cisaillement finalllllllll (2)

8/12/2019 cisaillement finalllllllll (2)

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-I nsti tut de Gnie Civil - * Laboratoi re de Mcani que des sols*

Prsente par :

GRABSI Omar 200600004064

Dahia abdesslem 200600000735


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Dfiniti on:

Lorsquun systme de force est appliqu un volume dtermin d'un sol, il se dveloppe en gnral des contraintes decisaillement qui entranent des dformations du sol. Celles-ci peuvent tre importantes le long de surfaces de glissement ou de rupture. La rsistance au

cisaillement d'un sol est dfinie comme la contrainte de cisaillement dans le plan de la rupture au moment de celle-ci.

But de lessai:Cet essai permet d'tudier la stabilit des fondations superficielles ou profondes, des ouvrages de soutnement, des remblais,

des talus naturels ou des dblais...Ilpermet entre autre Lvaluation des caractristiques mcaniques dun sol (naturel reconstitu ou artificiel), qui sont la cohsion

C et langle de frottement interne , dont la dimension maximale des grains est dfinie par la dimension de la boite :

- Dmax 5 mm dans le cas de la bote de 60 mm de ct.- Dmax 8 mm dans le cas de la bote de 100 mm de ct.

Lessai nous permet de tracer la droite intrinsque du sol donn comme la figure en dessous le dmontre.


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Constitution de lappareillage:

Lappareil de cisaillement rectiligne ou direct boite de CASAGRANDEest constitu de :

2 demi botes mtalliques rigides de section (S) circulaire (cisaillement annulaire) ou carr pouvant se dplacer horizontalement lune parrapport

lautre. La demi bote infrieure est entran par un chariot vitesse constante, la demi bote suprieure est reli un bti fixe par lintermdiaire

dun anneau dynamomtrique (mesure de T), voir la figure si dessous.


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Machine de cisaill ement

Principe de lessai:

La bote de Casa grande est constitue de deux demi coquilles sur lesquelles on exerce perpendiculairement au plan de

jonction de ces dernires, une pression. L'chantillon, comprim subit une compaction, c'est dire qu'il perd une certaine proportion d'eau. L'une des

deux coquilles tant fixe, on exerce alors une pression latrale, tendant faire glisser l'autre paralllement leur sparation. En augmentant

progressivement cette contrainte, on constate que la rsistance de l'chantillon crot, passe par un maximum, puis dcrot jusqu'au moment o se produit

la rupture.

En rptant plusieurs fois l'essai avec diffrentes valeurs de la contrainte normale, on dfinit la cohsion c et l'angle de

frottement interne du sol.

Les essais sont classs en trois familles suivant le comportement du sol :


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- Essais non drains si pendant l'exprience, aucun drainage de l'eau n'a lieu pendant les deux phases.

- Essais consolids non drains s'il y a drainage seulement pendant la premire phase. Aucun drainage ne se produit pendant la phase de

cisaillement.

- Essais drains s'il y a drainage pendant les deux phases.

Leffort de cisaillement T est lu sur lanneau dynamomtrique. On a affaire une sollicitation mixte,ou on impose une

contrainte normale lchantillon N et galement une vitesse de cisaillement (ou de dformation).

Dans le plan de cisaillement impos (angulaire ou rectiligne)

*les contraintes sont donnes par :

- Contrainte normale (constante)

S

N

- Contrainte tangentielle (variable de 0 la valeur de rupture)S

T

* Les dformations correspondantes sont donnes par :l

l et

h

h.

Avec :- l :la longueur initiale de lchantillon- h : la hauteur initiale de lchantillon.

Pour une valeur fixe de la contrainte normale et de la vitesse de cisaillement, on enregistre une variation de en fonction de la dformationl

lau

cours du cisaillement.

On peut avoir deux types de courbe suivant la nature et la compacit initiale du sol.

La dtermination des contraintes et lors de la rupture permet de prciser un point de courbe intrinsque du sol tudi.

On fait rpter lessai 3 fois (en faisant varier la contrainte normale de compression) on obtient la courbe intrinsque dquation:


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tgC

PARTIE PRATIQUE

- On applique les Charges normale avec un rapport de bras de levier de 10 en les plaant sur le levier.

