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ESSAI DE CONDUCTIVITÉ HYDRAULIQUE Chadrack Bantubabo (Chef de rapport) Mamar Sa

ESSAI DE CONDUCTIVITÉ HYDRAULIQUE Chadrack Bantubabo (Chef de rapport) Mamar Saidou Farel Miankodila Aminata Kourouma Préparé le 16 février 2010, soumis le 8 mars 2010 Résumé : Cet essai a pour but la détermination au laboratoire de la conductivité hydraulique d’un sol uniforme(SP). Étant donné que la plupart des problèmes en géotechnique sont liés à l’eau, cet essai est l’un des plus importants essais dans les travaux de génie civil. Description des sols Le sol utilisé est du sable propre et uniforme (SP). Il contient 1% de particules fines et 99% de sable dont 60% de sable fin et 40% de sable moyen. Il est sec. Sa granulométrie est uniforme. Ses particules sont arrondies à sous-arrondies et de taille maximale 1.00 mm. Sa couleur est grise et il n’a pas d’odeur. Il provient d’Ottawa en Illinois. Description des essais Deux perméamètres ont été utilisés pour réaliser cet essai. Le premier a permis de réaliser un essai de perméabilité à charge constante et le second a été utilisé pour l’essai à charge variable. 1° Essai à charge constante. Un perméamètre à charge constante a été utilisé pour cet essai. Dans cet essai, la quantité d’eau recueillie pendant un intervalle de temps t est V=A*v*t(1). Selon la loi de Darcy, v=k*i=k*Dh/L (2). En mélangeant les formules (1) et (2), on obtient k=V*L/(Dh*A*t). Le diamètre, la hauteur et le volume de l’échantillon ont été mesurés. À l’aide du perméamètre, les mesures des hauteurs h1,h2 ainsi que celle de la distance du trajet entre h1 et h2 ont été prises. A l’aide d’une éprouvette graduée et d’un chronomètre le débit (Q) a été calculé. Les valeurs mesurées ont permis de trouver le gradient hydraulique i (i= Dh/L) et de tracer le graphe du débit en fonction du gradient hydraulique. A partir de ce graphe la conductivité hydraulique k a été obtenue. 2° Essai à charge variable Un perméamètre à charge variable a été utilisé pour cet essai. Dans cet essai deux méthodes ont étés utilisées. La méthode de vitesses avec k= a*L/(A*m) et la méthode logarithmique avec k= a*L*ln(ho/h1)/Dt*A. UNIVERSITÉ DE MONCTON Faculté d’ingénierie GCIV 3420 Mécanique des sols Le diamètre, la hauteur et le volume de l’échantillon ont été mesurés. À l’aide du perméamètre et d’un chronomètre les mesures des hauteurs et des temps ont été prélevées. Les valeurs mesurées ont permis de tracer le graphe de logarithme des charges h en fonction des temps afin de trouver le coefficient de perméabilité k. . Mesures et interprétation des essais Graphique 1 : Variation du débit en fonction Graphique 2 : Essai à charge variable du gradient hydraulique Variation de h en fonction de t (charge constante) Graphique 3 : Essai à charge et variable constante, variation de h en fonction du temps. y = 0,0002 x R20,9924 = 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0 20 40 60 T em ps (s) aL ln(h 0/h i) /A Tableau 1 : caractéristiques du sable testé y = 70,673x - 516,87 R 2 = 0,9951 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 5 10 15 20 V ite sse d e chu te d a ns la b u re tte ( ∆h/∆t, m m /s) Hauteur moyenne h m durant ∆t (mm) y = 13702x - 17952 R2 = 0,9937 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 1,9 2 2,1 2,2 2,3 Gradient hydraulique (i) Débit Q (mm 3/s) Discussion des résultats. L’essai à charge variable a donné comme valeur de conductivité hydraulique de 3,01870985 après correction. L’essai à charge variable a donné 0,414073674 par la méthode logarithmique et 0,2681693 par la méthode des vitesses. D’après Chiasson, P. 2010,GCIV 3420, Mécanique des sols, Notes de cours, la valeur typique du sable en provenance d’Ottawa, est environ 0,05 mm. La méthode approximative de Hazen avec C=100 donne, k= C(D10 )2 k=0,196 mm/s=0,2 mm/s. Cette dernière valeur ressemble un peu plus à la valeur trouvée par la méthode des vitesses. Le constat est que les valeurs de la conductivité hydraulique trouvées sont très différentes de la valeur typique et de la valeur de Hazen. Les causes probables seraient l’erreur lors du montage des perméamètres, le degré de saturation n’était pas 100% suite à la présence des bulles d’air emprisonnées dans l’eau, la migration des particules fines du sable.Une autre cause serait le fait que le trop plein vibrer lors de l’essai. Commentaires sur le déroulement du laboratoire De façon générale, l’expérience a été plutôt concluante car elle a permis d’atteindre les objectifs fixés. Les instructions et explications données étaient assez claires et les essais simples à réaliser. Cependant, les résultats obtenus, ainsi que la compréhension générale du laboratoire auraient été meilleurs si l’on disposait de plus d’instruments pour la manipulation ce qui favoriserait la participation et l’apprentissage de chacun. Il serait aussi intéressant de fournir, pour ce laboratoire, une fiche sommaire des différentes manipulations ce qui aiderait énormément à sa réalisation. Références Chiasson, P. 2010. GCIV 3420. Mécanique des sols. Notes de cours. Faculté d’ingénierie, Université de Moncton. Holtz, R.D. , Kovacs, W.D., Lafleur, J. 1991. Introduction à la géotechnique. Éditions de l’École Polytechnique de Montréal, Montréal. uploads/Litterature/ universite-de-moncton.pdf