essai oedometrique

7/24/2019 Essai oedometrique

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d'essai

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MINISTRE

DE L'URBANISME, DU LOGEMENT

ET DES TRANSPORTS

LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ETCH USSEES

METHO ES D'ESSAI LP

no13

Ce recueil de mthodes d'essai LPC comporte les mthodes d'essai

suivantes:- essai de compressibilit par paliers,- essai de fluage,- essai vitesse de dformation constante,- essai gradient contrl,- essai acclr par chauffage,- essai drainage radial.

Les essais de gonflement l domktre font l'objet d'un documentspar.

Ce document a t rdig par Jean-Pierre Magnan,Claude Mieussens, Bertrand Soyez et Jean Vautrain.


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Sommaire

INTRODUCTION

NOTATIONS, SYMBOLES ET UNITES

SECTION 1 - GENERALITES

CHAPITRE 11 - APPAREILLAGES11.1 - APPAREILLAGE SPECIFIQUE

11.1.1 - La ce l lu le oedom t rique11.1.2 - Systmes de chargement11.1.3 - Mesure de p re s s io n i n t e r s t i t i e l l e e t c on tr e- press ion11.1.4 - Systme de r gu l a t io n de l a tempra tu re

Page

5

7

11.2 - APPAREILLAGE D'USAGE COURANT INDISPENSABLE POUR LA REALISATION DE L'E SS AI 4CHAPITRE 12 - PRELEVEHENT ET CONSERVATION DES ECHANTILLONS INTACTS 18

12.1 - PRELEVEMENT D'ECHANTILLONS INTACTS 18

12.2-

CONSERVATION DES ECHANTILLONS12.3 - TRANSPORT

CHAPITRE 13 - PREPARATION DE L'EPROUVETTE SOUMISE A L'E SSAI 2113.1 - CHOIX DE LA PRISE D'ESSAI 2113.2 - EXTRACTION DE LA CAROTTE DE SON ETUI 2 2

13.3 - DECOUPAGE ET WISE EN PLACE DE L'EPROUVETTE SOUMISE A L' ES SA I13.3.1 - Cellu les oedomtr iques sans t rousse coupante13.3.2 - Cel lu le s oedomtr iques munies d 'une t rou sse coupante

SECTION 2 - ESSAI DE COMPRESSIBILITE PAR PALIERSCHAPITRE 21 - EXECUTION DE L' ES SA I

21.1 - APPAREILLAGES ET OPERATIONS DIVERSES21.1.1

- Appa re i l l age21.1 2 - Sa tu ra t ion de L ' p rouve t t e21.1.3 - Pese en f i n d ' essa i

21.2 - DEROULEMENT DE L'ES SAI21.2.1 - Lo i de chargement21.2.2 - Dure des paliers de chargement21.2.3 - Mesures du tassement en fonct ion du temps

CHAPITRE 22 - CALCULS ET RESULTATS22.1 - CALCULS ELEMENTAIRES

22.1.1 - C a l c u l de l ' i n d i c e des v i d e s22.1 2 - D t e r m i n a t i o n d e s p a r a m t r e s d ' i d e n t i f i c a t i o n

Ce document est proprit de SAdministrationet ne peut tre reproduit, mme partiellement,sans l'autorisation du Directeur du Laboratoire central des Ponts et Chausses

(OU de ses reprsentants autoriss).

1985 LCPC

MlNlSTERE DE L'URBANISME, DU LOGEMENT ET DES TRANSPORTSLABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CH USSEES58, boulevard Lefebvre- 75732 PARIS CEDEX 15TBI : (1) 532-31-79- TBIex : LCPARI 200361 F

Septembre 1985


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22.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE22.2.1 - Courbe de compressibi l i t22.2.2 - In di ce s de compression et de gonflement22.2.3

- Pression de prconsolidat ion22.2.4 - Indice des vides en place22.2.5. Courbe de compressibilitk corrige22.2.6 - Module oedomktrique

22.3 COURBES "TASSEMENTS-TEMPS" 3922.3.1 - Construction graphique (mthode de Taylor) 39

22.3.2 - Calcu l du coef f ic ien t de consol idat ion 4122.3.3 - Calcu l du co ef f ic ie nt de permabi l i t 41

