TASSEMENT

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1

DFORMABILIT DES SOLS. TASSEMENTS.

CONSOLIDATION


CONSOLIDATION

Lamplitude des dplacements du sol dpend de nombreux facteurs :

la nature du sol,

les conditions de drainage,

le temps,

la charge applique,

la gomtrie de la couche dformable,

etc.

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CONSOLIDATION

la composante verticale du dplacement tassement

les composantes horizontales dplacements horizontaux

Caractristiques du chargement

+ La loi de comportement du sol

En gnral, les dplacements des particules dun sol charg sont tridimensionnels :

Calcul des dplacements en chaque point

dun massif de sol

Dformabilit des sols

On peut distinguer:

Zone sous la charge : dformation volumique

Zone externe : dformation est dviatorique (distorsion sans changement significatif de volume).

Sous une charge superficielle

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Au voisinage dune excavation

Les champs de contraintes correspondent :

Une distorsion du sol dans les talus

Un gonflement de nature volumique sous le fond de lexcavation


Dans une pente naturelle

En labsence de tout chargement ou dchargement, le sol est soumis par la pesanteur

un champ de contraintes dviatoriques qui tend le

dformer de faon progressive, sans changement

de volume significatif

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Problmatique

Une distinction des zones des dformation : zones dformations volumiques

zones dformations dviatoriques,

Une diffrenciation des dformations par leur dure : dformations instantanes (sables et graviers)

dformations visqueuses (argiles),

Des dformations volumiques diffres par la faible permabilit du sol (sols fins peu permables : argiles, tourbes, limons).

Coexistence de descriptions diffrentes de la dformabilit des sols

et de mthodes de calcul diffrentes pour les tassements.

Hypothse

Surface du massif de sol est horizontale

+

Charges appliques sont verticales

Dformations verticales prpondrante

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Qu'est-ce qu'un tassement ?

Charge applique la surface du sol est peu prs uniforme

+ Dimensions de la zone charge grandes par rapport lpaisseur de la couche

compressible (rapport L/e> 2 ou 3)

Dformations du sol au milieu de la zone charge sont uniquement verticales

Consquences des tassements sur les

structures

Types de tassements

Uniformes

- affectent peu la structure

- problmes de raccordement

remblai ouvrage d'art canalisation btiment

Diffrentiels

- peuvent entraner des dsordres importants

-structure hyperstatique

tassement entre 2 appuis

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A quoi sont dus les tassements ?

Phnomne de compressibilit des sols diminution de volume

La compressibilit rsulte de :

la dformation des grains de sol

la compression de l'air et de l'eau contenus dans les vides

l'expulsion de l'eau contenue dans les vides

la compression du squelette solide




la dformation des grains de sol

la compression de l'air et de l'eau contenus dans les vides

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la dformation des grains de sol ngligeable

la compression de l'air et de l'eau contenus dans les vides ngligeable

instantane






instantane

l'expulsion de l'eau contenue dans les vides eau chasse des vides : tassement consolidation primaire

Remarque : importance du temps et de la permabilit des sols

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instantane

l'expulsion de l'eau contenue dans les vides eau chasse des vides : tassement consolidation primaire

Remarque : importance du temps et de la permabilit des sols

la compression du squelette solide rarrangement des particules consolidation secondaire

Composantes du tassement

Tassement total (St)

St = Si + Sp + Ss tassement immdiat

tassement de consolidation primaire

tassement de consolidation secondaire

Variation progressive du volume en fonction du

temps d'une couche de sol satur sous l'action

d'une contrainte constante

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Mthode d'obtention des tassements

lois de

comportement charges tassements

appliques

contraintes sur les

particules solides

+ dformations

somme des

dformations


Si les lois de comportement taient connues

lois de


appliques

contraintes sur les

particules solides

+ dformations

somme des

dformations

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Si les lois de comportement taient connues

lois de


appliques

contraintes sur les

particules solides

+ dformations

somme des

dformations

Principe de calcul du tassement total

calcul du tassement partir des

contraintes dtermines en (a)

