحمد لله حمدا يليق بجلال وجهه وعظيم سلطانه نحمده حق حمده ف الرحيم والصلاة والسلام على نبينا محمد بن عبد الله خاتم ن الرحم الصمد،الأحد الفرد وبعد: وعلى آله وصحبه أجمعين الأنبياء والمرسلين تعالى: المولى فيهما قال من وهن إلى على وهنا أمه حملته بوالديه الإنسان )ووصينا في عامين أن اشكر لي ولوالديك والي المصير( وفصاله رمز العطاء، إلى هبة القلب والطمأنينة، إلىإلى نبع الحنان إلى من لا تفيها الكلمات حقها، ... وصفاء الحب ... وكمال الورد... وهبة الرب ... ومنارة البيت . الله ماريم حفظك م أمهاتي الغاليتان فريدة و إلى من كان خير معين على صعاب الحياة وخير صديق ... إلى اليد السخية التي أعطت ولم تبخل ... إلى من يحب العلم وغرس فينا حبه. حفظك الله. سليمان أبي الغالي دربي. أطال الله عمرهما وأدامهما نورا يضيء إلى روح عمي الطاهرة التي لم أنساها رحمه الله. سعادتي إخوتي وأخواتي ومرها، مصدر إلى من قاسموني حلاوة الحياة الحياة إلى من ا في م أجمل لي ناظهر لواتي إلى صديقاتي شيماء مروة بسمة يسرى زهرة ال الذكريات إلى من سوف واغلياللحظات أجمل . إلى من تذوقت معهم ئي ملاذي وملج اكانو افتقدهم وجعلهم الله إخوتي في الله. و لى شريكتي في العمل بن دقموس مارية التي كانت بمرتبة الأخت وكانت نعم الصديقة وانا إ . ن شاء الله إافتخر برفقتها في الدراسة وفي حياتي المقبلة كلها لم يبخل الله الذيحفظه "دين لحمادي عزال "الفاضل يتقدم بالشكر الجزيل إلى أستاذأكما ... ساهمت بكثير في انجاز هذا العمل القيمة والتي ونصائحه ه وإرشادات هعلينا بتوجيهات إلى كل من وقف على المنابر وأعطى من حصيلة فكره لينير توجه بالشكر الجزيل أكما ي...إلى من جعلهم الله إخوتي الجامع والقطبالتكنولوجيا كليةدربنا... إلى الأساتذة الكرام في في الأخير نشكر كل و 2020أحببتهم بالله طلاب فرع الهندسة المدنية دفعة ومنفي الله ... بكلمة طيبة لو ومن ساعدنا من قريب أو بعيد إلى كل من احتواهم قلبي ونسيهم قلمي أهدي عملي المتواضع هذا أمال وشكر إهداء ن الرحم الصمد،بسم الله والحمد لله حمدا يليق بجلال وجهه وعظيم سلطانه نحمده حق حمده فانه الواحد الأحد الفرد وبعد: وصحبه أجمعين أله الرحيم والصلاة والسلام على نبينا محمد بن عبد الله خاتم الأنبياء والمرسلين وعلى في عامين أن اشكر لي وفصاله)ووصينا الإنسان بوالديه حملته أمه وهنا على وهن إلى من قال فيهما المولى تعالى: ولوالديك والي المصير( إلى رمز العطاء، إلى هبة القلب ... وصفاء الحب ... وكمال والطمأنينة،إلى نبع الحنان الكلمات حقها، إلى من لا تفيها ومنارة البيت الورد... وهبة الرب ... أمي الغالية حفظك الله. وغرس فينا ... إلى اليد السخية التي أعطت ولم تبخل ... إلى من يحب العلم إلى من كان خير معين على صعاب الحياة حبه. حفظك الله. أبي الغالي نورا يضيء دربي. وأدامهماأطال الله عمرهما الاكبر علي وزوجته وأخي يحي جمال سفيان عثمان مصدر سعادتي إخوتي ومرها،إلى من قاسموني حلاوة الحياة له في زوجته يبارك ان الله ن م الذي كان لي سندا في كل رحلتي الجامعية واطلب منصوروأخص بالذكر اخي واولاده وعمتي امباركة وئام وخديجة أخواتيوابنائه وائل وامحمد ولا انسى ا م أجملاظهروا لي واتيلال الى ابنت عمي وفاءيسرى مروة بسمة امان نسيبة نورة فطيمة صفية ثرية إلى صديقاتي الذكريات إلى من سوف وأغلىاللحظات أجمل. إلى من تذوقت معهم وحدتي وملجئملاذي االحياة إلى من كانو في افتقدهم وجعلهم الله إخوتي في الله. نعمة الصديقة وانا افتخر برفقتها في الدراسة وفي ت التي كانت بمرتبة الأخت وكانسلمانة امال والى شريكتي في العمل حياتي المقبلة كلها ان شاء الله ه وإرشادات هلم يبخل علينا بتوجيهات ذي ال حفظه الله "لحمادي عزالدين "الفاضل ل إلى أستاذ تقدم بالشكر الجزيأكما ... لمتواضع ا ساهمت بكثير في انجاز هذا العم القيمة والتي ونصائحه من ي في رحلتي الدراسية إلى كل من وقف على المنابر وأعطى من حصيلة فكره لينير درب توجه بالشكر الجزيل أكما واخص بالذكر ي الجامع التكنولوجيا والقطب كلية ... إلى الأساتذة الكرام في المتوسطة والثانوية الابتدائية و اساتذة دته القيمة لي في عامي الاخير عندما اصبت ابي كان نعم الاستاذ والقدوة ولا انسى مسان ياستاذي الفاضل فهو بمقام ...إلى من جعلهم الله إخوتي في الله ...و من أحببتهم بالله زين العابدين رحموني بعاهة في رجلي شكرا شكرا استاذي لو بكلمة طيبةوفي الأخير نشكر كل من ساعدنا من قريب أو بعيد و 2020طلاب فرع الهندسة المدنية دفعة إلى كل من احتواهم قلبي ونسيهم قلمي أهدي عملي المتواضع هذا مارية Résumé Le dépôt des barrages est un phénomène naturel qui affecte pratiquement tous les réservoirs dans le monde, mais à un taux de précipitation qui varie d'un endroit à l'autre. Malheureusement, l'Afrique du Nord est le lieu où l'envasement des barrages a les valeurs les plus élevées de la planète. L'Algérie perd un volume annuel de 32 millions de mètres cubes d'eau sur un volume total de 5,2 milliards de mètres cubes sur 114 barrages en fonctionnement. Ce mémoire vise à étudier la possibilité de récupérer les sédiments qui ont été dragués du barrage de K’sob (au nord-est de la ville de M’sila en Algérie et l'un des nombreux barrages inondés) dans le domaine de la géotechnique routière : les couches du remblai et du substrat ont été étudiées. Après avoir passé en revue de la littérature sur les barrages et les problèmes de sédimentation, la deuxième partie de ce travail consiste à déterminer les propriétés physiques, chimiques, environnementales et géotechniques des sédiments qui ont été dragués du barrage de K’sob. Les résultats obtenus permettront de démontrer la faisabilité de l'utilisation des sédiments dragués du barrage de K’sob dans les remblais et les substrats. Mots clés : Caractérisation géotechnique ; Valorisation ; Barrage K’sob ; Sédiments de dragage ; Technique routière . Abstract Dam deposition is a natural phenomenon that affects virtually all reservoirs in the world, but at a rate of precipitation that varies from place to place. Unfortunately, North Africa is the place where siltation of dams has the highest values on the planet. Algeria loses an annual volume of 32 million cubic meters of water out of a total volume of 5.2 billion cubic meters out of 114 dams in operation. This thesis aims to study the possibility of recovering the sediments that were dredged from the K'sob dam (northeast of the city of M'sila in Algeria and one of the many flooded dams) in the field of geotechnics road: the layers of the backfill and the substrate were studied. After reviewing the literature on dams and sedimentation issues, the second part of this work is to determine the physical, chemical, environmental and geotechnical properties of the sediments that were dredged from the K’sob dam. The results obtained will demonstrate the feasibility of using the sediments dredged from the K’sob dam in embankments and substrates. Keywords: Geotechnical characterization; Valuation; K’sob Dam; Dredging sediments; Road technique. ملخص ولكن بمعدل هطول يختلف العالم،يعتبر ترسب السدود ظاهرة طبيعية تؤثر فعليًا على جميع الخزانات في شمال إفريقيا هي المكان الذي يحتوي فيه ترسب السدود على أعلى القيم على هذا الحظ،من مكان إلى آخر. لسوء مليار متر مكعب 5.2لمياه من إجمالي حجم مليون متر مكعب من ا 32الكوكب. تخسر الجزائر حجمًا سنويًا يبلغ سداً قيد التشغيل. 114من أصل التي جرفت من سد الرواسب استعادة إمكانية إلى دراسة الرسالة )شمال شرق مدينة قصبتهدف هذه الردم الطريق: تمت دراسة طبقات الجيوتقنية. المياه( في مجال التي غمرتها السدود الجزائر وأحد المسيلة في والركيزة. وقضايا السدود حول الأدبيات مراجعة تحديد الترسيب،بعد في العمل هذا من الثاني الجزء يتمثل الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيئية والجيوتقنية للرواسب التي تم تجريفها من سد كسوب. ستوضح النتائج في السدود والركائز. قصب التي تم الحصول عليها جدوى استخدام الرواسب المجروفة من سد :مفتاحيةالكلمات ال ؛ رواسب؛ التجريف؛ تقنية الطريق.قصبالتوصيف الجيوتقني؛ تقييم؛ سد TABLE DES MATIERES Remerciement Table des matières Listes des Figures Listes des Tableaux Résumé Abstract Introduction générale ……….……………………………………………………………………………………….. 01 Chapitre I : GENERALITES SUR LES BARRAGES I.1- Introduction …………………………………………………………………………………………………………...... 02 I.2- Les élément constitutifs de barrage ………………………………………………………………….. 02 I.3- Les différents types de barrages ………………………………………………………………………... 03 I.3.1- Les barrages en remblai …………………………………………………………………………………… 03 I.3.2- Les barrage en béton …………………………………………………………………………………………. 06 I.4- Barrages en Algérien ……………………………………………………………………………………………. 07 I.5- Conclusion ……………………………………………………………………………………………………………… 09 Chapitre II : L’ENVASEMENT DES BARRAGES II.1- Introduction …………………………………………………………………………………………………………... 10 II.2- Définition de la vase …………………………………………………………………………………………… 10 II.3- La causes et l’origine de l’envasement ………………………………………………………….. 11 II.4- La lutte contre l’envasement …………………………………………………………………………….. 11 II.4.1- La conservation des sols ………………………………………………………………………………… 11 II.4.2- Le reboisement …………………………………………………………………………………………………. 12 II.3.3- La réalisation des barrages de décantation à l’amont ……………………………... 12 II.4.4- La réalisation des barrages de chasses ………………………………………………………... 13 II.4.5- La surélévation des digues …………………………………………………………………………….. 13 II.4.6- Extraction par siphonnement ………………………………………………………………………… 13 II.4.7- Le dragage des barrages …………………………………………………………………………………. 14 II.5- L’envasement des barrages en Algérie …………………………………………………………... 17 II.5.1- Le reboisement, la restauration des sols la formation des banquettes, la plantation de végétation à longues tiges dans les oueds ………………………………… 17 II.5.2- Réalisation de barrage de décantation ………………………………………………………… 17 II.5.3- Surélévation des barrages ………………………………………………………………………………. 18 II.5.4- chasses dites à L’espagnole …………………………………………………………………………… 18 II.5.5- Soutirage des courants de densité ………………………………………………………………... 18 II.5.6- Dragage des barrages ……………………………………………………………………………………… 19 II.5.7- Reprise de barrage …………………………………………………………………………………………… 20 II.5.8- Valorisation des vases …………………………………………………………………………………….. 21 II.6- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………….. 22 Chapitre III : LA VALORISATION DES SEDIMENTS III.1- Introduction …………………………………………………………………………………………………………. 23 III.2- Valorisation dans les techniques routières …………………………………………………... 23 III.3- Valorisation dans les matériaux de contructions ……………………………………….. 26 III.4- Valorisation dans le domaine agricole …………………………………………………………. 27 III.5- Autres domaines de valorisation ……………………………………………………………………. 27 III.5.1- amendement du sol ………………………………………………………………………………………… 27 III.5.2- Réhabilitation des sites naturels …………………………………………………………………. 28 III.6- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………… 29 Chapitre IV : LE BARRAGE DE K’SOB IV.1- Introduction …………………………………………………………………………………………………………. 30 IV.2- Historique …………………………………………………………………………………………………………….. 31 IV.3- Bassin versant du K’sob …………………………………………………………………………………... 31 IV.4- Oued K’sob …………………………………………………………………………………………………………. 35 IV.5- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………... 37 Chapitre V : VALORISATION EN TRAVEAUX ROUTIERS V.1- Introduction ………………………………………………………………………………………………………….. 38 V.2- Classification des matériaux selon le GTR ………………………………………………….. 38 V.2.1- Classification des matériaux selon leur nature ………………………………………… 39 V.2.2- Classification des sols …………………………………………………………………………………….. 39 V.2.3- Classification des matériaux rocheux …………………………………………………………. 41 V.2.4- Classification des sols organique et sous-produits industriels ……………... 44 V.5- Classification générale des sols organique et sous-produits industriels (classe F). ………………………………………………………………………………………………………………………... 45 V.3- Conditions d’utilisation des matériaux ………………………………………………………….. 45 V.3.1- Remblais …………………………………………………………………………………………………………….. 45 V.3.2- Conception de la couche de forme ……………………………………………………………… 53 V.3- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………….. 54 Chapitre VI : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE VI.1- Introduction …………………………………………………………………………………………………………. 55 VI.2- Essais d’identifications …………………………………………………………………………………….. 56 VI.2.1- Analyse chimiques …………………………………………………………………………………………. 56 V.2.2- Matières organiques (XP P 94-047) ……………………………………………………………. 56 VI.2.3- Mesure de la masse volumique (NF P 94-053) ………………………………………. 56 VI.2.5- Pycnomètre (NF P 94-054) ………………………………………………………………………….. 58 VI.2.6- Analyse granulométrique ……………………………………………………………………………... 59 VI.2.7- Les limite d’Atterberg (NF P94.051) ………………………………………………………... 62 VI.2.8- La capacité d’absorption de bleu de méthylène (NF p94-068) …………... 