Cours Labo Partie 6 - Les Sols

8/13/2019 Cours Labo Partie 6 - Les Sols

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a v o i r s T e c h n o l o g i q u e s A s s o c i s

LES SOLSPARTIE

SOMMAIRE

Laboratoire

GENIE

I!IL

CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DESSOLS :.....

CLASSIFICATION DES SOLS SELON LANORME NF P 11-300 OU G.T.R. :..ANALYSE GRANULOMETRIQUE DUN SOL:LIMITES DATTERBERG A LA COUPELLEET AU ROULEAU :.......

LIMITES DATTERBERG AU CONE DEPENETRATION :.......

VALEUR DE BLEU DE METHYLENE DUNSOL :

ESSAI PROCTOR :...ESSAIS C.B.R. :...

COEFFICIENT DE FRAGMENTABILITE DESMATERIAUX ROCHEUX :MASSE VOLUMIQUE APPARENTE DUNSOL EN PLACE :......ANALYSE MECANIQUE DES SOLS :..ESSAI DE CISAILLEMENT A LA BOITE :

P !" 111

P !" 11#P !" 1$3

P !" 1$%

P !" 131

P !" 133P !" 13&P !" 13'

P !" 1#3

P !" 1#&P !" 1#%P !" 1#'

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Lyce Pierre Caraminot 19300 EGLETONS B.T.S. TRAVAUXPUBLICS


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A R A T " R I T I # $ E P % & I # $ E' E O L

1. GNRALITS

1.1. Utilisation du sol :

Le sol constitue le matriau de base utilis en gnie civil. Il sert de :

* Support pour les ouvrages : toutes les structures ralises transmettent leurscharges au sol de fondation par l'intermdiaire de fondations superficielles ouprofondes.

* Matriau de onstru tion : exploit en carrires ou dragu en rivire, il entre dansla fabrication des btons ( granulats , est utilis pour la fondation des chausses, laralisation de barrages, de digues, de remblais, etc...

1.!. "#inition d$un sol :

U) *+, "* +)* / 2 ) ! ! ) ", 4" ! /)* 5/) 6 2+ 7 )8 " * 2 * 2 4"* /+)* 5 )/9 "* , ! "* ( trituration ou agitationsous l'eau... .

Le sol est un matriau meuble, poreux, non homogne situ ! proximit de la surface dela terre.

"n distinguera les sols des roches #ui peuvent $tre dfinies comme des agglomrats degrains minraux lis par des forces de cohsion fortes et permanentes.

!. %&NSTITUANTS "$UN S&L

%n sol est en gnral constitu de & phases :

* une p'ase solide dont les grains solides, dans leur arrangement naturel constituent les#uelette,

* une p'ase li(uide ( eau ,* une p'ase ga)euse ( en gnral de l'air .!.1. P'ase solide :

Les grains solides proviennent de l'altration de la roche mre. es grains ont desdimensions suprieures ! $ .

Les particules les plus fines ( 4 ; $ sont issues d'une dsagrgation mcani#ue de laroche mre puis, aprs dissolution sous l'action de l'eau, sont le rsultat d'une altrationchimi#ue.

es grains constituent l'lment fondamental de l'anal se des sols. Leur taille, leurforme, leur enchevtrement sont capitals pour le comportement du sol, et ne dpendentpas des conditions extrieures.

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D )+5/) /+)* 4+2 "* ") ," ," ! +**/" $ 55 ; 4 ; $0 55 ! 7/"

4 ? $0 55 /,,+ 6

!.!. P'ase li(uide :L'eau existe sous diffrentes formes dans les sols :

* *au de onstitution : elle fait partie du rseau cristallin et est difficilementdpla)able,* *au lie : elle est maintenue ! la surface des grains par des forces d'attractions

molculaires. paisseur mo enne: 1 @ & 5. e phnomne n'est important #uepour les grains fins,* *au apillaire : retenue par les pores du sol par les forces de capillarit,* *au li+re : cette eau remplit l'espace rest libre des pores et interstices. lles'coule dans le sol et obit aux lois de l'h drauli#ue.

!.,. P'ase ga)euse :Lors#ue le sol n'est pas satur, la phase ga+euse est constitue par un mlanged'air, de vapeur d'eau et ventuellement de ga+ provenant de la dcomposition dematires organi#ues.

,. PARAM-TR*S " INISSANT L$*TAT "$UN S&LLes paramtres permettent de #uantifier les diffrentes phases ( solide, li#uide, ga+euse entrant dans la composition d'un sol.

5 **" + ," V 7+, 5" + ,* 5 **" 4"* ! /)* *+,/4"* V * 7+, 5" 4"* ! /)* *+,/4"*

5 **" 4" , " V 7+, 5" 4" , "V 7+, 5" 4" , 2 *" ! " *"

V+, 5" 4"* 7/4"* : V 7 V VV+, 5" 4" , ) /,,+) 4" *+, : V V* V V V* V7

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0

*

V

V

V*

V7V

GA

LIQUIDE

SOLIDE


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,.1. Masses volu/i(ues 0 ou sp i#i(ues : masse volumi#ue apparente du sol : V masse volumi#ue du sol sec : 4 * V masse volumi#ue du solide : * * V*

e poids spcifi#ue est sensiblement constant #uel #ue soit la nature des minraux

inclus dans le sol : * $% JN 53,.!. Para/2tres sans unit :

teneur en eau : * ( exprim- en indice des vides : " V7 V*

porosit : ) V7 V degr de saturation : S V V7 ( exprim en

,.,. Relations entre les di##rentes valeurs:D


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tourbe 2,2


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S" /,* " ") * : 0=1 : 1euil en dessous du#uel on peut considrer #ue le sol est insensible !

l'eau. e critre doit cependant $tre complt par la vrification du tamisat !0 5 #ui doit $tre 1$ . 0=$ : 1euil au4dessus du#uel apparaCt ! coup sDr la sensibilit ! l'eau. 1=& : 1euil distinguant les sols sablo4limoneux des sols sablo4argileux. $=& : 1euil distinguant les sols limoneux peu plasti#ues des sols limoneux de

plasticit mo enne. : 1euil distinguant les sols limoneux des sols argileux. : 1euil distinguant les sols argileux des sols trs argileux.

1.!. Para/2tres de o/porte/ent / ani(ue :

L'introduction dans la classification de ces paramtres rsulte du fait #ue des sols denature comparable peuvent se comporter de manire relativement diffrente sousl'action des sollicitations subies au cours de leur mise en oeuvre.

Les paramtres de comportement mcani#ue ! prendre en compte dans la classificationdes sols sont la valeur LOS ANGELESLA, et la valeur MICRO DEVAL en prsenced'eau MDE, ou la valeur de < / >/,/ 4"* * >,"* FS pour les sols sableux

S" /,* " ") * : #& pour les valeurs LA et MDE. 0pour les valeurs FS.

1.,. Para/2tres d$tat :

Il s'agit des paramtres #ui ne sont pas propres au sol, mais fonction de l'environnementdans le#uel il se trouve.