22.4-

DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE PERMEABILITE ET DE CONSOLIDATION CORRIGES 41

22.5 - PRESENTATION DES RESULTATS

22.6 - EXEMPLE

SECTION 3 - ESSAI DE FLUAGE

CHAPITRE 31 - EXECUTION DE L'ESSAI

31.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES31.1.1 - Apparei l lage31.1.2 - Pese en f i n d'essai

31.2 - DEROULENENT DE L'ESSAI

31.2.1 - Loi de chargement31.2.2 - Mesures du tassement en fonction du tempsCHAPITRE 32 - CALCULS ET RESULTATS

32.1 - CALCULS ELEMENTAIRES32.1.1 - Calcul de L' indice des vides32.1.2 - Dterminat ion des paramtres d ' id en t i f i ca t i on

32.2 - COURBES DE TASSEMENT EN FONCTION DU TEMPS32.3 - PRESENTATION DES RESULTATS

SECTION 4 - ESSAI A VITESSE DE DEFORMATION CONSTANTE


41.1-

APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES41.1.1 - Apparei l lage41.1.2 - Satura t ion de L'prouvette41.1.3 - Pese en f i n d 'essai

41.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI41.2.1 - Choix de l a vite sse41.2.2 - Frquence des Lectures41.2.3 - Charge maximale

CHAPITRE 42 - CALCULS ET RESULTATS42.1 - CALCULS ELEMENTAIRES

42.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE42.2.1 - Courbe de compressibilit

42.2.2-

Pression de prconsol idat iona lp

42.2.3-

In di ce s de compression e t de gonflement.42.2.4 - Nodule oedomtrique

42.3 - COEFFICIENTS DE CONSOLIDATION ET DE PERMEABILITE42.3.1 - Coef f i c ien t de conso l ida t ion42.3.2 - Coef f i c ien t de permabi l i t


SECTION 5 - ESSAI A GRADIENT CONTROLECHAPITRE 51 - EXECUTION DE L'ESSAI

51.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES51.l.1 - Apparei 1lage

51.1.2-

Saturat ion de L'prouvette51.1.3 - Pese en f i n d 'essai

51.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI51.2.1 - Gnra l i ts51.2.2 - Ualeurs recommandes des paramtres de l'essai


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CHAPITRE 52 - CALCULS ET RESULTATS

5 2 1 - CALCULS ELEMENTAIRES52.1.1 - Calcul de L' indice des vides52.1 2 - Dterminat ion des paramtres d ' ident i f ica t ion

52.2 - PARAMETRES DE CONPRESSIBILITE52.2.1 - Courbe de chargement au cours du temps52.2.2 - Courbe de compressibilit52.2.3

-

Coef f i c ien t de conso l ida t ion52.2.4 - Coef f ic ient de permabi l i t


SECTION 6 - ESSAI ACCELERE PAR CHAUFFAGE

CHAPITRE 61 - EXECUTION DE L-SSAI

61.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES61.1.1 - Apparei 1lage61.1.2 - Saturat ion de L'prouvette61.1.3 - Pese en f i n d 'essai

61.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI

CHAPITRE 62-

CALCULS ET RESULTATS

62.1 - CALCULS ELEMENTAIRES62.1.1

- Calcul de L' indice des vides62.1.2 - Dtermination des parametres d ' i d e n t i - f i c a t i o n

62.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE62.2.1 - Courbe de compressibi l i t62.2.2 - Indices de compression et de gonflement62.2.3 - Pression de prconsolidat ion62.2.4 - Coeff icient de gonf lement62.2.5 - Module oedomtrique

62.3 - COURBES DE TASSEMENT AU COURS DU TEMPS


SECTION 7 - ESSAI DE GONFLEMENT p.rn.)