67 VI.3- Essais mécaniques ……………………………………………………………………………………………... 68 VI.3.1- Essais Proctor normal (NF P94.093) ………………………………………………………… 68 VI.3.2- Essais de portance C.B.R (NF P 94-078) ………………………………………………… 69 VI.3.3- Essai à la boite de cisaillement directe (NF P 94-071-1) …………………….. 71 VI.3.4- Mesure la cinétique du gonflement …………………………………………………………… 72 VI.4- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………... 74 Chapitre VII : RESULTATS ET INTERPRETATIONS VII.1- Introduction ……………………………………………………………………………………………………….. 76 VII.2- Essais d’identifications …………………………………………………………………………………… 76 VII.2.1- La masse volumique des grains solides …………………………………………………... 76 VII.2.2- Pycnomètre …………………………………………………………………………………………………….. 76 VII.2.3- Limites d’Atterberg ……………………………………………………………………………………… 77 VII.2.4- La capacité d’absorption de bleu de méthylène VBS ………………………….. 79 VII.3- Les essais mécaniques …………………………………………………………………………………….. 80 VII.3.1- Essais Proctor ………………………………………………………………………………………………… 80 VII.4- Conclusion …………………………………………………………………………………………………………. 82 Conclusion générale …………………………………………………………………………………………………... 83 Références Bibliographique ………………………………………………………………………...………….. 84 Chapitre I : Généralité sur les barrages . Figure I.1 : Barrage K’sob (d’après : www.soudoud-dzair.com). Figure I.2 : Les élément constitutifs d’un barrage. Figure I.3 : Barrage en terre homogène avec tapis drainant. Figure I.4 : Barrage en terre à noyau étanche. Figure I.5 : Barrage en terre à masque . Figure I.6 : Barrage en béton. Figure I.7 :Barrages à contrefort et à voute multiple. Figure I.8: Une carte montrant quelques barrages en Algérie . Chapitre II :L’envasement des barrage. Figure II.9:Seuil de sédimentation en gabions et en pierres sèches. Figure II.10 : Schématique la disposition de l’hydo-aspirateur. Figure II.11 : Dagues a pelle ou a cuillère. Figure II.12 : Dragues rétro caveuses. Figure II.13:Dragues aspiratrices simple. Figure II.14 : Méthode de surélévation des barrages. Figure II.15 : Drague activant dans la retenue du barrage Foum-El-Gherza (Biskra). Figure II.16 : Briques et récipients à base de la vase du barrage Lakhel (Bouira). Chapitre III : La valorisation des sédiments Figure Ⅲ.17 : Origine des sédiments dans l’environnement aquatique [MAE, 07][Schneider, 2001]. Figure Ⅲ.18 : Les différentes couches d'une chaussée (Pouteau, 2004). http://www.soudoud-dzair.com/ Figure Ⅲ.19: Photo d’une coupe-type de chaussée. Figure Ⅲ.20 : Approche méthodologique de valorisation des sédiments de dragage en techniques routières. Figure Ⅲ.21 : Blocs de bétons réalisés avec des sédiments non-immergeables traités (droite : Port de Dunkerque , gauche : Rade de Toulon). Figure Ⅲ.22 :Briques et tuiles. Figure Ⅲ.23 :Briques fabriquées avec un taux de substitution de 70% de sédiments. Figure Ⅲ.24 : Processus de fabrication des briques à base de sédiments [Samara, M., et al, 2009]. Figure Ⅲ.25 : Brique à base de sédiment de Savannh (Mezencevoca, et al, 2012). Chapitre Ⅳ : Le barrage de K’sob Figure Ⅳ.26 : Carte de situation géographique. Figure Ⅳ.27 : Carte de localisation des grands ensembles du Nord de l’Algérie. Figure Ⅳ.28 : Les 5 bassins hydrographiques. Figure Ⅳ.29 : Situation géographique du bassin versant du K’sob. Figure Ⅳ.30 : Vue sur le barrage K’sob lors de sa construction. ChapitreⅤ : Valorisation en travaux routiers Figure Ⅴ.31 : Tableau synoptique de classification des matériaux selon leur nature. Figure Ⅴ.32 : Extraction en couche (SETRA). Figure Ⅴ.33 : Extraction frontale (source : SETRA). Figure Ⅴ.34 : Criblage (source SETRA). Figure Ⅴ.35 : Criblage (source SETRA). Figure Ⅴ.36 : Aération (source SETRA). Figure Ⅴ.37 :Traitement à la chaux (source CETE). Figure Ⅴ.38 :Traitement à la chaux (source CETE). Figure Ⅴ.39 : Traitement réactifs (source SETRA). Figure Ⅴ.40 :Compactage (source : SETRA). Figure Ⅴ.41 :Hauteur du remblai (source SETRA). Chapitre Ⅵ : Caractérisation géotechnique Figure Ⅵ.42 : Appareillage la masse volumique. Figure Ⅵ.43 :Les éprouvettes de la masse volumique. Figure Ⅵ.44 :Appareillage d’analyse granulométrique (tamisage). Figure Ⅵ.45 : Essai Analyse granulométrique (par sédimentation). Figure Ⅵ.46 : Appareillage de limites d’Atterberg. Figure Ⅵ.47 : Etaler la pâte dans la coupelle. FigureⅥ.48 : Pratique la rainure dans la pâte. Figure Ⅵ.49 : Prélèvement d’un échantillon. Figure Ⅵ.50 : Formation des rouleaux. Figure Ⅵ.51 : Obtention de la limite de plasticité. FigureⅥ.52 : L’appareille de pénétration Cône. Figure Ⅵ.53 : Enfoncement du cône. Figure Ⅵ.54 : Prélèvement d’un échantillon. Figure Ⅵ.55 : Essai au bleu de méthylène. Figure Ⅵ.56 : Test positif. Figure Ⅵ.57 : Moule Proctor. Figure Ⅵ.58 : Appareil de poinçonnement. Figure VΙ.59 : Imbibition des essais de C.B.R. Figure Ⅵ.60 :Appareille de cisaillement direct. Figure Ⅵ.61 : L’appareil œdométrique. Figure Ⅵ.62: Préparation de l’échantillon. Figure Ⅵ.63:L’échantillon à la fin de l’essai. Chapitre Ⅶ : Résultats et interprétations Figure VII.59. La courbe de la limite de liquidité. Figure VII.60. Détermination de la limite de liquidité. Figure VII.61.La courbe d'analyse chimique de l’argile étudiée. Figure VII.62. La courbe de matière organique. Figure VII.63. La courbe de essais analyse granulométrique. Figure VII.64. La courbe de l’essai Proctor normale. Chapitre II :L’envasement des barrage. Tableau II.1 : Vase évacuée par le dragage 1992. Chapitre Ⅳ : Le barrage de K’sob. Tableau Ⅳ.2 : Quelques caractéristiques morphométriques du B.V du K’sob. ChapitreⅤ : Valorisation en travaux routiers . Tableau V.3 : Classe A-sols fins. Tableau V.4 : Classe C-Matériaux rocheux (évolutifs et non évolutifs). Tableau V.4 : Classe R - Matériaux rocheux (évolutifs et non évolutifs).(suite) Tableau V.5 : Classification générale des sols organiques et sous-produits industriels (classe F). Tableau V.6 : Récapitulatif des conditions pouvant être imposées pour utiliser les différents matériaux en remblai. Chapitre Ⅶ : Résultats et interprétations . Tableau VII.7. Détermination de la masse volumique des particules solide. Tableau VII.8. Les résultats de l’essai de pycnomètre. Tableau VΙI.9. Détermination de la limite de liquidité. Tableau VII.10. Détermination de la limite de plasticité. Tableau VII.11. Les résultats des essais d’Atterberg. Tableau VII.12. Détermination de la limite de plasticité par pénétration à cône. Tableau VII.13. Les résultats de l’essai de bleu de méthylène. Tableau VII.14. Valeur de bleu de méthylène de quelques sols. Tableau VII.15.Résultats d'analyse chimique de l’argile étudiée. Tableau VII.16.Teneur en matière organique. Tableau VII.17. Résultats des essais analyse granulométrique. Tableau VII.18. Les résultats de l’essai Proctor normale. Résumé Le dépôt des barrages est un phénomène naturel qui affecte pratiquement tous les réservoirs dans le monde, mais à un taux de précipitation qui varie d'un endroit à l'autre. Malheureusement, l'Afrique du Nord est le lieu où l'envasement des barrages a les valeurs les plus élevées de la planète. L'Algérie perd un volume annuel de 32 millions de mètres cubes d'eau sur un volume total de 5,2 milliards de mètres cubes sur 114 barrages en fonctionnement. Ce mémoire vise à étudier la possibilité de récupérer les sédiments qui ont été dragués du barrage de K’sob (au nord-est de la ville de M’sila en Algérie et l'un des nombreux barrages inondés) dans le domaine de la géotechnique routière : les couches du remblai et les couches de formes ont été étudiées. Après avoir passé en revue de la littérature sur les barrages et les problèmes de sédimentation, la deuxième partie de ce travail consiste à déterminer les propriétés physiques, chimiques, environnementales et géotechniques des sédiments qui ont été dragués du barrage de K’sob. Les résultats obtenus permettront de démontrer la faisabilité de l'utilisation des sédiments dragués du barrage de K’sob dans les remblais et les couches de formes. Mots clés : Caractérisation géotechnique ; Valorisation ; Barrage K’sob ; Sédiments de dragage ; Technique routière ABSTRACT : The dams deposit is a natural phenomenon that affects particularly the tanks in the world but at a precipitation rate that varies from place to another. Unfortunately, north of Africa is where dams’ siltation has the highest value in the planet. Algeria loses an annual volume of 32 million cubic meters of water out of a total volume of 5.2 billion cubic meters of 114 dams in operation. This memoir aims to study the possibility of recovering the sediments which have been dredged from K’sob dams (northeast of M’sila city in Algeria and one of the many flooded dams) in roads geotechnical domains. The backfill and the substrate layers were studied on. After reviewing the literature on dams and sedimentation issues, the second part of this work is to determine the physical, chemical, and environmental and geotechnical properties of the sediments that have been dredged from K’sob dams. The obtained results make it possible to demonstrate the feasibility of using the sediments dredged from the K’sob dams in the backfill and the substrate. Keywords: Geotechnical characterization; Valuation; K’sob Dam; Dredging sediments; Road technique. ملخص ولكن بمعدل ,يعتبر ترسب السدود ظاهرة طبيعية تؤثر فعليا على جميع الخزانات في العالم شمال إفريقيا هي المكان الذي يحتوي فيه ,طول يختلف من مكان إلى أخر .لسوء الحظ 32ترسب السدود على اعلي القيم على هذا الكوكب .تخسر الجزائر حجما سنويا يبلغ سدا 114مليار متر مكعب من أصل 5.2مليون متر مكعب من المياه من إجمالي حجم قيد التشغيل. ي تم جرفها من سد كسوب شمال تهدف هذه المذكرة إلى دراسة إمكانية استعادة الرواسب الت : شرق بلدة المسيلة في الجزائر واحد السدود العديدة التي غمرتها المياه في مجال الجيوتقنية .الطريق تمت دراسة طبقات الردم والركيزة يتمثل الجزء الثاني من هدا العمل في تحديد الخصائص الفيزيائية والكيمائية والبيئية لتي تم تجريفها من سد كسوب ستوضح النتائج التي تم حصول عليها والجيوتقنية للرواسب ا جدوى استخدام الرواسب المجروفة من سد كسوب في السدود والركائز الكلمات الم�تاح�ة: التوصیف الجیوت�ني، ت�ییم، سد قصب، رواسب التجر�ف، ت�نیات الطریق. : . Introduction générale PAGE 1 Introduction générale Ces dernières années, l'inondation des barrages en Algérie est devenue de plus en plus inquiétante et fréquente. Chaque année, plus de 32 106 mètres cubes de limon sont déposés au fond des bassins. Le barrage de K’sob à M'sila n'a pas échappé à ce problème, car il est actuellement inondé de limon plus que sa capacité initiale. C'est pourquoi il est absolument indispensable de procéder à des travaux de dragage afin de sauver cette structure. L'étagère elle- même pose deux problèmes : économique et son coût est très élevé. Un autre problème est l'effet des sédiments évacués par la falaise sur la flore et la faune d'un côté et sur la géométrie de la vallée vers le cours d'eau de l'autre côté. Cependant, comme une grande quantité de limon était rejetée en aval de la vallée, de graves problèmes environnementaux se sont posés. Il serait donc judicieux de conduire à une réflexion sur l'utilisation rationnelle de l'argile qui pourrait être évaluée dans de nombreux domaines. Dans cette étude, nous avons effectué une série d'analyses physiques et chimiques sur un échantillon de limon prélevé dans le réservoir du barrage de K’sob. Ces travaux permettent d'étudier le comportement mécanique des sédiments dragués du barrage de K’sob situé à Wadi al K’sob, au nord-est de la commune de M'sila, à une quinzaine de kilomètres au nord de la ville de M'sila. Le dragage du barrage de K’sob devient un processus prioritaire pour récupérer le volume perdu. Cependant, face à la grande quantité de limon rejetée en aval des barrages dragués, de graves problèmes environnementaux sont apparus. L'étude des sédiments récupérés contribue à résoudre ces problèmes, d'une part, à réduire le coût élevé du processus de dragage et d'autre part, à résoudre les problèmes liés à l'environnement. Le but de cette étude est de