Bour les sols meubles sensibles ! l'eau, le seul paramtre d'tat considr dans laclassification est l$tat '9dri(ue : son importance est capitale vis4!4vis de tous lesproblmes de remblai et de couche de forme.

1.3.1. D/


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1.3.$. P 5 "* /,/* * 2+ /*" , 4 /9 " :

"n peut utiliser l'un ou l'autre des trois paramtres suivants :

* La position de la teneur en eau naturelle ( ) de la fraction 0 $0 du sol parrapport ! l' O2 /5 5 P + + N+ 5 , ( +2) exprime par le rapport :

)-------+2)

* La position de la teneur en eau naturelle ( ) par rapport aux ,/5/ "*4 A " >" ! ( , et 2 #ui s'exprime par l'indice de consistance ( I

, - )

I ------------ , - 2

* L'indice portant immdiat ( IPI #ui exprime la valeur du 2+/) +))"5")CBR mesure sans surcharges ni immersion sur une prouvette de solcompact ! l'nergie P + + N+ 5 ,.

S" /,* " ") * :Ils sont dtaills dans les tableaux de la classification des sols figurant auparagraphe suivant.

!. TA L*AU; "* %LASSI I%ATI&N "*S S&LS

Les tableaux ci4aprs, extraits de la norme NF P 11-300, dfinissent la classification dessols rpartis entre < classes :

C, **" A : sols fins, C, **" B : sols sableux et graveleux avec fines, C, **" C : sols comportant des fines et des gros lments,

C, **" D : sols insensibles ! l'eau.

NORMES CONSULTER :NF P 11 - 300 : lassification des matriaux utilisables dans le construction des remblais etdes couches de forme d'infrastructures routires.

NF P '# - 0&1 " 0&$ : D " 5/) /+) 4"* ,/5/ "* 4 A " >" !NF P '# - 0 : D " 5/) /+) 4" , 7 ," 4" >," 4" 5 , )" 4 ) *+, 2 , "** / @, ".NF P '# - 0% : I)4/ " CBR I55 4/ = I)4/ " P+ ) I55 4/ = " ...

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NF P '# - 0'3 : E** / P + + )+ 5 , - E** / P + + 5+4/


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lasse A Tableau 1 - %lassi#i ation des sols #inslassement selon la nature lassement selon lEtat h dri#ue

Baramtres denature

Bremier niveau declassification

lasseBaramtres de

nature@euxime niveaude classification

1ous classe fonction dela nature Baramtres dEtat

1ousclasse

fonction delEtat

A1 IBI (* & ou 0 n 2,9= 0 "BF A2 thVBS $=& (* Limons peu plasti#ues, loess, & G IBI (* ; ou 2,2 0 n G 2,9= 0 "BF A2 h

ou silts alluvionnaires, sables fins; G IBI 9= ou ,> 0 "BF 0 n G 2,2 0 "BF

A2 m

Ip 29 peu pollus, arnes peu ,8 0 "BF 0 n G ,> 0 "BF A2 s

plasti#ues... 0 n G ,8 0 "BF A2 ts

@max = mm IBI (* 9 ou I c (* ,> ou 0 n 2,& 0 "BF A9 th

et A 1$ ; I 2 $&(* A$ 9 G IBI (* = ou ,> Ic (* G 2, = ou 2,2 0 "BF 0 n G 2,&0 "BF

A9 h

Hamisat ! ou 1ables fins argileux, limons, = G IBI 2= ou 2, = G I c 2,9 ou ,> 0 "BF 0 n G 2,2 0 "BF A9 m

; m &= 1ols fins 9,= G 3J1 ? argiles et marnes peu plasti#ues 2,9 G I c 2,< ou ,8 0 "BF 0 n G ,> 0 "BF A9 sarnes... Ic 2,& ou 0 n G ,8 0 "BF A9 ts

IBI (* 2 ou I c (* ,; ou 0 n 2,< 0 "BF A& th

$& ; I2 #0 (* A3 2 G IBI (* & ou ,; Ic (* G 2 ou 2,9 0 "BF 0 n G 2,< 0 "BF A& hou Argiles et argiles marneuses, & G IBI 2 ou 2 G I c 2,2= ou ,> 0 "BF 0 n G 2,9 0 "BF A& m

? G 3J1 ; limons trs plasti#ues... 2,2= G I c 2,& ou ,8 0 "BF 0 n G ,> 0 "BF A& s

Ic 2,& ou 0 n G ,8 0 "BF A& ts A< th

I2 ? #0 (* A# 3aleurs seuils des paramtres dEtat, A < hou Argiles et argiles marneuses, ! dfinir ! lEappui dEune tude spcifi#ue A < m

3J1 ; trs plasti#ues... A< s(* Baramtres dont le choix est ! privilgier

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lasse B Tableau 2 - %lassi#i ation des sols sa+leu< ou graveleu 0 "BF J 9 sK1 ? J 92 s

K1 ? J 99 s

0 n G ,= 0 "BF J 9 ts K1 ? J 92 tsK1 ? J 99 ts

tamisat ! ; m 29tamisat ! 9 mm 8

B3 Matriaux gnralement insensibles ! lEeau LA


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lasse B (suite Tableau 2 - %lassi#i ation des sols sa+leu< ou graveleu 0 "BF J < s LA


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lasse C Tableau 3 - %lassi#i ation des sols o/portant des #ines et des gros l/entslassement selon la nature

Baramtres denature

Bremier niveau declassification

lasseBaramtres de nature@euxime niveau de

classification

1ous classe fonctionde la nature

lassement selon lEtat h dri#ue et le comportement

Matriaux anguleuxcomportant une fraction7>?7 // 0 @ 0 etmatriaux rouls.La fraction 7>?7 est unsol de classe A

C1A/ Argiles ! silex, boulis,

moraines, alluvionsgrossires...

Le sous4classement, en fonction de lEtat h dri#ue et ducomportement des sols de cette classe, sEtablit en considrantcelui de leur fraction 7>?7 // #ui peut $tre un sol de la classe Aou de la classe B* 2er exemple : un sol dsign C1A$ est un sol #ui est :

soit entirement roul, soit entirement ou partiellement anguleuxP sa fraction 7>?7

@max = mmet tamisat !; m 29

ou

C

1olscomportant

des fines et

Matriaux anguleuxcomportant une fraction7>?7 // 0 @ 0 etmatriaux rouls.La fraction 7>?7 est unsol de classe B

C1B/ Argiles ! silex, argiles !

meulire, boulis,moraines, alluvions

grossires...

reprsente plus de 0 @ 0 de la totalit du matriau.@ans les deux cas, sa fraction 7>?7 // appartient ! la classe A$avec un tat h dri#ue .

* 9me exemple : un sol dsign C1B#$5 est un sol #ui est : entirement ou partiellement anguleuxP sa fraction 7>?7 //

reprsente moins de 0 @ 0 de la totalit du matriau.si le tamisat !; m 29la 3J1 est

,2

des groslments

Matriaux anguleuxcomportant une fraction7>?7 // 0 @ 0 .La fraction 7>?7 est unsol de classe A

C$A/ Argiles ! silex, argiles !meulire, boulis, biefs

! silex...