SECTION 8 - ESSAIA DRAINAGE RADIAL 75


81.1 - APPAREILLAGES ET OPERATIONS DIVERSES

81.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI

CHAPITRE 82 - CALCULS ET RESULTATS

82.1 - CALCULS ELEMENTAIRES

82.1.1 - Calcul de L' indice des vides82.1.2 - Dterminat ion des parametres d ' id en t i f i ca t i on

82.2 - CARACTERISTIQUES DECOHPRESSIEILITE

80

82.3 - COURBESTASSEMENTS-?ENPS8'

8082.3.1 - Con str uct ion graphique (mthode de Tayl or) 8082.3.2 - Calcu l du co ef f i c i en t de consol idat ion 8082.3.3 - Calcul du coefficient de permabilit pour un incrment de charge donn80

82.4 - DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE PERMEABILITE ET DE CONSOLIDATION CORRIGES 81

82.5 - PRESENTATION DES RESULTATS 81

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 82


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INTRODUCTION

On ap pe ll e "oedometres" l e s appa re i l s qu i pe rme t ten t de r a l i se r des essa is decompressi b i

i

t en lab o ra to i r e su r des p rouve t tes de s o l c y l i n d r i q u e s p la c e s 1 ' i n-

t r i eu r d' une ence in te cy l i nd r iq ue indformable, don t l a pa ro i i n te rne es t au con tac td i r e c t de l ' p r o u v e t t e( f i g . I . 1 ) .

F ig. I .1

Pr inc ipe des "oedomtres"

Dans les oedomet res, l ' e nce in t e cy l i nd r iq ue r i g i d e qu i en tou re l ' p rou ve t t e i n -t e r d i t t o u t e d i l a t a t i o n r a d i a l e du sol, de s o r t e que l e s d for ma t io ns q u i se p r od u i-sent lo rsque 1

n

exerce une press i on sur l e p i s t on sont uniquement v e r t i ca les (ouax ia le s) . Ce mode de d fo rm at io n "unidimensionnel" a acquis en mcanique des sols unegrande impor tance pr a t iq ue et, dans l e langage courant , l ' a d j e c t i f "oedomtrique" a

p r i s l e double sens de " re lat i f aux oedomtres" et de " d forma tion la t ra le nuCleu,c e q u i c o n d u i t c e r t a i n s s p c i a l i s t e s a p a r l e r d g "essa is oedomtriques L 'a ppa re i lt r i a x i a l " p ou r d si gn e r l e s e s sa i s t r i a x i a u x dans l e s q u el s o n i n t e r d i t t o u te d fo r-mat ion la t r a l e de l ' prou vet te . Le prsent document a un o b j e c t i f p l us L im i t que cesecond sens du terme "oedomtrique" p u i s q u ' i l regroupe seulement l e s modes op r at oi-re s des essais que l ' o n pe ut r a l i s e r dans le s oedomtres.

Les essais que L 'on peut ral iser dans des oedomtres sont t rs var is : l a char-ge peut c r o t r e cont inuement ou t re app l ique par pa l i e r s de dures d iverses, on peutap pl iq ue r une charge uniqu e ou pl us ie ur s charges successives, imposer une df orm ati oni n i t i a l e e t s u i v r e l a r e l a x a t i o n des c o n tr a i nt e s o u a u c o n t r a i r e f a i r e s u b i r au s o lune dformat ion v i te ss e constante, on peut ass er v i r l e chargement l , , ' v o l u t i on des

con tra in t es ou encore chercher carac tr ise r l e gonflement de cer ta in s so ls ou l ' e f -f on dr ab i l i t de leu r s t r uc tu re lo rsqu 'on le s met en prsence d'eau, e tc .


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Ap rs des i n d i c a t i o n s g n r al e s ( v a l a b l e s po u r t o u s Les t y p e s d ' e s s a i s ) s u r l e sc a r a c t r i s t i q u e s des oedomt res l e s p r c a ut i o n s prendr e l o r s du p rlvement , dut r a n s p o r t e t d e l a c o ns e r va t i on des c a r o t t e s d e s o l e t La p r p a r a t i o n des p r o u v e t t e ssoumises l ' ess a i , l e document compor te sep t se c t io ns consacres aux modes op r a t o i -r e s d e s e s s a i s s u i v a n t s :

- e s s a i de c o m p r e s s i b i l i t p a r p a l i e r s ,

- essa i de f luage ,- e s s a i v i t e s s e de d fo rma t i o n c o n sta nte ,- e s s a i g r a d i e n t c o n t r l ,- e s s i a c c l r p a r c ha u ffa ge ,- essai de gonf lement,- e s s a i d r a i n a g e r a d i a l .


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NOTATIONS, SYMBOLES ET UN TS

Les not at io ns e t symboles u t i l i s s dans ce document sont conformes auxrecommandations de l a So ci t In t er na ti on al e de Mcanique des Sols e t des Travauxde Fondation

C.R.

du Congres I n t e r n a t i o n a l de TOKYO, 1977, Vol . III).

