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Rapport Essai Sur Sol-1
Rapport Essai Sur Sol-1
Rapport Essai Sur Sol-1
Réalisée par :
Encadré Par :
Idriss El Hachimi
But de l’essai :
L'objectif principal de l'analyse granulométrique est de déterminer la distribution des tailles de grains dans un
échantillon de sol. Cette information est essentielle pour comprendre la composition du sol et prédire son
comportement dans diverses applications d'ingénierie civile, telles que la construction de routes, de fondations et de
structures hydrauliques.
Principe de L’essai :
L'analyse granulométrique repose sur le principe du tamisage, qui consiste à passer un échantillon de sol à travers
une série de tamis de tailles différentes. Les fractions de sol retenues sur chaque tamis sont pesées, ce qui permet de
déterminer la proportion de chaque taille de grain dans l'échantillon. Deux méthodes courantes sont utilisées : le
tamisage "à sec" et le tamisage "par voie humide".
Appareillage :
Pour réaliser une analyse granulométrique, divers équipements sont nécessaires, notamment :
Mode Opératoire :
Pour réaliser une analyse granulométrique, plusieurs étapes doivent être suivies avec précision, en fonction de la
méthode choisie (à sec ou par voie humide) et de la nature de l'échantillon. Voici le détail du mode opératoire pour
chaque méthode :
1-Préparation de l'échantillon :
2-Tamisage :
Assemblage des tamis de la série prescrite par la norme (par exemple : 0.063, 0.125, 0.25, 0.50, 1, 2, 4, 8, 16,
31.5, 63, 125 mm).
Tamisage de l'échantillon sec à travers chaque tamis successif.
Agitation régulière et suffisamment énergique pour assurer le passage de tous les grains à travers les tamis
appropriés.
Pesée des refus retenus sur chaque tamis.
3-Calcul des pourcentages :
1-Préparation de l'échantillon :
2-Sédimentation :
Utilisation éventuelle d'un floculant pour favoriser la floculation des particules fines et faciliter la
sédimentation.
Sédimentation de la suspension dans un cylindre de sédimentation pendant un temps déterminé.
Utilisation d'un densimètre pour mesurer la hauteur de la suspension à des intervalles réguliers et établir la
courbe de sédimentation.
3-Calcul des pourcentages :
Tout d'abord, la classe granulaire principale du sol peut être déterminée en évaluant le rapport d/D, qui
représente le diamètre minimal des particules retenues (d) par rapport au diamètre maximal de la plus
grande particule (D) dans l'échantillon. Cette information est essentielle pour caractériser le sol et
comprendre sa granularité.
En outre, les coefficients d'uniformité (Cu) et de courbure (Cc) fournissent des informations
supplémentaires sur la variabilité de la taille des grains et la forme de la courbe granulométrique. Le
coefficient d'uniformité, calculé par le rapport d60/d10, évalue la variabilité de la taille des grains dans le
sol, tandis que le coefficient de courbure, calculé par (d30)2/d60 x d10, fournit des indications sur la forme
de la courbe, permettant de distinguer une granulométrie uniforme d'une granulométrie étalée
Expérimentation :
Essai 2 : Détermination des limites d’Atterberg
Aperçu général :
Dans le cadre de cette présentation de l'essai, nous utiliserons les définitions suivantes :
Limites d'Atterberg (limite de liquidité et limite de plasticité) : Teneurs en eau pondérales
correspondant à des états particuliers d'un sol.
WL - limite de liquidité : Teneur en eau d'un sol remanié au point de transition entre les états
liquide et plastique.
WP - limite de plasticité : Teneur en eau d'un sol remanié au point de transition entre les états
plastique et solide.
IP - Indice de plasticité : Différence entre les limites de liquidité et de plasticité. Cet indice
définit L’étendue du domaine plastique (voir la figure ci-dessous).
𝑰𝑷 = 𝒘𝑳 − 𝒘𝑷
Les teneurs en eau étant exprimées en pourcentage, l’indice de plasticité est un nombre sans
dimension.
Appareillage :
Matériel de préparation du sol :
Figure 22 : Balance
Figure 23 : Outil à rainurer
Figure 24 : Capsules ou boites
de Pétri
Matériel pour la détermination de la limite de plasticité :
- Une plaque lisse en marbre ou en matériau équivalent pour le malaxage et la
confection des rouleaux de sol.
- Des capsules ou boites de pétri, des spatules.
- Une balance.
- Une étuve.
- Une plaque de verre graduée tous les 1 cm avec une cale de 0.5cm (voir l’annexe
pour plus de détails).
Mode opératoire :
Préparation de l’échantillon :
Le processus implique l'échantillonnage et l'homogénéisation du sol, suivi d'une immersion de
la masse de matériau m dans de l'eau pendant au moins 24 heures. Pour être admissible, la
masse m doit être supérieure à 200 fois la dimension des plus gros éléments de sol et produire au
moins 200 g de particules solides lors du tamisage au tamis de 400 μm.