traiter les sédiments dragués pour une utilisation pour la caractérisation géotechnique et l'évaluation dans les travaux routiers. Cemémoire est divisé en deux parties précédées par une introduction générale. La première partie fournit un contexte général et bibliographique sur la situation géographique et les caractéristiques générales des dépôts de barrage en général, divisée en trois chapitres différents. Il décrit la deuxième partie, qui est la partie expérimentale et statistique, consacrée à la présentation des essais de caractérisation des barrages et des sédiments étudiés, et est également divisée en trois chapitres. Enfin, après leseptième chapitre, nos travaux se terminent par une conclusion générale qui contient l'essentiel des résultats trouvés, une section de références bibliographiques. Chapitre I : GENERALITES SUR LES BARRAGES CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 2 I.1-Introduction : Les barrages sont les plus grandes installations d'eau exécute sur des rivières à courant permanent ou des vallées saisonnières afin de stocker leur eau, de réguler son débit, de prévenir les dangers d'inondations et de sécheresses, d'utiliser l'eau pour produire de l'énergie électrique propre, de compenser la pénurie d'eau potable et les usages domestiques, l'industrie, le tourisme, l'agriculture irriguée et d'organiser la navigation fluviale et gouverner l'environnement. Il y a des barrages qui sont installés à une hauteur relativement petite sur les plages afin de prévenir les risques de marée comme c'est le cas aux Pays-Bas, car ils sont installés sur les grandes rivières afin de parer aux risques d'inondations et de protéger les basses terres habitées environnantes. On les appelle : les barrages de protection. Figure I.1 : Barrage K’sob (d’après : www.soudoud-dzair.com). I.2- Les élément constitutifs de barrage : Le barrage pourra comprendre plusieurs éléments constitutifs parmi les suivants : Tranchée parafouille ;marnes inférieures ; molasses ; marnes intercalaires ; étanchéité ; paroi moulée ; tapis étanche ; alluvions du Michelbach ; tour de prise ; matériaux de transition ;alluvions propres ; enrochement ; noyau ; alluvions sales ; alluvions propres ; tapis drainant ; puits de décompression. CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 3 Figure I.2 : Les élément constitutifs d’un barrage. I.3- Les différents types de barrages : I.3.1-Les barrages en remblai : Les barrages en terre compactés peuventêtre divisés en trois principaux types :  les barrages homogènes ;  les barrages à noyau étanche ;  etles barrages à masque amont. A. Barrage en terrehomogène : Un barrage en terre homogène est le type de barrage le plus simple et, sans aucun doute, le plus ancien (Figure I.3). Il consisté à construire en travers du lit de la rivière un massif en terre dont les pentes sont assez douces pour assurer la stabilité et la terre assez imperméable (typiquement de l’argile) pour éviter ne passe au travers du barrage. Les parements peuvent comprendre des banquettes intermédiaires appelées risbermes, ce qui améliore encore la stabilité et facilite la surveillance et l’entretien. CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 4 Figure I.3 : Barrage en terre homogène avec tapis drainant. Les concepteurs doivent se prémunir contre deux dangers potentiels :  Ces ouvrages résistent mal à une submersion prolongée importante et par conséquent on doit prévoir une revanche suffisante (notamment pour éviter la submersion par les vagues) et prendre des marges supplémentaires pour l’évacuation des crues.  La circulation inévitable de l’eau au travers du barrage fait courir des risques d’érosion interne (entrainement des particules du matériau par l’écoulement) et il convient de s’prémunir par un choix judicieux des matériaux et une mise en soignée [1]. B. Les barrages en terre à noyau : Si la quantité des matériaux imperméables disponibles sur site est insuffisante pour réaliser tout le corps du barrage, on opte pour un ouvrage à zones avec un noyau en argile assurant l’étanchéité. (Figure I.4) La stabilité du massif seraassurée par des zones perméables appelées recharges. L’inconvénient,est la nécessité de séparer par des filtres de transition les différentes zones. Pour les ouvrages importants,les matériaux grossiers de recharges sontplus résistants que les matériaux argileux,ce qui permet de construire des talus plus raides et de contrôlermieux les écoulements dans le corps du barrage. Notons que le noyau étancha peut-être vertical ou incliné et parfois remplacé par un diaphragme en béton au ciment ou bitumineux[1]. CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 5 Figure I.4 : Barrage en terre à noyau étanche. C. Les barrages en terre à masque : Les barrages en terre à masque sont des remblais perméables avec un écran imperméable appelé masque placé sur le parement amont. (Figure 1.5) Le corps du barrage est construit avec un matériau qui assure l’étanchéité (béton, produits bitumineux ou géomembrane) doit être peu déformable et pouvant assurer la stabilité au glissement de l’ensemble de l’ouvrage. La présence de ce masque sur le parement amont présente un double avantage de pouvoir faire des réparations en cas de dégradation du masque et de permettre de faire des vidanges rapides sans risque de glissements[1]. Figure I.5 : Barrage en terre à masque. CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 6 I.3.2- Les barrage en béton : L’avantage du béton est notamment d’autoriser l’édification d’ouvrages plus résistants. Il en existe deux principaux types :  les barrages-poids ;  et les barrages-voûtes. S’y ajoutentles barrages à contrefort et à voûtes multiples, variantes des deux premiers. A. Barrage-poids : Comme son nom l’indique, ce type de barrage oppose son poids à l’eau pour la retenir. En fonction des propriétés de résistance du matériau, la forme triangulaire à l’aval de l’ouvrage s’est peu à peu imposée[2]. Figure I.6 : Barrage en béton. B. Barrage-voûte : Le barrage voûte représente l’ultime aboutissement de l’utilisation des propriétés du béton en termes de résistance. Il permet des économies de volume d’au moins 30 % par rapport à un barrage-poids. On pourrait comparer sa forme à celle d’un pont couché sur l’un de ses côtés, et qui chargerait de l’eau au lieu de véhicules. L’effort de résistance est ainsi en partie reporté par l’arc CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 7 central sur les rives, permettant de construire des ouvrages moins volumineux, à performance égale. En revanche, les fondations, sur lesquelles se reporte une grande partie de l’effort, doivent posséder des caractéristiques mécaniques élevées afin de supporter celui-ci[2]. Figure I.7 :Barrages à contrefort et à voute multiple. Les autres formes de barrages voûtes sont des variantes des deux premiers types. Le barrage à contrefort est ainsi un barrage poids allégé de l’intérieur. Le barrage à voûtes multiples, quant à lui, repose sur des appuis intermédiaires, lorsqu’une trop grande portée sépare les deux d’un cours d’eau. I.4- Barrages en Algérien : Malgré la sensibilité du problème de l'eau en Algérie, les gouvernements successifs ont depuis l'indépendance, malgré l'importance nécessaire de ce secteur vital, n'était pas attachée aux programmes nationaux de développement ; car il négligeait la construction de barrages, la principale installation de stockage d'eau, ce qui augmentait l'accumulation de problèmes et entraînait des retards préjudiciables à l'économie nationale et à la création de nombreux harcèlements de population. La peine est estimée à 250 sites adaptés à la construction de barrages en Algérie en théorie. Le nombre de barrages achevés jusqu'en 2000 s'élevait à seulement 110 barrages, dont 15 ont été achevés avant l'indépendance et sont pour la plupart de petits et moyens barrages, dont 50 grands barrages d'une capacité supérieure à 10 millions de m3, le volume total de stockage est de CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 8 4,908 milliards m3, mais la taille moyenne du stock disponible au cours des dix années Dernière estimé à 1,75 milliard m3, seulement l'équivalent de 40% de la capacité totale théorique d'emballage en raison des conditions climatiques (sécheresse) et du problème des barrages boueux. Des travaux sont également en cours sur un programme de création de 22 nouveaux barrages d'une capacité totale théorique de 7 milliards de m3. Tandis que des études sont en cours pour préparer un projet pour 52 autres barrages à l’avenir. .Figure I.8: Une carte montrant quelques barrages en Algérie. CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES BARRAGES PAGE 9 I.5- Conclusion : Les barrages sont des ouvrages destinés à retenir l’eau. L’eau retenue forme un lac. Elle permet de produire de l’électricité. En effet, cette eau est libérée dans une conduite forcée. Grâce à la pression et à la vitesse qu’elle acquiert, qui est d’autant plus importante qu’elle doit franchir une grande différence d’altitude, l’eau permet de faire tourner des turbines, qui actionnent des alternateurs. Ces derniers transforment l’énergie mécanique en électricité[3]. Chapitre II : L’ENVASEMENT DES BARRAGES CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 10 Ⅱ.1- Introduction : Depuis plusieurs décennies, la demande en eau dans le bassin méditerranéen est en forte augmentation, en 1995 la demande en eau représentait déjà 54 % des ressources en eau exploitables [4]. Pour faire face à une demande toujours croissante, l’homme a comme principale choix le recours à l’eau stockée soit naturellement dans les aquifères, soit artificiellement dans les barrages. Pour de multiples raisons, la priorité a souvent été donnée aux barrages. Cela peut s’expliquer par des conditions hydrogéologiques trop mal connues ou peu favorables, mais aussi par la réalisation conjointe d’un autre objectif comme la protection contre les inondations ou la production d’électricité[5]. Les bassins-versants du Maghreb sont très nombreux et leurs conditions environnementales (topographie, géologie, végétation) changent rapidement sur de faibles distances. Avec un climat qui va de semi-aride à aride, l’Afrique du Nord a peu de grands fleuves et une part importante de l’écoulement transite par des rivières non permanentes. L’implantation des barrages dans des contextes très variés explique que leur durabilité doit d’abord être analysée au cas par cas, tout comme les mesures prolongeant leur vie. Le transport des sédiments dans le réseau hydrographique des bassins versants et leur dépôt dans les retenues pose aux exploitants des barrages des problèmes dont la résolution ne peut qu’être coûteuse. Non seulement la capacité utile est progressivement réduite au fur et à mesure que les sédiments se déposent dans la retenue mais encore l’enlèvement de la vase est une opération délicate et difficile, qui bien souvent exige que la retenue soit hors service, ce qui est pratiquement impossible dans les pays arides et semi-arides. Dans l’un et l’autre cas, il en résulte des dommages considérables à l’environnement et une mise endanger de l’économie du projet[6]. Ⅱ.2 -Définition de la vase : Le nom de vase (mot emprunté au Néerlandais) est la désignation d’une large famille de sédiments fins, argileux, plus ou moins organiques, pouvant atteindre des teneurs en eau importantes. Elles contiennent une phase minérale dont la granulométrie s’étend des sables, aux argiles et aux colloïdes, une phase organique et une phase liquide. La vase peut se présenter aussi bien à l’état de suspension (crème de vase) que de sol cohérent (sédiment cohésif) présentant CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 11 alors un caractère plastique, compressible et thixotropique. Elle contient souvent l’habitat d’une faune riche et diversifiée (vers, mollusques, bactéries, …etc.) [7]. Ⅱ.3- La causes et l’origine de l'envasement : Il