Mécanique des sols. Déformations des sols. Chapitre III. Chapitre I Caractéristiques physiques et classification Chapitre II Eau dans le sol

Documents pareils
Mécanique des sols I. Chapitre I Propriétés physiques des sols. Chapitre II Hydraulique des sols. Chapitre III Déformations des sols

Déformabilité des sols. Tassements. Consolidation

Consolidation des argiles. CUI Yu-Jun ENPC-CERMES, INSTITUT NAVIER

= RÉALISATION DE QUALITÉ DURABLE

SSNL126 - Flambement élastoplastique d'une poutre droite. Deux modélisations permettent de tester le critère de flambement en élastoplasticité :

LES VASES DE LA LOIRE : MODELISATION DE L EFFET DE LA CONSOLIDATION SUR DES INFRASTRUCTURES EXISTANTES

Etude expérimentale et numérique de la Sédimentation/Consolidation de sols à très forte teneur en eau

Chapitre XIV BASES PHYSIQUES QUANTITATIVES DES LOIS DE COMPORTEMENT MÉCANIQUE. par S. CANTOURNET 1 ELASTICITÉ

Contrôle non destructif Magnétoscopie

ConSolidation de talus en béton

P M L R O G W. sylomer. Gamme de Sylomer Standard. Propriétés Méthode de test Commentaires. Polyuréthane (PUR) Cellulaire mixte

Avant d aller à la recherche d un terrain

SIGNAUX NUMERIQUES ET MODULATIONS NUMERIQUES

MISAPOR verre cellulaire

TUTORIAL 1 ETUDE D UN MODELE SIMPLIFIE DE PORTIQUE PLAN ARTICULE

INSTRUCTIONS DE POSE ET D UTILISATION: Caniveaux à fente

Fonctions de plusieurs variables

G.P. DNS02 Septembre Réfraction...1 I.Préliminaires...1 II.Première partie...1 III.Deuxième partie...3. Réfraction

Essais de charge sur plaque

Plan du chapitre «Milieux diélectriques»

Étude d'un appareillage de compactage statique et de mesure de la perméabilité des sols fins argileux

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

Herrebout-Vermander N.V. S.A.

Fiche Technique d Évaluation sismique : Construction basse en Maçonnerie Non-armée, Chaînée, ou de Remplissage en Haïti

Muret Laurentien MC. Classique et Versatile

Colle époxydique multi usages, à 2 composants

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE

Rupture et plasticité

Manuel de validation Fascicule v4.25 : Thermique transitoire des structures volumiques

Annexe commune aux séries ES, L et S : boîtes et quantiles

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

Multichronomètre SA10 Présentation générale

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

SECTION GÉOTECHNIQUE DÉPARTEMENT DE GÉNIE CIVIL UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE

Plate forme de modélisation en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d agents agressifs

Annexe 3 Captation d énergie

5 Applications. Isolation intérieure des murs de fondation. ISOFOIL est un panneau isolant rigide laminé d un pare-vapeur d aluminium réfléchissant.

Interactions des rayonnements avec la matière

Varset Direct. Batteries fixes de condensateurs basse tension Coffrets et armoires. Notice d utilisation. Armoire A2

INFLUENCE de la TEMPERATURE. Transition ductile/fragile Choc Thermique Fluage

ALFABLOC murs autoporteurs ALFABLOC LA SOLUTION POUR LE STOCKAGE EN VRAC ÉLÉMENTS MOBILES DE STOCKAGE EN BÉTON ARMÉ

UNE MEILLEURE CONNAISSANCE

Concours EPITA 2009 Epreuve de Sciences Industrielles pour l ingénieur La suspension anti-plongée de la motocyclette BMW K1200S

CHAPITRE 2 : DESCRIPTION ET CLASSIFICATION DES SOLS ET DU ROC

PHY2723 Hiver Champs magnétiques statiques. Notes partielles accompagnant le cours.

Chapitre 2 : Caractéristiques du mouvement d un solide

Cours de Résistance des Matériaux (RDM)

La gravure. *lagravureparvoiehumide *lagravuresèche

Chafa Azzedine - Faculté de Physique U.S.T.H.B 1

Styrodur C, un XPS exempt de CFC, HCFC et HFC. De l air, tout simplement. Ecologique, tout simplement.