(a) charges charges appliques contraintes la profondeur o

on veut calculer le tassement

(b) dformations tude exprimentale

du sol

Prise en compte du temps de tassement : consolidation

Dmarche

Calcul des contraintes

1- Contraintes dans les sols

2- Calcul des contraintes dues aux surcharges

Calcul du tassement total

3- Compressibilit des sols

4- Calcul du tassement mthode des couches

Calcul du temps de consolidation

5- Thorie de la consolidation de Terzaghi et Frohlich

6- Dure des tassements

sans considrer l'volution du

tassement dans le temps

fonction de la permabilit du sol

- sols fins

- sols pulvrulents

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Contraintes dans les sols

Comment se rpartissent les contraintes dans un sol,

sachant que ce dernier est multiphasique ?

Sol global - milieu continu, sans distinction entre les phases solide et liquide

- compltement satur les contraintes exerces en un

point sur une facette donne contraintes

totales

Phases prises sparment - lois de comportement diffrentes

- rpartition des contraintes entre le solide et l'eau

squelette solide responsable

- des dformations

- de la rsistance au cisaillement

eau - incompressible

- aucune rsistance au cisaillement

Contrainte effective pression interstitielle Rpartition des contraintes

- Contraintes transmises dans le squelette des grains solides du sol:

contraintes effectives

- Les seules contraintes pouvant exister dans l'eau sont des pressions:

pression interstitielle

contrainte normale, sans cisaillement

Matrices de contraintes

- contraintes sur les grains solides - pression interstitielle

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Postulat de Terzaghi (autour de 1920)

contrainte normale totale

pression de l'eau

contrainte effective

responsable des tassements et

de la rsistance au cisaillement

Remarques :

- sol sec ' = - pas de mesure de '

Notion de contrainte

Contrainte effective pression interstitielle

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Adaptation au milieu granulaire

Partage des contraintes entre les 3 phases

=s+w+a

Contrainte effective pression interstitielle Notion de contrainte

Phase liquide:


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Phase gazeuse:


Postulat de Terzaghi (autour de 1920)

contrainte normale totale

pression de l'eau


responsable des tassements et

de la rsistance au cisaillement

Remarques : - sol sec ' = - pas de mesure de '


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Contraintes et pressions

deau dans les sols Pression interstitielle u:

sol homogne sec:

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Cas dun bicouche sec :

Cas dun bicouche sec :

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Sol immerg :

Sol immerg :

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Cas dun coulement vertical

Au point A : hA

hA= H + D

Au point B : hB

Au point X : h

coulement vertical

Au point A Au point X

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coulement vertical

coulement vertical ascendant: hA < h et i > 0

Gradient critique :

im> icr

Boulance Renard

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Contrainte relle principe de superposition

Principe de superposition

Dans le domaine lastique linaire, l'effet produit par l'action

simultane de plusieurs forces est gal la somme de ceux

produits par chacune des forces agissant sparment

z = v0 + z Contrainte la

profondeur z

Contrainte due au

poids des terres

Contraintes dues

aux surcharges

Contrainte naturelle ou gostatique

Contrainte naturelle v0:

H......dz 0v

H

0

0v

Contrainte dans le sol avant tout chargement supplmentaire Poids des terres

Sol homogne surface horizontale

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Sol stratifi surface horizontale

i

n

1i

i0vz h


Sol inond surface horizontale


pression interstitielle

contrainte totale

z indpendant de hw

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Contrainte due aux surcharges : z

la thorie de l'lasticit

Dtermination des surcharges

Cas particulier : surface uniformment charge Sol soumis un chargement uniforme q sur une surface importante

Pour le calcul de z

- le sol est un milieu semi-infini

- le sol est lastique et non pesant

Transmission directe

des contraintes

Dissipation des

contraintes

avec la profondeur

z = q z q

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Charge totale sur

unit de longueur

Pour les semelles filantes, on utilise souvent

le terme "Charge linaire ou linique".

Comment la dterminer?

