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1 GCI 315 MÉCANIQUE DES SOLS II Devoir No 2 - Individuel Préparé par : Mathieu

1 GCI 315 MÉCANIQUE DES SOLS II Devoir No 2 - Individuel Préparé par : Mathieu Nuth & Mourad Karray À remettre-le : Jeudi 9 juin 2011 Problème 1 Le rapport de sondage de la page 2 décrit les propriétés d’un sol fin. 1a) Reportez les résultats d’essais de compression oedométrique (’p ) et de scissomètre (Cu) dans un graphique en parallèle avec un diagramme de la pression verticale effective des terres et de la pression d’eau. Hypothèse : au-dessus de la nappe, pression d’eau u = 0 kPa. 1b) Comparez et discutez ces résultats. Problème 2 Dans le rapport de sondage de la page 3, Quelle est la valeur de N à 1,2; 1,9; 2,5 et 3,4 m ? Si dans ce dépôt vous préconisez construire une semelle filante de 1,8 m de largeur à 1,5 m de profondeur, 2a) Quelle valeur de N utiliserez-vous en négligeant la couche d’argile ? 2b) Quelle serait alors l’angle φ correspondant ? 2 RAPPORT DE FORAGE Page 1 de 1 Forage no. F-09 -MN Projet : Devoir 2 (Problème 1) Élévation : 6.20m Endroit : Rivière Magog ; ch : 0+150 Date : 2011/05/15 Équipement utilisé : Tubage : tarières TYPE D’ECHANTILLON CF Carottier Fendu CR Carottier à diamants LA Par lavage TA à la tarière TM Carottier à parois minces PS Carottier à piston fixe Légende Eau souterraine Ag Analyse granulométrique Sed Sédimentométrie wl Limite de liquidité wp Limite de plasticité w Teneur en eau N Indice de pénétration std ’p Cont. préconsolidation Cu Résistance non remanié État de l’échantillon COUPE GÉOLOGIQUE EAU ÉCHANTILLONS ESSAIS NOTES Prof. Élév. DESCRIPTION Str État Numéro et type REC (m) (m) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6.20 5.85 Terre végétale Agile grise Traces de silt Contient des grains de sable -4.6 Fin du sondage 1 – TM 95 Cu=56kPa ; ’p=168 kPa 2 – TM 95 Cu=65kPa ; ’p=188 kPa 3 – TM 90 Cu=52kPa ; ’p=179 kPa 4 – TM 100 Cu=37kPa ; ’p=103 kPa 5 – TM 100 Cu=30kPa ; ’p=110 kPa 6 – TM 95 Cu=35kPa ; ’p=132 kPa 7 – TM 100 Cu=47kPa ; ’p=198 kPa Poids vol. Au-dessus nappe =18KN/m3 Poids vol. Sous la nappe =21KN/m3 3 (Problème 2) Cours de Mécanique des sols II – Été 2011 M. Karray, M. Nuth & F. Ghobrial Devoir 02 - solutionnaire Page 1 de 3 D DE EV VO OI IR R 0 02 2 Problème 1 Le rapport de sondage de la page 2 décrit les propriétés d’un sol fin. 1a) Reportez les résultats d’essais de compression oedométrique (’p ) et de scissomètre (Cu) dans un graphique en parallèle avec un diagramme de la pression verticale effective des terres et de la pression d’eau. Hypothèse : au-dessus de la nappe, pression d’eau u = 0 kPa. On fait deux hypothèses :  Au-dessus de la nappe, la pression d’eau est nulle.  