Version du 2 avril 2015

UNIVERSITÉDE MONCTONFaculté d’ingénierieGCIV 3420 Mécanique des sols

Exigences pour les laboratoires de GCIV 3420

La rédaction du rapport

Un rapport géotechnique doit s’écrire suivant les usages d’un bon rapport technique, incluant la citation de toutes les références employées. N'employez pas la première personne (je, moi, nous, notre, on, etc) dans un rapport technique. N’écrivez pas : « J’ai trouvé que […] » ou « Nous avons trouvé […] » ou encore « On a trouvé […] ». Utilisez plutôt : « Il a été trouvé que […]». Écrivez en bon français en respectant l’orthographe. Dans le doute, consultez un dictionnaire. Employez une bonne structure de phrase, cohérente. Écrivez tout votre texte au présent. Pour améliorer la qualité de votre rapport technique, essayez de :

1. Rédiger le rapport et de le relire un ou deux jours plus tard (une période de refroidissement). Un rapport bien rédigé sera mieux reçu par un client qu’un document difficile à lire ou à comprendre. Cela soulignera aussi qu’il s’agit d’un rapport fait avec sérieux.

2. Passer un dictionnaire pour vérifier l’orthographe du texte. 3. Réfléchir sur quoi vous rédigez et soyez brefs. Identifiez ce qui doit être rapporté en faisant

une liste. Quelques bonnes phrases bien dites vont plus loin qu’un texte pauvre qui dit rien ! 4. Consultez un texte sur la rédaction technique. Il en existe plusieurs à la bibliothèque.

Dans un environnement commercial, le rapport est le record de l’information pertinente au projet. Il documente pour le client l’envergure de l’étude, à la fois pour l’usage de la conception et l’autorisation d’un paiement. Une grande attention doit être portée à sa préparation car il sera scruté par ses paires et peut servir d’évidence dans le cas d’une poursuite légale contre l’ingénieur géotechnicien.

Préparation des figures La figure permet de synthétiser les résultats d’un laboratoire et en permet l’analyse, l’interprétation et l’appréciation. Analyse et interprétation font référence au comportement de l’essai, du matériau, etc. Appréciation souligne plutôt la qualité de l’essai. Est-ce un test fiable ?

Toujours inclure vos points de mesures (Figure 1) et ne jamais extrapoler vos courbes au-delà des points. Ceci permet au lecteur d’évaluer votre interprétation des données tracées. Tracez toujours des courbes lissées (à moins qu’autrement spécifié).

Avant de préparer un graphe, il faut déterminer quelle information le graphe doit présenter, et que devrait-il chercher à démontrer. Est-ce quantitatif (numérique) ou qualitatif (relatif) ? Comment d’autres ont rapporté les mêmes types de données (consultez votre manuel de cours par exemple). Est-ce l’ordonnée ou l’abscisse qui contrôle mieux le graphe ? Notez que :

0

5

10

15

20

25

30

0 0.1 0.2 0.3

Y a

rial 8

pts

(un

ités)

X arial 8 pts (unités)

Argile Codiac CLSilt-argileux MH

Figure 1. Présentation de données à l’aide d’un graphe.

Version du 2 avril 2015 Page 2

1. Un graphe à la bonne échelle permet d’extraire des données plus précises.

2. Pour réduire la dispersion des données, réduisez l’échelle du graphe. Utilisez ce type de graphe lorsque la courbe sert à représenter la moyenne ou la tendance des valeurs.

3. Dans le cas d’un diagramme de relation linéaire x à y (Figure 2), tracez la droite de régression (moindres carrés) et indiquez son équation et son coefficient de détermination (R2).

Si un graphe sert à calculer un paramètre (comme un module), identifiez les valeurs nécessaires au calcul du paramètre dans le graphe et donnez le détail du calcul dans le graphe ou le texte.

Questions à répondre et éléments d’information devant faire partie de votre rapport de laboratoire

Titre du Rapport Éléments à inclure et développer Description visuelle des sols

Une description géotechnique détaillée des sols conforme à la norme ASTM D2488.

Les résultats des essais applicables sous forme tabulée. Essais d’identification et classification

Classifiez les sols selon les systèmes USCS et AASHTO. Si on prévoit utiliser ce matériau comme :

sol d’infrastructure routière ; dans un barrage en terre; comme sol de fondation pour supporter un édifice. Commenter en fonction : 1. d’une évaluation globale du matériau; 2. du risque de dommages causés par le gel ; 3. des propriétés géotechniques significatives et 4. du matériel de compactage approprié. Préparer un tableau de synthèse.

Essai de compaction :

Évaluez l’optimum de la courbe de compactage, le degré de saturation à l’optimum.

Graphique : Tracez la courbe de compactage avec la ligne de

saturation à 100 % (Zero void line). Sur le même graphique, tracez votre estimation de la

ligne des optimums (justifiez votre réponse dans le rapport).