Mthode 2 pour 1

(Mthode simplifie)

- mthode la plus simple

- valeur approximative des contraintes

tga

z21

1q

ztg2a

aqz

diffusion uniforme des contraintes avec la profondeur limite par des droites faisant une pente 2:1 (vertical:horizontal)

mme charge totale

mais sur une surface plus grande

Distribution simplifie

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sol naturel: d = 1680

kg/m3

P = 1400 kN

remblai compact

d = 2040 kg/m3

2 m

semelle 3m4m

pas d'eau

1 m

Mthode 2 pour 1

(Mthode simplifie)

sol naturel

P = 1400 kN

pas d'eau

remblai

compact 2 m 1 m

x3

h3 = z

z

zzP

z

43

h2

x2

x1

h1

Mthode 2 pour 1

(Mthode simplifie)

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25

2/52

22/5

2

22

2/5

2

2

2

52

3

2/5

2

22

3

12

3

12

3

12

3

12

3

z

rz

Q

z

rz

Q

z

rz

zQ

z

rz

zQz

2/5

22

1

2/3

z

rz

Qz

Bz Nz

Q2

NB

Charge concentre : Q

relation de Boussinesq

2/32

2

12

1

z

rz

Qz

wz Nz

Q2

Nw

Solution de

Westergaard


relation de Westergaard

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Solution de

Westergaard

Solution de

Boussineq

Hypothse de la thorie de Westergaard:

sol varv (entreml de couches trs minces) sol parfaitement rigide et dformation unidimensionnelle dans la direction

vertical ( = 0)

une charge ponctuelle


Rpartition des contraintes

Distribution suivant des plans horizontaux

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Bulbe de contraintes


2

2

22

2

222

3

2

2

22

3

222

3

1

2

1

2

1

22

z

rz

P

z

rz

Pz

z

rz

Pz

zr

Pzz

22

1

/2

z

rz

Pz

Bz Nz

Q2

NB

charge linaire ou linique

P o P = charge linaire, force/longueur , kN/m

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Charge linaire uniforme rpartie sur une longueur infinie

La solution est due Flamant

Charge uniforme rpartie sur une bande de longueur infinie et de largeur finie

En se basant sur la solution de Flamant, on obtient

lexpression :

3z cosR

q2

2

2sin2sinq 1221z

A

5

2zdAcos

z2

q3

Charge uniformment rpartie Soit q lintensit de la charge rpartie. La solution est base sur la solution de Boussinesq :

La contrainte dpend de laire A de rpartition de la charge q.

0

3

z cos1q

Cas de surface circulaire

Cas de bande rectangulaire

z = q I(m,n)

o

m = a/z ; n = b/z

Charge triangulaire rpartie sur une bande rectangulaire de longueur limite

On calcule la contrainte au droit de lun des coins par facteur dinfluence :

z = q I(L/z, B/z)

2 2 2 2 2 2 1/ 2

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 2 ( 1) ( 2) 2 ( 1)[ arctan ]

4 1 ( 1) 1z o

mn m n m n mn m nq

m n m n m n m n m n

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Charge triangulaire rpartie sur une bande rectangulaire de longueur infinie

Lanalyse est base sur la solution de Flamant

2212zzba

babza

b

q0

1221

0z xb

b

q

Nous pouvons utiliser une abaque base

sur le facteur dinfluence :

z = q0 I(m, n)

Charge triangulaire symtrique rpartie sur une bande rectangulaire de longueur infinie

Charge rpartie : q

Principe de calcul:

Intgration de d(z ) - formule de Boussinesq

- principe de superposition

- diffrentes distributions de charges

- milieux semi-infinis et non pesants

Cas usuels de chargement (fondations, remblais) - formules pour les cas simples

- Abaques

Calcul

z cartement par rapport la zone

charge

forme et dimension de la surcharge

z contrainte sur une facette horizontale q charge verticale uniformment rpartie

I coefficient d'influence (

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30

Calcul de la contrainte due une charge

uniforme rpartie sur une surface circulaire

q.Jz

232

z

r1

11J

Calcul de la contrainte due une charge uniforme rpartie sur une

surface circulaire

100

q.I 0z

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31

Calcul de la contrainte sous le coin d'une surface rectangulaire

qIz

Charge en remblai de longueur infinie

Abaque d'sterberg

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Charge triangulaire de longueur b (talus)

