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Essai CBR L'essai CBR California Bearing Ratio nous permet de réaliser la carac

Essai CBR L'essai CBR California Bearing Ratio nous permet de réaliser la caractérisation mécanique des sols naturels et de sols compactés dans des remblais et des couches de forme, de fondations et de sous-fondations de routes et aéroports. Il mesure la résistance à l'eﬀort tranchant d'un sol et le gonﬂement du sol lorsqu'il est immergé dans l'eau pendant 4 jours. Il nous permet de calculer la portance du sol, en estimant sa résistance au poinçonnement. Cet essai est utilisé partout dans le monde pour déter- miner l'épaisseur des couches de fondation, établir une classiﬁcation des sols et permettre d'étudier la traﬁcabili- té. Il peut être réalisé in-situ et en laboratoire, mais cette dernière option n'est pas souvent réalisée. Il nous donne un des paramètres indispensable dans les essais géotech- niques précédant la construction. Il y a diﬀérents types d'essais CBR à réaliser en fonction du type et de la quali- té du sol. La norme qui déﬁnit cet essai porte la référence NF P 94-078. 1 Origine Cet essai a été développé en 1929 par les ingénieurs T.E Stanton et O.J. Porter du département des routes de Cali- fornie. Il permet la classiﬁcation d’un sol pour être utilisé comme sous-fondation et fondation dans la construction de routes. Pendant la deuxième guerre mondiale, le corps des ingénieurs des Etats Unis l'ont également adopté pour la construction des aéroports. 2 But de l’essai L’essai permet de déterminer la capacité de portance d’un sol compacté, en estimant sa résistance au poinçonne- ment, en fonction de son état, sa densité et son humidité, ainsi que les charges appliquées. Il mesure la résistance à l’eﬀort tranchant d’un sol sous conditions d’humidité et de densité contrôlées et du niveau de compactage va- riable, en permettant d’obtenir un pourcentage du rapport de portance. Cet essai CBR est utilisé pour le dimension- nement des structures des chaussées et l'orientation des travaux de terrassements. 3 Principe de l’essai Les essais de CBR sont eﬀectués sur des échantillons compactés avec une teneur en humidité optimale, obte- nus à partir de l’essai de compactage Proctor. L’expression qui déﬁnit le CBR est la suivante : CBR = p ps · 100 Où : • p = est la pression mesurée dans les sols du site [N / mm²] • ps = est la pression pour atteindre la pénétration égale sur sol standard [N / mm²]. L’équation représente le nombre CBR, qui représente le pourcentage de la charge unitaire standard. Dans la pra- tique, le symbole de (%) est enlevé et le rapport est re- présenté par un nombre entier. Normalement le nombre CBR est basé sur le rapport de la charge pour une pénétration de 2,5 mm (0,1 pouces), cependant si la valeur de CBR à une pénétration de 5mm (0,2 pouces) est supérieure, l’essai doit être répété. Si, au cours du deuxième essai, la valeur CBR dépasse les 5 mm de pénétration, cette valeur pourra être acceptée. Avant la détermination de la résistance à la pénétration, les éprouvettes peuvent être saturées d’eau pendant 96 heures pour simuler les conditions de travail les plus dé- favorables et pour déterminer sa possible expansion. Dans la plupart des cas, 3 éprouvettes au moins sont confectionnées, auxquelles sont appliquées diﬀérentes énergies de compaction (56, 25 et 10 de coups). Le sol doit avoir une petite quantité de matériel passant par le tamis de 50 mm et une retenue dans le tamis de 20 mm inférieure ou égale à 20%. Le comportement du sol est diﬀérent en fonction du de- gré d’altération (inaltéré ou altéré), sa granulométrie et les caractéristiques physiques (granulaires, ﬁns et peu plas- tique). Donc, la méthode à suivre dans chaque cas pour la détermination du CBR est diﬀérente. -Détermination du CBR pour sols perturbés et remoulés graviers et sables sans cohésion sols cohésifs, peu plastiques et pas expan- sifs sols cohésifs et expansifs -Détermination du CBR de sols inaltérés -Détermination du CBR in-situ 1 2 5 BIBLIOGRAPHIE 4 L’essai en laboratoire 4.1 Préparation des échantillons Il faut prendre deux ou plusieurs échantillons de sol avec un poids de 4,5 kg, dans le cas de sol ﬁn et 5,5 kg dans le cas de sols granulaires. Si