Après l'imbibition, le matériau est tamisé humide au tamis de 400 μm, et l'eau de lavage ainsi
que le tamisât sont laissés en décantation pendant au moins 12 heures. Sans utiliser de
centrifugation ni d'additifs, l'eau claire est soigneusement siphonnée, évitant d'emporter des
particules solides. Tout excès d'eau est ensuite évaporé à une température maximale de 50 °C.
Réalisation de l’essai :
Avant de procéder aux essais, environ 70 g de pâte sont répartis dans une coupelle propre et
sèche en plusieurs couches pour éviter les bulles d'air, laissant une partie non recouverte
d'environ 3 cm. La pâte a une épaisseur de 15 à 20 mm.
Ensuite, la pâte est partagée en deux à l'aide de l'outil à rainurer, tenu perpendiculairement à la
coupelle, avec la partie biseautée orientée vers le mouvement.
Expression de résultats :
Limite de liquidité :
La limite de liquidité wL est la teneur en eau du matériau correspondant à la fermeture sur 1 cm
des lèvres de la rainure après 25 chocs. Pour déterminer cette limite, une équation de droite
moyenne est ajustée à partir des couples de valeurs expérimentales (lg N, w).
Il est essentiel d'avoir un minimum de quatre points pour déterminer cette droite moyenne. De
plus, la relation est considérée acceptable si l'écart entre la valeur mesurée et la valeur
calculée pour le même nombre de chocs ne dépasse pas 3 %. Si cet écart est supérieur à 3 %, il
est nécessaire de refaire la mesure.
La limite de liquidité wL est obtenue pour une valeur de N égale à 25 et est exprimée en
pourcentage, arrondie au nombre entier le plus proche. L'intervalle d'arrondissement est de 1,
(conformément au fascicule de documentation X 02-052).
Limite de plasticité :
La limite de plasticité wP est la teneur en eau conventionnelle d'un rouleau de sol qui se fissure
lorsque son diamètre atteint 3,0 mm.
Pour calculer la limite de plasticité wP, on prend la
moyenne arithmétique des teneurs en eau obtenues à
partir de deux essais.
La valeur de la limite de plasticité est exprimée en
pourcentage et est arrondie au nombre entier le plus
proche, avec un intervalle d'arrondissement de 1
(conformément au fascicule de documentation X 02-
052). Figure 31: Rouleau de 3mm de diamètre se brisant
en tronçons de 10 à 20mm
Si les valeurs obtenues des deux essais s'écartent de
plus de 2 % de la valeur moyenne, un nouvel essai est nécessaire pour assurer la précision des
résultats.
Indice de plasticité :
IP est la différence entre les valeurs des limites de liquidité et de plasticité.
𝑰𝑷 = 𝒘𝑳 − 𝒘𝑷
Expérimentation :
Sondage : ……….
Profondeur : ………..
Méthode de prélèvement : ………..
Site : …………..
Limite de liquidité à la coupelle de Casagrande
Mesure n° 1 2 3 4 5 6
Nombre de chocs N
Teneur en eau (%)
GRAAAAAAAAAAAAAAAAPHE
w=……. w=…….
Teneur en eau de plasticité (%) w=……. wP=…….
w=……. w=…….
Limite de liquidité : wL=.................% Indice de plasticité
Limite de plasticité : wP=................% IP= ……..
Teneur en eau du sol : w=
…………….% Indice de consistance IC= ………..
Essai 3 : ESSAI Proctor
Introduction :
Les remblais posent à l’ingénieur routier un certain nombre de problèmes, d’où on peut citer :
- La stabilité des talus
- La résistance des talus à l’érosion.
- Le tassement.
- Et le compactage.
Le « compactage » est le procédé le plus économique toujours utilisé dans la construction des remblais pour
améliorer la densité sèche du sol ( gd ).
Le « compactage » est une réduction pratiquement instantanée du volume du sol dû à la réduction des vides d’air.
Il ne y’a aucune expulsion d’eau ce qui différencie le compactage de la consolidation.
L’étude du compactage s ‘effectue à l’aide d’un damage normalisé connu sous le nom de « l’essai Proctor ».
But de l’essai :
L’essai Proctor à pour but de déterminer, pour un compactage d’intensité donnée, la teneur en eau à laquelle doit
être compacté un sol pour obtenir la densité sèche maximum. La teneur en eau ainsi déterminée est appelée «
teneur en eau optimum Proctor ».
Principe de L’essai :
L’essai Proctor consiste à compacter dans un moule standard, à l’aide d’une dame standard et selon un processus
bien déterminé, un échantillon du sol à étudier et à déterminer le teneur en eau du sol et sa densité sèche après le
compactage.
