INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUES

Dpartement de Gnie Civil et Urbanisme

Mcanique des sols Interrogation crite Anne universitaire 2000-2001 4e anne Btiments et Gnie Climatique

Dure : 1h30 Toute documentation permise

votre sortie de lINSA, vous cherchez du boulot en gnie climatique mais vous ne trouvez quun poste (temporaire, videmment) dans un bureau dtudes en gotechnique. Votre premier contrat consiste en une petite tude sur la stabilit dun rservoir dhuile qui doit tre construit sur un dpt dargile molle (figure 1). Le cahier des charges prvoit que le rservoir transmettra au sol une contrainte de 60 kPa.

Une tude pralable didentification, aprs prlvement dchantillons, a t effectue et vous disposez des renseignements suivants : - Le dpt dargile a 20m dpaisseur et repose sur un massif rocheux. La surface de la nappe

phratique est au niveau suprieur de la couche dargile. - chantillons de type 1, forme cylindrique (d=75mm et h=150mm) et prlevs 5m de profondeur

prouvette A Mtot = 1,259kg ; Maprs schage = 0,878kg ; s = 26,5 kN/m3 ; w = 10 kN/m3Autres prouvettes Essai oedomtrique : courbe 1 de la figure 2

- chantillons de type 2, forme cylindrique (d=75mm et h=150mm) et prlevs 15m de profondeur prouvette A Mtot = 1,261kg ; Maprs schage = 0,900kg ; s = 26,5 kN/m3 ; w = 10 kN/m3Autres prouvettes Essai oedomtrique : courbe 2 de la figure 2

- chantillons de type 3, prlevs 10m de profondeur (Ko = h/v = 0,5 cours, ch.7 pp.1-2) Essais triaxaux : (a) CU : o = 90kPa et dviateur la rupture = 40kPa

(b) CD : o = 90kPa et dviateur la rupture =108kPa - La figure 3 permet de calculer la rpartition des contraintes (surcharges) dans le sol. Question 1 - tude du tassement diffrentiel 1a - Calculez le tassement diffrentiel total (diffrence de tassement entre le centre et un point sur la

priphrie du rservoir. Faites vos calculs en divisant le dpt en deux couches dgales paisseurs. 1b - Ce tassement diffrentiel est-il admissible? Question 2 - tude de la rsistance au cisaillement Sans tenir compte des tassements calculs la question 1, 2a - tude court terme : la rsistance court terme de la couche dargile est-elle suffisante?

Pour rpondre cette question, tracez, dans un mme plan de Mohr, - ltat de contraintes correspondant lessai triaxial (au moment de la rupture) - ltat de contraintes dans le sol 10m de profondeur, sous le centre du rservoir.

Le sol est-il en quilibre 10m de profondeur? 2b - tude long terme : la rsistance long terme de la couche dargile est-elle suffisante?

Pour rpondre cette question, tracez, dans un mme plan de Mohr, - ltat de contraintes correspondant lessai triaxial (au moment de la rupture) - ltat de contraintes dans le sol 10m de profondeur, sous le centre du rservoir.

Le sol est-il en quilibre 10m de profondeur? Page 1 de 2

q=60kPa

diamtre=15m

1p 1c

2p 2c

10m

10m

20m

1c,2c : points au centre de chaque couche,sous le centre du rservoir

1p,2p : points au centre de chaque couche,sous la priphrie du rservoir

3c : point au centre de la couche dargile

Rservoir

Argile

Roche

3cX

0.8

0.9

1.0

10 100 1000

Contrainte effective 'v (kPa)In

dice

des

vid

es e

chantillon 1

chantillon 2

Figure 1 Description du problme. Figure 2 Rsultats des essais oedomtriques.

Figure 3 Abaque.

Page 2 de 2

INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUESDpartement de Gnie Civil et UrbanismeMcanique des sols Interrogation criteQuestion 1 - tude du tassement diffrentielQuestion 2 - tude de la rsistance au cisaillement