Rpport Final

GC 1

Rapport de TP de mécanique des sols

ncad nc adré ré pa parr : M. El Gonnouni M. El Fassi Fihri

 Réal  R éalis iséé par par : Barigo Housna Said Alami Soukaina Hassouna Marouane Benabdelkader Ahmed

RAPPORT DE TP DE MECANIQUE MECANIQUE DES SOLS

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SOMMAIRE

Essai œdométrique œdométrique ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………… …………………… 3 Limites d’ATTERBERG………………………………………………………………………………………. 7  Analyse Granulométrique Granulométrique par Tamisage à Sec………………………………………… Sec………………………………………………………. ……………. 13 Essai au bleu de méthylène …………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………. ………. 17 Essai de cisaillement ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………..19 …………………..19

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RAPPORT DE TP DE MECANIQUE MECANIQUE DES SOLS

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SOMMAIRE

Essai œdométrique œdométrique ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………… …………………… 3 Limites d’ATTERBERG………………………………………………………………………………………. 7  Analyse Granulométrique Granulométrique par Tamisage à Sec………………………………………… Sec………………………………………………………. ……………. 13 Essai au bleu de méthylène …………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………. ………. 17 Essai de cisaillement ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………..19 …………………..19

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RAPPORT DE TP DE MECANIQUE MECANIQUE DES SOLS

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1 Essai oedométrique oedométrique Introduction Lorsqu’un sol saturé est soumis à une charge, elle est encaissée par l’eau vu qu’il est incompressible par rapport au squelette solide du sol. L’eau devient donc en surcharge et il est chassé du sol, la charge est transmise donc à la phase solide du sol et cause des déformations. d éformations. Le but de l’essai oedomètrique est de déterminer les relations relations entre les charges appliquées et les déformations obtenues, après consolidation. Les résultats de cet essai conduisent au calcul des caractéristiques relatives à la compressibilité : E', C c , σp’.

Appareillage L'oedomètre est un appareil qui permet de charger verticalement un échantillon cylindrique de sol de faible épaisseur, d'axe vertical, fretté latéralement et drainé par ses deux bases .Un capteur de déplacement permet de suivre le tassement de l’échantillon.

Rappe ppel théo héoriq rique Le but de l’expérience est de déterminer trois caractéristiques essentielles relatives à la compress compressibili ibilité té : M o d u l e o ed e d o m é t r i q u e E  o ed 

Il est défini défini comme comme suit suit :

Où

est une augmentation de la contrainte

appliquée à l’échantillon,

est la

 variation de la hauteur de l’échantillon. I n d i ce c e d e c o m p r e s s i o n C  c

Il est défini défini comme comme suit suit :

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Où

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est la variation de l’indice de vide qui est déterminée à partir de la formule

suivante :

où

est l’indice de vide initial déterminé en calculant

le poids sec de l’échantillon après sa sortie de l’étuve. P r e s s io n d e p r é c o n s o l id a t i o n

La détermination de

sera faite à partir de la courbe oedométrique.

Mode opératoire • L’échantillon de notre étude a été préalablement saturé et a subi une pression de préconsolidation à l’aide du matériel du laboratoire. • Les chargements seront effectués de telle sorte que chargement soit égal au double du chargement précédent. • On note la valeur inscrite sur le comparateur au bout de 15s, 30s, 1min, 2min, 6min, 10min, et 15min. NB : Vu la contrainte du temps, la durée d’observation de la consolidation de l’échantillon est inférieure à la durée nécessaire pour une bonne consolidation.

Résultats expérimentaux Donnée initiaux Poids humide Poids volumique saturée Section de moule Poids sec Hauteur initiale Hauteur des pleins Indice des vides initiaux Teneur en eau initiale

-3

Ph

823,2 .10 N 26 2 19 ,6 cm -4 8,91.10 20 mm 17,5 mm 0,1460 14,60%

ɣs

S Ps h0 hP=Ps/ɣs.S e0=h0/hP-1 wi Charge 1Kg

Temps 15s 30s 1min 2min 6min 10min 15min

Tassement en 0,001 mm 34 35 36 38 41,8 45 48

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Charge 2Kg

Temps 15s 30s 1min 2min 6min 10min 15min

Tassement en 0,001 mm 62,7 64 65,3 67,2 71,4 74,2 76,8 Charge 4Kg

Temps 15s 30s 1min 2min 6min 10min 15min

Tassement en 0,001 mm 95 96,5 99 101,6 105,8 108,4 111 Charge 8Kg

Temps 15s 30s 1min 2min 6min 10min 15min

Tassement en 0,001 mm 134,7 136,2 138 140,2 145 147,5 150 Charge 16Kg

Temps 15s 30s 1min 2min 6min 10min 15min

Tassement en 0,001 mm 176 178 180 182,5 187,5 189,7 191,5

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Exploitation des résultats Ces mesures nous mènent aux résultats suivants : charge applicable (Kg) contrainte σ'v (KPa) tassement final (mm) log (σ'v) Δe indice des vides e

1 0,509 4,80E-05 2,70697011 2,75E-03 0,143

2 1,02 7,68E-05 3,00800011 4,40E-03 0,142

4 2,04 1,11E-04 3,3090301 6,36E-03 0,140

8 4,07 1,50E-04 3,6100601 8,60E-03 0,137

16 8,15 1,92E-04 3,91109009 1,10E-02 0,135

On traduit ce tableau dans le graphe suivant :

En exploitant le graphe on trouve :

NB : vue le nombre de points insuffisant et la durée de l’expérience (15min) il est impossible de déterminer .

