Essais de Permeabilite

ESSAI DE PERMEABILITE
1. But de l’essai :
Les proproétés dynamiques de l’eau de gravité ou la facilité avec laquelle ce

eau est capable de s’infiltrer dans le sol est définie comme étant la perméabilité.
elle a une influence vitale sur les problèmes de fondations et certains ouvrages
de mécanique des sols tels que :
a. la stabilité des barrages.
b. la stabilité des excavations ouvertes.
c. la stabilité des ouvrages en palplanches.
d. les caractéristiques de consolidation du sol.
e. la classification des sols et leurs propriétés.
Les écoulements des eaux à travers les interstices d’un système de sol, sont
complexes et variés. Ils ne permettent pas de tirer des conclusions et définir par
la suite des méthodes de calcul pour résoudre les problèmes pratiques posés. Des
hypothèses sont alors nécessaires ; les écoulements sont supposés lents et leurs
chemins plus courts. Ainsi, la condition d’écoulement laminaire est satisfaite.
2. Méthode in-situ :
Les résultats des essais de perméabilité au laboratoire ne représentent pas

réellement les conditions du terrain. Ces appareils ne permettent pas de mesurer
la perméabilité horizontale.
Les sols in-situ sont généralement stratifiés et la perméabilité horizontale est
plus élevée que la perméabilité verticale mesurée au laboratoire. La structure du
sol est altérée lors de la préparation des échantillons. Ces derniers ont des
dimensions réduites et la perméabilité obtenue ne reflète pas la valeur moyenne
de la perméabilité d’une surface étendue. Par conséquent les essais de
perméabilité in-situ sont très recommandés pour les constructions ou les forces
⌡d’écoulement et la dissipation de pression interstitielle jouent un rôle très
important.
Plusieurs méthodes pour mesurer la perméabilité in-situ sont disponibles
actuellement. la meilleure mesure est par l’essai de pompage (formule dupuit)
qui est plus largement utilisée. l’essai consiste à pomper de l’eau jusqu’à
l’obtention d’un régime permanent. le débit Q et la perte de charge sont alors
constants et reliés à la perméabilité du milieu par les équations A et B. pour une
nappe libre :
A - Q = k.2π.r.h.dh/dr
dr/r = (2π.k/Q).h.dh
⌡dr/r = (2π.k/Q).⌡h.dh
k = (Q.⌡dr/r)/(2π.k⌡h.dh)
k = (2,3.Q.log(r2/r1))/π(h2²/h1²)
Dans le cas de la méthode du puits artésien (nappe captive) FIG.1, le débit d’eau
et le coefficient de perméabilité sont donnés par les formules suivantes :
B - Q = k.2π.r.D.dh/dr
dr/r = (2π.k.D/Q).dh
⌡dr/r = (2π.k.D/Q).⌡h.dh
k = (Q.⌡dr/r)/(2π.D⌡h.dh)
k = (2,3.Q.log(r2/r1))/2π.D(h2/h1)
1. Méthode au laboratoire :
Deux méthodes qui sont des applications directes de la loi de DARCY sont
largement utilisées en laboratoire :
 Mesure sous charge constante pour les sols très perméables (les
graviers et les sables).
 Mesure sous charge variable pour les sols peu perméables (les
limons et les argiles).
a) Perméamétre à charge constante :
L’échantillon de sol, d’une densité appropriée, est placé dans une cellule étanche
de section transversale A et de longueur L. les deux extrémités de l’échantillon
sont reliées à deux tubes par l’intermédiaire de pierres poreuses. Un écoulement
d’eau vertical, sous une charge constante est maintenu à travers le sol. la perte
de charge h et la quantité d’eau Q qui passe pendant un temps donné t sont
mesurés. ce qui permet de calculer le gradient hydraulique i et le coefficient de
perméabilité :
k = Q.L / A.h
Une série de tests doit etre effectué, chaque test a un taux d’écoulement
diffèrent. Avant de commencer l’essai, une succion est appliquée à l’échantillon
de sol afin de s’assurer que le degré de saturation avoisine les 100%.
b) Perméamètre à charge variable :
L’échantillon de sol non remanié est testé dans un cylindre de longueur L et de
section transversale A, qui peut être l’échantillonneur. Des pierres poreuses sont
placées à chaque extrémité du spécimen et une colonne montante connectée à la
partie supérieure du cylindre. Le drainage s’effectue dans un réservoir ou le
niveau est maintenu constant par un trop plein.
La colonne est par la suite remplie d’eau et à un temps (t1-t2) son niveau baisse
de h1 à h2. À l’instant dt la perte de charge correspondante est dh, donc le
débit est :
Q = -a.(dh/dt) = A.k.(h/L)
-dh/h = (A.k/a.L)dt
-log(h2/h1) = log(h1/h2) = (A.k/aL)(t2-t1)
k= (a.L/A.(t2-t1)).log(h1/h2)
k = (2,3.a.L/A.(t2-t1)).log(h1/h2)

Essais de Permeabilite

Transféré par

Droits d'auteur :

Formats disponibles

Essais de Permeabilite

Transféré par

Informations du document

Titre original

Copyright

Formats disponibles

Partager ce document

Partager ou intégrer le document

Options de partage

Avez-vous trouvé ce document utile ?

Ce contenu est-il inapproprié ?

Droits d'auteur :

Formats disponibles

Essais de Permeabilite

Transféré par

Droits d'auteur :

Formats disponibles

ESSAI DE PERMEABILITE

Les proproétés dynamiques de l’eau de gravité ou la facilité avec laquelle ce

Les résultats des essais de perméabilité au laboratoire ne représentent pas

Vous aimerez peut-être aussi