Étude des propriétés mécaniques et rhéologiques d'échantillons de marne de la formation géologique "Morne Delmas" en Haïti

Haiti, like many other countries, is facing several problems in relation to its subsoil. Frequent cases of ground movement are observed in Port-au-Prince and its metropolitan area. These problems are caused by the swelling properties of the clays contained in the marl of the Morne Delmas geological formation. In addition, the pollution of these soils by waste water modify their mechanical properties, which is much more worrying considering that the country is located in one of the region of the earth with a high level of seismic activity. The goal of this thesis is to study the geotechnical and rheological properties of samples of the Morne Delmas soils and to determine the impact of the waste water pollution on them. This work focuses on the indirect and direct methods of swelling potential evaluation. The indirect methods involve Atterberg limits, X-Ray diffractometry and Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM). The direct methods are based on œdometer tests. Rheological properties of these soils are determined with the SIS-V50 rheometer for two consistancies (solid and plastic) and three frequencies: 0,5Hz, 1Hz and 10Hz. This test allows to determine, according to the nature of the soil, the deformation which will cause its liquefaction. Geotechnical tests are performed on the soils after they were in contact with domestic sewage and rheological tests are conducted after humidifying samples of soils with NaCl and KCl saline solutions in order to study the separated effects of sodium and potassium. This dataset allows to predict the behavior of the studied soils in case of earthquake while considering the nature of the fluid flowing in the pores of these ones.

(fre) Haïti, comme de nombreux autres pays, fait face à des problèmes liés à son sous-sol. Des cas fréquents de mouvements de terrain sont observés à Port-au-Prince ainsi que dans sa région métropolitaine. Ces problèmes sont dus à la nature gonflante des argiles contenues dans la marne de la formation géologique Morne Delmas. De plus, la pollution de ces sols par les eaux usées modifie de manière assez importante leurs caractéristiques mécaniques ce qui est d'autant plus préoccupant compte tenu du fait que le pays se situe dans une région du globe terrestre à sismicité élevée. L'objectif de cette thèse est d'étudier les propriétés géotechniques et rhéologiques d'échantillons du sol de la formation Morne Delmas et de déterminer l'impact de la pollution par les eaux usées sur ces propriétés. Ce travail met l'accent sur les méthodes indirectes et directes d'évaluation du gonflement. Les méthodes indirectes font intervenir les limites d'Atterberg, la diffraction aux Rayons X et la Microscopie Électronique à Balayage Environnemental (MEBE). Les méthodes directes se basent sur les essais œdométriques. Ensuite, les caractéristiques rhéologiques de ces sols sont déterminées à l'aide du rhéomètre SIS-V50 pour deux consistances (solide et plastique) et pour des fréquences de 0,5Hz, 1Hz et 10Hz. Ces essais permettent de déterminer, selon la nature du sol, la déformation pour laquelle il se liquéfie. Par la suite, des essais géotechniques sont réalisés sur les sols après contact avec des effluents d'eaux usées et les essais rhéologiques sont menés en mettant les sols en contact avec des solutions salines dans le but d'étudier les effets séparés des ions sodium et potassium. Cet ensemble de données permet de prédire le comportement des sols étudiés en cas de tremblement de terre tout en tenant compte de la nature des fluides circulant dans les pores de ces derniers.