- Les pressions normales communment utilises sont : 1, 2 et 3 bars.

Daprs lexpression de la contrainte, on a :

10

SN

levierdebras

S

N

AN:


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kgNN 6,33610

036,0101 4

. Pour = 1bar kgNN 2,77210

036,0102 4

. Pour = 2bar avec : S=36 10-

04m

kgNN 8,10108

10

036,0103 4

Pour = 3bar

Calcul de :

Pour calculer on utilise la formuleS

T

Les valeurs de T sont tir du tableaux de anneau N : 01072, on les divise par la section S.


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Rsultat de lessai de cisaillement pour le sable:

etat lache

1bar 2bar 3bar

L L/L L.Dina T T/S L.Dina T T/S L.Dina T T/S

0 0,00 - - - - - - - - -

25 4,17 7,00 125,00 3,47 15,00 267,86 7,44 12,00 214,29 5,95

50 8,33 11,00 196,43 5,46 25,00 446,43 12,40 22,00 392,86 10,91

75 12,50 14,00 250,00 6,94 30,00 535,71 14,88 26,00 464,29 12,90

100 16,67 15,50 276,78 7,69 35,00 625,00 17,36 32,00 571,43 15,87

125 20,83 17,00 303,57 8,43 38,00 678,57 18,85 36,00 642,86 17,86

150 25,00 19,00 339,29 9,42 40,00 714,29 19,84 39,00 696,93 19,36

175 29,17 20,50 366,07 10,17 42,00 750,00 20,83 41,00 732,14 20,34

200 33,33 21,50 383,93 10,66 43,00 767,86 21,33 43,00 767,86 21,33

225 37,50 22,00 392,86 10,91 44,00 785,71 21,83 44,00 785,71 21,83

250 41,67 23,50 419,64 11,66 45,00 803,57 22,32 45,50 812,50 22,57

275 45,83 24,00 428,57 11,90 45,00 803,57 22,32 46,00 821,43 22,82

300 50,00 24,50 437,50 12,15 45,00 803,57 22,32 47,00 839,29 23,31

325 54,17 24,50 437,50 12,15 45,50 812,50 22,57 47,00 839,29 23,31

350 58,33 25,00 446,43 12,40 45,50 812,50 22,57 47,50 848,22 23,56

375 62,50 25,00 446,43 12,40 45,50 812,50 22,57 47,50 848,22 23,56

400 66,67 25,00 446,43 12,40 45,00 803,57 22,32 47,50 848,22 23,56

425 70,83 25,00 446,43 12,40 44,00 785,71 21,83 47,00 839,29 23,31

450 75,00 25,00 446,43 12,40 42,00 750,00 20,83 46,50 830,36 23,07

475 79,17 25,00 446,43 12,40 41,00 732,14 20,34 46,00 821,43 22,82

500 83,33 25,00 446,43 12,40 40,00 714,29 19,84 45,50 812,50 22,57

525 87,50 25,00 446,43 12,40 39,00 696,43 19,35 44,50 794,64 22,07

550 91,67 24,50 437,50 12,15 38,50 687,50 19,10 44,50 794,64 22,07


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575 95,83 23,50 419,64 11,661

38,00678,57 18,85 44,00 785,71 21,83

600 100,00 23,50 419,64 11,66 38,00 678,57 18,85 43,00 767,86 21,33

625 104,17 22,50 401,79 11,16 38,00 678,57 18,85 43,00 767,86 21,33

650 108,33 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 43,00 767,86 21,33

675 112,50 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

700 116,67 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

725 120,83 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

750 125,00 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

775 129,17 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

800 133,33 22,50 401,79 11,16 37,50 678,57 18,85 42,00 767,86 21,33

Dappris de tableau on obtient la reprsentation graphique de: (

)

Do on obtient les valeurs suivantes:

- = 1 bars : pic= 0.45 bar

- = 2 bars : pic= 1.6 bar- = 3 bars : pic= 1.55 bar

A partir des cess resultants en trace la courbe intrinsque ()