Abaque de Fadum

Compressibilit: Sols pulvrulents

Matriau granulaire soumis une compression unidimensionnelle Courbe contraintes / dformations (sable en compression):

- dformation indice des vides

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- dbut de chargement dformations importantes

- par la suite ralentissement (dformation des grains)

- cycle de dcharge comportement non rversible

- importance de l'indice de densit

minmax

maxD

ee

eeI

faible : sol lche compressible

lev : sol serr trs peu compressible

e = f () - rotation du systme d'axes

Matriau granulaire soumis une compression unidimensionnelle Compression en fonction du temps

atteinte rapidement

vacuation rapide de l'eau

Compressibilit

Tassement instantan

- seulement due la compression du

squelette solide

- au moment de l'application des charges

- souvent pendant la construction

- identique sur sol sec, humide ou satur

Les dformations sont dues : Un r-enchevtrement des grains qui provoque une diminution de lindice des vides (cas des contraintes usuellement rencontres en gotechnique)

Une dformation des grains eux-mmes sous laction des forces qui sexercent leurs points de contact (cas de sollicitations extrmes trs rarement rencontres en pratique)

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Compressibilit: Sols fins

Tassement des sols fins Diffrent car l'eau s'vacue moins vite

- application d'une surcharge : transmission l'eau

- vacuation de l'eau : transmission au grains solides

Approche phnomnologique : analogie du ressort Modle de Kelvin

consolidation primaire

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L'oedomtre

Lessai oedomtrique reproduit les conditions de dformation des sols dans le cas dun massif surface horizontale charg par une pression uniforme et o le sol ne peut se dplacer que

verticalement.

Le principe de loedomtre a t invent au dbut du XXe sicle et cet appareil fait partie de lquipement de tous les laboratoires de mcanique des sols.

Description de l'appareillage

Loedomtre, utilis pour raliser les essais de compressibilit dformation horizontale nulle, comporte deux parties :

une cellule contenant lprouvette de sol ;

un systme de mise en charge.

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Extraire de la couche un chantillon aussi "intact" que possible L'chantillon pour essai a une hauteur de 12 ou 24 mm et 7 cm de Saturer l'chantillon afin d'liminer l'influence des forces capillaires Mise en charge par paliers

Stabilisation chaque palier Lectures de deformation toutes les ,, 1, 2, 4, 8, 15, 30min, 1, 2, 4, 8 et 24h Croissance gomtrique des charges : 0,056 ; 0,2 ; 0,4 ; 0,8 ; 1,6 ; 3,2 ; 6,4 ; 12 (en 105 Pa).

Maintien de charge constante

Cellules

Oedomtriques

Procdure d'essai

application d'une contrainte verticale uniforme sur l'chantillon

mesure du tassement correspondant au cours du temps

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L'essai oedomtrique fournit deux types de courbes

Essai rpt pour plusieurs

contraintes croissantes sur le

mme chantillon

Courbe de compressibilit tassement en fonction de la

contrainte applique

Courbe de consolidation tassement de l'chantillon

en fonction du temps pour

une contrainte constante

Courbe de compressibilit

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Calcul des tassements de consolidation

ctee1

VV ts

ee1

HH

e1

HV

0

0

0

0s

00

ve1

e

H

H

0

0

He1

eHS

0

S

s

s

v

s

v

sv

v

t

t

0 e1

e

VV

VV

VV

VV

V

V

V

H

H

Courbe de compressibilit

Etat initial connu: e0 et H0

On mesure le tassement final (en gnral 24h aprs I 'application de la charge) Hi

On calcule : ei

Obtention de la courbe:

e = f (log)

0

i

0

i

e1

e

H

H

i0i eee

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Pression de prconsolidation 'p

Entre A et B faible tassement contraintes auxquelles le sol a dj t soumis un moment ou un autre de son histoire gologique, le sol a t soumis une pression 'p (exemple : poids des terres)

Entre B et C forte compressibilit le sol ne peut pas supporter plus que 'p sans se dformer de faon importante le sol est soumis des contraintes suprieures toutes celles qu'il a dj connues courbe vierge de compressibilit

Caractristiques de la compressibilit

Les sols sont donc des matriaux mmoire

Dtermination de 'p:

Construction graphique de Casagrande

1/ A point courbure minimal.