La fraction 7>?7 // est un sol de la classe B#$ se trouvant dansun tat h dri#ue 5 .Les diffrents sous4classes composant la classe C sont :

Matriaux anguleuxcomportant une fraction7>?7 // 0 @ 0 .La fraction 7>?7 est unsol de classe B

C$B/ Argiles ! silex, argiles !meulire, boulis, biefs

! silex...

2 A22 A9

2 A&2 A," * )+2 /9 " 4" , **/


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* Matriaux pour les#uels la mesure de l' I2 est ! retenir comme base de classement. Bour les autresmatriaux on utilisera la VBS.** 2 : matriaux rouls et matriaux anguleux peu charpents ( 7= ? ! ;

9 : matriaux anguleux trs charpents ( 7= ? ! ;

A N A L & E G R A N $ L O ) E T R I # $ E ' . $ N O L

1 "* INITI&N

Il s'agit de dterminer la rpartition en poids des grains du sol suivant leuranal se granulomtri#ue.

"n distinguera les particules pouvant $tre spares par tamisage ( 4 ; 0=0 55et les particules fines pour les#uelles le tamisage est impossible. "n a alorsrecours ! l$essai de sdi/ento/trie .

!. ANAL S* GRANUL&MTRIBU*

L'essai s'effectue sur le matriau 5 le teneur en eau 5 la(uelle il se trouve ,afin d'viter un ris#ue de perte d'lments fins du matriau, etc...

Il faut prparer 9 chantillons :

L'un de masse M1 pour dterminer la masse sche de l'chantillonsoumis ! l'anal se granulomtri#ue,

L'autre de masse M pour effectuer cette anal se.!.1. "ter/ination de la /asse s2 'e de l$ 'antillon :

Bese de l'chantillon M1 , 1chage ! l'tuve, sur pla#ue chauffante ou au four,

Bese de l'chantillon sec : M1* La masse sche M* de l'chantillon soumis ! l'anal se granulomtri#ue

est calcule de la manire suivante :

M1*M* -------- M

M1!.!. Lavage de l$ 'antillon :

L'chantillon humide est vers sur un ou plusieurs tamis de dcharge,protgeant le tamis de lavage.

La maille du tamis de lavage correspond ! la plus petite maille de lacolonne utilise pour l'anal se granulomtri#ue, soit le tamis de 0.0 055.

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Lyce Pierre Caraminot 19300 EGLETONS !.T.". TR#$#%&'%!()*"


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"n lave le matriau, en veillant ! ce #ue l'eau ne dborde pas du tamisde lavage.

Le tamisat est en principe limin avec les eaux de lavage.

Le refus rcupr est sch: soit M*1 sa masse!.,. Ta/isage de l$ 'antillon :

3erser le matriau lav et sch dans la colonne de tamis. ette colonne estconstitue par l'emboCtement des tamis, en les classant de haut en bas dansl'ordre de mailles dcroissantes, et en aSoutant un fond plein et un couvercle.

Agiter manuellement ou mcani#uement cette colonne, puis reprendre un !un les tamis en adaptant un fond et un couvercle. Agiter cha#ue tamis.

3erser le tamisat recueilli sur le fond sur le tamis immdiatement infrieur.

!.3. Peses :

Beser le refus du tamis a ant la plus grande maille: soit R1 la masse de cerefus.

ASouter le refus obtenu sur le tamis immdiatement infrieur. 1oit R$ lamasse du refus cumul.

Boursuivre la m$me opration avec tous les tamis de la colonne pour obtenirles masses des diffrents refus cumuls

Beser le tamisat sur le fond . 1oit T) sa masse.

!.?. %al uls :

Les rsultats sont ports sur une feuille d'essai. Les masses des diffrents refus cumuls R/ sont rapportes ! la masse totale

de l'chantillon pour essai sec M*.

Les pourcentages de refus cumuls obtenus sont inscrits sur la feuille d'essai.

R/ ------- 100

M*

Les pourcentages de tamisats correspondants sont gaux ! :R/

100 - {------- 100}M*

!.C. Tra de la our+e granulo/tri(ue :Il suffit de porter les divers pourcentages des tamisats ou des diffrents refuscumuls sur une feuille semi4logarithmi#ue :

page 1$ RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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* ") >* /**" : les dimensions des mailles, chelle logarithmi#ue* ") + 4+)) " : les pourcentages sur une chelle arithmti#ue.

La our+e doit Dtre tra e de /ani2re ontinue et peut ne pas passer par tous les points

,. INT*RPR*TATI&N "*S %&UR *S

La forme de la courbe granulomtri#ue obtenue apporte les renseignementssuivants :

La dimension D du plus gros granulat, La plus ou moins grande proportion d'lments fins, la continuit ou la discontinuit de la granularit.

1oit D6

le diamtre correspondant au pourcentage 6 . "n dfinit :

* L'talement de la granulomtrie par le oe##i ient d$uni#or/it de EAF*N .

D 0C ------ D10

Bour C G 9 : granulomtrie uniformeBour C 9 : granulomtrie tale

* Le oe##i ient de our+ure

D30$C -------------- D10 D 0

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NORME A CONSULTERNF P '#-0& : 1ols : reconnaissances et essais 4 A) , *" ! ) ,+5 /9 " 4 ) *+, -M +4" 2 5/* !".




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1elon la forme de la courbe, on dira #ue la granulomtrie est :

granulomtrie tale granulomtrie serre

granulomtrie continue granulomtrie discontinue

granulomtrie bien gradue granulomtrie mal gradue

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L I ) I T E ' . AT T E R / E R G L AO $ P E L L E E T A $ R O $ L E A $

1. " INITI&NS

Le comportement d'un sol varie dans des proportions importantes en fonction desa teneur en eau.

Bour une valeur leve de la teneur en eau, le sol se comporte ! peu prscomme un li(uide P c'est de la boue: les forces de cohsion ne sont pas asse+importantes pour maintenir les particules en place.

Tuand la teneur en eau diminue, vient la phase plasti(ue P on peut encoremodeler la terre sans #u'elle s'effrite, elle conserve sa forme.

Buis on ne peut plus modeler la terre: elle se fendille au cours du travail: c'est laphase solide ."n peut encore subdiviser cette phase solide. Lors#ue la #uantit d'eaudemeure relativement importante, la pellicule d'eau #ui enveloppe les grainsrepousse ces grains et augmente le volume apparent P de sorte #ue, si l'onsche un tel sol, il aura retrait . Handis #ue, pour une teneur en eau encoreplus faible, l'eau ne repoussera plus les particules du sol, et le volume sec seragal au volume humide: ce sera la phase solide sans retrait .Les teneurs en eau #ui correspondent au passage de l'un ! l'autre de ces tats

sont respectivement : la ,/5/ " 4" ,/9 /4/ ,, la ,/5/ " 4" 2, * / / 2, la ,/5/ " 4" " / ,

"n appelle /)4/ " 4" 2, * / / la diffrence I2 , - 2. 'est l'tendue del'intervalle pendant le#uel on peut U travailler U le sol.