Le systeme d 'u n i t s u t i l i s e s t l e Systme In te r n a t i o n a lS

1 lga l en FRAN-CE (Dcret du 3 mai 1961 .

L ISTE DE S SYPIBOLES UTILISES

Lettres minuscules

c coefficient de consolidation

d distance de drainage

d diamtre du drain Section 8, uniquement

e indice des vides

Paramtre de la rela-tion entre e et k

Indice des vides sous o h


11/87

h hauteur des pleins

m coefficient de compressibilit

n = ~ / d(Section 8)

s tassement

Notations pour la

construction de Taylor

(chapitre22.3)

Construction de Taylor

(chapitre 22.3)

u pression interstitielle

w teneur en eau

Lettres majuscules

indice de compression

h indice de gonflement Compression du sol sur

C indice de fluage

D diamtre de l'prouvette

module oedomtrique

H hauteur de l'prouvette

S section de l'prouvette


12/87

degr de saturation

facteur temps

U degr de consolidation

W poids de 'prouvette

Wd poids de l'prouvette aprs

Wb

poids des grains du sol dans

poids du sable constituant

Lettres grecques

y poids volumique

yd

poids volumique du sol sec

poids volumique des grains

poids volumique de l'eau

6u tolrance sur la valeur de u

AH tassement

Au surpression interstitielle

a contrainte totale

a' contrainte effective

contrainte totale verticale

contrainte effective verti-cale en place

valeur de x pour la n-ime tape de chargement

valeur moyenne de x dans l'prouvette

point sur symbole drive de x par rapport au temps


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SECTION 1 - GENER LITES

CHAPITRE 11

-

APPAREILLAGES

11 1

- APPAREILLAGE SPCIFIQUE

Les ess ai s q ui sont d c r i t s dans ce document on t en commun d q t r e r a l i s s

sur des prouvet tes de so l p laces l ' i n t r i e u r d ' u n moule c y l i n d r i q u e r i g i d equ i empche to ut e dformat io n ra di a le l o r s du chargement. H is tor iquement, l 'appa-r e i l l a g e d s s a i a t dvelopp pour l a r a l i sa t i o n d 'es sa is de chargement parpa l i e r s e t des ma t r i e l s de ce t ype son t u t i l i s s dans l e monde en t i e r . Par l asui te, des var ian tes de ces app ar ei l lag es ont t imagines pour perm ett r e l ' x -cu t i on des au t res t ypes d'essa i s d c r i t s dans l e p rsen t recu e i l .

Ces appa re i l l age s comportent t ous une p a r t i e ce n t ra l e appe le " c e l l u l e oedom-

t r i q u e " e t d i f f r e n t p a r l e mode d ' a p p l i c a t i o n d es charges, p a r l a pr s en ce v e n tu e l-l e d 'un sys tme de mesure de l a p res s ion i n t e r s t i t i e l l e , avec ou sans c o n t r e - p r e s -s i on , e t pa r l ' e x i s t e n c e v e n t u e l l e d 'u n d i s p o s i t i f de r g u l a t i o n de l a te mp r at ur e

du s o l pendant l ' e s s a i .

1 1 . 1 . 1 - LA CELLULE OEDOMETRIQUE

D i f f r e n t e s v a r i a n t e s e x i s t e n t dans l a c o n c ep t i on de l a c e l l u l e o ed om tr iq ue ,m ais e l l e s r p on de nt t o u t e s a u p r i n c i p e d f i n i c i- dessus e t rep rsen t su r l a coupeschmat ique de l a f i g u r e 11.1.

F i g 11.1 Coupe schmatique d'u ne c e l l u l e oedomtri que

L ' & p r o u v e t t e de so l es t re tenue l a t ra lemen t pa r une pa r o i l i s s e indfo rmable .

E l l e e s t compr ise en t r e deux p i e r r es po reuses ou en t r e deux d i sques en m ta lf r i t t ,p e r me t t an t l ' e a u de c i r c u l e r .


14/87

L 'e f for t de compress ions % x e r c e

v e r t i c a l e m e n t s u rl q e p r o u v e t t e

p a r l ' i n t e r m -d i a i r e d ' un c ou ve rc le o u d 'u n p i s t o n r i g i d e q u i r p a r t i t L ' e f f o r t .