LES ESCALIERS. Les mots de l escalier

Utilisation des tabelles de dimensionnement

TRAITEMENT DES SOLS EN PLACE AUX LIANTS HYDRAULIQUES. Joseph ABDO

*EP A1* EP A1 (19) (11) EP A1 (12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN. (43) Date de publication: Bulletin 2000/39

RÔLES DE LA MICROSTRUCTURE ET DE LA COMPOSITION MINERALOGIQUE DE SOLS ARGILEUX DU BASSIN DE PARIS SUR LEUR SENSIBILITE AU RETRAIT - GONFLEMENT

Le bac à graisses PRETRAITEMENT. Schéma de principe. Volume du bac à graisses. Pose

Equipement. électronique

Eclairage artificiel

Rosemont- La Petite-Patrie. Îlots de chaleur urbains. Tout. savoir! ce qu il faut

Le béton léger prêt à l emploi, la solution idéale pour les applications intérieures et extérieures

Chapitre 0 Introduction à la cinématique

DÉVERSEMENT ÉLASTIQUE D UNE POUTRE À SECTION BI-SYMÉTRIQUE SOUMISE À DES MOMENTS D EXTRÉMITÉ ET UNE CHARGE RÉPARTIE OU CONCENTRÉE

B1 Cahiers des charges

K 4 Compact. K 4 Compact, ,

La nouvelle RÉGLEMENTATION PARASISMIQUE applicable aux bâtiments

3. Artefacts permettant la mesure indirecte du débit

FICHE TECHNIQUE POSTE METALLIQUE

Manuel d'utilisation de la maquette

PROCESSUS VALMONT CONCERNANT L APPLICATION DE LA TEINTE

Annexe K Devis d assurance qualité

murs de soutènement et dalles patio

APPROCHES SIMPLIFIÉES POUR L ÉVALUATION DES PARAMÈTRES DE CONCEPTION POUR LES BASSINS DE FAIBLES DIMENSIONS. Gilles Rivard, ing. M. Sc.

Optimisation non linéaire Irène Charon, Olivier Hudry École nationale supérieure des télécommunications

Mesure par capacité électrique de la teneur en eau des sables sur bande transporteuse

Indications- mode d emploi

GUIDE TECHNIQUE PANNEAUX BOIS MASSIFS TOURILLONNES

I- Définitions des signaux.

Chapitre Contenu Page. 14 Restauration du béton 383

Chapitre 7 - Relativité du mouvement

Continuité et dérivabilité d une fonction

5 STATIQUE. 5.1 Généralités

Composants de menuiserie Escaliers Définition : Escalier : Types d escaliers : Rôle d un escalier :

possibilités et limites des logiciels existants

Les mesures à l'inclinomètre

GI.BI.DI. BENELUX NV. Paddegatstraat 51 B-1880 Kapelle o/d Bos

Integrated Ceramics. Une flexibilité. fascinante.

Problèmes sur le chapitre 5

Jean-Marc Schaffner Ateliers SCHAFFNER. Laure Delaporte ConstruirAcier. Jérémy Trouart Union des Métalliers

Décharges. La meilleure protection des couches étanches à l eau. Décharges

Version default Titre : Opérateur MECA_STATIQUE Date : 17/10/2012 Page : 1/5 Responsable : Jacques PELLET Clé : U4.51.

Vis à billes de précision à filets rectifiés

BLUBOX Système de récupération des eaux de pluie

C0nstruire une mais0n. Sommaire

GUIDE DE BONNES PRATIQUES POUR LA COLLECTE DE PILES ET ACCUMULATEURS AU LUXEMBOURG

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

COMMENT CONSTRUIRE UN CRIB A MAÏS?

MANUEL D INSTALLATION DES BRIQUETTES ET PIERRES BRICO DÉCO CONCEPT

GIRAFE ENERGIES RENOUVELABLES MATERIAUX RENOUVELABLES LA SYNERGIE PARFAITE

Cours de résistance des matériaux

STANDARD DE CONSTRUCTION CONDUITS, ATTACHES ET RACCORDS DE

Transcription:

Mécanique des sols Chapitre I Caractéristiques physiques et classification Chapitre II Eau dans le sol Chapitre III Déformations des sols 1

1- Définition Qu est-ce qu un tassement? Chargement dun sol Surplus de contrainte Déformation erticale tassements 2

A quoi sont dus les tassements? Phénomène de compressibilité des sols diminution de olume La compressibilité résulte de : la déformation des grains de sol négligeable la compression de lair et de leau contenus dans les ides instantanée négligeable lexpulsion de leau contenue dans les ides eau chassée des ides : tassement consolidation primaire Remarque : importance du temps et de la perméabilité des sols la compression du squelette solide réarrangement des particules consolidation secondaire 3

Composantes du tassement Tassement total (S t ) S t = S i + S p + S s tassement immédiat tassement de consolidation primaire tassement de consolidation secondaire Tassement de consolidation primaire : - dépend du temps - se produit dans les sols à grains fins (faible coefficient de perméabilité Tassement de consolidation secondaire : - dépend du temps - se produit à contrainte effectie constante - sans ariation des pressions interstitielles 4