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2 Limites d’ATTERBERG. But de l’essai : Les limites d’Atterberg sont des constantes physiques conventionnelles (teneur en eau pondérale) qui marquent le seuil entre : 

Le passage d’un sol de l’état liquide à l’état plastique (limite de liquidité W L).



Le passage de l’état plastique à l’état solide (limite de plasticité W P).



Le passage d’un état solide sans retrait à un état solide avec retrait.

Principe : Cette recherche des limites d’Atterberg comporte deux opérations : 



Recherche de la limite de liquidité W L à l’aide de l’appareil de Casagrande. C’est la teneur en eau du sol qui correspond à une fermeture sur un centimètre des lèvres de la rainure après 27 chocs à l’appareil de Casagrande. Recherche de la limite de plasticité W P par formation de rouleau de 3mm de diamètre. C’est la teneur en eau pour laquelle le sol commence de s’effriter lorsqu’on le transforme en rouleau de 3mm de diamètre.

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Détermination de la limite de liquidité : Appareillage spécifique :

Procédure de l’essai :  

 

Prélever 100g de sol sec passant au tamis de 0,4mm Humidifier à une teneur en eau élevée, jusqu’à obtention d’une pâte homogène. Placer 70g de la pâte sur la coupelle à l’aide de la spatule  A l’aide de l’outil à rainure, partager la pâte en deux.

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 

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La coupelle fixée, lui faire subir une série de chocs réguliers. Prélever deux échantillons de chaque côté des lèvres du sillon, les peser immédiatement.

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

Mettre dans l’étuve.



Travailler la pâte sur le marbre pour la sécher et recommencer l’essai jusqu’à l’obtention du nombre de coups recherché.

 Après l’essai de 33 coups, nous passons à l’essai de limite de plasticité, avec la même pâte.

Détermination de la limite de plasticité : Mode opératoire :  

 

Former une boulette avec la pâte La rouler à la main sur le marbre, jusqu’à la formation d’un rouleau de 3mm de diamètre La limite de plasticité est atteinte si le rouleau se fissure quand on le soulève. Prendre le rouleau, le mettre dans une boite de Piétri qu’on met dans l’étuve pour la mesure de la teneur en eau.

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Indice de plasticité :

Résultats : limites de liquidité

nombre de  coups  poids de la  tare  poids total  humide  poids total  sec  poids de l'eau  teneur en eau 

On a :

limites de plasticité  

1er  essai 

2ème  essai 

3ème  essai 

4ème  essai 

1er  essai 

2ème  essai 

3ème  essai 

4ème  essai 

16

25

30

33

7

7

7

7

7

7

7

7

21

20,5

20

23

24

19

20

33

19

18

17

19

21

17

18

26

2

2,5

3

4

3

2

2

7

17%

23%

30%

33%

21%

20%

18%

37%

la teneur en eau :

La limite de liquidité étant la teneur en eau après 27 coups. D’où :

Et la limite de plasticité est :

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3 Analyse Granulométrique par Tamisage à Sec Introduction: Les sols ont un aspect granulaire, les particules constitutives ayant des dimensions   variables, allant de quelques Cm au m. L'analyse granulométrique a pour but de déterminer la distribution de ces particules. Suivant la dimension des particules à étudier, on utilise deux méthodes différentes: Tamisage: pour les particules du sol de dimensions supérieures à 80 Sédimentométrie: Si les particules sont inférieures à 80

.

.

On s’occupera dans notre expérience de la méthode du tamisage.

Appareillage: Série de tamis formant une colonne, rangés du plus fin "niveau bas" au plus grossier "niveau haut".  Balance au décigramme.  Brosse pour les tamis fins. 

Mode opératoire: Dessécher l'échantillon à l'étuve 105°.  Peser l'échantillon.   Verser la quantité du sol à la colonne et agiter à la main.  Enlever les tamis un à un en commençant par le plus grossier après avoir remué son contenu avec la brosse.  Peser à chaque fois la quantité retenue par un tamis qui s'appelle refus. 

Etude expérimentale: 

Résultats de l'expérience: 13

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Poids initial sec: 3264,6g.

Taille 50 31.5 25 20 16 12,5 10 8 5 3,15 1,6 0, 8 0, 4 0, 2 0, 1 Tamisât

Diamètre 63 40 30 25 20 15 12,5 10 6,3 4 2 1 0,5 0,25 0,125 -

refus partiel(g) 0 0 150 268,1 273 183 100 55,7 230,9 404,4 350 265,1 344 450 130,5 59,9

pourcentage du passant 100,00% 100,00% 95,41% 87,19% 78,83% 73,22% 70,16% 68,46% 61,38% 49,00% 38,27% 30,15% 19,62% 5,83% 1,83% 0,00%

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Traçons la courbe granulométrique du sol:

Sur un diagramme semi logarithmique, on trouve: 

Coefficient d’uniformité:



Coefficient de courbure :

d60: Ouverture du tamis pour lequel passe 60% du matériau.

d30: Ouverture du tamis pour lequel passe 30% du matériau. d10: Ouverture du tamis pour lequel passe 10% du matériau.

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On trouve:   

d60 =6,6mm d 30=0,8mm d10 =0,3mm

Cu=22 Cc=0,32

Puisque Cu>2:donc il s'agit d'une granulométrie étalée. Cc