"n appelle /)4/ " 4" +)*/* ) " I le rapport ( , - I2= tant la teneuren eau du sol ! l'tat naturel.

P'ase solide P'ase plasti(ue P'ase li(uidesans retrait ave retrait

Indi e de plasti it I2 , - 2

0 2 , 100 S+, *" L/5/ " 4"

" /L/5/ " 4"2, * / /

L/5/ " 4",/9 /4/

" 2 "

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!. PRPARATI&N "* L$%EANTILL&N

"n utilise une 2W " de sol ne comportant #ue les lments fins #ui passent !travers le tamis de 0=# 55 .Il ne faut pas scher le sol avant de le tamiser: on modifierait le comportementde certaines particules.

"n opre par voie 'u/ide : Blacer le sol dans le tamis, sur un rcipient plus grand,

3erser doucement de l'eau, et laver au pinceau,

Laisser reposerP dcanter,

Laisser scher Sus#u'au point dsir, sans chauffer

,. LIMIT* "* LIBUI"IT

,.1. Matriel utilis :

K A22 "/, 4" CASAGRANDE

oupelle mtalli#ue ( calotte sphri#ue #ui tombe de 10 55 sur unsocle en bois de duret bien dtermine.K O /, @ /) "

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,.!. Mode opratoire :3.$.1. P 2 /+) 4" , ) /,,+) :

Amener, par tVtonnement, l'chantillon ! une teneur en eau lgrementsuprieure ! la limite de li#uidit.3.$.$. M/*" ") 2, " 4" , ) /,,+) :

partir la pVte ! la spatule, de fa)on homogne, dans la coupelle.

La pVte recouvre le fond de la coupelle sauf sur une partie 4 d'environ 3 5 . paisseur < au centre: 1& @ $0 55=pourtour sensiblement hori+ontal.

3.$.3. E** / :

Kaire une rainure dans l'axe de la coupelle en tenant l'outil sensiblementperpendiculaire ! cette coupelle,

Hourner la manivelle, $ + * 2 *" +)4". ompter le nombre de chocs Ntout en observant le fond de la rainure. Arr$ter lors#ue les lvres de la rainurese reSoignent sur une longueur de 1 5 environ.

1i le nombre de chocs est /)< /" @ 1&, laisser scher l'chantillon puisrecommencer l'essai,

1i le nombre est * 2 /" @ 3&, aSouter un peu d'eau ( bien mlanger , puisrecommencer l'essai,

1i 1& N 3&, dterminer la teneur en eau. Bour cela:* Brlever ! l'aide de la spatule un peu de pVte de cha#ue cQt des

lvres de la rainure,* Blacer ce prlvement dans une coupelle de masse M ,* Beser immdiatement, soit M ,* Borter ! l'tuve pour dessiccation complte ( ou sur pla#ue chauffante ,* Beser sec, soit M *.

M 4 M * M **" 4" , " -------------- -----------------------




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M * 4 M M **" * "

Bar dfinition, la li/ite de li(uidit , est la teneur en eau (ui orrespond 5la #er/eture de 1 / pour un no/+re de 'o s N gal 5 !? .Mais le nombre de chocs N aura rarement t $&. Il faut donc recommencer enfaisant varier la teneur en eau.

"n tracera alors la droite mo enne aSuste sur les couples de valeurs obtenus,! N - et on dduira , correspondant ! N $&.

3.$.#. C , ,* " * , * :

Les #uantits tant peu importantes, il est souhaitable d'obtenir le") /! 55" pour les peses de l'chantillon.

Bour le calcul des teneurs en eau: 1 /


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* dEun rcipient c lindri#ue rigide, intrieur ?? //= 'auteur ,? //.

page 13& RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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,. M&"* &P*RAT&IR*

,.1. Prparation du sol: Aprs chantillonnage du sol et homognisation, mettre ! imbiber une masse 5de matriau dans un rcipient dEeau pendant !3 ' . ( avec 5 ? 0=$ D .

ette masse doit permettre de recueillir au moins !77 g de particules solidesaprs tamisage au tamis de 377 / .%ne fois imbib, le matriau est tamis par voie humide au tamis de 377 / .LEeau de lavage et le tamisat sont recueillis dans un bac, puis dcants pendant1! ' . LEeau excdentaire est vapore ! une temprature infrieure ! ?7 H% .,.!. *ssai de pntration:

gler lEhori+ontalit du socle, Malaxer sur une surface lisse la totalit du tamisat prcdemment prpar afin

dEobtenir une pVte homogne et pres#ue fluide, emplir le rcipient avec une partie de cette pVte au mo en dEune spatule, en

prenant soin de ne pas emprisonner de bulles dEair. Araser afin dEobtenir unesurface lisse et plane,

Mettre en place le rcipient et aSuster la pointe du cQne 4 propre et lisse 4 aucentre. La pointe doit affleurer la surface du sol.

gler le dispositif de mesure, puis librer le cQne et le laisser sEenfoncer dansle sol pendant ?s 1s . Il se blo#ue automati#uement en fin de c cle.

Foter lEenfoncement, puis prlever un chantillon de sol dans la +one depntration du cQne. ette prise dEessai doit $tre place dans une coupelle demasse connue, pese immdiatement puis mise ! scher afin de dterminer sateneur en eau.

pter cette opration au moins 3 #ois avec des teneurs en eau diffrentes !cha#ue fois, de manire ! encadrer la valeur dEenfoncement de 1 // , tout entant situs dans lEintervalle de 1! // ! !? // .

3. *;PR*SSI&N "*S R*SULTATS

La limit de li#uidit , est la teneur en eau du matriau #ui correspondconventionnellement ! un enfoncement de 28 mm du cQne. lle est dtermine ! partir de

la droite mo enne aSuste sur les couples de valeurs mesures enfoncement 4 teneur eneau, et arrondie au nombre entier le plus proche.

?. INT*RPRTATI&N "*S RSULTATS

3oir cours intitul U %LASSI I%ATI&N "*S S&LS selon la nor/e N P 11 ,77 U

NORME A CONSULTERNF P '#-0&$-1 : 1ols : reconnaissance et essais - D " 5/) /+) 4"* ,/5/ "* 4 A " >" !partie 2 : Limite de li#uidit 4 Mthode du cQne de pntration.




29/49

! A L E $ R ' E / L E $ ' E ) E T % & L E N E' . $ N O L

1. " INITI&N

Les argiles contenues dans un sol ont la proprit de fixer le bleu de mth lneproportionnellement ! leur surface spcifi#ue.

L'essai consiste ! mesurer par dosage la #uantit de bleu de mth lne pouvant s'adsorbersur la prise d'essai. ette valeur est rapporte proportionnellement ! la fraction 0 &0 55 dusol considr.