2/ Tracer:

la droite horizontale AH,

la tangente AT au dbut de la courbe de compression vierge

la bissectrice AB' de langle HT

3/ prolonger la portion rectiligne de la zone de compression vierge jusqu son intersection en B avec la bissectrice AB'.

B 'p

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40

10W.009.0C LC

'loge

CC

incompressible Cc < 0,02

trs peu compressible 0,02 < Cc < 0,05

peu compressible 0,05 < Cc < 0,10

moyennement compressible 0,10 < Cc < 0,20

assez fortement compressible 0,20 < Cc < 0,30

trs compressible 0,30 < Cc < 0,50

extrmement compressible 0,50 < Cc

Sables

Kaolinites

Illites

Montmorillonites

Relation empirique (SKEMPTON) : pour les argiles normalement consolide

Indice de compression (Cc ): pente de la courbe vierge de compressibilit

27.0

12log

43.151.1C

'log'log

eeC

C

12

12C

Cc : grandeur caractristique pour un sol donn

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41

Indice de gonflement (Cs)

pente d'un cycle de dchargement-rechargement

'loge

CS

Cest le rapport de laccroissement de charge la

diminution relative de lchantillon Oediomtrique

(signe car h < 0 quand ' > 0).

'

'1log

'.

C

e1

e

e1'

H

H

'E

H

H.E'

C

0oed

oed

Module oedomtrique (Eoed)

relie les dformations aux contraintes

- non constant

- dpend de l'tat de contrainte initiale considre ' et de l'intervalle de contrainte '

Ordre de grandeur : Sables 100 3 000 bars Argiles molles 1 10 bars

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42

Coefficient de compressibilit :

v

v

ea

'

Coefficient de consolidation :

w

oedv

kEC

'

Coefficient de changement de volume :

01 e

am vv

Application d'une surcharge au sol

tassement suivant courbe vierge

Classification des sols selon la compressibilit Prlvement d'un chantillon de sol une profondeur donne - contrainte effective laquelle tait soumis le sol : 'v0 - essai oedomtrique : 'p

Sol normalement consolid Si v0 'p le sol est normalement consolid (NC)

Dans le pass

ce sol a tass uniquement sous son propre poids

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43

Sol surconsolid Si v0 < 'p le sol est surconsolid (SC)

un moment antrieur de son histoire

ce sol a t soumis une contrainte

suprieure au poids des terres actuel

Ex : rosion, excavation, changement de

niveau de la nappe phratique

Sol sous-consolid Si v0 > 'p le sol est sous-consolid

Ex : remblai rcent, mal compact

Consolidation primaire non termine

le sol n'a pas encore t soumis une

contrainte aussi leve que 'v0 (poids des terres actuel)

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Intrt de la classification

- fondations sur sol surconsolid

faibles tassements,

voire ngligeables v0 + <

- fondations sur sol normalement consolid

toute surcharge entrane un tassement,

dpendant de cc

- sol sous-consolid

inconstructibles sans traitement particulier

dformations mme sans surcharge

Calcul du tassement

Mthode oedomtrique

Sol normalement consolid

'loge

CC

'

'1log

'log)''log(

0

0v

c

e1

e

H

H

'

'1log.Ce

0v0

c0

'

'1log.

e1

C.HH

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45

Sol surconsolid v0 < 'p

logp logv0 log (v + ) logp

p

0v

0

c0

0v

p

0

S0

'

''log.

e1

C.H

'

'log.

e1

C.HH

0

Mthode des couches

sol dcoup en n couches de hauteur Hi calcul du tassement de chacune des couches - 1 essai oedomtrique par couche

- CC et p par couche

- v0 et par couche

n

1i

iHs

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Mthode des couches

A noter :