ressort dans les processus de l’érosion que l’eau en est le principal agent moteur. Elle est la cause première de l’altération des roches qui donnent des particules, du détachement et de l’arrachement des agrégats. L’énergie cinétique développée par le ruissellement permet l’enlèvement des agrégats détaches, le creusement du sol et le transport des matériaux qui sont déposes ou accumules progressivement avec la dissipation de cette énergie[7]. Ⅱ.4- La lutte contre l'envasement : Les barrages servant à l’adduction en eau potable ou à l’irrigation des cultures, il était donc vital de prendre des dispositions pour les sauvegarder et allonger leur durée de vie au maximum. Parmi les mesures prises on peut citer : Le reboisement, la restauration des sols, la formation de banquettes, la plantation de végétation à longues tiges. En Algérie, à l’amont du barrage de Bouhanifia (Wilaya de Mascara), ont poussé des tamaris devenus avec le temps de véritables pièges à sédiments. Les services des forêts ont initié des programmes coûteux pour protéger les bassins versants. Des barrages de décantation ont été réalisés en amont des barrages importants visant à retenir une partie de la vase[8]. Ⅱ.4.1- La conservation des sols : Comme moyen de minimiser la pénétration de matériaux solides dans une retenue, deux méthodes de conservation des sols sont utilisées pour freinerl'érosion :  l’implantation de structures anti-érosion ;  l’aménagement des bassins versants et des cours d’eau. Il s’agit de l’aménagement des bassins versants par la réalisation de la correction torrentielle, et l’aménagement de cours d’eau : En créant des ouvrages de correction dans la gorge du torrent. Ouvrages qui arrêteront les matériaux et diminueront la pente, des aménagements déterminants, réduisant l'érosion à sa source. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 12 La figure 9 fournis un exemple de seuil de sédimentation en gabions et en pierres sèches en vue de réduire la torrentialité du réseau hydrographique par la réalisation d'un nombre déterminé de ces ouvrages sur le même affluent[7]. Figure Ⅱ.9:Seuil de sédimentation en gabions et en pierres sèches. Dans le cadre de la protection des bassins, un programme spécial a été lancé par les services des forêts. Il s’agirait de traiter une superficie de 1,5 millions d’hectares dans le territoire national. Les coûts sont évalués à environ 16 milliards de DA. Ⅱ.4.2- Le reboisement : La plantation des cultures suivant les courbes de niveau et fixation des berges des oueds est une action préventive. En Algérie, vingt-sept bassins versants sont concernés par les opérations de reboisement pour protéger les barrages face à l’érosion, comme le bassin versant des Issers (barrage de Beni Amrane) qui fait 3700 km2 ou celui de Béni Haroun, 7200 km2. Il y a également, la nature du sol pour déterminer les espèces d’arbres à planter, il est prévu de consacrer un budget de 18 milliards de DA à ces opérations [7]. Ⅱ.3.3- La réalisation des barrages de décantation à l’amont: On peut construire plusieurs types de structures dans le bassin, par exemple, des bassins de rétention ;conçus soit pour retenir les matériaux solides définitivement pendant la durée de vie de l'ouvrage, soit pour stocker les matériaux solides provenant du ruissellement créé par un certain nombre d'orages entre des vidanges périodiques. L’exemple en Algérie, est le cas du barrage de Boughezoul situé à la ville de Médéa qui est exploité partiellement comme bassin de décantation du barrage de Ghrib, Il réduit l’envasement de Ghrib de près de 24%[7]. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 13 Ⅱ.4.4- La réalisation des barrages de chasses : En Algérie, La technique du soutirage peut être un moyen efficace de lutte contre l’envasement des retenues de barrages en Algérie compte tenu de son faible coût et surtout de la présence des courants dans l’ensemble des retenues. Son rendement peut atteindre 70 % des apports solides totaux entrants dans la retenue, c’est à dire que la durée de vie de l’ouvrage sera augmentée d’un tiers. Le barrage d’IghilEmda est parmi les premiers au monde à avoir été équipé d’un dispositif installé spécialement pour le soutirage des sédiments. La durée de vie de ce barrage est ainsi multipliée par trois [7]. Ⅱ.4.5- La surélévation des digues : La surélévation constitue l’une des techniques qui permettent de prolonger la vie d’un barrage. L’augmentation de la hauteur de la digue permet de compenser le volume d’eau perdu en profondeur occupé par la vase. Cette opération est très encourageante. En Algérie, neuf barrages ont été surélevés. Toutes les opérations de surélevage en Algérie ont permis de récupérer jusqu’en 2007 une capacité de 100 millions de m3.Cette technique a été réalisée sur le barrage K’sob. Certainement, cette réserve supplémentaire crée par la surélévation a augmenté la durée de vie de ces ouvrages, mais l’évolution de l’envasement dans le temps croit beaucoup plus rapidement qu’à l’état initial (sans surélévation)[7]. Ⅱ.4.6- Extraction par siphonnement : L'ingénieur Jandin a développé et utilisé cette méthode entre 1892 et 1894, pour évacuer des sédiments avec un siphon à travers le barrage de Djidiouiaen Algérie, ainsi 1,4×106 m3 de limons et d'argile ont été évacués en trois ans. L'appareil de Jandin se composait d'un tuyau flexible d'un diamètre de 61 cm, avec une capacité d'évacuation de 1,53 m3/s dans des conditions normales d'opération. A partir d'une ouverture dans le bas du barrage, il était relié à des pontons flottants en tôle, ce qui permettait de déplacer le tuyau dans la retenue dans un rayon d'environ 1,6 km. Hannoyer a développé une nouvelle méthode basée sur le principe de "l'hydro-aspirateur" proposé par Jandin 80 ans auparavant (Figure 10). Un tuyau flexible est relié à la vidange de fond. Le tuyau est amovible afin de créer une charge pour évacuer les sédiments. Il n'y a pas CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 14 besoin de pompe. Le tuyau peut avoir une longueur de plus de 2 km, et il est attaché à des flotteurs afin de rester au-dessus de la surface de la vase[7]. Figure II.10 : Schématique la disposition de l’hydo-aspirateur. Ⅱ.4.7- Le dragage des barrages : Le dragage est une opération de prélèvement de matériaux, notamment boues, limons, sable, et graviers, au fond d’un cours d’eau ou d’un plan d’eau à l’aide de moyens mécanique, hydraulique ou pneumatique dans un but d’aménagement ou d’entretien, c’est-à-dire tous travaux nécessaires pour rétablir un cours d’eau dans sa largeur et sa profondeur naturelle.Cela exclut un approfondissement ou un élargissement du lit. Le dragage peut également être défini de façon générale comme l'ensemble des actions caractérisées par un prélèvement de matière par excavation sous l'eau par un déversement de ces produits dans la veine de l’eau, coté aval de la retenue ou sur le rivage. L’opération de dragage peut se décomposer en plusieurs étapes : Etudes préalables et caractérisation des sédiments, choix de la filière de destination, extraction des boues,transport des matériaux de dragage, et traitement, mais selon certains auteurs, la récupération d’une capacité de stockage par dragage est une opération très coûteuse qui n’est pas économique pour les grandes retenues. La première drague utilisée en Algérie en 1957 est la drague réfouleuse « Lucien Dumay». Depuis les années 2000, plus de 20 millions de m3 de vase ont été extraits de nos barrages[7]. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 15 A. Les types de dragages : On distingue trois types de dragages qui différent selon le nature des sédiments à draguer et le types de travail à réaliser :  L’entretien : sont des opérations répétitives, visant à extraire les sédiments déposes qui gênent la navigation.  L’aménagements : sont des opérations d’aménager et créer des canaux, des bassins de plaisance et autres voies de navigation.  L’approfondissement : elle nécessite de déplacer d’importants volumes de sédiments et demandent des moyens de dragages importants[7]. B. Les techniques de dragage disponibles : Différentes techniques de dragage ont été développées. Il est courant de classer les équipements de dragage selon leur principe général de fonctionnement. Trois catégories peuvent êtes recensées :  Les dragages mécaniques : Ils s’effectuent grâce à des engins à godet qui opèrent soit depuis les berges (pelle mécanique), soit depuis la surface (pelle sur ponton, drague à godets…etc.). L’extraction de sédiments pollués se fait actuellement majoritairement par cette méthode [7] Figure Ⅱ.11 : dagues a pelle ou a cuillère. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 16 Figure Ⅱ.12 : dragues rétro caveuses.  Les dragages hydrauliques : Les matériaux sont désagrégés par jets d’eau sous pression ou par rotation d’un outil et mis en suspension pour être aspirés et évacués par des pompes vers les points de stockage. Par exemple la technique aspiratrice utilise des pompes centrifuges, aspirant à travers un tube d’élinde, muni d’un embout, appelé bec d’élinde, un mélange eau sédiments. Elles aspirent et refoulent donc les sédiments sous forme de boues liquides dont la teneur en eau varie autour de 85 %(Figure 13). Figure II.13:Dragues aspiratrices simpl.  Les dragages à l’américaine : C’est une technique particulière qui consiste à provoquer la remise en suspension des sédiments au moyen d’une hélice ou d’air comprimé dans les cours d’eau ou chenaux à fort courant. Les sédiments sont repris dans le flux et se redéposent le plus souvent en aval. Dans certains cas, une conduite de refoulement peut assurer le transfert des sédiments à plusieurs kilomètres du lieu de dragage. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 17 Le dragage à l’américaine consiste à rejeter en continu dans la veine d’eau les matériaux dragués afin d’utiliser le courant naturel pour évacuer les produits. Elle se pratique pour des fleuves et rivières à fort débit[7]. II.5- L’envasement des barrages en Algérie : La majorité des barrages en Algérie ont une durée de vie de l’ordre d’une trentaine d’année. I1 est rare cependant, que l’on puisse admettre à l’issue d’une période aussi courte, l’abondons d’un aménagement hydraulique particulièrement lorsqu’il s’agit de réservoirs destinés à l’adduction en eau potable ou l’irrigation dont les intérêts socio-économiques justifient une garantie de service illimitée. I1 importe donc, non seulement de prévoir le rythme de comblement de la retenue de fagon aussi précise que possible, de manière à prendre les dispositions économiques et sociales qui s’imposent, mais aussi et surtout de sauvegarder au maximum l’existence de la retenue en luttant contre ce phénomène, utilisés en Algérie. Nous pouvons citer: Ⅱ.5.1- Le reboisement, la restauration des sols la formation des banquettes, la plantation de végétation à longues tiges dans les oueds : I1 est à noter que les tamaris qui ont poussé à l’amont des barrages de Bouhanifia, du Fergoug, de Cheurfas constituent de véritables pièges à sédiments. Dans le cadre de la protection des bassins, un programme spécial a été lancé par les services des forêts. I1 s’agirait de traiter une superficie de 1,5 millions d’hectares d’ici l’an 2010. Soit un rythme de réalisation de 67.000 ha/an. Les coûts sont évalués à environ 16 milliards de DA. Ⅱ.5.2- Réalisation de barrage de décantation : I1 existe un cas en Algérie, c’est le cas du barrage de Boughezoul qui est exploité partiellement comme bassin de décantation du barrage de Ghrib. Ce barrage a permis de retenir depuis sa création environ 35× 106 m3 de vase. I1 réduit l’envasement de Ghrib de près de 24 % [9]. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 18 Ⅱ.5.3- Surélévation des barrages : Cette technique a été réalisée sur cinq barrages :Fergoug, Mefiouch, Bakhada, K’sob, Zardézas. La surélévation des barrages permet d’augmenter la capacité de la retenue et donc de compenser la valeur envasée[10]. Figure Ⅱ.14 : Méthode de surélévation des barrages.  