!. APPAR*ILLAG* *T MATRI*L "$*SSAI

Agitateur ! ailettes tournant entre #00 " %00 5). @ispositif de dosage permettant d'inSecter des volumes de $= & " 10 53 Bapier filtre blanc avec teneur en cendre ; 0=01 . Jaguette de verre de 55 de diamtre cipient de 3=000 453 et de diamtre 1&& 55 1olution de bleu de mth lne de #ualit mdicinale ! 10 ! , Matriels courants : balance, tamis, chronomtre, etc

,. PRPARATI&N "* L$%EANTILL&N

1i le D5 6 du matriau est &0 55 , prlever une masse 5 de matriau ! sa teneur eneau naturelle telle #ue : 5 ? $00 D 5 6 ( 5 en grammes, D5 6 en millimtres .

1i le D5 6 du matriau est ? &0 55 ,prlever 10 J! de sa fraction 0 &0 55.1i le D5 6 de l'chantillon prlev est & 55 :

* 1parer par tamisage et si ncessaire par lavage la fraction 0 & 55 contenuedans cet chantillon.

* @terminer la proportion pondrale C de la fraction 0 & 55 sche contenue dansle matriau ( ou dans sa fraction 0 &0 55 lors#ue D5 6 ? &0 55 . etteproportion peut4$tre lue sur la courbe granulomtri#ue du matriau.

Nomogniser la fraction 0 & 55 ainsi spare et prparer trois prises d'essaisensiblement gales et de l'ordre de:

* 30 ! 0 ! dans le cas de sol trs argileux ! argileux,* 0 ! 1$0 ! dans le cas de sol mo ennement ! peu argileux.

Introduire la 1re prise d'essai de masse 5 1 dans le rcipient de 3=000 453 et aSouter&00 53 d'eau dminralise. Blacer le rcipient sous l'agitateur et le faire tournerpendant au minimum & 5) @ %00 5).

La 2 prise de masse 5 $ sert ! dterminer la teneur en eau de chacune des prisesd'essai.

page 13% RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



30/49

La 3 prise est conserve dans un rcipient hermti#ue pour renouveler l'essai siincessaire.

3. M&"* &PRAT&IR*

La prise d'essai tant imbibe:

* Mettre l'agitation ! #00 5) pendant toute la dure de l'essai.* A l'aide du dispositif de dosage, introduire dans la suspension & ! 10 5 3 desolution de bleu.

* Au bout de 1 5/). , prlever ! l'aide de la baguette une goutte de suspension et ladposer sur le papier filtre.

* Le test est dit positif si, dans la +one humide, apparaCt autour du dpQt central uneaurole bleu claire. Il est dit ngatif si l'aurole est incolore.

* InSecter successivement des doses de & ! 10 5 3 Sus#u'! ce #ue le test deviennepositif.

* A partir de ce moment, effectuer des tests toutes les /inutes sans aSout desolution.

* 1i l'aurole disparaCt avant la & 5/). , procder ! de nouvelles inSections de $ ! &5 3, cha#ue addition tant suivie d'essais effectus de minute en minute

* L'essai est termin lors#ue le test reste positif pendant & 5/) . Foter le volume totalV de solution ncessaire pour atteindre l'adsorption totale.

?. %AL%ULS *T *;PR*SSI&N "*S RSULTATS

Les grandeurs mesures au cours de l'essai sont :5 1 : Masse humide de l'chantillon constituant la premire prise d'essai ( engrammes 5 $ : Masse humide de l'chantillon servant au calcul de la teneur en eau ( engrammes 5 3 : Masse sche de l'chantillon 5 $ ( en grammes V : 3olume de la solution de bleu de mth lne utilis ( en centimtres cubes

La valeur au bleu du matriau test est:

VBS B 50 C 100

avec B W masse de bleu introduite W V 0=01C W Broportion de la fraction 0 & 555 0 W masse sche de la prise d'essai W 5 1 1 W teneur en eau de l'chantillon W ( 5 $ 4 5 3 75 3

C. INT*RPRTATI&N "*S RSULTATS

3oir cours intitul U %LASSI I%ATI&N "*S S&LS selon la nor/e N P 11 ,77 U




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F" M A "F1%LH

NF P '#-0 : 1ols : reconnaissance et essais - D " 5/) /+) 4" , 7 ," 4" >," 4"5 , )" 4 ) *+, 2 , "** / @ , "

E A I P R O T O R

1. UT "* L$*SSAI

Il s'agit de dterminer la ")" ") " +2 /5 ," conduisant ! une


32/49

11 =& 55

page 1#0 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



33/49

!.!. "AM*

9 dames sont utilises en fonction de l'intensit de compactage dsir :

* la 4 5" P.N . pour l'essai PROCTOR NORMAL* la 4 5" P.M . pour l'essai PROCTOR MODIFIE

T 2" 55 M **" ! H " 4" "55

P.N. &0 $#'0 30&

P.M. &0 #&3& #&%

,. PR*PARATI&N "* L$*%EANTILL&N

,.1. BUANTIT* A PR*L*J*R

lle dpend du moule utilis.

La courbe tant dfinie par au moins & @ 2+/) *, il faudra prlever unminimum de:

* pour le /oule PR&%T&R : 1& J! 4" *+,* pour le /oule %. .R . : 33 J! 4" *+,

Le matriaux doit $tre soigneusement prlev, et amen ! une teneur en eauinfrieure ! +2 .

n principe, le premier essai doit se faire ! une teneur d'environ # .L'chantillon est ensuite fractionn en C parts, cha#ue part tant malaxe demanire ! obtenir des chantillons parfaitement homognes.,.!. %E&I; "U M&UL*

Il dpend de la grosseur des plus gros grains du sol, c'est ! dire D.S/ D & 55 (et seulement dans ce cas , 5+ ," PROCTOR mais

5+ ," C.B.R . conseill.S/ & ; D $0 55 , utiliser le 5+ ," C.B.R . onserver le sol intact,

avec tous ses constituants.S/ D ? $0 55 , tamiser ! 20 mm et peser le refus

* 1i "< * 30 = effectuer l'essai dans le 5+ ," C.B.R. sansle refus ( chantillon cr$t ! 20 mm et appli#uer unecorrection sur les valeurs trouves,

* 1i "< * ? 30 , l'essai B " H" ne peut $tre fait.

page 1#1 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



34/49


35/49

Bour avoir un deuxime point, augmenter la teneur en eau de ! 8= etrecommencer les m$mes oprations.

Aprs avoir report un nombre de points significatifs, tracer le courbe et endduire +2 et 4+2

C. N&M R* "$*SSAIS A *;*%UT*R

La masse volumi#ue sche maximale est atteinte lors#ue la variation de lamasse de sol humide est nettement infrieure ! la #uantit d'eau aSoute.

Il faut donc effectuer au moins deux essais aprs avoir dtermin cette valeur.