Les dfo rmat ions de L 'p rouv ette sont Lues sur un ou deux comparateurs ou en-

registres au moyen d'un capteur de dplacement.

COMMENTAIRES

L ' e n r e g i s t r e m e n t a u to m a t i q u e d e s d f o r m a t i o n s d e

' p r o u v e t t e en f o n c t i o n du temps est s o u h a i t a b l e . L e s

f i g u r e s 11.4 e t 11.6 p r s e n t e n t deux ex em p le s de montaged ' u n c a p t e u r d e d p la c em e nt s u r l e o f t i e r d ' u n o e d o m -tre.

L ' e n r e g i s t r e m e n t permet

- u ne m e i l l e u r e c o nc o mi t an c e e n t r e l a m e su r e d utemps e t celle d u t a s s e m e n t ;

- d e m u l t i p l i e r les mesures en d b u t d ' e s s a i , ceq u i est s o u h a i t a b l e p ou r a m l io r e r l e d p o u i l l e m e n t d e s

r s u l t a t s d e s e s s a i s d e c o m p r e s s i b i l i t s o u s c ha r ge s ap-

p l i q u e s par p a l i e r s- d e l a n c e r ' e s s a i o e do m t r iq u e n ' i m p o r t e q u e lmoment

- d e n e p a s p er d r e c e r t a i n e s m e su re s ( n u i t , j o u r sf r i s ).

L ' a c q u i s i t i o n d e s donnes a u mo ye n d ' u n s y s t m e nu-

mrique programmable est p r f r a b l e a u s y s t m e a n a l o g i-

q ue pa rc e q u ' e l l e p er me t d ' u t i l i s e r d i r e c t e m e n t d e s pr o-c d u r e s d e d p o u i l l e me n t a u t o m a t iq u e . Po ur c e r t a i n s t y-

p e s d ' e s s a i , q u i n c e s s i t e n t un a s s e r v i s s e m e n t p r c i s ,

ce t y p e d a c q u i s i t i o n de donnes est p r a t i qu e me n t i n d i s -

p e n s a a l e ( e s s a i g r a d i e n t c o n t r l , p ar e x e m p l e ) .

1 1 . 1 . 2 - SYSTEMES DE CHARGEMENT

Les oedomtres d 'usage courant peuvent t r e c lasss en qua tre ca tgo r ies sel onLeur mode de chargement : pa r poids, pneumatique ou hydraul iq ue, l o r s q u ' i l s g i td'imposer une pression, ou pa r presse, Lorsque L'on veut imposer une dforma tion.

Dans La catgorie des oedomtres a poids, La c e l l u l e d i t e de TERZAGHI e s t cou-ramment u t i l i s e en FRANCE ( F i g . 11.2 e t 11.3a). La charge est t ransmise par un p is -t on c reux c o u L i s s a n t avec un f a i b l e j e u e t un f ro t t em en t n g l i g e a b l e dans un c y l i n -dre de 70 mm de diamtre in t r ie ur . Une g o u p i l l e permet de bloq uer L 'ensemble p i s t o n -

cy l i nd re su i van t deux pos i t i on s t e l l e s que Le l ogement des t i n L ' p ro u v et t e a i t u nehauteur de 12 ou 24 mm en vi ro n. Pour Les oedomt res chargement p ar poids, Le b ti ,qu i comprend essent ie l leme nt un lev ie r pour l a t ransmiss ion des charges, d o i t t r es t a b l e e t r i g i d e e t d o i t p er m et t re l ' a p p l i c a t i o n de l a f o r c e dans L 'a xe d u p i s to n .Les poi ds sont gnralement c ons t i t us pa r des disques p l a t s fendus

( F i g . 11.3b .

L'oedomtre mise en charge pneumatique du Centre d q E t u d e s e t de Cons t ruc t i onde Proto types

(CECP)

d'ANGERS du rseau des La bo ra to ir es des Ponts e t Chausses e s treprsent sur Les f ig ure s 11.4 e t 11.5. Cet oedomtre permet de r a l i s e r le s ess aisde compress ib i L i t 'sur des chant i

LLons

de 60 mm de diamtre et 25 mm de hauteur.Pour Les oedomtres chargement pneumatique, l 'e nse mb le de mise en charge d o i t com-pren dre une al im en ta t i on en gaz comprim suf f isamment stable, un dtendeur r gul ate ur

a f u i t e e t un f i l t r e assurant La pro pre t du gaz. Un f i l t r e L'entre du manomtrede con tr l e de pr es si on permet de supprimer Les a-coups au moment de l a l e c t u r e de Lapress ion app l i que (F ig . 11.5) .