Barrage de K’sob : Barrage de capacité de 11,5.l06 m3 pour une hauteur de 32 m construit en 1939 pour l’irrigation du périmètre de K’sob. Du fait de la progression de l’envasement de la retenue, la capacité a été réduite à moins de 4.l06 m3. En 1975, la hauteur du barrage a été portée à 43 m (15 m de plus) pour porter sa capacité à 31.l06 m3. Ⅱ.5.4- Chasses dites à l’Espagnole : Méthode utilisée pendant les premières crues pour les barrages de moindre importance (tel que barrage du barrage Hamiz, Beni Amrane, K’sob, ...). Cette méthode est efficace quand elle est possible. Elle consiste à vider complètement le barrage au début de l’automne et à le laisser vide, toutes vannes ouvertes, jusqu’aux premières pluies. La première crue enlève sans difficulté les vases de l’année non encore consolidées[9]. Ⅱ.5.5- Soutirage des courants de densité : Le soutirage des courants de densité a donné des résultats spectaculaires en Algérie. Cette méthode est utilisée aux barrages d’IghilEmda et Oued El Fodda[9]. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 19 Ⅱ.5.6- Dragage des barrages : A travers l’expérience algérienne, le dragage s’est avéré une solution sure mise à part les difficultés de mise en dépôt et le coût. Jusqu’à maintenant, l’Algérie a procédé un dragage sur quatre barrages: Cheurfas, Fergoug, Hamiz et Foum-El-Gherza (voir figure II.15). La première opération de dévasement en Algérie, a commencé en 1957 et a concerné le barrage de Cheurfas (Wilaya de Mascara) avec un volume à extraire de 10 hm3. A ce jour 10 barrages ont été concerné par le dévasement. Avec le programme en cours et celui lancé en 2010, le dévasement aura permis un gain de capacité de 108 hm3.[10]. Figure II.15 : Drague activant dans la retenue du barrage Foum-El-Gherza (Biskra). L’Algérie a acquit en 1989 un matériel complexe de dragage à savoir une drague suceuse refouleuse baptisée ((Rezoug Youcef)). Cette drague, d’un poids total de 300 t est conçue pour refouler à une hauteur de 28 m dans une conduite de 700 mm avec un débit maximum de mixture (vase + eau) de 1600 l/s et pour draguer à une profondeur de 3 à 16 m. Le tableau (II.1) résume le volume total de vase extrait du barrage de Fergoug jusqu’à 1992. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 20 Tableau II.1 : Vase évacuée par le dragage 1992. Barrage Fergoug Capacité théorique du barrage 18 M de m3 Capacité avant dévasement 3,9 M de m3 Volume de vase 14,1 M de m3 Volume dévasé (d=1,6) 6,5 M de m3 Profondeur maximale de dévasement 16 m Quantité d’eau utilisée 7 M de m3 Ⅱ.5.7- Reprise de barrage : La reprise de barrages déclassés n’est pas considérée comme une lutte contre l’envasement mais nous citerons quand même deux cas en Algérie ayant permis un important gain de capacité de stockage[10]. CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 21 Ⅱ.5.8- Valorisation des vases : En Algérie, l’exploitation de la vase pour la fabrication des matériaux de construction peut s'avérer utile vu le déficit en matériaux de construction que connait le pays. Une étude (B.Remini 2006) orientée vers l’utilisation de la vase pour la fabrication de la brique a été réalisée sur la vase de onze barrages algériens les plus envasés exemple : barrage Lakhel(Wilaya de Bouira) (figure II.16), et a donné des résultats satisfaisants. La vase doit être considérée comme un produit bénéfique et non un simple rejet dont les difficultés de stockage posent un problème d’environnement. Valorisée, elle peut être une alternative aux coûts des opérations de dragage[10]. Figure II.16 : Briques et récipients à base de la vase du barrage Lakhel (Bouira). CHAPITRE II : L'ENVASEMENT DES BARRAGES PAGE 22 II.6- Conclusion : L’importance du transport solide en Algérie se traduit par un comblement rapide des retenues diminuant considérablement leur durée de vie. I1 importe donc, non seulement de prévoir le rythme de comblement de la retenue de fagon aussi précise que possible de manière à prendre les dispositions économiques et sociales qui s’imposent mais aussi et surtout de développement certaines techniques d’études pour améliorer les méthodes de lutte contre l’alluvionnement. Notre intention était, dans cette présentation rapide de donner une idée sur l’ampleur de ce phénomène particulièrement spectaculaire en Afrique du Nord. I1 est devenu actuellement une réelle menace pour l’infrastructure hydrotechnique, tant au niveau de la réduction rapide de la capacitéutile du barrage qu’à celui de la sécurité de l’ouvrage lui-même. Ce phénomène doit être une partie prenante dans la préparation d’un projet de faisabilité d’un barrage en Algérie. Chapitre III : LA VALORISATION DES SEDIMENTS CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 23 Ⅲ.1- Introduction : La récupération géotechnique environnementale des déblais de dragage et leur utilisation dans la réalisation de certains travaux d’ingénierie est une voie de plus en plus explorée par les dernières années et constitue donc un domaine de recherche en harmonie avec le concept de développement. En Algérie, le phénomène d'envasement touche tous les barrages où plus de 32106m3,des sédiments sont déposés chaque année. Il était alors plus approprié de réfléchir à une utilisation de sédiments dragués[11]. Figure Ⅲ.17 : Origine des sédiments dans l’environnement aquatique [MAE, 07] Ⅲ.2- Valorisation dans les techniques routières : Les projets d'infrastructures dans le domaine des travaux publics exigent d'important esquantités de matériaux. Les matériaux naturels se font rares et couteux. Confrontées à la nécessité de trouver des granulats en grande quantité et à faible coût, les entreprises routières se sont rapidement mobilisées aux matériaux de recyclage. Ce sujet a été étudié par plusieurs chercheurs. Tous les résultats ont donné des avis favorables sur l'utilisation des sédiments dans la construction des routes. Avant qu'ils soient utilisables, les sédiments doivent être traités pour CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 24 que leurs caractéristiques physico-mécaniques soient satisfaisantes vis-à-vis des critères géotechniques de la construction routière. Les sédiments se caractérisent par une importante teneur en eau (jusqu'à 200%), en sels (pour les sédiments marins), en argile, en matière organique et parfois en métaux lourds. Ce sont les principaux facteurs qui empêchent l'utilisation des sédiments sans traitement. Après une identification des caractéristiques physiques, chimiques, minéralogiques et environnementales, le potentiel d'utilisation des sédiments bruts en techniques routières est évalué. Pour améliorer les propriétés mécaniques des sédiments[12]. Figure Ⅲ.18 : Les différentes couches d'une chaussée (Pouteau, 2004). FigureⅢ.19: Photo d’une coupe-type de chaussée. CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 25 Figure Ⅲ.20 :Approche méthodologique de valorisation des sédiments de dragage en techniques routières. CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 26 Ⅲ.3- Valorisation dans les matériaux de constructions : Dans le domaine de génie civil et BTP, les sédiments de dragage peuvent constituer une alternative des granulats produits en carrières et gisements terrestres. Ceci est justifié par la raréfaction et la limitation d’extraction des matériaux nobles, et le souci de développement durable et protection de l’environnement. Ces sédiments peuvent être employés comme matériaux de construction dans les aménagements de routes et ferroviaires, ou la fabrication de ciments, des briques, des agrégats, des carreaux et du béton, ils peuvent également être employés comme remblais, digues, barrages, barrière antibruit ou pour le rechargement des plages ...etc. Chacune de ces utilisations dépend des caractéristiques (physico-chimiques et mécaniques) requises dans le domaine. Parfois une correction granulométrique ou un traitement des sédiments s’avère nécessaire pour répondre aux exigences de l’utilisation[13]. Figure Ⅲ.21 : Blocs de bétons réalisés avec des sédiments non-immergeables traités(droite : Port de Dunkerque , gauche : Rade de Toulon) FigureⅢ.22:Briques et tuiles. CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 27 Sédiment de Larache Sédiment de Tanger Figure Ⅲ.23 :Briques fabriquées avec un taux de substitution de 70% de sédiments. Ⅲ.4- Valorisation dans le domaine agricole : L’épandage des sédiments sur un sol cultivable est une technique de valorisation très intéressante qui peu tenrichir les sols pauvres en éléments nutritifs et améliorer par conséquent sa qualité et son rendement, ou corriger leurs PH et rendre les terres plus adaptées au développement des plantes. Il peut être utile pour améliorer des aires de loisirs, des parcs, des terrains de golf. Alors cette partie nous a été une occasion intéressante pour s’approcher du domaine et toucher la problématique complexe de la gestion des sédiments[13]. Ⅲ.5- Autres domaines de valorisation : Les sédiments peuvent être réutilisés dans le domaine environnemental en général, par exemple: III.5-1 amendement du sol: C'est un procédé qui consiste à couler de grandes quantités de matière, jusqu'à un mètre d'épaisseur, recouvrant un sol érodé ou aride, afin que le sol se développe de lui-même pour obtenir une pelouse permanente en quelques années par exemple. Les sédiments peuvent CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 28 également être utilisés comme matériau pour les travaux de terrain dans le contexte du paysage ou pour le remodelage de terres spécifiques, et pour recharger d'anciennes carrières et des fosses de ballast dans le cadre de la restauration du site. Il peut être utile pour créer des espaces industriels, des parcs à thème, développer des voies ferrées ou des routes, ou créer des îles artificielles. III.5-2 Réhabilitation des sites naturels: L’une des utilisations possibles des matériaux de dragage est de les réutiliser pour restaurer l’environnement ; Ils peuvent être utilisés, par exemple, pourconstruction d'habitats aquatiques ou terrestres pour les animaux (oiseaux, poissons.), Ou pour la création de parcs naturels (îles.) Et restauration de zones humides [13]. Figure Ⅲ.24:Processus de fabrication des briques à base de sédiments [Samara, M., et al, 2009]. Figure Ⅲ.25:Brique à base de sédiment de Savannh (Mezencevoca, et al, 2012). CHAPITRE Ⅲ : LA VALORISATION DES SEDIMENTS PAGE 29 Ⅲ.6- Conclusion : Ces sédiments sont potentiellement pollués par les métaux lourds (Hg, Pb, Zn...) et des polluants organiques (PCB, HAP...). Les filières de gestion tellesque la valorisation ou l’immersion permettent d’évacuer une partie importante,mais ces voies ne sont pas toujours possibles en raison des risques liés à latoxicité. Ce niveau de contamination reste très variable selon les sites de prélèvement. Vula complexité de gestion de ces derniers, d’autres pistes d’orientation restent à développer sur le plan de gestion des sédiments draguésmaisaussi sur les méthodes de dépollution, l’amélioration de leurs caractéristiques pour l’utilisation dans le domaine de génie civil Généralement [14]. Chapitre IV : LE BARRAGE DE K’SOB CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 30 Ⅳ.1-Introduction : Le Barrage K’sob est situé au lieu-dit HAMMAN entre les monts de Kef El-Ouerad et Djebel El-Gruon à 15 km au Nord-Est de la ville de M’sila sur la route nationale en direction vers la Wilaya de B.B.A fut construit à cet endroit sur l’oued K’sob entre les années 1934 et 1940 permettant l’irrigation du périmètre agricole de la Commune de M’sila. Par suite de l’envasement progressif de la retenue, sa capacité initiale de 12 hm3 est tombée à 3 hm3 en 1970, hauteur construite est de 31m. Pour remédier à cette situation, la surélévation du barrage K’sob a été prévue dans le cadre du premier plan quadriennal. La surélévation du barrage sur une hauteur de 15 m portera la capacité utile de la retenue à 29,5 hm3 et assurera une régularisation à l’irrigation de 13.000 ha dont 4.250 ha pour la culture intensive (culture maraîchère, arbres fruitiers et fourrage etc.