. PR*S*NTATI&N *T *;PL&ITATI&N "*S R*SULTATS

Brsenter les rsultats et les calculs sur une feuille selon le modle donn.

Hracer la courbe obtenue ! l'aide des valeurs et dterminer +2 et 4+2 .

n prati#ue, il faut mettre en oeuvre la totalit des remblais ! une teneur en eaugale ! +2 et .compacter Sus#u'! ce #ue la masse volumi#ue apparente soit4+2 . Bour cela, contrQler fr#uemment le teneur en eau des remblais #uiarrivent sur chantier.

F" M A "F1%LH

NF P '#-0'3 : 1ols : reconnaissance et essais - D " 5/) /+) 4"* < ") "* 4"+52 !" 4 ) 5 / - E** / P + + )+ 5 , - E** / P + + 5+4/


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E A I - / - R -

1. " INITI&NS

Les essais .J. . permettent, selon le processus utilis, la dtermination :

* de l'Indice J aprs immersion ( I. CBR immersion

* de l'Indice J immdiat ( I. CBR immdiat

* de l'Indice Bortant Immdiat ( IPI

d'un sol ou d'un matriau utilis dans la construction des ouvrages en terre oudes assises de chausses.

La mthode J donne une valuation de la portance, c'est4!4dire de l'aptitudedes matriaux ! supporter les charges

L'indice recherch est un nombre sans dimension exprimant le rapport entre lespressions produisant un enfoncement donn dans le matriau tudi d'une partet dans le matriau t pe d'autre part.

!. APPAR*ILLAG*

!.1. Matriel de on#e tion des prouvettes

Il comprend :* le moule J , les dames et le matriel de compactage Broctor

normal et modifi avec l'ensemble des accessoires ( rehausse, dis#ued'espacement, rgle ! araser,... ,

* le matriel d'usage courant : balance, bacs, tuve ou pla#uechauffante,...

!.!. Matriel de poinKonne/ent

Il comprend :

* une presse de compression de ?7 N minimum et de C7 // de

course,* cette presse doit $tre #uipe :

d'un poin)on c lindri#ue en acier de 1 =,? / ! de section et de!7 / de longueur,

d'un dispositif permettant la manoeuvre de la partie mobile de lapresse ! la vitesse de 1=! //>/in .

d'un dispositif d namomtri#ue permettant de mesurer lesefforts de poin)onnement.

page 1## RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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,. *;%UTI&N "* L$*SSAI

,.1. %on#e tion des prouvettes

"n choisit les diffrents ensembles de conditions d'tat du sol : masse volumi#uesche, teneur en eau, tat de saturation pour les#uels on veut raliser l'essai.

Brparer ?=? gde matriau lors#u'on recherche l' I.CBR /55 4/ ou l'IBI, et gpour l' I.CBR /55" */+).

ette #uantit de matriau est introduite dans le moule J et compacte selon lesconditions de l'essai Broctor.

Le moule est ensuite retourn et la pla#ue de base est mise sur l'autre face. Le dis#ued'espacement est extrait.

,.!. *


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3.$.3. D " 5/) /+) 4" , I.CBR /55" */+) :

Blacer un papier 4 filtre ! la surface puis disposer au 4 dessus le dis#ue degonflement et les surcharges comme indi#u prcdemment.

Kixer le trpied support de comparateur sur le bord suprieur du moule etpositionner le comparateur au centre du trpied.

Blacer l'ensemble dans le bac d'immersion de telle sorte #ue l'eau recouvre de 1 5! / l'prouvette. ffectuer la mise ! +ro du comparateur.

Aprs 3 Sours d'immersion, mesurer la hauteur de gonflement indi#ue par lecomparateur. Laisser goutter #uel#ues minutes et dposer le trpied, lecomparateur, les surcharges et le dis#ue de gonflement.

Blacer l'ensemble sur la presse, replacer les surcharges comme prcdemment etprocder au poin)onnement.

3. %AL%ULS *T RSULTATS

* eporter sur un graphe effort - dformation les valeurs de poin)onnementmesures pour les enfoncements prvus.

* 1i la courbe prsente une concavit vers le haut au dmarrage, il a lieu decorriger l'origine de l'chelle des enfoncements.

* alculer les valeurs suivantes :

*##ort de pntration 5 !=? // d$en#on e/ent 0 en N

1,=,?

*##ort de pntration 5 ? // d$en#on e/ent 0 en N

!7

page 1# RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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L$indi e re 'er ' est par onvention la plus grande de es deu!7 // ou 37>67//

page 1# RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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La prise dEessai doit $tre de ! g ( ! un lment prs . lle doit $tre conserve ! lEabri delEvaporation si lEessai de fragmentabilit nEest pas excut immdiatement aprs laprparation de la fraction 4 D.

?. *;%UTI&N "* L@*SSAI

Bour tracer la courbe initiale avec , points , tamiser la fraction 17>!7 //pralablement prpare au travers du tamis de 1C // , ( ou la fraction 37>67 // autravers du tamis de ?7 ou C, // puis peser et noter les refus ! ces tamis.

econstituer er rhomogniser la fraction 4 D aprs ce tamisage et lEintroduiredans le moule CBR . Les lments sont arrangs manuellement . La surfacesuprieure doit $tre aussi rgulire #ue possible.

LEensemble moule et prise dEessai est plac sur la machine Pro#tor , et on appli#ue! la surface de lEchantillon 177 oups de da/e Pro tor Nor/al distribusrgulirement.

Aprs pilonnage, procder au dmoulage et ! la dsagrgation manuelle deslments ventuellement agglutins, puis tamiser lEchantillon au travers des tamis

suivants:* 1= $= & et 10 55 lors#ue la fraction soumise ! lEessai est une fraction 10 $055* &= 10= $0 et #0 55 lors#ue la fraction soumise ! lEessai est une fraction#0 0 55

Brocder ! la pese des refus sur chacun des tamis.

C. %AL%ULS *T *;PR*SSI&N "*S RSULTATS

A partir des rsultats des peses des refus aux diffrents tamis dfinis

prcdemment, tablir les courbes granulomtri#ues de la fraction soumise ! lEessairespectivement avant et aprs pilonnage.

@terminer, sur ces courbes, les valeurs respectives du D10 du matriau avant etaprs pilonnage.

alculer le coefficient de fragmentabilit FR selon lEexpression: D10 7 ) 2/,+)) !"

FR -------------------------------D10 2 * 2/,+)) !"

. INT*RPRTATI&N "*S RSULTATS 3oir cours intitul U %LASSI I%ATI&N "*S S&LS selon la nor/e N P 11 ,77 U

NORME A CONSULTERNF P '#-0 : 1ols : reconnaissance et essais - C+"


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) A E ! O L $ ) I # $ E A P P A R E N T E' . $ N O L E N P L A E

1. " INITI&N

Il s'agit de dterminer la masse volumi#ue apparente d'un sol en place : avant foisonnementou aprs tassement selon les cas.

!. MATRI*L UTILIS* : L* "*NSIT&M*TR* A M*M RAN*

'est un c lindre dans le#uel coulisse un piston.

