Tp laboratoire bts tp essais de cisaillement

Pages: 8 (1982 mots) Publié le: 13 février 2011
UE3

MODULE G2

Travaux pratiques de géotechnique ESSAI DE CISAILLEMENT

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ESSAI DE CISAILLEMENT SUR UN SOL PULVERULENT
Norme NF P 94-071-1

Il s’agit de déterminer expérimentalement la courbe intrinsèque d’un sol pulvérulent puis d’en déduire les paramètres de cisaillement qui permettent d’estimer par exemple la contrainte de rupture sous une fondation superficielle. A.1- Lecisaillement d’un sol : - L’étude au laboratoire, des déplacements des grains d’un sol sous une fondation montre la formation d’un coin rigide sous la fondation. A l’intérieur de ce coin, les grains s’enfoncent verticalement sans mouvements des uns par rapport aux autres. - Le schéma mécanique adopté est donc le suivant : Coin rigide de sol

A. BUT DE L’ESSAI :

Sol en mouvement

Sol enmouvement

Ligne de glissement

SOL FIXE

poids σdes terres

τ σrésultante

glissement

σ: due au poids des terres. τ: due au mouvement des
grains par rapport au sol fixe.

t

σ β
τ

Ce plan est le plan de MOHR. n: normale à la surface dirigée vers l’intérieur. t: tangente à la surface (sens trigonométrique).

M

n

Année universitaire 2006-2007

Paillier C.

IUT StPierre –Département Génie civil

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On définit la notion de facette:

γ
M
Facette: Petit élément de surface

d

z

z

A

Par analogie au frottement solide-solide, nous pouvons pour une contrainte normale (σ) donnée, appliquer une contrainte tangentielle limiteτ lim: Au-delà de cette valeur ( τ >τlim ), il y aura glissement. La valeur de l’angle limite ( β lim ) s ’appelle: ANGLE DE FROTTEMENT INTERNE DES GRAINS. Il est noté: φ.

1 Quelle relation existe-t-il alors entre la contrainte normale
contrainte tangentielle

(σ)

en 1 point et la

(τlim) en ce même point ?

Cette relation s’appelle le critère de COULOMB: La courbe intrinsèque du sol représente ce critère dans le plande MOHR L’essai de cisaillement rectiligne permet de mesurer la valeur de l’angle de frottement interne

(σ) puis on cisaille le sol. La valeur de τlim est alors connue. La représentation dans le plan de Mohr permet de trouver la valeur de φ.
d’un sol : on impose une contrainte normale A.2 - Estimation de la contrainte de rupture du sol sous une fondation superficielle:

γ2
Attention à laposition de la nappe

BxL

γ1
1 Sγ B Nγ . γ1 + Sq . γ2 .D Nq 2

Contrainte de rupture des sols PULVERULENTS : qu =

- B : largeur de la fondation. - L : longueur de la fondation. - γ1: poids volumique apparent du sol sous la fondation (sec, humide ou déjaugé). - γ2: poids volumique apparent du sol au dessous du fond de fouille (sec, humide ou déjaugé). - D : profondeur d’encastrement de lafondation. - Sq = 1 et Sγ = (1 - 0,2 B/L) sont les facteurs de forme pour une fondation rectangulaire - Nγ, Nq sont des paramètres sans dimension, dépendant de la valeur de l’angle de frottement interne du sol.
Année universitaire 2006-2007
Paillier C.

IUT St Pierre –Département Génie civil

D

B

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Page 3 / 8CALCUL A LONG TERME POUR LES SOLS COHERENTS

APPLICATION :

Vous venez de déterminer l’angle de frottement interne du sol (pulvérulent) devant supporter une fondation superficielle : φ = 30°
Les dimensions envisagées de la semelle sont 0,5m(B)x 1,00m(L) et la profondeur d’encastrement (D) est de 1m. Le poids volumique sec du sol est de 18 kN/m3 .

2 Calculer la contrainte de rupture q’usous cette fondation dans les 2 cas suivants : - la nappe est située à grande profondeur - la nappe est située à 1m sous le terrain naturel (wsat = 15%)

3 Calculer aux ELU la contrainte admissible du sol : q’ELU =
et q’0 = contrainte naturelle à la profondeur D (avant travaux).

q'u−q'o

γq

+q'o

avec γq = 2

En déduire l’effort maximal à appliquer sur la fondation (dans les 2...
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