La Craie

Le module dynamique lui aussi est encore du même
ordre de grandeur. La célérité des ondes dans la craie
sèche est plus faible que dans la craie saturée.
Type d'essai
TABLEAU II
Module d'élasticité de la craie
Direction
Domaine
de
contrainte
(bar)
Module
(10 3 bar)
cette variation influence la résistance à la compression
et le module d'Young du matériau.
En outre, à porosité égale, les mesures de calcimétrie
permettent de préciser que la résistance de la craie est
liée à la teneur en carbonate de calcium. Le diagramme
de la figure 4, établi en recherchant dans la bibliographie
les résultats obtenus sur différents types de
craie présentant une composition minéralogique à
peu près identique, illustre correctement ce phénomène.
Laboratoire
r
craie sèche
[ craie saturée
verticale
verticale
horizontale
0-50
0-30
0-30
70
60
40
Rc
(bar)
Souterrain
vérin à plaques
de charge
verticale
(calotte)
horizontale
(parements)
0-60
0-60
32,5
22,5
' dilatomètre en verticale
1 sondage horizontale
0-50
0-50
40
50
vérin plat verticale 20-40 90
sismique
réfraction
horizontale 0 66
On remarquera la bonne concordance des résultats
entre les diverses méthodes de mesures mises en œuvre.
On peut attribuer cet avantage à la continuité du
massif de craie étudié.
Rupture fragile
La rupture a été obtenue également en souterrain et
pour la même valeur de contrainte qu'au laboratoire.
Les mesures de contraintes exécutées à la paroi du
tunnel et pour différentes profondeurs de recouvrement
ont montré systématiquement que la contrainte
parallèle à l'axe du tunnel est égale à la pression due
au recouvrement et que la contrainte tangentielle
verticale sur l'extrémité d'un diamètre horizontal
était le double de cette pression. Ainsi le matériau,
avant le percement de la galerie, était dans un état
de contrainte très voisin de l'hydrostatisme.
Il était alors aisé de prévoir que la résistance à la
compression du matériau saturé serait atteinte sur le
pourtour du tunnel dès lors que la hauteur de recouvrement
dépasserait 125 m. Le chef de chantier en
avait été informé en prévision des difficultés qui allaient
surgir, dues à la nécessité de mettre en place un
soutènement. En effet, à partir de 750 m, les difficultés
sont apparues sous la forme d'un écaillage de la paroi.
Cette rupture aurait même dû se manifester plus tôt
en calotte à cause de l'anisotropie des résistances.
Ces divers caractères font de la craie une roche privilégiée,
dont le comportement élastique fragile est le
même dans le massif et au laboratoire, grâce à l'absence
de fissuration.
Influence de la porosité
Au cours des prélèvements effectués sur le tracé du
tunnel, des variations dans la porosité de la craie ont
été décelées. Les mesures en laboratoire montrent que
Ca C03 > 90 %
0 10 20 30 40
Porosité
Fig. 4. — Influence de la porosité et de la teneur en Ca CO3 sur la
résistance à la compression.
Courbe intrinsèque
Résistance au cisaillement
La grande différence entre un essai triaxial et un
essai de cisaillement direct vient du fait que dans le
premier essai le cisaillement de l'échantillon est
libre, tandis que dans le second il est imposé. C'est
pour cette raison que l'essai de cisaillement Lundborg
(fig. 5) a été adopté. Cet essai, par son principe, se
place à mi-chemin entre ces deux conceptions (double
cisaillement d'un cylindre soumis à une pression
axiale dans une chambre suffisamment ajustée pour
que la déformation transversale par réaction développe
une sollicitation triaxiale).
Les essais de cisaillement permettent d'explorer avec
beaucoup de précision le début de la courbe intrinsèque.
En compression triaxiale, non drainée, la craie saturée
présente un comportement en deux phases : une
branche élastique, suivie d'une déformation indéfinie
dont la plus grande partie est permanente (comportement
plastique). Après essai, l'échantillon montre
simplement un changement de forme, sans fissuration
ni altération notable.
Le comportement de la craie sèche est différent et
dépend uniquement de la valeur de la pression latérale.
Entre 20 et 100 bars, le comportement est élastique
fragile, et l'échantillon se casse en deux parties suivant
une inclinaison voisine de 60°. Au-delà de 100 bars,
le matériau a un comportement de type ductile,
on peut alors obtenir des déformations considérables.
n(%)
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