A sa base on adapte une membrane en caoutchouc ( donc dilatable . Le piston estactionn par un tube #ui le traverse, et #ui est termin par un bouchon purgeur et unepoigne.

%ne graduation ! vernier permet de mesurer avec prcision le dplacement du piston."i/ensions usuelles :

* 1urface de la section: 177 / ! ,

* 3ernier au 1>17 de /illi/2tre ,

* Brcision de 1 / , ,

* 1i la longueur est de ,7 / , on peut donc mesurer des volumes de , d/ , .

page 1&0 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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,. "R&UL*M*NT "* L$*SSAI

,.1. Prparation de l$appareil :

Mettre la membrane en place: attention, elle est #ragileO Boser l'appareil sur la pla#ue de transport et le remplir d'eau,

liminer les bulles d'air par le bouchon purgeur.,.!. Prparation du terrain et /ise en pla e du densito/2tre :

Il est ncessaire de dresser le sol ! l'emplacement oX on dsire mesurer lamasse volumi#ue. Fe pas laisser de cailloux ou autres lments susceptiblesde percer la membrane.

Kixer solidement la pla#ue de rfrence du densitomtre sur le sol ! l'aidede chevillettes ou autres accessoires,

nlever l'appareil afin d'Qter la pla#ue de protection de la membrane.

,.,. Ralisation de l$essai : emettre l'appareil en place et appu er sur la poigne: la membrane vient

au contact de la surface du sol,

@s #ue la rsistance est nette, non lasti#ue si les bulles d'air ont bien tlimines, lire au vernier le volume de rfrence V1,

"ter l'appareil et creuser un trou dans le sol ! travers l'orifice de la pla#ue,

ecueillir avec le plus grand soin la totalit des lments ainsi extraits et lespeser dans l'tat oX ils se trouvent, c'est 4 ! 4 dire humides: soit M ,

eplacer l'appareil sur la pla#ue de rfrence et appu er sur la poigne: lamembrane vient remplir exactement la cavit : lire au vernier le volume V$,

,.3. %al uls et rsultats :

@terminer par schage sur pla#ue chauffante, ! l'tuve ou au four, lateneur en eau du sol extrait,

alculer le volume de la cavit : V WV$ 4 V1,

La masse volumi#ue apparente

humide est : M

---------- V

La masse volumi#ue apparente sche

est :

4 ----------

1

NORME A CONSULTERNF X 31-&0$ : Tualit des sols : M"* " 4" , 5 **" 7+, 5/9 " 22 ") " -D")*/ +5 " @ 5"5> )".

page 1&1 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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A N A L & E ) E A N I # $ E ' E O L

1. N&TI&NS *L*M*NTAIR*S "* M*%ANIBU* "*S S&LS

Les sols saturs sont constitus de deux phases: l$eau

les parti ules solideshacune de ses deux phases est incompressible sous les contraintes aux#uelles peuvent

$tre soumis les sols.

Le comportement mcani#ue des sols est donc li aux possibilits de dplacement desconstituants entre eux :

* circulation de l'eau entre les grains : per/a+ilit * dplacement des grains entre eux : tasse/ent= rupture.

1.1. La per/a+ilit :

lle caractrise la possibilit pour l'eau de circuler rapidement dans le sol. lle dpendde la dimension des espaces entre les grains : Blus le sol contient d'lments fins, plusl'coulement est difficile et la permabilit est alors faible.

1.!. La o/pressi+ilit :

lle caractrise la possibilit pour un sol de rduire le volume de son s#uelette solide.eci n'est possible #ue par rduction de l'espace interstitiel entre les grains, et donc

vacuation de l'eau #ui s' trouvait.

@eux aspects sont ! distinguer :

* l'intensit du tassement possible, dpendant essentiellement de la compacit

initiale du sol.* la vitesse ! la#uelle le tassement va se drouler, vitesse lie essentiellement ! lapermabilit du sol.

1.,. La rsistan e :

lle caractrise l'aptitude du sol ! supporter des charges sans se dformer de manireimportante.

La rupture d'un sol se produit par dislocation du s#uelette et non des grains eux4m$mes.@eux phnomnes s'opposent aux dplacements des grains :

* les actions de contact entre les grains ( #rotte/ent #ui sont fonction des chargesappli#ues.

* l'adhrence des grains entre eux ( o'sion #ui est due aux liaisons chimi#uescres par l'eau. e phnomne ne devient sensible #ue pour des sols contenant uneproportion importante due aux liaisons chimi#ues cres par l'eau. e phnomne nedevient sensible #ue pour des sols contenant une proportion importante d'lmentsfins.

"n dfinit donc la rsistance d'un sol par sa o'sion C et son angle de #rotte/ent #ui sont ses caractristi#ues intrins#ues.

page 1&$ RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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!. %&NS&LI"ATI&N : "RAINAG* *T RSISTAN%* "*S S&LS

La mise en charge d'un sol satur provo#ue immdiatement la mise en pression de l'eauinterstitielle. ette pression interstitielle $ U % dcroCt au fur et ! mesure de l'coulementde l'eau. Il se produit un transfert de la charge initialement reprise par l'eau ( pression Uvers la partie solide ( ontrainte e##e tive e phnomne peut $tre illustr par lemcanisme ci4dessous :

R*MARBU*S :La pression interstitielle revient ! son niveau d'origine #ui dpend de la profondeursous la nappe phrati#ue.

1elon la permabilit du sol, cette consolidation est plus ou moins longue.

1i on procde au chargement et ! l'essai d'un sol sans laisser le temps ncessaire !la consolidation, et sans permettre ! l'eau de circuler pendant l'essai ( essai non

onsolid non drain : essai UU , la charge tant reprise par l'eau interstitielle,on ne mobilisera prati#uement aucun frottement et seule apparaCtra la o'sion 5

ourt ter/e. ( C .1i on procde ! un pr chargement suffisamment long ( onsolidation , mais sanalaisser ! l'eau la possibilit de circuler pendant l'essai ( non drain : essai CU , lessurpressions de l'eau interstitielle pendant la dformation du sol affaiblira le

#rotte/ent $ et modifiera la o'sion $ C %.1i on procde sur un chantillon consolid ! un essai suffisamment lent pour laisserles surpressions se dissiper ( essai CD , on obtient alors le maximum de#rotte/ent ( et la cohsion ! long terme ( C . es valeurs sont les valeursintrins#ues du sol.

Bour les sols grenus, le drainage et la consolidation sont #uasiment impossibles.

page 1&3 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



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E A I ' E I A I L L E ) E N T A L A/ O I T E

1. UT "* L$*SSAI

Il s'agit de dterminer les caractristi#ues mcani#ues d'un sol en procdant au cisaillementrectiligne d'un chantillon sous charge constante.

L'essai de cisaillement permet de tracer la courbe intrins#ue du sol tudi, et dedterminer son angle de frottement interne et sa cohsion C.

es valeurs servent entre autre ! dterminer la contrainte admissible par le sol dans le casde fondations superficielles et la pousse du sol sur un mur de soutnement.