1. Si des couches dargile et de sables cohabitent, les tassements des sables sont ngligs, seul le tassement des argiles tant pris en compte,

2. Si une couche dpasse 1 m dpaisseur on la dcoupe en autant de couche que ncessaire (pour avoir moins de 1 mtre),

3. On remplace le plus souvent E' par l'indice de compression Cc.

Calcul prcdent tassement total d'un sol fin

- surpressions interstitielles vacues

- surcharges reprises par les grains solides

Thorie de la consolidation

Utilisation de la thorie de Terzaghi et Frohlich

Pour un sol trs fin quelques mois plusieurs annes

- o en est la consolidation primaire ?

- combien de temps pour avoir le tassement total ?

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47

Description du problme

- couche compressible d'paisseur constante 2h

- entre 2 couches de matriaux permables (sable ou gravier)

- surcharge uniformment rpartie

Hypothses

1- tude de la consolidation primaire

2- sol de la couche compressible homogne

3- (grains + fluide) incompressible

4- sol satur

5- loi de Darcy applicable

6- k constant sur 2h

7- squelette lasticit linaire (Eoed constant)

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48

H2

0

H2

0 oedoed

t

H2

0 oed

H2

0 oed

H2

0

tt

oed

t

dz)t,z(uE

1dz

E

1s

dzE

)t,zudz

E

t,z'dss

dzE

t,z'ds

dzt,zE

1s

H2

0oed

H2

0oed

t dz)t,z(uE

1ss

+

quation de la consolidation

Modle analogique de consolidation

d'un massif de sol

10/03/2015

49

Modle analogique de consolidation

d'un massif de sol

Degr de consolidation moyen d'une couche compressible

tassement de la couche au temps t

tassement final de la couche

surpression interstitielle au temps t

surpression interstitielle initiale

iu

u1(%)U

S

S(%)U t

Plus l'eau s'vacue

Plus les grains solides reprennent la surcharge '

Plus le tassement progresse

le tassement est fonction de la diminution de la surpression interstitielle

- l'instant initial (t=0) u = ui U = 0 - la fin de la consolidation u = 0 U = 1

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50

h2

dz)t,z('

h2

dz)t,z(u

1)t(U

h2

0

h2

0

h2.E

dz.E

soed

h2

0oed

h2

dz)t,z(u

1u

u1(%)U

h2

0

i

La dtermination de la fonction u = u(z,t), permet de construire les isochrones

- aire sous isochrone ti - surpression interstitielle en un point z, au temps t

- aire sous isochrone initiale (t=0)

- surpression interstitielle initiale (=)

u(z, t) isochrones

quation de la diffusion

Il suffit de dterminer u(z,t) pour trouver le degr de consolidation

2

2

vz

uc

t

u

h2

dz)t,z(u

1(%)U

h2

0

la faon dont se rpartie la surpression

interstitielle sur la couche

compressible en fonction du temps

u(z,t) peut tre reprsent par l'quation de la diffusion de l'eau ou de la chaleur

cv : coefficient de consolidation verticale

s/mE.kc 2w

oedv

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Solution de lquation de Terzaghi

u(0,t) =0 u(2h,t) = 0

Si t=0 u= ui=

)T(f)Z(f.)t,z(u 21

Conditions limites:

surpressions interstitielles nulles

aux frontires de la couche

Rsolution d'une quation diffrentielle du second degr solution partir d'une srie de Fourier

Solution de l'quation:

Z et T sont des paramtres

sans dimension

Paramtres sans dimension

Z : paramtre gomtrique

T : facteur temps

t..d

E.kt.

d

cT

w

2

oed

2

vv

4

Tnexp.

n

1.