2- Calcul des contraintes 2.1- Contraintes dans les sols 2.2- Calcul des contraintes dues aux surcharges 5

2.1- Contraintes dans les sols 2.1.1- Contrainte réelle principe de superposition Principe de superposition dans le domaine élastique linéaire, leffet produit par laction simultanée de plusieurs forces est égal à la somme de ceux produits par chacune des forces agissant séparément z = + z Contrainte à la profondeur z contrainte due au poids des terres contraintes dues aux surcharges 6

2.1.2- Contrainte naturelle ou géostatique - contrainte dans le sol aant tout chargement supplémentaire Contrainte naturelle - Poids des terres Sol homogène à surface horizontale H = γ γ dz = H 7

2.1.2- Contrainte naturelle ou géostatique Sol stratifié à surface horizontale z = n = γ. i i= 1 h i 8

2.1.2- Contrainte naturelle ou géostatique Sol inondé à surface horizontale 9

2.2- Calcul des contraintes dues aux surcharges : z Surplus de charge qui a engendrer un déséquilibre du sol 1

2.2.1- Détermination des surcharges Cas particulier : surface uniformément chargée sol soumis à un chargement uniforme q sur une surface importante z = q transmission directe des contraintes Autres cas z q dissipation des contraintes aec la profondeur Pour le calcul de z - Le sol est un milieu semi-infini - le sol est élastique et non pesant 11

2.2.2- Charge concentrée : Q relation de Boussinesq Calcul de z en fonction de la profondeur z Formule de Boussinesq (1885) 3 z z = 5/ 2 3 Q =. 2π τ 3 Q =. 2π 2 2 ( r + z ) 2 z. r zr = 5 / 2 2 2 ( r + z ) 3 Q 1..cos 2 2π z 3 Q r. 2π z 3.cos 5 5 θ θ ou Q z =. N aec N = 2 z f ( r z) abaque 12

2.2.2- Charge concentrée : Q relation de Boussinesq 13

2.2.3- Charge répartie : q 2.2.3.1- Principe de calcul Intégration de d( z ) - Formule de Boussinesq - principe de superposition - différentes distributions de charges - milieux semi-infinis et non pesants Cas usuels de chargement (fondations, remblais ) - formules pour les cas simples - abaques Principe de calcul = I. q z z Q I contrainte sur une facette horizontale charge erticale uniformément répartie coefficient dinfluence (<1), qui dépend de - z - écartement par rapport à la zone chargée - forme et dimension de la surcharge 14

2.2.3.2- Charge uniforme circulaire 15

2.2.3.3- Charge uniforme rectangulaire Abaque de Steinbrenner - calcul sous un angle de laire chargée - I en fonction de L/z et B/z - L et B interchangeables 16

2.2.3.3- Charge uniforme rectangulaire Exemple I A = I 1 + I 2 + I 3 + I 4 I B = I 1-4 + I 2-3 - I 3 - I 4 17

2.2.3.4- Charge trapézoïdale de longueur infinie (demi-remblai) Abaque d Osterberg 18

2.2.3.5- Charge triangulaire de longueur b (talus) Abaque de Fadum 19

2.2.3.6- Distribution simplifiée - méthode la plus simple - aleur approximatie des contraintes diffusion uniforme des contraintes aec la profondeur limitée par des droites faisant une pente 2:1 (ertical: horizontal) a Si la charge q est régnée sur une longueur infinie : a z = q a + 2 z tanα α α Si la charge q est répartie sur rectangle de côtés a et b : = q z aec α = 3 a b ( a + 2 z tanα )( b + 2 z tanα ) même charge totale mais sur une surface plus grande 2

3- Compressibilité des sols 3.1- Sols pulérulents et sols fins Matériau granulaire soumis à une compression unidimensionnelle - courbe contraintes /déformations (sable en compression) - déformation indice des ides - rotation du système daxes e = f( ) 21

3.1- Sols pulérulents et sols fins - début de chargement déformation importantes - par la suite ralentissement (déformation des grains) - cycle de décharge comportement non réersible - importance de l indice de densité I D = e e max max e e min faible : sol lâche éleé : sol serré compressible très peu compressible 22

3.1- Sols pulérulents et sols fins Matériau granulaire soumis à une compression unidimensionnelle - compression en fonction du temps atteinte rapidement éacuation rapide de leau compressibilité - seulement due à la compression du squelette solide tassement instantané - au moment de lapplication des charges - souent pendant la construction - identique sur sol sec, humide ou saturé 23