!. PRIN%IP* "* L$*SSAI

L'chantillon de sol ! tudier est plac entre deux demi4boites #ui peuvent se dplacerhori+ontalement l'une par rapport ! l'autre.

%n piston permet d'exercer sur le sol une contrainte normale dtermine.

La demi4boite infrieure est entraCne hori+ontalement ! vitesse constante. La force totale decisaillement F est mesure ! l'aide d'un anneau d namomtri#ue fix ! la demi4boite suprieure.

%n comparateur mesure la dformation verticale de l'chantillon.L'chantillon subit donc un cisaillement direct et rectiligne suivant un plan impos sur le#uel onexerce une contrainte normale dtermine.

,. *;%UTI&N "* L$*SSAI

,.1. Saturation et onsolidation de l$prouvette :3.1.1. S+, 2 ,7 ,") - * >," " ! 7/"L'essai s'effectue sur le sable sec ou satur. @ans ce cas l!, raliser des essais

drains ( CD . page 1 RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR


Anneaud namomtri#ue

omparateur

TT

1ol

AvantE

AprsES '/a de la +oite de isaille/ent


47/49

3.1.$. S+, + ") - ,/5+) " !/,"

& Saturation onsolidation ' l'chantillon tant mis en place dans la boite de cisaillement,procder ! sa saturation sous la pression de consolidation choisie.

Bour cela, placer la boite sur le bVti, les deux demi4boites tant maintenues fixes l'une parrapport ! l'autre ! l'aide des goupilles.

Mettre les poids ncessaires pour obtenir la pression de consolidation dsire.

Mettre de l'eau dans la boite, placer la touche du comparateur sur le piston et noter letassement produit pendant le temps de consolidation.

Pression de re/ise en tat pour essai non onsolid et non drain 0 UU :@ans le but de remettre l'chantillon de sol dans un tat de contraintes voisin de celui dansle#uel il tait en place, appli#uer la m$me contrainte effective #ue celle #ue supportaitl'chantillon en place.

Pression de onsolidation 5 appli(uer 'Bour un essai consolid drain ou non drain ( CD ou CU , consolider < chantillons du sol! tudier sous < pressions diffrentes (en gnral de l'ordre de = 4 2 4 9 4 & 6Ba

Te/ps de onsolidation 'Il faut laisser l'prouvette sous la charge pendant 9< heures, afin #ue la pression interstitiellese soit dissipe.

%ne fois dcharge, l'chantillon doit $tre immdiatement soumis au cisaillement.

3. "R&UL*M*NT "* L$*SSAI

3.1. Mise en pla e de l$ 'antillon dans la +oite :Les deux demi4boites tant verrouilles, on place successivement :

* le fond de boite,* une pierre poreuse,* une pla#ue strie, les stries tant perpendiculaires au sens de cisaillement.(lespla#ues perfores permettent les essais drains, les pla#ues pleines sont utilisespour les essais non drains * l'chantillon de sol,* une pla#ue strie identi#ue ! la premire,* une pierre poreuse,* le piston.

3.!. Mise en pla e de la +oite sur la /a 'ine : Blacer l'trier de charge sur le piston de la boite,

Blacer le comparateur vertical et le mettre ! +ro, Monter l'anneau d namomtri#ue sur la machine, le relier ! la boite et compenser les Seux en

mettant l'anneau lgrement en traction et en ramenant lentement le comparateur de l'anneauau +ro,

Appli#uer sur l'prouvette la charge dsire, en principe :

* Bour un sol pulvrulent : 177 !77 ,77 Pa.* Bour un sol cohrent :

4 essai non consolid, non drain : ?7 177 !77 ,77 Pa4 essai consolid, drain ou non : appli#uer les m$mes pressions #ue pour laconsolidation de l'prouvette.

@solidariser les deux demi4boites en enlevant les goupilles,

Mettre en route ! la vitesse dsire.

page 1&& RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



48/49

3.,. Jitesse d$essai : 1ols pulvrulents : 1=& 55 5/) 1ols cohrents :

4 essais non drains, consolids ou non ( UU ou CU :1=& 55 5/)4 essai drain ( CD : vitesse la plus lente

3.3. Le tures : Lire, ! intervalles rguliers ( toutes les 1& *" +)4"* les indications du

comparateur de l'anneau, ventuellement du comparateur de dplacement hori+ontalet du comparateur vertical.

Arr$ter l'essai lors#ue la contrainte de cisaillement est devenue constante oulors#u'on a une dformation hori+ontale de 10 environ.

3.?. in de l$essai : nlever les poids du plateau de charge, @blo#uer l'anneau d namomtri#ue, nlever la boite du chariot et sortir l'prouvette de la boite, Mesurer le poids spcifi#ue final, @terminer la teneur en eau de l'chantillon, Fetto er soigneusement les pierres poreuses et la boite.

?. %AL%ULS *T RSULTATS

?.1. *##ort de isaille/ent :onvertir, si ncessaire, les lectures de l'anneau en 6F

?.!. "ter/ination de la sur#a e isaille :Bendant l'essai, la surface cisaille diminue proportionnellement au dplacement desdemi4boites. La section corrige A de l'prouvette ! l'instant est :

A , , - , avec , : longueur de l'prouvette ( ? cm

, V . avec V : 3itesse de cisaillement

?.,. %ontrainte de isaille/ent :

F ---- A

"n trace ensuite, pour cha#ue essai, les courbes de contraintes en fonction desdplacements et on dtermine la valeur de la contrainte de cisaillement maximale.

eporter ensuite cha#ue point sur un graphi#ue a ant pour abscisse la contraintenormale et pour ordonne la contrainte de cisaillement . Hracer la courbe intrins#uedu sol tudi.

?.3. %our+es intrins2(ues : page 1&

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR



49/49

&.#.1. C * 4 ) *+, 2 ,7 ,") :

Les points relatifs ! cha#uepression normale sont aligns etla droite #ui les Soint passe parl'origine. & points suffisent enprincipe avec une approximationconvenable.

&.#.$. C * 4"* *+,* + ") * :

(ssai non #onsolid - non drain

La courbe intrins#ue obtenue estune droite parallle ! l'axe descontraintes normales. lle estcaractrise par son ordonne !l'origine C .

(ssai #onsolid non drain

La courbe intrins#ue estapproximativement une droiteincline sur l'axe des contraintesnormales. "n la caractrise par

son ordonne ! l'origine C etpar son angle avec l'axe desabscisses

(ssai #onsolid drain

"n obtient galementapproximativement une droiteincline sur l'axe des contraintesnormales. lle fournit la cohsion

effective C et l'angle defrottement effectif .

NORME A CONSULTERNF P '#-0%1-1 : 1ols : reconnaissance et essais - E** / 4" /* /,,"5") " /,/!)" @ ,>+/ " - C/* /,,"5") 4/ " .

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Cours Labo Partie 6 - Les Sols