| Summary: | Les sols argileux de l'est du Canada ont fait l'objet d'études géotechniques depuis plusieurs décennies, avec une attention toute particulière pour les argiles sensibles. Le présent ouvrage est surtout orienté vers l'étude de l'origine du comportement de ces sols et plus particulièrement sur les origines de la surconsolidation et de la structuration des argiles sensibles. La revue de la littérature a permis entre autres de reconnaître l'importance des conditions de déposition, de la nature du sol et de la diagénèse sur le cheminement de l'équilibre entre la pression et l'indice des vides (ou la teneur en eau). La revue a ainsi permis de dégager trois approches au problème: minéralogie, rôle de la salinité et obtention de courbe vierge de compression. Afin de comparer des argiles aux environnements sédimentaires distincts on a choisi les sites de Grande-Baleine (Baie d'Hudson), Olga (Matagami) et St-Marcel (Vallée du St-Laurent). D'autres études ont été réalisées sur d'autres sites afin de fournir un encadrement général aux résultats. Pour chacun de ces trois sites on a évalué la minéralogie, le rôle de la salinité, la surconsolidation géologique (érosion ou surcharge). Les résultats de l'analyse détaillée de chaque site indiquent que ceux de Grande Baleine et d'Olga apparaissent normalement consolidés au point de vue géologique. Quant au site de St-Marcel, il présente une surconsolidation (érosion) qui pourrait atteindre environ 35 kPa. Les analyses minéralogiques ont permis d'illustrer la composition du type "poussière de roche" des argiles du Québec. Il a aussi été démontré que la composition minéralogique varie aussi selon la position géographique. Globalement les argiles du Québec contiennent moins de 35% en poids de phyllosilicates et d'amorphes et les minéraux dominants sont le plagioclase et le quartz. Cette étude a aussi permis d'introduire l'utilisation de l'essai au bleu de méthylène comme outil de l'évaluation de l'activité de surface des argiles du Québec. Différentes techniques minéralogiques et géochimiques ont été utilisées afin de préciser les relations possibles entre la minéralogie, la granulométrie et certaines propriétés mécaniques d'argiles de l'est du Canada. Ces résultats ont été utilisés dans l'analyse du comportement de ces sols en présence d'eau salée illustrant à nouveau le rôle de la minéralogie et de la granulométrie. Les études ont servi d'encadrement à l'obtention, en laboratoire, de courbes vierges de compression (ou de sédimentation-compression). Des courbes vierges de compression ont été obtenues des sites de Grande-Baleine, Olga et St-Marcel et ce pour des salinités de 0.2 et 35 g/L. Les résultats indiquent que la position des courbes e – o est contrôlée par la granulométrie, la minéralogie et la salinité. De plus, le sol ainsi formé, à une contrainte effective d'environ 50 kPa, s'est structuré pour atteindre une sensibilité aussi élevée que 26 et ce surtout par une réduction de la résistance remaniée. L'écart de sensibilité est apparu d'autant plus grand que la salinité et la plasticité étaient faibles. La comparaison de ces courbes vierges avec celles d'autres sols artificiels ou naturels a permis d'en montrer la validité. Les courbes vierges ainsi obtenues ont été comparées aux courbes e – ô du sol intact afin d'illustrer les composantes de la surconsolidation et de la structuration. Il est apparu clairement que pour les argiles extrêmement sensibles comme Grande-Baleine, et aussi pour l’argile d'Olga que l’indice des vides in situ était bien au-dessus de celui sur la courbe vierge de déposition (0.2 ou 35 g/L) et ce pour la même contrainte effective. Dans ces deux cas il faut donc faire intervenir un mécanisme de blocage de la structure du sol tôt pendant la sédimentation ou la consolidation (e.g. cimentation). En considérant l'écart entre les sols intacts et artificiels la structuration du sol aurait résulté en un gain de résistance d'environ 80, 60 et moins de 10 kPa pour les sites respectifs de Grande Baleine, Olga et St-Marcel. L'utilisation de ces courbes vierges de compression et la définition d'un indice de porosité (In) a permis d'illustrer que pour certains sites (comme Grande-Baleine et Broadback) il y avait eu un blocage de la structure tôt dans la vie du sédiment. Finalement l'addition de l'effet des processus de cimentation (ou blocage précoce de la structure du sol) et du lessivage poussé des eaux interstitielles est illustré comme une origine importante de la structuration des argiles sensibles. Les résultats expérimentaux et les données disponibles dans la littérature ont permis pour la première fois d'élaborer un modèle général sur l'origine de la structuration et de la surconsolidation des argiles sensibles de l’est du Canada basé sur des mesures quantitatives. Il y est illustré que le fluage en soi est un processus qui va l'encontre de la génération d'une sensibilité élevée. L'évaluation des données disponibles indique de plus que le modèle de l'origine de la structuration n'est pas unique mais varie selon la source des matériaux, les conditions de déposition, l’enfouissement et le degré de lessivage atteint depuis la formation du sol. De telles conditions peuvent être très variables à l’intérieur d’un même bassin sédimentaire.
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