15/87

Fig. 11.2 Coupe de l a c e l l u l e oedomtrique de TERZAGHI

Fig . 11.3 Ce lu e oedomtriquede TERZAGHI (a) e t bt i deconsol idation ( b )


16/87

Alimentation

air comprime

eur

Fig 11.4 Schma de l k e o m t r e chargementpneumatique du CECP d'ANGERS

F ig . 11.5 Vue d'ensemble g u n oedometre pneumatiqueet du pupitre de commande pour 5 a p p a r e i l s


17/87

Le chargement pneumatique des c e l l u l e s oedomtriques peut t r e remplac pa r unchargement h ydra uliq ue, r a l i s pa r exemple au moyen de rampes p o t s de mercure . Onpeu t c i t e r comme exemple

1 ' oedomt re

cont re- pression" des LPC ( F i g . 11.6dont La mise en charge peut t r e e f f ec t ue s o i t L ' a i r comprim s o i t en u t i L i san tLes pots de mercure des appa re i l s t r ia x i au x e t qu i permet de p l us d 'app l ique r unecontre- press ion e t de mesurer La p ress ion i n t e r s t i t i e l l e aux ex t rmi ts de l ' p rou -

ve t te de sol . L ' pro uve t te de so l a dans cet oedomtre un diamtre de65,2

mmet unehauteur de 25 mm.

Pour l es essa is o l ' o n souha i te imposer une ce r ta ine dfo rmat ion ou une v i te s-se de dformation donne l % p r o u v e t t e de sol, on pl ac e La c e l l u l e oedomtr ique surLe pl at ea u d'une presse. L'oedomtre contre- p re ss io n c i t c i-dessus ( f i g . 1 1 . 6 )peut f a i r e L 'o b je t d 'un t e l chargement par presse.

1 1 . 1 . 3 - MESURE DE PRESSION INTERSTITIELLE ET CONTRE-PRESSION

Pour c e r t a i n s t y pe s d ' e s s a i s o n a b e s oi n de c o n n a t r e l a p r e s s i on i n t e r s t i t i e l -Le aux deux ex tr m it s de L' pro uve tte : en prat ique , L'une de ces deux ex tr m it s aune p ress ion i n t e r s t i t i e l l e impose (p ress ion a tmosphr ique ou con tre- press ion ) e t

l % n

mesure l a p r es si o n i n t e r s t i t i e l l e l ' a u t r e

extrmit. La mesure de La pressioni n t e r s t i t i e l l e s 5 f f e c t u e L 5 i d e d k n capteur so l i d a i r e du corps de L 'oedomtre e tspar de l ' p r o u v e t t e de so l par une p i e r r e poreuse. La mesure de La pr es si on i n-t e r s t i t i e l l e ncess i te que Le dra inage so i t f a i t seu iement su r l a face oppose del ' pro uve t te . Pour perm ett r e une mise en pla ce cor re ct e de L V p r o u v e t t e de sol dansL'oedomtre en dbut d'essai, il est ncessa i re de d isposer ct du capteur d 'uno r i f i c e de purge de La p ie r r e poreuse, qu i sera rebouch avant L 'es sai proprementd i t .

La contre- pre ssi on es t gnralement appl iqu e su r La ou Les face s de L'prou-v e t t e o s' e ff ec tu e l e drainage, au moyen d'une rampe pot de mercure ou d'air com-prim avec changeur air-eau.

L'oedomtre contre-

pression reprsent s ur La f i g u r e 11.6 a t prv u pource type d ' u t i L i sa t i on .