Donc On trouve : - C = 0

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etat dense

1bar 2bar 3barL L/L L.Dina T T/S L.Dina T T/S L.Dina T T/S

0 0,00 - - - - - - - - -

25 4,17 10,00 178,57 4,96 15,00 267,86 7,44 17,00 303,57 8,43

50 8,33 15,00 267,86 7,44 25,00 446,43 12,40 23,00 410,71 11,41

75 12,50 17,00 303,57 8,43 30,00 535,71 14,88 26,00 464,29 12,90

100 16,67 18,50 330,36 9,18 35,00 625,00 17,36 29,50 526,79 14,63

125 20,83 20,00 357,14 9,92 39,00 696,43 19,35 31,00 553,57 15,38

150 25,00 20,50 366,07 10,17 41,00 732,14 20,34 33,50 598,22 16,62

175 29,17 21,00 375,00 10,42 43,00 767,86 21,33 35,00 625,00 17,36

200 33,33 21,50 383,93 10,66 44,50 794,64 22,07 36,00 642,86 17,86

225 37,50 21,50 383,93 10,66 45,50 812,50 22,57 36,50 651,79 18,11

250 41,67 21,50 383,93 10,66 46,50 830,36 23,07 37,00 660,71 18,35

275 45,83 21,50 383,93 10,66 47,50 848,22 23,56 37,00 660,71 18,35

300 50,00 21,50 383,93 10,66 47,50 848,22 23,56 37,00 660,71 18,35

325 54,17 21,50 383,93 10,66 47,50 848,22 23,56 37,00 660,71 18,35

350 58,33 21,00 375,00 10,42 47,50 848,22 23,56 37,00 660,71 18,35

375 62,50 21,00 375,00 10,42 46,50 830,36 23,07 37,00 660,71 18,35

400 66,67 21,00 375,00 10,42 46,50 830,36 23,07 36,00 642,86 17,86

425 70,83 21,00 375,00 10,42 44,00 785,71 21,83 36,00 642,86 17,86

450 75,00 21,00 375,00 10,42 43,00 767,86 21,33 35,00 625,00 17,36

475 79,17 21,00 375,00 10,42 42,00 750,00 20,83 34,50 616,07 17,11

500 83,33 21,00 375,00 10,42 41,50 741,07 20,59 34,00 607,14 16,87

525 87,50 21,00 375,00 10,42 40,50 723,15 20,09 33,50 598,22 16,62


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- 11 -

550 91,67 21,00 375,00 10,42 40,00 714,29 19,84 33,00 589,29 16,37

575 95,83 21,00 375,00 10,42 39,50 705,36 19,59 33,00 589,29 16,37

600 100,00 21,00 375,00 10,42 39,00 696,43 19,35 32,50 580,34 16,12

625 104,17 21,00 375,00 10,42 39,00 696,43 19,35 32,50 580,34 16,12

650 108,33 21,00 375,00 10,42 38,50 687,50 19,10 32,00 571,43 15,87

675 112,50 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

700 116,67 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

725 120,83 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

750 125,00 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

775 129,17 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

800 133,33 21,00 375,00 10,42 38,00 678,57 18,85 32,00 571,43 15,87

Dappris de tableau on obtient la reprsentation graphique de: (

)

Do on obtient les valeurs suivantes:

- = 1 bars : pic= 0.45 bar- = 2 bars : pic= 1.6 bar

- = 3 bars : pic= 1.55 bar

A partir des cess resultants en trace la courbe intrinsque ()