Identifiez le côté humide et le côté sec.

y = -0.4868x + 3.2863R² = 0.9659

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 2 4

Y a

rial 8

pts

(un

ités)

X arial 8 pts (unités)

Figure 2. Données y fonction de x.

Version du 2 avril 2015 Page 3

Titre du Rapport Éléments à inclure et développer Essai de perméabilité :

Graphiques : Essai à charge constante :

Graphe de Q vs i (au moins 3 mesures) Essai à charge variable :

Graphe de log h vs t (au moins 3 mesures) Comparez k mesurée avec les valeurs typiques d’un sol

similaire. Estimez la valeur de k pour ce sol à l’aide de méthodes

approximatives (exemple : Hazen). Comparez la mesure de k avec les valeurs estimées et commentez (courbe granulométrique sur site Web http://www.umoncton.ca/chiassonp/cours/sols/chiffriers/Granulo_ottawa.xls ).

Calculez la masse volumique sèche (d) et l’indice des vides (e) dans les conditions du sable testé.

Essai de consolidation à l’œdomètre

Déterminer : La courbe expérimentale de l’indice des vides en fonction de

la contrainte effective Les paramètres de compressibilité du sol La contrainte de surconsolidation (ou de préconsolidation) Le degré de surconsolidation ou de préconsolidation

(supposé un dépôt de sol homogène partant de la surface avec une surface libre à la surface du sol)

Les indices Cr et Cc in situ Les coefficients de consolidation pour une contrainte

effective inférieure et pour une supérieure à la contrainte de préconsolidation

L’indice C Essai de cisaillement direct sur sable :

Poursuivre cet essai jusqu’à atteindre 20 % de déformation horizontale (20 % du diamètre de la boîte).

Identifiez clairement l’objectif de cet essai. Déterminez l’angle de frottement du sol. Déterminer le changement de volume pendant l’essai

(contraction ou dilatation). Quelle est la teneur en eau du sable ? Est-il sec ? Est-ce que le cisaillement du sable suit le comportement d’un

sable dense ou lâche ?

Version du 2 avril 2015 Page 4

Titre du Rapport Éléments à inclure et développer Essai de compression simple et scissomètre de laboratoire sur une argile :

Compression simple : Mesurez avant l’essai :

la teneur en eau, la masse du cylindre testé. Calculez sa masse volumique (), sa masse

volumique sèche (d), son degré de saturation (Sr) Mesurez après l’essai :

La teneur en eau le long du plan de rupture Calculez la masse volumique sèche correspondant à

cette teneur en eau. Indiquez la région de prélèvement de l’argile, la

profondeur. Évaluez la contrainte effective en place qui agissait originalement sur l’échantillon.

À partir de l’éprouvette cisaillée, mesurez l’angle du plan de rupture par rapport à l’horizontale.

Déterminez la résistance au pic et la résistance ultime (à grande déformation).

À l’aide de la résistance au pic, évaluez ’ en posant une hypothèse réaliste pour la cohésion (c’). Indice : s’agit-il d’une argile NC ou OC ? Pourquoi ?

Scissomètre Évaluez la teneur en eau avant l’essai Déterminez la résistance au pic et à grande déformation

angulaire (20 % de déformation angulaire 18o). Déterminez la résistance après-remaniement (après 25

rotations des pâles dans l’argile, attendre 10 minutes et mesurer à nouveau la résistance au scissomètre).

Est-ce une argile sensible ? Qu’elle serait l’ordre de l’indice de liquidité de cette argile ?

Dans le rapport, inclure le qualificatif de consistance pour les deux essais.

Version du 2 avril 2015 Page 5

Titre du Rapport Éléments à inclure et développer Essai de compression triaxiale (UU) :

IMPORTANT : Mesurez la pression interstitielle u pendant l’essai en plus des autres paramètres et variables.

Mesurez l’angle du plan de rupture sur l’éprouvette cisaillé (à la fin de l’essai). Estimez l’angle de frottement à l’aide du plan de rupture observé.

À l’aide des graphiques du déviateur de contrainte (1-3) en fonction de la déformation ainsi que pour la pression interstitielle u, évaluez s’il s’agit du comportement typique d’une argile NC ou OC. Tirez les conclusions appropriées.

Graphiques : (1-3) vs (1’/3’) vs q=(1-3)/2 en fonction de p’= (1’+3’)/2 pendant

l’essai (ce graphique définit le cheminement de contrainte effective pendant l’essai). Sur le même graphique, tracez le cheminement de contrainte totale. Référence : Holtz et al.(1991), section 10.6.

Selon le comportement du graphique (1-3) vs , déduire si l’argile suit le comportement d’une argile NC ou OC.

Évaluez l’angle de frottement effectif à l’aide du cercle de Mohr approprié. Supposez des valeurs de c’ plausibles (minimum et maximum).

Déterminez la résistance au cisaillement non drainée (cu) de cette argile (analyse u=0).

Paul Chiasson, PhD, ing. Professeur de génie civil