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MONCTON, le 11 janvier 2016 PLAN DE COURS Mécanique des sols GCIV 3420 PRÉALABL

MONCTON, le 11 janvier 2016 PLAN DE COURS Mécanique des sols GCIV 3420 PRÉALABLES : GCIV 2210 et GCIV 3410, SUBSÉQUENTS : GCIV 4430, GCIV 5410 CONCOMITANT : Aucun Professeur Paul Chiasson, ing., Ph.D. Bureau : 119G2 HORAIRE DU COURS Théorie : Lundi, 10 h à 11 h 15 (147G2) et jeudi 8 h 30 à 9 h 45 (147G2) Labo. : Selon l’horaire établi pour le groupe par le registraire, CTSS 122 Exercices : Quelques séances selon le plan de cours, jeudi, 16 h, salle 147G2 HEURES DE CONSULTATION Mardi14 h à 17 h, Vendredi 13 h 30 à 16 h 30 Hiver 2016 Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 2 de 12 TABLE DES MATIÈRES DESCRIPTION ................................................................................................................................... 3 QUALITÉS DU BCAPG ...................................................................................................................... 3 OBJECTIFS GÉNÉRAUX ..................................................................................................................... 3 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES .................................................................................................................. 3 DÉTAILS DU CONTENU .................................................................................................................... 4 SÉANCES DE LABORATOIRE ............................................................................................................. 5 MÉTHODES D’APPRENTISSAGE ....................................................................................................... 5 RESSOURCES EN LIGNE (http://www8.umoncton.ca/umcm-chiasson_paul/) .............................. 6 ÉVALUATION ET EXIGENCES............................................................................................................ 6 AUTRES RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES........................................................................... 7 RESSOURCES ET/OU MATÉRIEL :..................................................................................................... 8 PROGRAMMATION DU COURS ....................................................................................................... 9 CONSIGNES GÉNÉRALES DU LABORATOIRE .................................................................................. 11 ANNEXE : BARÈME POUR LA CORRECTION DU FRANÇAIS DANS LES TRAVAUX ÉCRITS ............... 12 Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 3 de 12 CRÉDITS (heures cours – heures labo) : 3 (3-2) DESCRIPTION Problèmes de sols en génie civil ; caractéristiques physiques des sols et compactage ; caractéristiques hydrauliques des sols : perméabilité et écoulements souterrains ; calculs pratiques des tassements. Compressibilité et théorie de la consolidation ; résistance au cisaillement. Applications. QUALITÉS DU BCAPG1 Les qualités suivantes seront développées ou renforcées et seront évaluées dans le cadre de ce cours : 1. Connaissance en génie 2. Analyse de problèmes 3. Investigation 7. Communication 12. Apprentissage continu OBJECTIFS GÉNÉRAUX • Maîtriser les outils de description des sols ; • Développer la capacité d’expliquer et d’analyser le comportement des sols afin de les utiliser comme matériau de construction et de concevoir et réaliser des fondations, murs de soutènement, tunnels, et autres ouvrages de génie civil OBJECTIFS SPÉCIFIQUES À la fin de ce cours, vous pourrez : • Déterminer les propriétés physiques et la texture des sols à partir de mesures expérimentales ; • Classifier les sols et déterminer leur classe de comportement ; • Déterminer l’efficacité du compactage pour divers sols et évaluer les conditions optimales d’amélioration ; • Évaluer expérimentalement la conductivité hydraulique des sols ; • Calculer la pression et le débit d’écoulement d’un fluide (eau) dans un sol ; • Calculer la contrainte totale due au poids des terres ; • Évaluer la contrainte effective dans un terrain avec ou sans écoulement et déterminer le potentiel à la condition de boulance (sable mouvant) ; • Évaluer l’accroissement de contrainte produit par l’application de diverses formes de surcharge ; • Mesurer et caractériser la compressibilité des sols ; • Calculer le tassement d’un terrain et prédire son développement dans le temps ; • Déterminer la résistance au cisaillement des sols ; • Mesurer expérimentalement la résistance au cisaillement d’un sol. 1 Bureau canadien d’agrément des programmes de génie Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 4 de 12 DÉTAILS DU CONTENU 1.0 Introduction de la mécanique des sols et exemples de quelques problèmes pratiques 2.0 Caractéristiques physiques des sols Propriétés physiques, texture, granulométrie, forme géométrique, consistance 3.0 Identification et classification des sols Méthode visuelle, Méthodes unifiée (USCS) et AASHTO 4.0 Minéraux argileux et structure des sols Minéralogie de l’argile, interaction eau-argile, structure géométrique des sols 5.0 Compaction Définitions et théorie, propriétés et structures des sols cohérents compactés, essais de laboratoire, critère de contrôle de la qualité, équipements 6.0 Caractéristiques hydrauliques des sols Loi de Darcy, mesure de la conductivité hydraulique, facteurs influençant la conductivité hydraulique, écoulement unidimensionnel, écoulement général, calcul de la pression interstitielle, de la contrainte totale et de la contrainte effective, postulat de Terzaghi, boulance, conception des