Donc On trouve : - C = 0

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ETAT ITACTE

1bar 2bar 3bar

L L/L L.Dina T T/S L.Dina T T/S L.Dina T T/S

0 0,00 - - - - - - - - -

25 4,17 10,00 135,14 3,75 11,00 148,65 4,13 10,00 135,14 3,75

50 8,33 14,50 195,95 5,44 17,00 229,73 6,38 16,00 216,22 6,01

75 12,50 18,00 243,24 6,76 21,50 290,54 8,07 22,00 297,30 8,26

100 16,67 20,00 270,27 7,51 22,00 297,30 8,26 26,00 351,35 9,76

125 20,83 21,00 283,87 7,89 20,00 270,27 7,51 30,00 405,41 11,26

150 25,00 22,00 297,30 8,26 19,50 263,52 7,32 34,00 459,46 12,76

175 29,17 23,00 310,81 8,63 18,00 243,24 6,76 36,00 486,49 13,51

200 33,33 27,00 364,86 10,14 18,00 243,24 6,76 40,00 541,97 15,05

225 37,50 29,00 391,89 10,89 25,00 337,84 9,38 41,00 555,56 15,43

250 41,67 32,00 432,43 12,01 30,00 405,41 11,26 43,00 583,33 16,20

275 45,83 34,00 459,46 12,76 36,00 486,49 13,51 44,00 597,22 16,59

300 50,00 36,00 486,49 13,51 43,00 583,33 16,20 46,00 625,00 17,36

325 54,17 38,00 513,89 14,27 46,00 625,00 17,36 47,00 638,89 17,75

350 58,33 39,00 527,78 14,66 50,00 680,56 18,90 48,00 652,78 18,13

375 62,50 41,00 555,56 15,43 53,00 722,22 20,06 48,50 659,73 18,33


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- 13 -

400 66,67 42,00 569,44 15,82 56,00 763,89 21,22 48,50 659,73 18,33

425 70,83 43,00 583,33 16,20 57,00 777,78 21,61 48,50 659,73 18,33

450 75,00 44,00 597,22 16,59 60,00 819,44 22,76 48,00 652,78 18,13

475 79,17 44,50 604,17 16,78 62,00 847,22 23,53 48,00 652,78 18,13

500 83,33 45,00 611,11 16,98 64,00 875,00 24,31 47,50 645,84 17,94

525 87,50 45,00 611,11 16,98 65,00 888,89 24,69 47,00 638,89 17,75

550 91,67 45,00 611,11 16,98 66,00 902,78 25,08 46,00 625,00 17,36

575 95,83 45,50 618,06 17,17 67,00 916,67 25,46 45,50 618,06 17,17

600 100,00 45,50 618,06 17,17 68,00 930,56 25,85 45,00 611,11 16,98

625 104,17 46,00 625,00 17,36 68,00 930,56 25,85 44,50 604,17 16,78

650 108,33 46,50 625,00 17,36 68,50 937,50 26,04 44,00 597,22 16,59

675 112,50 46,00 625,00 17,36 68,50 937,50 26,04 44,00 597,22 16,59

700 116,67 46,00 625,00 17,36 68,50 937,50 26,04 43,50 590,28 16,40

725 120,83 46,00 625,00 17,36 68,00 930,56 25,85 43,00 583,33 16,20

750 125,00 46,00 625,00 17,36 67,00 916,67 25,46 42,50 576,39 16,01775 129,17 45,50 618,06 17,17 66,00 902,78 25,08 42,00 569,44 15,82

800 133,33 45,50 618,06 17,17 65,00 888,89 24,69 41,50 444,56 12,35


14/16


- 14 -

ETAT DENSE

T(kg) T/S(Kg/cm) N(Kg) N/S(kg/cm)

660,71 18,3530556 10800 300

383,93 10,6647222 3600 100

848,22 23,5616667 7200 200

etat lache

T(kg) T/S(Kg/cm) N(kg) N/S(Kg/cm)

848,22 23,5616667 10800 300

446,43 12,4008333 3600 100

812,5 22,5694444 7200 200

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5000 10000 15000

T(kg)

N(kg)

T=f(N)

T=f(N)

Linear (T=f(N))

300

400

500

600

700

800

900

1000

T(Kg)

T=f(N)

T=f(N)

Li (T f(N))


15/16


- 15 -

etat intact

T(Kg) T/S(Kg/cm) N(Kg) N/S(Kg/cm)

659,73 18,3258333 10800 300

937,5 26,0416667 7200 200

625 17,3611111 3600 100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

T(Kg)

N(Kg)

T=f(N)

T=f(N)

Linear (T=f(N))


16/16


- 16 -

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cisaillement finalllllllll (2)