les échantillons doivent être soumis à l’immersion, il faut d’abord prendre un échantillon représentatif du maté- riel aﬁn de déterminer son humidité (égale ou supérieure à 100 g pour les sols ﬁns et 500 g pour les sols granu- laires). Si les échantillons ne sont pas destinés à être soumis à l’immersion, l'échantillon pour la détermination de l'humidité est obtenu de la coupe des faces de l’éprou- vette, après la réalisation de la pénétration de l’éprouvette et supprimer ainsi l'humidité de la couche supérieure à une épaisseur de 25 mm. Une fois que la densité de l’échantillon est déterminée de la même manière que dans le Proctor modiﬁé, l’échan- tillon est placé sur le moule. Dans un premier temps, les moules doivent être remplis de plusieurs couches de 1 pouce d’épaisseur après com- pactage. Dans le premier moule, sera appliqué 56 coups pour la compaction de chaque couche, pour le deuxième 25 coups et pour le troisième 10 coups. Immédiatement après, les trois moules du CBR doivent être pesés avec les plaques de support du moule. Ensuite, le collier est enlevé du moule et est pesé avec l’échantillon compacté, le disque d’écartement et la plaque du support. Enﬁn, un papier ﬁltre est placé sur la plaque du support et le moule est retourné et placé sur la plaque du support. 4.2 Réalisation de l’essai Si l’essai est réalisé sans immersion dans l’eau, un poids annulaire sera placé sur l’échantillon de telle manière à simuler la surcharge qu’aura le sol. Si l’échantillon a été immergé pour mesurer son expan- sion, une fois drainé, un poids annulaire sera également placé sur l’échantillon. Le moule avec l’échantillon est placé sur la presse et le piston cylindrique descend à 1,27 mm/min à vitesse uniforme. Il faut prendre les lectures de charges appliquées à diﬀérentes profondeurs de péné- tration du piston, jusqu’à atteindre 0,5 pouces de profon- deur. Pour terminer, l’humidité de l’échantillon est mesurée. 5 Bibliographie • Aboutcivil. Civil Engineering - Civil Engg Lec- tures, Books, Notes, Softwares site. http://www. aboutcivil.org/california-bearing-ratio-test.html • ARVOR Géotechnique. « Indice Portant Immédiat- Indice CBR Immédiat- Indice CBR après im- mersion (NF P 94-078) ». http://arvor-geo.fr/ cariboost_files/IPI_20CBR_20du_2026_01.pdf • Association Française de Normalisation (AFNOR) (1997). Sols : Reconnaissance et Essais - Indice CBR après immersion - Indice CBR immédiat - Indice Portant Immédiat - Mesure sur échantillon compacté dans le moule CBR. NF P 94-078.1er ti- rage 97-05-F. Paris La Défense Cedex : AFNOR • Groupe AFNOR. Normalisation, Cer- tiﬁcation, Edition et Formation. http: //www.boutique.afnor.org/norme/nf-p94-078/ sols-reconnaissance-et-essais-indice-cbr-apres- immersion-indice-cbr-immediat-indice- portant-immediat-mesure-sur- echan- til/article/707154/fa042054#info • Paillier C. Travaux pratiques de géotechnique. IUT St Pierre – Département Génie civil. http://www.cours-genie-civil.com/IMG/pdf/ TP_CBR_laboratoire_materiaux.pdf • Portail du bâtiment et des travaux publics • Portail des minéraux et roches • Portail de la route 3 6 Sources, contributeurs et licences du texte et de l’image 6.1 Texte • Essai CBR Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Essai%20CBR?oldid=108711402 Contributeurs : Constructeur, Emmanuelle FLE, Racufa et Anonyme : 2 6.2 Images • Fichier:Applications-development.svg Source : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Applications-development.svg Licence : Public domain Contributeurs : The Tango ! Desktop Project Artiste d’origine : The people from the Tango ! project • Fichier:Autoroute_icone2.svg Source : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/Autoroute_icone2.svg Licence : CC-BY- SA-2.5 Contributeurs : Transferred from fr.wikipedia ; transferred to Commons by User:Bloody-libu using CommonsHelper. Artiste d’ori- gine : Original uploader was Vascer at fr.wikipedia • Fichier:Emerald_rough_300x422.jpg Source : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a1/Emerald_rough_300x422.jpg Li- cence : CC-BY-SA-3.0 Contributeurs : English Wikipedia Artiste d’origine : Ryan Salsbury 6.3 Licence du contenu • Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 uploads/Ingenierie_Lourd/ essai-cbr-pdf-free.pdf