introduction à la mécanique du sols

Pages: 10 (2350 mots) Publié le: 6 novembre 2013
Mécanique des sols I
• Chapitre I
Propriétés physiques des sols
• Chapitre II
Hydraulique des sols
• Chapitre III
Déformations des sols
• Chapitre IV
Résistance au cisaillement des sols

Chapitre I

Propriétés physiques des sols
Objectifs de ce chapitre
• Terminologie de base et définitions
• Essais simples d'identification des constituants des sols
• Classification des sols Chapitre I

Propriétés physiques des sols
1- Définition des sols – éléments constitutifs d'un sol
2- Caractéristiques physiques des sols
3- Caractéristiques dimensionnelles
4- Structure des sols
5- Essais d'identification – sols grenus
6- Essais d'identification – sols fins
7- Autres essais
8- Classification des sols
1. Définition
des sols

2. Caractéristiques
physiques

3.Caractéristiques
dimensionnelles

4. Structure des sols

5. Identification
sols grenus

6. Identification
sols fins

7. Autres essais

8. Classification
des sols

1- Définition – éléments constitutifs d'un sol
1.1 Définition des sols
Matériaux à la surface de l'écorce terrestre
Roches

Sols

grains minéraux fortement liés

aggrégats de grains minéraux

1.2 Élémentsconstitutifs d’un sol
squelette solide
+
eau
+
gaz

1. Définition
des sols

effet de la taille
libre, capillaire, adsorbée
air + vapeur d'eau

2. Caractéristiques
physiques

3. Caractéristiques
dimensionnelles

4. Structure des sols

2- Caractéristiques physiques des sols
2.1 Description
2.2 Relations entre les paramètres

2.3 Détermination des caractéristiques physiques
2.3.1Teneur en eau w
2.3.2 Poids volumique γ
2.3.3 Poids volumique des particules solides γs

1. Définition
des sols

2. Caractéristiques
physiques

3. Caractéristiques
dimensionnelles

4. Structure des sols

2.1 Description
Existence de trois phases → définition de paramètres caractéristiques des sols

Représentation schématique
- volume élémentaire de sol
- trois phases séparées
-volumes et poids de chacune des phases

Wa
W

Air

Va

Ww

Eau

Vw

Ws

Solide

Vs

Vv
V

grandeurs mesurables

0

Wa

Air

Va

Eau

Vw

Ws

W

Ww

Solide

Vs

W : poids total du sol
Ws : poids des particules solides
Ww : poids de l'eau
V
Vs
Vv
Vw
Va

Vv
V

W = Ws + Ww

: volume total (apparent)
: volume des particules solides
V = Vw+ Va
: volume des vides entre les particules v
V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va
: volume de l'eau
: volume de l'air

Paramètres dimensionnels

poids volumiques

WS
- du sol sec γ d =
V

Poids volumique…

WS
- des grains solides γ S =
VS
WW
- de l'eau γ W =
VW

- du sol saturé

W
- total (du sol) γ =
V

- du sol déjaugé

0

W

Wa

Air

γ sat

WS + γ W ⋅ VV Wsat=
=
V
V

ordre de
grandeur

Va

Ww

Eau

Vw

Ws

Solide

Vs

γ′ = γ sat − γ W

Vv
V

19àà22kN/m333
9
26à12 kN/m
sable
sable27kN/m
14 à 18 kN/m3
17 à 20 kN/m3
argile
argile
10 à 20 kN/m3
16 à 22 kN/m3

Paramètres sans dimension

caractérisation de l'état du sol

relations volumiques

VV
- porosité n =
V

- teneur en eau

WW
⋅ 100
w=
WS

VV- indice des vides e =
VS
VW
⋅ 100
- degré de saturation Sr =
VV

0

W

Wa

Air

relation pondérale

ordre de
grandeur

Va

Ww

Eau

Vw

Ws

Solide

Vs

Vv
V

sable
entre
1 à 15%
0,50 à 1
0,25 100%
0 et 0,50
argile
10 à 0,80
0,30 20%
0,20 à 1

2.2 Relations entre les paramètres
Les paramètres physiques définissent l'état d'un sol
γs ≈ constant(26,5 kN/m3)
- état de compressibilité → poids volumique
- quantité d'eau
- quantité de vides




w ou Sr
e ou n

La caractérisation d'un sol nécessite 3 paramètres indépendants
- utilisation d'un diagramme de phases
- utilisation d'un formulaire → relations entre caractéristiques physiques

e
n=
1+ e

n
e=
1−n

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