L’essai Proctor est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à des teneurs en eau croissantes (2%,
4% ,6% ,8% ,10%,12% ,14%,16%)On détermine ainsi plusieurs points de la courbe représentative des densités
sèches en fonction des teneurs en eau. On trace alors la courbe en interpolant entre les points expérimentaux. Elle
représente un maximum dont l’abscisse est « la teneur en eau optimum Proctor », et l’ordonnée « la densité sèche
maximum Proctor ».
Il s’effectue en trois couches avec « la dame Proctor normal », l’énergie de compactage est de :
Appareillage :
Quantités à prélever :
- La réalisation de la courbe nécessitera au moins 5 essais (1 point (ω ; γd) par essai). Pour 5 points de mesure, on
prélèvera :
• Moule PROCTOR : 15 kg,
• Moule C.B.R. : 33 kg
Préparation de l’échantillon :
b/ Préparation du matériel :
Choix du moule :
1. Assembler moule + embase + disque d’espacement (si moule C.B.R.) + disque de papier au fond du moule
( facilite le démoulage ) ; puis :
• Peser l’ensemble : soit P1 ,
• Adapter la rehausse.
2. Introduire la 1ère couche et la compacter.
3. Recommencer l’opération pour chaque couche (3 pour énergie de compactage Normal ; 5 pour Modifiée).
La quantité de matériau à utiliser, pour chaque couche, est approximativement :
4. Après compactage de la dernière couche, enlever la rehausse. Le sol compacté doit dépasser du moule de 1 cm
environ. Sinon, recommencer l’essai,
5. Peser l'ensemble après l'arasement ; soit P2.
7. Oter l’embase et prélever 2 prises sur l’échantillon, l’une en haut et l’autre en bas ; en déterminer la teneur en
eau ω ; on prendra la moyenne des deux valeurs obtenues,
8. Recommencer 5 à 6 fois l’essai, après avoir à chaque fois bien nettoyer votre moule.
- Tracer la courbe γd = f(ω), avec pour points de la courbe les coordonnées suivantes pour chaque point :
• En abscisse : ω, teneur en eau
• En ordonnée γd qui s’exprime :
Donc, sur un chantier et en fonction des spécification du cahier des charges, qui précise quel essai est pris en
référence, on doit vérifier la teneur en eau naturelle wn des sols à compacter et la comparer à la teneur en eau
optimale. Par exemple, pour un essai normal; Si wn = wopn, le compactage est effectué
Si wn < wopn, le sol doit çetre arrosé avant compactage pour atteindre wopn Si wn > wopn, le sol doit etre aéré
pour sécher. En cas de pluie, le compacter superficiellement pour que l’eau ne s’infiltre pas puis l’aérer au retour
du beau temps
Expérimentation :
Essai 4 : ESSAI Préssiométrique
But :
L'essai pressiométrique Ménard est une méthode utilisée pour caractériser les propriétés
mécaniques des sols, notamment la capacité portante et les tassements probables suite à la
détermination de la pression limite pressiométrique, la pression de fluage et le module
pressiométrique, essentiels pour l'étude des fondations et des ouvrages géotechniques
Définition :
- La pression limite pressiométrique : la pression de rupture du sol.
Principe :
L'essai pressiométrique consiste à dilater radialement une sonde cylindrique tri cellulaire placée
dans un forage en injectant un volume d'eau sous pression. On mesure ensuite la dilatation de la
sonde en fonction des pressions appliquées. Cette méthode permet de tracer une courbe
pression-volume injecté, révélant la relation contrainte-déformation du sol jusqu'à sa rupture. Le
volume d'eau injecté reflète la déformation du sol tandis que la pression de l'eau indique la
contrainte exercée. En analysant ces données, on détermine la pression limite, la pression de
fluage et le module de déformation du sol
APPAREILLAGE
- Sonde tri cellulaire
- Elles assurent les connexions entre le CPV et les cellules de la sonde. L'une sert au passage
de l'eau, l'autre sert au passage du gaz.
- Chronomètre
MODE OPÉRATOIRE
- Exécution du forage pressiométrique et insertion de la sonde dans le terrain.
- Injection d'eau dans la sonde sous une pression de départ constante.
- Enregistrement du volume injecté à 1, 15, 30 et 60 secondes pour chaque palier de
pression.
- Augmentation de la pression Δp fixe durant tout l'essai par paliers successifs.
- La durée δt pour appliquer le pas de pression Δp doit être inférieure à 20 secondes.
- Arrêt de l'essai après atteinte de 5 MPa de pression ou si le volume injecté dépasse 700
cm3
- Trouvez la valeur de la pression limite, qui correspond à un volume de liquide injecté tel que
Vl= Vs+ 2 * V1
o Avec :
Vs est le volume de la cellule au repos
V1 est le volume injecté au début de la phase élastique
Déterminer le module pressiométrique
Avec :
Kp : Facteur de portance
Facteur de portance en fonction de type de sol
Exemple de l’essai
Interprétation des résultats