3.1- Sols pulérulents et sols fins Tassement des sols fins différent pcq leau séacue moins ite - application dune surcharge : transmission à leau - éacuation de leau : transmission au grains solides Approche phénoménologique : analogie du ressort 24

3.1- Sols pulérulents et sols fins consolidation primaire 25

3.2- Mesure de la compressibilité des sols : Essai oedométrique 3.2.1 Description de l appareillage 26

3.2.2 Procédure dessai application dune contrainte erticale uniforme sur léchantillon mesure du tassement correspondant au cours du temps H u = 1 essai à 1 charge donnée 27

3.2.3 Courbes de compressibilité Lessai oedométrique fournit deux types de courbes courbe de consolidation tassement de léchantillon en fonction du temps pour une contrainte constante H essai répété pour plusieurs contraintes croissantes sur le même échantillon courbe de compressibilité tassement en fonction de la contrainte appliquée 28

3.2.3 Courbes de compressibilité 29

3.2.3 Courbes de compressibilité Obtention de la courbe H H e i i ei = 1 + e = e e i Description de la courbe H H = V = V = V t s Vt V + Vs e V ( V + Vs ) 1 + V s = e 3

3.3- Paramètre de compressibilité 3.3.1 Pression de préconsolidation Schématisation de la courbe de compressibilité Pression de préconsolidation - entre A et B faible tassement contraintes auxquelles le sol a déjà été soumis à un moment ou à un autre de son histoire géologique, le sol a été soumis à une pression (exemple : poids des terres) - entre B et C forte compressibilité p le sol ne peut pas supporter plus que p sans se déformer de façon importante le sol est soumis à des contraintes supérieures à toutes celles quil a déjà connues courbe ierge de compressibilité p les sols sont donc des matériaux à mémoire 31

3.3.2 Indice de compression C c et de gonflement C s pente de la courbe ierge de compressibilité e Cs ou C c = lg ( ) C s Sable Kaolinites Illites Montmorillonites,1 <C c <,1,1 <C c <,25,25 <C c <,8,8 <C c < 2,5 C c incompressible lorsque C c <,2 très peu compressible,2 <C c <,5 Sable peu compressible,5 <Cc <,1 moyennement compressible,1 <Cc <,2 Kaolinites assez fortement compressible,2 <Cc <,3 très compressible,3 <Cc <,5 Illites extrêmement compressible,5 <Cc Montmorillonites 32 relation empirique C c =,9 (W l 1)

3.3.3 Module oedométrique E eod relie les déformations aux contraintes E oed = E = H H oed =. H H ( 1+ e ) e - non constant - dépend de létat de contrainte initiale considérée et de l interalle de contrainte 33

Classification des sols selon la compressibilité Prélèement dun échantillon de sol à une profondeur donnée - contrainte effectie à laquelle était soumis le sol : - essai oedométrique : p Sol est normalement consolidé si p le sol est normalement consolidé (NC) application dune surcharge au sol tassement suiant courbe ierge dans le passé ce sol a tassé uniquement sous son propre poids 34

Classification des sols selon la compressibilité Sol surconsolidé si < le sol est surconsolidé (SC) p à un moment antérieur de son histoire ce sol a été soumis à une contrainte supérieur au poids des terres actuel Ex : érosion, excaation, changement de nieau de la nappe phréatique Sol sous-consolidé consolidation primaire pas terminée le sol n a pas encore été soumis à une contrainte aussi éleée que (poids des terres actuel) Ex : remblai récent, mal compacté 35

Bilan intérêt de la consolidation - fondations sur sol surconsolidé + < p faibles tassements, oire négligeables - fondations sur sol normalement consolidé - sol sous-consolidé toute surcharge entraîne un tassement, dépendant de C c inconstructibles sans traitement particulier déformations même sans surcharge 36

37 Sol normalement consolidé ( ) log c e C = ( ) + + 1 log log log 1 H H et 1 e e C e c + = + =.log + + =.log. 1 1 c e C H H p 3.4- Expression du tassement oedométrique

38 Sol surconsolidé p < + + =.log. 1 1 s e C H H p < + Si 1 H H et 1 e e C e s + = + =.log ( ) log s e C = ( ) + + 1 log log log p < +

39 Sol surconsolidé p < log log p ( ) log log p + + + + =.log..log. p c p s e C H e C H H 1 1 p > + Si

Méthode des couches sol découpé en n couches de hauteur H i calcul du tassement de chacune des couches - 1 essai oedométrique par couche - C c et p par couche - et par couche s = n i= 1 H i 4

4- Tassement admissibles 41

5- Tassement admissibles 42

43