…) et 2.000 ha pour la culture de céréales[15]. Figure Ⅳ.26: Carte de situation géographique. CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 31 L’évacuateur de crue se compose de deux (02) pertuis de demi-fond équipés de vannes secteurs actionnées par des vérins, commande hydraulique à la côte 585,10 m.Il est équipé de Trois (03) vannes secteur à surface actionnées par treuil à câble à la côte 597,00 m. Il est équipé aussi de trois (03) vannettes de dévasement DN400 bouchées, et une vanne de dévasement DN1000. La station d’irrigation (Brise charge) est composée d’un bassin circulaire de 300 m3, d’un flotteur et des modules de débit 2500 l/s. La vidange de fonds dans le corps de la digue st assuré par deux (02) pertuis comprenant chacun un entonnoir de prise en béton situé à l’amont des voûtes à la côte normale 561,80 m chacun de ces pertuis pouvait évacuer 55 m3/s, équipé aussi de (04) vannettes (évacuation 4×2m3/s) de dévasement DN400 actuellement en service. Les prises d’eau dans le corps de la digue sont équipées de trois (03) prises d’eau à travers la digue : 02 anciennes prises à la côte 561,80 m et la nouvelle prise à la côte 593,10 m qui permettent le débit sortant de 9,5 m3/s nécessaire à l’irrigation[15]. Ⅳ.2- Historique : Le barrage du K’sob construit de 1934 à 1940, et la surélévation de 1972 à 1976 est à voûtes multiples sur contreforts, encadré de deux culées formant barrage-poids. Il est composé de 42 voûtes s’appuyant sur deux culées poids de rive et sur 41 contreforts dont 30 dans la partie centrale. Ce sont des contreforts à béquilles et 11 sont des contreforts de l’ancien barrage simplement plongé sans béquilles ni précontrainte. La stabilité latérale est assurée par deux passerelles horizontales superposées et une paroi verticale antisismique reliant entre eux. Les sommets de tous les contreforts, ainsi que les divers diaphragmes sont renforcés en traversant le barrage de bout en bout ; ce qui lui confère une résistance accrue au tremblement de terre. Ⅳ.3- Bassin versant du K’sob : Les limites naturelles de l’Algérie sont la Mer Méditerranée au Nord (1200 km de côte), le CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 32 Maroc à l’Ouest, la Tunisie et la Libye à l’Est, la Mauritanie et le Sahara Occidental au Sud- ouest et finalement le Mali et le Niger au Sud. Les distances y sont très grandes, environ 2000 km de la côte méditerranéenne au massif du Hoggar et 1800 km d’In Amenas à l’Est jusqu’à Tindouf à l’Ouest. L’Algérie présente une très grande variété de contextes géologiques. Morphologiquement, quatre grands domaines se distinguent du nord au sud du pays (Figure Ⅳ- 22) : Figure Ⅳ.27 : Carte de localisation des grands ensembles du Nord de l’Algérie.  les Hauts Plateaux ; à couverture sédimentaire réduite, où les processus locaux de distension ont permis la formation de bassins intramontagneux.  l’AtlasSaharien, formant une longue suite de reliefs, orientés NE-SO, s’étendant de la frontière marocaine à celle de la Tunisie. Il est né d’un long sillon de subsidence, pincé entre les hauts plateaux et la Plate-forme Saharienne. Au Mésozoïque, ce sillon fut comblé par une puissante série sédimentaire (7000 à 9000 m).  le Sahara, qui recèle l’essentiel des ressources en hydrocarbures et un désert formé de grandes étendues de dunes (Erg Oriental et Erg Occidental), de plaines caillouteuses (regs) et parsemé d’oasis. Le massif des Eglab à l’Ouest et le massif du Hoggar à l’Est forment, pratiquement, la limite méridionale du Sahara algérien, frontière avec la Mauritanie, le Mali, le Niger et la Libye.  l’Atlas tellien (ou Tell), constitué de reliefs escarpés et de plaines littorales. C’est une zone complexe constituée de nappes mises en place au Miocène inférieur. Des bassins néogènes CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 33 tardifs comme le Chélif et le Hodna se sont installés sur ces nappes. Avant 1962, l’Algérie disposait de 12 barrages. A la fin de l’année 2016 l’Algérie prévoit de construire 32 nouveaux barrages hydrauliques, qui viendront s’ajouter aux 64 déjà en exploitation. Alors, l’Algérie disposera de 96 barrages hydrauliques pouvant mobiliser quelque 9 milliards de m3 d’eau. En 2030, le total de 121 barrages seront exploités. Dès 1996, l’Algérie a engagé une nouvelle politique de l’eau, à savoir la « Gestion intégrée des ressources en eau (GIRE)» pour garantir leur valorisation et durabilité. Ainsi le territoire algérien a été subdivisé en 5 grands bassins versants (Figure Ⅳ-23)[16]. Figure Ⅳ.28 : Les 5 bassins hydrographiques. Parmi ces bassins le bassin Algérois-Hodna-Soummam, avec une superficie de 47.588 km2. Il est limité au Nord par la mer Méditerranée, à l’Est par le bassin Constantinois-Seybouse- Mellègue à l’Ouest par le bassin Chellif-Zahrez et enfin au Sud par le bassin du Sahara. Il s’étend sur 14 wilayas (6 en totalité et 8 partiellement). CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 34 Afin de collecter les eaux de pluie et concentrer les écoulements vers les cours d’eau, le bassin Hodna, situé au sud du bassin Algérois-Hodna-Soummam est un bassin endoréique de 25.843 km² dont le chott El-Hodna constitue son exutoire naturel. Les principaux oueds de ce bassin qui s’écoulent du nord vers le Chott sont : les oueds M’sila, K’sob, El Ham, Soubella, Barika et Bitam. Les oueds Boussaâda et M’cif sont quant à eux les principaux oueds s’écoulant du sud vers le chott. Le bassin versant du Hodna est le cinquième grand bassin de l’Algérie. Il est situé à 150 km à vol d’oiseau au Sud de la côte méditerranéenne (Golf de Bejaïa). L’altitude des sommets des monts du Hodna diminuant d’Est en Ouest oscille entre 1900 et 1000 m, tandis qu’au Sud quelques sommets situés dans l’atlas saharien atteignent 1200 m. La situation du bassin du Hodna est située entre deux séries de montagnes au Nord et au Sud, organisent le bassin autour d’une cuvette fermée presque plate à 400 m d’altitude et reçoit l’écoulement des eaux superficielles de la région [17]. Le bassin versant du barrage K’sob, s’étale sur une superficie de 1460 km2 avec un périmètre d’environ 180 km. Il appartient au grand bassin versant du chott Hodna dont il occupe 41% de la surface (Tableau Ⅳ-2). Le coefficient de Graveleuse de ce bassin versant est 1,26 ce qui indique une forme allongée (Figure Ⅳ-24). Figure Ⅳ.29 : Situation géographique du bassin versant du K’sob. Le tableau suivant résume les caractéristiques principales du bassin versant du K’sob : CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 35 Tableau Ⅳ.2 : Quelques caractéristiques morphométriques du B.V du K’sob. Caractéristiques morpho métriques Résultats Unité Observation Surface 1460 km2 Périmètre 180 km Altitude moyenne 1070 m Indice de Graveleuses 1,26 - Forme allongée Indice de pente globale 0,012 m/km Relief modéré Pente moyenne 15,8 m/km Capacité initiale 11,6 hm3 Surface de plan d’eau 121 Ha Altitude max de retenu 590 m Hauteur max 46 m Superficie du B.V 1460 km2 Envasement moyen annuel 0,800 hm3/an Volume de vase existante 15 hm3 Hauteur de l’envasement actuel 27 m Ⅳ.4-Oued K’sob : M’sila est la 28ème Wilaya de l’Algérie, elle s’étale sur une superficie de 18.175 km2, avec plus d’un million d’habitants. Elle s’éloigne de la capitale Alger de 248 km, avec un climat semiaride et de vocation agro-pastorale. Fondée en 935 la wilaya contient des gisements de calcaire et d’argile et dispose d’un grand réservoir de sable quartzeux dunaire. L’utilisation de ce sable est élargie à la production du plâtre, céramique ainsi que le ciment. Le Barrage K’sob est situé à « HAMMAN » entre les monts de Kef El Ouerad et Djebel El Groun à 15 Km au nord de la ville de M’sila sur la route nationale en direction vers la Wilaya de Bordj Bou Arreridj. Il fut construit à cet endroit sur l’oued K’sob entre les années 1934 et 1940 permettant l’irrigation du périmètre agricole de la Commune de M’Sila (Figure Ⅳ.25). Le K’sob est le plus tellien des rivières du Hodna ; son bassin versant s’étend jusqu’à Medjez, station située à environ 8 km. Il pénètre dans la Medjana après avoir franchi des collines éocènes et miocènes. Son affluent, la rivière Oussedjit-Rhedir, né entre 1.700 et 1.750 mètres sur le versant Nord de la montagne Sidi Sahab, traverse le bassin synclinal de Bordj Ghedir, puis une zone de collines burdigaliennes avant de se jeter dans le K’sob. Celui-ci, après le confluent, prend une direction Sud-Ouest et contourne le djebel Maadid dans une vallée encaissée qu’il élargit de ses méandres [18]. CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 36 Figure Ⅳ.30 : Vue sur le barrage K’sob lors de sa construction. Le barrage assurait dans les années 70 l’irrigation de 13.000 hectares de terres agricoles, unique à l’échelle de la wilaya, ce barrage n’arrose plus aujourd’hui que 4.840 hectares du fait de son envasement avancé. CHAPITRE Ⅳ : LE BARRAGE DE K’SOB PAGE 37 Ⅳ.5-Conclusion : En raison du climat semi-aride, de la pauvreté en végétation, de la présence parfois de pente abrupte, l’Algérie est très vulnérable à l’érosion des sols qui menace son développement socio-économique. Dans le bassin versant du K’sob, le transport des sédiments en suspension par les cours d’eau est un phénomène préoccupant en raison de l’envasement à 80% du barrage situé à l’exutoire. La production des sédiments est très forte en automne au printemps, actuellement, des millions de mètres cubes de sédiments sont dragués chaque année. Ce grand volume représente un problème à la fais économique, environnemental et écologique[19]. Chapitre V : VALORISATION EN TRAVEAUX ROUTIERS CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 38 Ⅴ.1- Introduction : En Algérie, des projets routiers et autoroutiers aux impacts socio-économiques certains sont en cours de réalisation, parmi lesquels, la réalisation de l’autoroute Est Ouest de 1216 km, la réalisation de près de 1300 km de la rocade des Hauts Plateaux, le parachèvement de la liaison transsaharienne, le développement de la route côtière, la réalisation des 2ème, 3ème et 4ème rocades Sud d’Alger. Les efforts seront axés pour la clôture des projets qui s’inscrivent dans le programme de désenclavement des régions des Hauts Plateaux et du Grand Sud. Le marché du Bâtiment et Travaux Public bénéficie d’une très forte croissance entretenue par plusieurs plans gouvernementaux d’investissements publics. Les besoins demeurent élevés pour les années à venir, notamment en matière de construction des projets d’infrastructures (aéroport et métro d’Alger, autoroute Est-ouest, réfection des réseaux de transports). A long terme, le Ministère des Travaux Publics compte lancer la construction d’ici 2025 de près de 2700 km de voies autoroutières ou expresses. Dans le 4ème Colloque International "Sable et Environnement Solutions Alternatives", Alger 2007, les communications présentées par des experts et des spécialistes du domaine, ont porté sur les besoins en matériaux, les études préalables à l’exploitation des gisements marins, la législation et la règlementation du sable de mer et les procédés techniques de valorisation des sédiments de dragage. Dans ce chapitre, on présente la méthodologie générale de valorisation des sédiments qui a pour but d’utiliser ces sédiments dans une formulation de matériau routier. Les démarches de valorisation envisagée, s’appuie sur des choix de préparation et de formulation simples, Afin de permettre un emploi efficace des sédiments dans une structure de chaussée[20]. Ⅴ.2- Classification des matériaux selon le GTR : L’utilisation d’un matériau en couche de chaussée nécessite la connaissance de ses propriétés physiques et géotechniques. La classification