81U v

22

2

Retour au degr de consolidation

cv : coefficient de consolidation

d : distance de drainage

T : temps

en remplaant u(z, t) on obtient :

U ne dpend que de TV

indpendant des caractristiques gomtriques (h) ou mcaniques

(k, Eoed ) du problme

ces caractristiques ne sont utilises que pour le calcul de Tv

h2

dz)t,z(u

1(%)U

h2

0

U=f(TV)

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U=f(TV) fonction indpendante et unique

61

3

v

3

v

5.0T

TU

RetationdeBrinch-Hansen:

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Degr de consolidation pour un point

dans une couche doublement draine

Dure des tassements

t.h

cT

2

dr

vv

v

v

2

dr T.c

ht

partir de Tv

cv : coefficient de consolidation

hdr : hauteur de drainage

t : temps

Pour U donn Tv par U= f (Tv)

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Application:

H = 1 m

cv = 2 x 10-8 m2/s

U = 50% Tv = 0,197

t = 114 jours

U = 100% Tv 2 t = 1157 jours

(3 ans et 2 mois)

U = 50% t = 28 jours

U = 100% t = 289 jours

drainage par 2 faces

temps divis par 4

v

v

2

dr T.c

ht

Dtermination de cv l'oedomtre mthode de Casagrande

v

v

2

dr T.c

ht

50

2

drv

t

h.197.0c

Application de la relation pour un degr de consolidation U de 50%

Tv = 0.197 (pour U=50%) hdr = hauteur de drainage (demi paisseur de l'chantillon dans l'oedomtre)

t = t50 = temps ncessaire pour atteindre 50% de la consolidation primaire

Dterminer le temps correspondant un degr de consolidation de 50 %

sur la courbe de consolidation reprsente en fonction du logarithme du temps

t 50

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55

Dtermination de t50

Dterminer le temps correspondant un degr de consolidation de 90 % sur

la courbe de consolidation reprsente en fonction de la racine carre du temps.

Dtermination de cv l'oedomtre mthode de Taylor

tracer D1 // partie linaire

tracer D2 passant par sc de pente 1,15 fois plus faible.

D2 courbe de tassement t90

90

2

drv

t

h.848.0c

t 90

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Ordre de grandeur de cv

Consolidation

sol compos de plusieurs couches

2

i vi

i

2

i

i

ve

c

h

h

c

Couche quivalente unique homogne d'paisseur ht

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Rduction du temps de consolidation

Acclration de la consolidation

Deux principales mthodes

Mthode des drains

Mthode des surcharges

Mthode des drains

v

v

2

dr T.c

ht

w

oedv

E.kc

pour diminuer t, il faut augmenter cv

donc augmenter k

favoriser la drainage de la couche compressible

Principe - forages verticaux permables qui traversent la couche compressible

- trame rgulire

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Uv Ur

t.h

cT

dr2

vv t.

D

cT

2

rr

Thorie de la consolidation de Terzaghi gnralise en 3D

1 U = (1 Uv).(1 Ur)

- Consolidation verticale - Consolidation radiale

D = 1.05 L D = 1.13 L

cr = coefficient de consolidation radiale

D = diamtre de la zone d'influence du drain

t.D

cT

2

rv

v

h

v

r

k

k

c

c

consolidation radiale

Ur

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Excution des drains

Ralisation dun drain de sable:

a/ par forage la tarire me creuse

b/ Mise en uvre des drains mches

Mthode des surcharges

ajout de charge sur le sol n'affecte pas la relation U = f (Tv) P0 : charge de service de l'ouvrage construire sa courbe de consolidation

Procd : avant construction, appliquer une surcharge provisoire P1 sa courbe de consolidation pour obtenir s(P0) appliquer P1 pendant t1

puis enlever la surcharge en pratique, P1 est laisse moins longtemps (t2 < t1)

obtention de su (s - su sans dommage pour l'ouvrage)

tassement final sous P0

P1 > P0

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Consolidation secondaire

Fluage du squelette minral solide

Dispositions constructives

tassements admissibles

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61

Recommandations du 4me congrs international

de mcanique des sols (Londres 1956)

Principales mthodes de tassement

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63



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64

La frontire entre mthode oedomtrique ou pressiomtrique nest pas toujours trs prcise (diversit des sols, rigidit ou non de la fondation, effet de bords pour les charges tendue).

Le choix dune mthode ou de lautre relve le plus souvent de lexprience. Le paramtre critre est dterminant.


A noter :

Documents

TASSEMENT