filtres 7.0 Action de l’eau dans les sols Capillarité, cohésion apparente, retrait, gonflement, action du gel 8.0 Calcul pratique du tassement Calcul de l’accroissement de contrainte, modèle de compressibilité des sols, contrainte.0. de préconsolidation, état normalement consolidé et surconsolidé, indices de compression et de recompression, détermination des propriétés par essais de laboratoire, calcul du tassement 9.0 Consolidation (tassement différé dans le temps) Théorie de la consolidation de Terzaghi, détermination du coefficient de consolidation, composantes du tassement (instantané, de consolidation primaire et de consolidation secondaire) 10.0 Théorie de la rupture des sols Équations d’équilibre, cercle de Mohr de l’état de contrainte en un point, critère de rupture de Mohr-Coulomb, essais de laboratoire pour déterminer le critère de rupture Différentiel Uniforme Transition CAS Sol compressible (mou) Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 5 de 12 11.0 Résistance au cisaillement des sables et des argiles Cisaillement d’un sable, dilatance et contraction, critère de rupture des sables et silts, phénomène de la liquéfaction, cisaillement d’une argile, domaine surconsolidé et normalement consolidé, cisaillement drainé et non drainé, pression interstitielle, critère de rupture, enveloppe des contraintes totales (Glissement de terrain : http://www.youtube.com/watch?v=lWawkhtXOgg) SÉANCES DE LABORATOIRE La première séance comprend des instructions sur les mesures de santé et sécurité au travail à suivre au laboratoire : 1. Description visuelle 2. Limites et tamisage 3. Sédimentométrie 4. Compactage 5. Perméabilité 6. Consolidation à l’œdomètre 7. Cisaillement direct 8. Compression simple et scissomètre 9. Triaxial MÉTHODES D’APPRENTISSAGE • Le cours est donné par enseignement magistral. • Le laboratoire comprend neuf (9) séances pour lesquelles huit (8) rapports sont à remettre comme exigence au cours (voir le « Programme des laboratoires http://www8.umoncton.ca/umcm-chiasson_paul/cours/sols/Labo_Plan.pdf »). • Les rapports de laboratoires doivent être rédigés selon les directives du document « Normes à suivre dans la préparation des rapports de laboratoire de mécanique des sols » téléchargeable du site web du cours (http://www8.umoncton.ca/umcm- chiasson_paul/cours/sols/Normes_labo.pdf). • Les rapports de laboratoire sont à remettre aux dates indiquées dans le « Programme des laboratoires ». • Des séances d’exercices seront données aux dates indiquées dans la programmation du cours. • Des exercices suggérés seront recommandés ponctuellement. Il sera de la responsabilité de l’étudiante-ingénieure et de l’étudiant-ingénieur de mettre en pratique la théorie vue en classe à l’aide de ces exercices. La solution à ces exercices sera publiée sur le web la semaine suivante. Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 6 de 12 • L’étudiante-ingénieure ou l’étudiant-ingénieur doit consacrer au moins quatre (4) heures de travail personnel par semaine à la lecture de son manuel, à la révision hebdomadaire de ses notes de cours et à la solution des exercices suggérés. RESSOURCES EN LIGNE (http://www8.umoncton.ca/umcm-chiasson_paul/) Parmi les éléments disponibles au site web du cours, vous trouverez : • Des exemplaires téléchargeables d’anciens contrôles périodiques mis à votre disposition pour vous préparer en vue d’un contrôle écrit. • Le programme des laboratoires (date des expériences et date limite pour soumettre son rapport). • Un lien vers « La boîte à outils ». La boîte à outils contient : • Des chiffriers Excel facilitant la préparation des rapports de laboratoire. • Un fichier modèle de la mise en forme à utiliser pour les rapports de laboratoire. • Les données et résultats que doivent comprendre votre rapport de laboratoire et les questions qui se doivent d’être répondues (voir les « Exigences pour les laboratoires de GCIV 3420 », http://www8.umoncton.ca/umcm- chiasson_paul/cours/sols/pdf/Lab_Exig_Rap.pdf). Un document incontournable pour rédiger votre rapport et pour préparer une bonne discussion des résultats. ÉVALUATION ET EXIGENCES • Un contrôle mi semestriel (test) sur la matière couverte depuis le début du cours (incluant celle vue en laboratoire). • Un examen final CUMULATIF couvrant toute la matière du cours. • Aucune documentation n’est permise pendant les contrôles. Les contrôles comprennent des questions pour : • Évaluer la compréhension générale et le raisonnement logique développé par l’étudiante-ingénieure et l’étudiant-ingénieur envers la matière. Certaines questions vérifient le degré de compréhension des définitions et concepts vus en cours. • Évaluer la capacité à résoudre des problèmes par calcul et raisonnement logique. • Une fiche aide-mémoire d’équations est distribuée avec le questionnaire. Plan de cours : GCIV 3420 Mécanique des sols Page 7 de 12 ÉVALUATION PONDÉRATION DATE CONTENU Contrôle périodique 30 % 29 février 1 à 6 Examen (cumulatif) 50 % Période des examens Cumulatif Quiz 10 % Aux dates indiquées dans la programmation du cours Rapports de laboratoire2 10 % Voir le « Programme des laboratoires TOTAL : 100 % Note : Les exigences linguistiques telles qu’approuvées par le Sénat académique seront appliquées pour tous les travaux (voir l’annexe pour le barème de correction). Barème : 90 ≤ N ≤ 100 A+ 70 ≤ N < 74 C+ 87 ≤ N < 90 A 67 ≤ N < 70 C 84 ≤ N < 87 A- 64 ≤ N < 67 C- 80 ≤ N < 84 B+ 60 ≤ N < 64 D+ 77 ≤ N < 80 B 55 ≤ N < 60 D 74 ≤ N < 77 B- N < 55 E AUTRES RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES 1. Les travaux doivent être remis à 16 uploads/Ingenierie_Lourd/ plan3420-pdf.pdf