les travaux pratiques dans l’enseignement supérieur

Les  travaux  pra,ques  dans  l’Enseignement  

Professeur  Isam  Shahrour  Laboratoire  de  Génie  Civil  et  géo-­‐Environnement  

Université  Lille1    

séminaire  interna,onal  »  Les  nouvelles  approches  dans  les  enseignements  de  travaux  pra,ques  dans  le  système  LMD  »,  22-­‐24  mai  2011  Université  Abdelhamid  Ibn  Badis  de  Mostaganem  (Algérie)  

Les  travaux  pra,ques    Acte  pédagogique  majeur  

•  L’étudiant  est  acteur  de  sa  forma,on  

•  Selon  les  disciplines  :  de  l’ordre  de  30%  du  temps  de  forma,on  

Les  travaux  pra,ques    Objec,f  

 •  Mise  en  contact  avec  une  «  réalité  »    •  Illustrer  le  cours  •  Développer  les  capacités  d’observa,on,  d’analyse,  d’instrumenta,on,  de  mesure  et  de  traitement,      

•  Confronter  la  théorie  à  la  réalité  •  Aborder  la  complexité,…  •  Développer  la  curiosité,..  

Quels  travaux  pra,ques  ?    

•  Cela  dépend  des  disciplines,….  

•  Illustrer  à  travers  un  exemple  :  le  génie  civil    

L’art  de  la  concep,on,  la  construc,on,  la  ges,on  et  la  maintenance  de  grande  variété  :  -­‐  d’ouvrages  -­‐  d’échelles  -­‐  d’usages    -­‐  de  matériaux      

Le  génie  civil  :    -­‐  Un  des  principaux  secteurs  de  l’économie    -­‐  Grand  consommateur  de  ressources  

Des  sciences  et  des  technologies  pluridisciplinaires  

Les  secteurs:    La  Ville  

Les  réseaux  Urbains  

Hydraulique  et  Ressources  en  eau  

Urban area Rural area

inonda,on  and  pollu,on  risk      

Water Cycle

Les  infrastructure  de  Transport  

Les  infrastructures  pour  l’Energie  

Les  ouvrages  «  Offshore  »  

Les  Talus,  les  excava,ons  

Diorite Granite (Light Color)

Diversité  de  matériaux  :      

Aléa,  risque  et  vulnérabilité  

KOBE, JAPON : 1995 Iran, en 1989 : 40 000 morts

Cadre  :  Le  Développement  durable  

Complexité  et  interdépendance  

Complexité  et  interdépendance  

Une  Démarche  :  surmonter  les  difficultés  avec  une  approche  spécifique      

1)  Observer  …  

Example…

2)  Instrumenter,  enregistrer,  suivre  en  temps  réel  

 -­‐  Différentes  échelles  :  Locale,  globale  -­‐  Ouvrage  -­‐  Système  -­‐  Ville  …  (Ville  intelligente,..)      

Retour  d’expérience  •  Suite  à  un  événement  majeur  (séisme,  inonda,on,  

glissement,  effondrement,..)  •  Analyse  d’enregistrements  

KOBE, JAPON : 1995

Les  incendies  

La  liquéfac,on  

Istanbul Subway

Explora,on,  échan,llonnage  et  essais  in  situ    

Gravimétrie  Méthode  magné,que  Méthodes  électriques  Méthodes  sismiques    

Field Drilling and Sampling

• 

SPT  

Pressiomètre  

Vane  Shear  Test  

o  Drill test hole o  Insert vane o  Rotate head o  Measure torque o  Relate resistance

to soil shear strength

Cone Penetrometer (CPT)

Site Plan

Atrium

Ft

Atrium

60ft boring

50ft boring

30ft boring 40ft boring

A

A

B B

Analysis of Boring Logs

Sandy Silt 100.0’ 98.0’

85.0’

73.0’ 71.0’

63.0’

60.0’

50.0’

Sandy/Silty Clay

Clay

Clay

Silty Sand

Silty Sand

Clay

Very Dense Sand

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80

Water  C ontent  (%)

Eleva

tion  (ft)

wn

L L

P L

This is just one reasonable solution

Your design soil profile does not to be exactly like this

All we need is a soil profile that provides a reasonable representation of average conditions that exist at this site

Profile  géotechnique    

Essais  en  vraie  grandeur  

Full  Scale  Sta,c  Load  Tests  

Full  Scale  Sta,c  Load  Tests  

Use  of  Strain  Gauges    

Essais  en  laboratoires  

Laboratoire  de  géotechnique  

Laboratoire  structures  

Ø The moisture content at which a thread of soil just begins to crack and crumble when rolled to a diameter of 1/8 inches

Plastic Limit (PL, wP)

Three  Phase  Diagram  

Solid

Air

Water

Mineral Skeleton Idealization: Three Phase Diagram

Cas  pra,ques  

Origine  de  la  Résistance  des  sols      

•  Deux sources: – Cohésion entre les particules

•  Cimentation entre les grains (sables) •  Attraction électrostatique entre les particules

(argiles) – Frottement entre les particules (dépend

des forces entre les particules

FroPement  et  Cohésion    

Critère  Mohr-­‐Coulomb  

Cisaillement

σʹ′

Cʹ′

φʹ′

Mesure  de  la  résistance  

En laboratoire §  Cisaillement direct §  Compression simple §  Compression Triaxiale

Cisaiellement  direct  

Compression  simple  

σ3 = 0

σ1

€

ε =Δll0

σ =PAc

Ru    

Compression  Triaxiale  

σ1

σ3

σ3

σ1

σ

τ

σ1 σ3

Vert. plane

.

Triaxial  Compression  Test  Interpreta,on  of  Data  

σ

τ φσ tan+= cs

σ3   σ1  

Tassement  et  consolida,on  

Transcosna  Grain  Elevator  Canada  (Oct.  18,  1913)  

West side of foundation sank 24-ft

× u0+Δu

σ0 + Δσ

Immediately  Aeer  Loading  

• Point, P

σ0 + Δσ

× u0+Δu

× u0

σ0 + Δσ

Shortly after Loading No settlement

Long after Loading Settlement Complete

Settlement

n  Distortion Settlement (Immediate) n  Consolidation (Time Dependent) n  Secondary Compression time

Settlement

Laboratory Consolidation Test

Test Results

Modélisa,on    

- Interaction with adjacent piles

-  Interaction with adjacent structures

- Seismic analysis

Tunneling    in  soe  soils  

Illustra,on    

Maillage  :  2214  HEX20  (28471  ddl)  

Stockage  :  4,3.106  termes  non  nuls  (5%  de  LC)  

E (MPa) ν c’ (MPa) ϕ (°) ψ (°)

Sol 30 0,3 0,005 27 5Revêtement 35000 0,25

Parameter  s:  αdec =  0,5    ;    Ldec  =  1D  

8D 4D

4,5D

D = 7,5 m H = 2,5D e = 50 cm

Soil  sejlement  

Tassement (%D)  -0,01429   0,0150  

0.0   4D  x  

0  

4,5D  

z  

8D  

0.0  

y  

10D 5D

5D

Maillage  :  3912  HEX20  ;  52533  ddl  

Stockage  :  9,4.106  termes  non  nuls  (4,6%)  

as as as = 5 m

hs = 4 m

hs  

Internal  forced  in  the  structure    

30  (C)  

30  (T)  

10  (C)  

15  (T)  

13

-44

-16

30

46

-52

15 10

20

Axial forces Shear forces Bending moment