peut se faire selon différentes approches. Le « Guide des Terrassements Routiers, réalisation des remblais et des couches de forme » [GTR] est un guide spécifique aux travaux routiers. Les paramètres d’entrées sont comme CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 39 illustré dans la figure Ⅴ.26.Ils sont essentiellement les caractéristiquement physiques du matériau. Ces paramètres sont la granulométrie, l’activité argileuse et la plasticité du matériau. Les matériaux sont classés d´après leur nature, leur état et leur comportement. Ⅴ.2.1- Classification des matériaux selon leur nature : La classification des matériaux selon leur nature est présentée ci-dessous de manière synthétique (figure Ⅴ.26).Elle se divise en trois catégories : les sols, les matériaux rocheux et les matériaux particuliers[21]. Ⅴ.2.2- Classification des sols : Elle comporte 4 classes :  A : sols fins ;  B : sols sableux et graveleux avec fines ;  C : sols comportant des fines et des gros éléments ;  D : sols insensibles à l’eau. Le tableau synoptique de figure 26offre une bonne compréhension de la classification en fonction des paramètres de nature :  Ipindice plastique ;  VBS valeur au bleu de méthylène du sol ;  Seuils de granulométries. La classification est effectuée par ailleurs selon l’état hydrique (sauf classe D) et selon le comportement (sauf classe A). À titre d’exemple est extrait celui de la classe A (tableau 3) [21]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 40 Figure Ⅴ.31: Tableau synoptique de la classification des matériaux selon leur nature[24]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 41 Tableau Ⅴ.3 : Classe A-sols fins[24]. Ⅴ.2.3- Classification des matériaux rocheux : Le tableau synoptique (figure 26) représente aussi, mais de façon beaucoup plus brève, la classification selon la nature des matériaux rocheux. Il nous est apparu intéressant d’extraire la classification complète de la classe R correspondant à ces matériaux, d’autant plus qu’elle inédite (tableau 4)[21]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 42 Tableau Ⅴ.4 : Classe C-Matériaux rocheux (évolutifs et non évolutifs). CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 43 Tableau Ⅴ.4 : Classe R - Matériaux rocheux (évolutifs et non évolutifs).(suite) La première étape consiste à définir la nature pétrographique de la roche. La deuxième étape, qui étudie le comportement mécanique de la roche et l’incidence de l’état hydrique, est complexe car leurs peuvent être différents durant les phases successives du terrassement. Les difficultés inhérentes aux matériaux évolutifs sont également à souligner. Les paramètres utilisés, outre les états hydriques et les masses volumiques (𝜌d : masse volumique apparente d’un échantillon de roche déshydraté),sont :  Le coefficient Los Angeles(LA) ;  Le coefficient mico-Deval en présence d’eau (MDE) ;  Le coefficient de fragmentabilité (FR) ;  Le coefficient de dégradabilité (DG) ;  La teneur en élément solubles (%NaCl, gypse…) limitée au cas des roche solubles ; CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 44  L’indice portant immédiat (IPI) [21]. Ⅴ.2.4- Classification des sols organique et sous-produits industriels : Cette dernière catégorie constitue la classe F des sols organique et sous-produits industriels. Il s’agit de matériaux particuliers dons les critères de possibilité d’emploi sont différents et spécifiques suivant la famille considérée. Le classement GTR comprend 9 familles. Une définition générale de ces familles est présentée (tableau 5)[21]. Tableau Ⅴ.5 : Classification générale des sols organiques et sous-produits industriels (classe F). Le GTR définit la classification et des possibilités d’utilisation de ce type de matériaux sur la base de caractéristique géotechnique et, pour certains, suivant leur origine, de caractéristique spécifique. Il conviendra de vérifier particulièrement les caractéristiques des matériaux pouvant présenter des risques de pollution dans certaines conditions, de façon à éviter toute nuisance à l’environnement, dans le respect des normes en vigueur. Le classement des matériaux est établi à partir de la prise en compte de paramètres divers adaptés à la famille concernée. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 45  La teneur en matières organique (%MO) ;  L’indice portant immédiat (IPI) ;  Les teneurs en eau naturelle et optimum Proctor normal (wn et wOPN) ;  La teneur en chlorure de sodium (NaCl) ;  La teneur en éléments toxiques solubles ;  La perte au feu à 500°C (PF) ;  La granularité définie par le D50 ;  L’évaluation visuelle [21]. Ⅴ.3-Conditions d'utilisation des matériaux : Ⅴ.3.1- Remblais : Conditions d'utilisation : Pour chaque classe ou sous-classe de matériaux définie dans la classification du guide technique du SETRA, (réalisation des remblais et des couches de formes-fascicule II),ils sontindiqués les conditions de mise en œuvre à respecter en fonction de la situation météorologique constatée au moment où le matériau est mis en remblai et des conditions d'utilisation[22]. Exemple : Exemple illustrant les conditions d'utilisation des matériaux en remblais pour un sol de classe A2 (classification GTR). CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 46 Exemple de conditions d'usage (source SETRA) Le guide technique GTR présente sous la forme de 3 colonnes : 1. les conditions météorologiques durant l'extraction et la mise en en remblai ; 2. les conditions d'utilisation du remblai ; 3. les codes correspondants. A. Conditions météorologiques : Situation météorologique durant l'extraction et la mise en remblai : ++ pluies fortes : augmentation importante de la teneur en eau ; + pluies faibles : augmentation de la teneur en eau ; = ni pluie, ni évaporation importante : teneur en eau stable ; - évaporation importante : diminution de la teneur en eau (température élevée ou temps sec ou vent). Ces symboles ne correspondent pas à des seuils quantifiables décrivant la situation météorologique (hauteur ou intensité de pluie par exemple) car les effets de la pluie ne sont pas indépendants du vent, de CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 47 la température et du sol lui-même. C'est au géotechnicien du chantier qu'il appartient de caractériser la situation météorologique au moment de la mise en œuvre avec tout le « métier » qui s'impose[22]. B. Conditions d'utilisation des matériaux en remblai : 7 Rubriques : Les conditions d'utilisation des matériaux en remblai sont définis en 7 rubriques :  E : Extraction ;  G : Action sur la granularité ;  W : Action sur la teneur en eau ;  T : Traitement ;  R : Réglage ;  C : Compactage ;  H : Hauteur de remblai ;  E : Extraction : E :Extraction :Le mode d'extraction des déblais peut interférer sensiblement sur la qualité des remblais :  Extraction en couche :L'extraction en couche (épaisseur 0,1 à 0,3 m) permet une bonne fragmentation et un tri relatif des différentes couches de matériaux. Figure Ⅴ.32 : Extraction en couche (SETRA).  Extraction frontale :Pourl'extraction frontale, on observe des effets exactement opposés. Elle offre en plus la possibilité dans des formations stratifiées, de sélectionner le CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 48 niveau présentant la meilleure portance pour le réserver à la circulation des engins de transport[22]. Figure Ⅴ.33 : Extraction frontale (source : SETRA). G : Action sur la granularité :On distingue deux actions qui permettent d'agir sur la granularité :  Élimination des éléments : o > 800 mm :Cette valeur constitue une limite maximum des blocs admissibles dans le corps d'un remblai compte tenu des performances des compacteurs les plus puissants actuellement. o < 250 mm :Cette valeur constitue la dimension maximale des blocs permettant encore un malaxage du sol avec un agent de traitement. Figure Ⅴ.34 : Criblage (source SETRA).  Fragmentation complémentaire après extraction :Cette modalité s'applique aux matériaux rocheux évolutifs. Les moyens utilisables pour agir sur la granularité sont variés : pétardage, concassage, utilisation d'engins spéciaux[22]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 49 Figure Ⅴ.35 : Criblage (source SETRA). W : Action sur la teneur en eau :2 grands principes :  L’aération : Figure Ⅴ.36 : Aération (source SETRA).  L’humidification : Figure Ⅴ.37 : Traitement à la chaux (source CETE). CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 50 T : Traitement :Le traitement s'effectue :  avec de la chaux : Figure Ⅴ.38. Traitement à la chaux (source CETE).  avecd'autres réactifs (ciments, cendres volantes, laitiers ou autres sous-produits industriels) Figure Ⅴ.39. Traitement réactifs (source SETRA). Le traitement d'un sol consiste à mélanger différents produits tels que la chaux (éventuellement sous forme de lait de chaux), des liants hydrauliques (ciment, cendres volantes, laitiers, ...) ou des correcteurs granulométriques, pour conférer aux matériaux des performances mécaniques supérieures à celles qu'ils possèdent à l'état naturel, et durables tout au long de la vie de l'ouvrage. Dans le cas du traitement avec de la chaux ou des liants hydrauliques, il convient : CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 51  de déterminer par une étude de laboratoire le choix du produit de traitement, les dosages nécessaires, pour atteindre les performances mécaniques recherchées et la plage de teneur en eau du mélange sol-liant.  de s'assurer de la pérennité des liaisons engendrées par le traitement.  les modalités de traitement pour une couche de forme seront beaucoup plus rigoureuses que celles acceptables pour un traitement en remblai[22]. C : Compactage :Il s'agit d'une donnée qualitative sur le niveau de compactage requis par les différents matériaux.3 niveaux d'énergie :  faible ;  moyen ;  intense. Figure Ⅴ.40 : Compactage (source : SETRA). H : Hauteur du remblai :L'utilisation des matériaux est fonction de la hauteur du remblai.On considère les remblais :  de faible hauteur, limités à 5 m  de hauteur moyenne, limités à 10 m  de grande hauteur, supérieurs à 10m[22]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 52 Figure Ⅴ.41 :Hauteur du remblai (source SETRA). Tableau récapitulatif : TableauⅤ.6 : Récapitulatif des conditions pouvant être imposées pour utiliser les différents matériaux en remblai. Rubrique Code Conditions d'utilisation E Extraction 0 1 2 Pas de condition particulière à recommander Extraction en couches (0,1 à 0,3m) Extraction frontale (pour un front de taille > 1 à 2m) G Action sur la granularité 0 1 2 3 Pas de condition particulière à recommander Elimination des éléments > 800mm Elimination des éléments > 250 mm pour traitement Fragmentation complémentaire après extraction W Action sur la teneur en eau 0 1 2 3 4 Pas de condition particulière à recommander Réduction de la teneur en eau par aération Essorage par mise en dépôt provisoire Arrosage pour maintien de l'état Humidification pour changer d'état T Traitement 0 1 2 Pas de condition particulière à recommander Traitement avec un réactif ou un additif adapté Traitement à la chaux seule R Régalage 0 1 2 Pas de condition particulière à recommander Couches minces (20 à 30 cm) Couches moyennes (30 à 50 cm) C Compactage 1 2 3 Compactage intense Compactage moyen Compactage faible H Hauteur des remblais 0 1 2 Pas de condition particulière à recommander Remblai de hauteur faible (≤5m) Remblai de hauteur moyenne (≤10m) CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 53 Ⅴ.3.2- Conception de la couche de forme : Structure de chaussée : Couche de forme : La couche de forme est une structure permettant d’adapter les caractéristiques aléatoires et dispersées des matériaux de remblai ou du terrain en place, aux caractéristique mécanique, géométriques, hydraulique et thermiques prises comme hypothèsesdans la conception de la chaussée. Plate- forme support de chaussée : Plate- forme support de chaussée (PF) est la surface supérieure de la couche de forme. Selon les cas (nature des sols, climat, environnement hydrogéologique, trafic de chantier…)la couche de forme se présentera sous des différentes. Elle peut être :  Inexistante cas inutile lorsque les matériaux constituant le remblai ou le sol en place ont eux-mêmes les qualités requises.  