On considère que les données de ’p et Cu sont mesurées au centre de l’échantillon. a) Calcul des contraintes effectives verticales (z est la profondeur) Au-dessus de la nappe Sous la nappe b) Calcul de la pression d’eau c) Calcul de l’OCR d) Calcul de la réserve = On obtient les résultats suivants : Profondeur pression eau Contrainte effective OCR Préconso- lidation Cohésion Cu/'p Réserve z(m) u(kPa) 'v(kPa) (-) 'p (kPa) Cu(kPa) (-) (kPa) 0 0 0 0 0.6 10.8 15.5555556 168 55.776 0.332 157.2 1.8 32.4 5.80246914 188 64.672 0.344 155.6 3 0 54 3.31481481 179 52.268 0.292 125 4.1 11 66.1 1.55824508 103 36.668 0.356 36.9 6 30 87 1.26436782 110 29.59 0.269 23 7.8 48 106.8 1.23595506 132 34.584 0.262 25.2 10.3 73 134.3 1.47431124 198 46.53 0.235 63.7 Cours de Mécanique des sols II – Été 2011 M. Karray, M. Nuth & F. Ghobrial Devoir 02 - solutionnaire Page 2 de 3 Représentation graphique : 1b) Comparez et discutez ces résultats. On remarque un changement de pente de la contrainte effective en fonction de la profondeur au niveau de la surface de la nappe (z=3m). L’OCR est supérieur à 1 donc toute la couche d’argile est surconsolidée. Toutefois, sous la nappe, le matériau est proche de la consolidation normale. L’augmentation de la contrainte de préconsolidation dans la zone non saturée peut être attribuée aux effets capillaires (matériau plus rigide) La réserve est relativement faible. Toutefois la réserve est plus importante près de la surface. Or, c’est aux faibles profondeurs que le tassement est normalement le plus critique, donc cette configuration est favorable. Le rapport Cu/s’p reste autour de 0.3 (valeur typique). 0 2 4 6 8 10 12 0 50 100 150 200 250 Profondeur z (m) Contraintes (kPa) u s'v(kPa) s'p (kPa) Cu Réserve Cours de Mécanique des sols II – Été 2011 M. Karray, M. Nuth & F. Ghobrial Devoir 02 - solutionnaire Page 3 de 3 Problème 2 Dans le rapport de sondage de la page 3, Quelle est la valeur de N à 1,2; 1,9; 2,5 et 3,4 m ? N est la somme des coups nécessaires à l’enfoncement des deux derniers 15cm de chaque essai SPT. Hypothèse : la cote verticale retenue pour chaque valeur de N est la cote moyenne du test (milieu de l’échantillon) et non pas la cote au début du test (fond du trou de forage). Ex : test 1 (ci-dessous), cote de début de test 1m, cote moyenne approx. 1.2m On obtient les résultats suivants : Profondeur (m) 1.2 1.9 2.5 3.4 N (non corrigé) 7+9=16 5+7=12 8+8=16 9+2=11 Si dans ce dépôt vous préconisez construire une semelle filante de 1,8 m de largeur à 1,5 m de profondeur, 2a) Quelle valeur de N utiliserez-vous en négligeant la couche d’argile ? Négliger la couche d’argile ne signifie pas forcément qu’on n’utilise pas le N à 3.4m. On considère simplement que le problème de capacité portante est localisé dans la couche de sable. On corrige le N à chaque profondeur. Il n’y a pas de nappe d’eau. N’ayant pas la densité du sol, on fait un essai avec . La contrainte effective est calculée comme suit : Le coefficient de correction CN est calculé comme suit : Profondeur (m) 1.2 1.9 2.5 3.4 N (non corrigé) 7+9=16 5+7=12 8+8=16 9+2=11 1.2*19=22.8 1.9*19=36.1 2.5*19=47.5 3.4*19=64.6 1.48 1.33 1.24 1.13 N corrigé 23.68 15.96 19.84 12.43 La zone d’influence est approximativement : D + 2.5*B = 1.5 + 2.5*1.8 = 6m Autre évaluation (Terzaghi) D + B.tan(45+φ/2) = 1.5+2.5*tan(45+30/2) = 5.83m Il est préférable de moyenner N corrigé sur toute l’épaisseur de couche. N corr moyen = 18. 2b) Quelle serait alors l’angle φ correspondant ? Sable moyen compact Ncorr= 18, , φ= 32+(18-8)*(36-32)/(20-8)=35.33° Sable fin dense Ncorr= 18, , φ= 33+(18-16)*(38-33)/(30-16)=33.7° uploads/Voyage/ devoir-2 42 .pdf