Rapport entre la contrainte effective horizontale et la contrainte effective verticale dans une masse de sol qui n'a subi aucune déformation latérale (c.-à-d. est latéralement contrainte), représentant l'état des contraintes latérales in situ avant toute déformation ; noté K0 et utilisé pour estimer les pressions latérales sur des dépôts intacts et non perturbés.

Principe

K0 est l'empreinte de l'anisotropie des contraintes résultant de la dépôt et de l'histoire des contraintes : pour une couche latéralement contrainte, la contrainte effective horizontale vaut K0 fois la contrainte effective verticale et commande les charges latérales initiales sur ouvrages et éléments enfouis.

Démonstration

Scénario illustratif → Situation : Un mur de soutènement doit être installé dans un dépôt d'argile non perturbé. Reconnaissance : L'argile n'a pas souffert de déformation latérale depuis la consolidation. Action : Estimer la pression latérale en utilisant σ_h′ = K0·σ_v′ (avec K0 mesuré ou estimé). Conséquence : Les charges de calcul reflètent l'état au repos plutôt que des états actifs ou passifs mobilisés ; si K0 est sous‑estimé, les charges latérales seront sous‑évaluées.

Mauvaise application

Employer des valeurs de K0 propres à l'état au repos pour représenter des états actifs (Ka) ou passifs (Kp) après déplacement du mur, ou appliquer une formule empirique de K0 pour sols normalement consolidés sans tenir compte de la surconsolidation ou de l'anisotropie ; l'erreur est de remplacer un coefficient sans déformation par un état où la déformation latérale intervient.

Conséquence

L'utilisation correcte de K0 donne des estimations réalistes des contraintes latérales initiales pour le sol intact et influence la conception d'ouvrages enfouis et de travaux en terre ; un usage incorrect conduit à des calculs de pression erronés et à des conceptions dangereuses ou excessivement conservatrices selon le sens de l'erreur.

Inversion

Si le sol est déchargé, mobilisé, excavé ou autrement autorisé à se déformer latéralement (mouvement du mur, secousses sismiques), l'état au repos disparaît et les coefficients actifs ou passifs s'appliquent ; de même, une forte surconsolidation ou une histoire de contraintes anisotrope produit des K0 s'écartant d'estimations empiriques simples.

Limite

Dans la définition : sols intacts, latéralement contraints, saturés ou drainés, avec déformation latérale négligeable depuis la consolidation. Cas limite : sol légèrement perturbé où K0 peut varier localement. Hors définition : sols subissant une déformation latérale (états actifs/passifs), remblais remaniés ou situations dominées par surpressions sismiques.

Tension sémantique

K0 (au repos, sans déformation latérale) ↔ Ka/Kp (pressions mobilisées après mouvement latéral) : le coefficient approprié dépend de l'aptitude de la structure à permettre la déformation latérale et de l'histoire des déformations.

Synthèse

K0 résume l'état des contraintes latérales préexistant du terrain in situ ; c'est un paramètre dépendant des conditions qu'il faut estimer ou mesurer en tenant compte de l'histoire des contraintes et des modifications de déformation qui suivront la construction.