Limitée à l’apport d’une couche de matériaux ayant les caractéristiques nécessaires.  Constituée d’une superposition de couche de matériaux différents répondant à des fonctions distinctes[22]. CHAPITRE Ⅴ : VALORISATION EN TRAVAUX ROUTIERS PAGE 54 Ⅴ.3- Conclusion : En fin,les granulats sont les matières premières les plus consommées dans le monde, l'utilisation rationnelle et le développement des matériaux dans le domaine des travaux publics constituent à l'heure actuelle une préoccupation majeure des producteurs et des utilisateurs, principalement dans les domaines de la construction. Ainsi, les objectifs visés ont pour but l'amélioration de la qualité, de la disponibilité et de la diversité des matériaux répondant aux exigences d'utilisation. Il est donc nécessaire et urgent de valoriser les matériaux de substitution, les matériaux locaux, le sédiment de dragage, les sous-produits et déchets existants. Il faut aussi développer davantage les produits nouveaux et innovants[23]. Chapitre VI : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE PAGE 55 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Ⅵ.1- Introduction : Le programme expérimental a été réalisé dans deux laboratoires différents et qui sont : le laboratoire du Génie Civil de l’université de M’sila et le laboratoire des Travaux Public du Sud de Boussaâda (W. de M’sila). Ce programme est réparti en deux parties : Essais d’identifications: 1- Analyse chimique ; 2- Matières organiques ; 3- La masse volumique ; 4- Pycnomètre ; 5- Analyse granulométrique ; 6- Les limites d’Atterberg ; 7- L’essai au bleu de méthylène. Essais Mécaniques : 1- Essai Proctor ; 2- Essai C.B.R. ; 3- Cisaillement à la boite ; 4- Essai œnométrique.d PAGE 56 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Ⅵ.2- Essais d’identifications: Ⅵ.2.1-Analyse chimiques : Le but de cet essai est de déterminer la nature chimique des échantillons choisis. Cette étapeétant importante dans l’identification des matériaux locaux utilisés en construction. Ⅵ.2.2- Matières organiques (XP P 94-047) : A- Objectif :Le présent document s'applique à la détermination de la teneur massique en matières organiques de la fractiongranulométrique inférieure ou égale à 2 mm d'un échantillon de sol ou d'un matériau. B- Principe de l’essai :L'essai consiste à déterminer la perte de masse d'un échantillon préalablement séché, après calcination dans un four à une température de 450°C et 500°C. C- Mode opératoire :  L’échantillon est séché dans l’étuve à 50 °C ;  Tamiser l’échantillon à 0,08 mm ;  Prendre 200 grammes de sol ;  Placer les creusets devant contenir les prises d'essai dans le four à une température comprise 450 °C et 500 °C pendant 3 h au moins ;  Peser l'échantillon. Ⅵ.2.3- Mesure de la masse volumique (NF P 94-053) : A- But : Par définition la masse volumique d’un corps est sa masse (apparente ou spécifique)par unité de son volume. PAGE 57 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE B-Appareillage : Figure Ⅵ.42 : Appareillage de l’essai de la masse volumique. C- La masse volumique : La masse volumique réelle est définie comme le quotient de la masse sèche de l'échantillon par le volume occupé par la matière solide, compris les vides contenus dans les grains (volume réel) (ρ=m / V). La masse volumique d'un granulat est le rapport entre sa masse et son volume. Pour un granulat donné, ce rapport est une constante qui est propres aux caractéristiques physiques du granulat. Elle permet alors de caractériser un granulat et d'établir un lien entre sa masse et son volume. Le volume des grains est appelé le volume absolu et le volume des grains avec l'air est appelé le volume apparent. Puisqu’il existe deux volumes pour désigner un granulat. La densitédesgrains solides du sol est donnée directement par la formule : 2 1 4 1 3 2      s s w ρ m m D  =   ρ m m  m  m PAGE 58 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Figure Ⅵ.43 :Les éprouvettes de la masse volumique. Ⅵ.2.5- Pycnomètre (NF P 94-054) : A- but :La présente norme a pour objet la détermination, au pycnomètre à eau, de la masse volumique des particules solides de sol. B- Appareillage :  Pycnomètre ;  Volume : 150 ml ;  Poids : Masse 50 g ; C-Mode opératoire : La prise d'essai est introduite dans le pycnomètre. Le pycnomètre est débarrassé de toute particule qui aurait pu adhérer sur sa surface extérieure puis est pesé avec son bouchon (m2). Le ballon du pycnomètre est ensuite rempli d'eau distillée ou déminéralisée maintenue à la température ambiante. Lorsque le désaérage est terminé, le bouchon avec son tube repère est placé sur le ballon du pycnomètre. Le remplissage est effectué avec de l'eau distillée ou déminéralisée jusqu'au repère et complété, si besoin, au bout de 30 min. Le pycnomètre est séché et pesé (m3).Puis le pycnomètre est vidé, nettoyé et rempli d'eau distillée ou déminéralisée jusqu'au repère du PAGE 59 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE bouchon. Au bout de 30 min, le niveau est à nouveau mis en coïncidence avec le repère. L'ensemble, une fois essuyé, est pesé (m4). La masse volumique des particules solides est déterminée à partir de la formule suivante : 𝝆𝒔 = 𝜌w (𝑚2– 𝑚1) (𝑚4 + 𝑚2– 𝑚1 − 𝑚3) avec: m1 : masse du pycnomètre vide, m2 :masse du pycnomètre contenant la prise d'essai, m3 :masse du pycnomètre, du sol et de .l'eau, m4 :masse du pycnomètre plein d'eau, 𝜌w :masse volumique de l'eau conventionnellement prise égale à 1 000 kg/m3. Ⅵ.2.6- Analyse granulométrique : A-Analyse granulométrique par tamisage (NF P 94-056) : Elle a pour but de déterminer la distribution des particules qui forment le squelette des sols en vue de leur classification. L’essai consiste à séparer les grains agglomérés d’une masse connue de matériau par brassage sous l’eau, à fractionner ce sol, une fois séché, au moyen d’une série des tamis et à peser successivement le refus cumulé sur chaque tamis. La masse de refus cumulé sur chaque tamis est rapportée à la masse totale sèche de l’échantillon soumis à l’analyse (figure Ⅵ.39). PAGE 60 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Figure Ⅵ.44 :Appareillage d’analyse granulométrique (tamisage). B- Analyse granulométrique par sédimentation (NF P 94-057) : Les particules inférieures à 80 μm séparées du reste du sol par tamisage sont mises en suspension dans de l'eau additionnée d'une défloculation. Les particules sédimentent à différentes vitesses en relation avec leur taille. Au moyen d'un densimètre est mesurée l'évolution dans le temps de la masse volumique de la solution et de la profondeur d'immersion de l'appareil. La distribution pondérale de la taille des particules est calculée àpartir de ces données (figure II-5). Appareillage :Récipient, étuve, les éprouvettes, bac, agitateur manuel, densimètre, chronomètre. Mode opératoire :L'essai s'effectue en quatre étapes qui sont :  Traitement de l’échantillon de sol : - Le tamisât, au tamis de 80 μm de l’échantillon de sol est recueilli avec son eau de lavage dans un bac. - Le tout est mis à décanter une fois redevenue claire, l’eau du bac est siphonnée sans entrainer d’éléments fins. PAGE 61 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE - Le bac et son contenu son ensuite placés dans une étuve. - La prise dans essai égal à 80±10g.  Imbibition de la prise : - Introduire de la prise d’essai dans le récipient utilisé avec l’agitateur mécanique. - Ajouture 500 cm³ du mélange (garder à la température ambiante). - Laisser imbiber pendant ou mois 15h à la température ambiante.  Dispersion à l’agitateur mécanique - La prise d’essai et dispersée dans la solution d’eau et dé floculant ou moyenne et l’agitateur (mécanique 3min à10000tr/min). Exécution de l’essai : - Verser suspension dispersée dans une éprouvette d’essai immédiatement après à la fin de l’agitation mécanique. - Rincer le récipient et les palettes de l’agitateur avec de l’eau distillée ou déminéralise. - Compléter par de l’eau distillée ou déminéralisée jusqu'à 2000 cm3. - Agiter vigoureusement verticalement la suspension au moyen de l’agitateur manuel. - Retirer l’agitateur manuel et déclencher au même temps le chronomètre. - Plonger le densimètre dans la suspension immédiatement après le déclenchement du chronomètre. PAGE 62 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Figure Ⅵ.45 : Essai Analyse granulométrique (par sédimentation). Ⅵ.2.7- Les limite d’Atterberg (NF P94-051): A- But de l’essai :On détermine par cet essai les limites de liquidité et de plasticité d’un sol. Cet essai est réalisé sur la partie de sol passant au tamis de 400 μm. B- Matériels spéciales : B-1- Pour la limite de liquidité(1èreméthode) et de plasticité : - Appareil de Casagrande. - Outil à rainurer. - Une spatule. - Surface lisse non absorbante. B-1- Pour la limite de liquidité (2ème méthode) : Appareil de pénétration à cône (la masse de la tige +le cône =240g). PAGE 63 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE Figure Ⅵ.46 : Appareillage de limites d’Atterberg. C- Principe de l’essai : Les limites d’Atterberg consistent en des teneurs en eau limites qui marquent la transition entre deux états de consistance dans un sol cohérent. Ces limites permettent de classer les sols selon leur plasticité et sont obtenues de manière empirique à l’aide de méthodes normalisées. D- Mode opératoire : D-1- Préparation du sol : - Brasser l’échantillon du sol ; - Imbiber le sol dans un bac d’eau 24heures ; - Tamisé le matériau par voie humide au tamis 0,4mm. - Après une durée siphonnée l’eau clair du bac; - L’eau excédentaire est évaporée à une température de 50°. D-2-Détermination de la limite de liquidité : D-2-1-Par la méthode de la coupelle de Casagrande selon la norme NF P 94-051 : PAGE 64 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE - Prendre environ 200 g de sol. - Malaxer la totalité de la prise de telle sorte à obtenir une pâte homogène et presque fluide. - Prendre une partie de la pâte et l’étaler dans la coupelle de l’appareil de Casagrande laide de la spatule. - Pratiquer une rainure dans cette pâte de telle sorte à la diviser en deux. L’outil à rainurer devra être tenu perpendiculairement à la coupelle. - Soumettre la coupelle et le matériau qu’elle contient à des chocs répétés. - Arrêter les chocs quand les deux lèvres se rejoignent sur environ 2 cm, noter le nombre de coups N correspondant. - Prélever des deux côtés des lèvres à l’endroit où elles se sont refermé environ 5 g de sol afin d’en déterminer la teneur en eau. - Homogénéiser le sol et le sécher un peu puis reprendre les opérations. Il faut au moins trois essais avec un nombre de coups croissant et de préférence bien étalée entre 15 et 35. Figure .Ⅵ.47 : Etaler la pâte Figure Ⅵ.48 : Pratique la rainure Figure Ⅵ.49 : Prélèvement dans la coupelle. dans la pâte. d’un échantillon. D-2-2- Par la méthode de cône de pénétration (NF P 94-052-1) : *- Principale de l’essai :L’essai consisté à mesurer, après un temps fixé, l’enfoncement d’un cône sous son propre poids dans un échantillon remanié. PAGE 65 CHAPITRE Ⅵ : CARACTERISATION GEOTECHNIQUE *- Mode opératoire : - Malaxer la pâte sur une surface la lisse pour obtenir une pâte homogène presque fluide ; - Remplir le récipient normalisé avec une spatule de cette pâte (attention aux bulles d’air) ; - Araser afin d’obtenir une surface lisse et plane ; - Ajuster la pointe normalisée à peu près au centre du récipient et pour qu’elle affleure la surface du sol (Légère trace lorsqu’on déplace le récipient) ; - Repérer la position du cône ; - Libérer le cône (masse de la tige +le cône