1 1 . 1 . 4

- SYSTEME DE REGULATION DE LA TEMPERATURE

Pour cer ta ins types d 'essa i il est ncessai re de pouvoi r imposer L'prouvet-t e de s o l une temprature constante d i f f r en te de La temprature ambiante de La sal-l e d 'essa i . Ceci peut t r e r a l i s en immergeant l a c e l l u l e oedomtr ique dans une cu-ve d ' e a u thermostate. La f i g u r e 11.7 prs ente un exemple d'oedomtre automatique mise charge pneumatique permettant de r a l i s e r des essa is temprature leve(70 O C .

1 1 - 2 - A P P A ~ EILLAGE D'USAGE COURANT INDISPENSABLE POUR LA RALISATIONDE L ESSA I

On u t i l i s e l e m a t r i e l su i v an t :- une ba lance de prc is ion 0,l e t de por t e 500 g minimum ;- une tuve rgle 105 O C pour Les sols courants ou 65 O C pour Les sols

organiques ;- des comparateurs au 1 / 1 0 0 de mm ayant une course au moins gale L'pais-

seur de L 'pr ouve t te ou des capt eurs de dplacement qui val ent s


18/87

Option chargementpar presse Option chargement

pneumatique ou hydraulique

I

Bague de rglage du

capteur de dplacement

Support du capteur de

Source de pression [a ir comprim dp acement ou guide

ou pots de mercure) pour le piston

:

......

- Tige du capteurSupport ventuel et ressort de rappelpour comparateur

Chapeau

Corps de I'domtre

Membrane BELLOFRAM Couvercle pour blocage dela membrane BELLOFRAM

Drainage et / oucontre-pression Piston

Obturateur ou pierre poreuse

Bague domtrique

Drainage ventuel ou purgeLogement du capteur depression interstitiel le Pierre poreuse

Socle

a ) Schma de L'oedomtre contre-pression

b Vue d'ensemble de l'oedomtre contre-pression

Fig. 11.6 Oedometre contre-pression du CECP d'ANGERS

- 15 -


19/87

a >

D t a i l d el o e d o m t r e

acclr du CEBTP

b Vue d ' ensem b le d ' une ba t t e r i ed o e d o m e t r e s

a c c l r s d u CEBTP

Fig. 11.7 Oedomet re acc lr du CEBTP (Cent re d l E t u d e s duBat iment

e t d es T r av a ux P u b l i c s )


20/87

- un chronomtre ;- d u p a p i e r f i l t r e p o u r p r o t g er Les p i e r r e s p or eu se s ;- Le ma t r i e l sp c i f i q ue chaque t yp e d' oedom t re pou r La p r pa ra t i on de

L c h a n t i L l o n fil araser , sc ie s fiL, couteaux d iver s , e tc .) ,

L a f i g u r e 11.8 m on t re Le p e t i t m a t r i e l n c e s s a i r e La p r p a r a t i o n d es e s s ai s .

F ig. 11.8 P e t i t m a t r i e l ncessa i re pour Les essa is oedomt r iques


21/87

CHAPITRE 12-

PRLEVEMENT ET CONSERVATION DES CHANTILLONS INTACTS

1 2 - 1 -

P R L V M N T D'CHANTILLONS INTACTS

Le p rlvement des ch an t i l l ons se f a i t L ' a i d e d ' u n c a r o t t i e r e n f o n c p a rpression, ba tt ag e o u 'v i b r a t i o n . Dans Les so ls durs, l e fonage s'accompagne d'une ro-t a t i o n du c a r o t t i e r .

Pour p r lev e r des ch an t i l l ons i n tac ts , c ' es t- - d i re des chan t i l l ons n ' ayan tsub i qu 'un t r s f a i b l e remaniement, Le ca r o t t i e r d o i t av o i r un bon i n d i ce de su r face(Ca< 12

)

e t un f a i b l e i n d i c e de j e u i n t r i e u r (0,5 % < C i Ho

- p o id s volumique i n i t i a l

avecW-

p o i d s i n i t i a l humide de L ' p r o u v e t t e (avant Le fora ge du drain ),Wd poids sec de L'prouvette, y compris Le sa bl e du drain,

' sab le

- po ids du sab le cons t i tuant Le dra in ,S - sec t i on de L 'prouve tte (d ra in compris) ,Sd- sec t ion du dra in ,Ho- h au te ur i n i t i a l e de l ' p ro u ve t t e.

Voi r paragraphe 22.2

8 2

-

COURBES "TASSEMENTS-TEMPS'

L ' e x p l o i t a t i o r i des courbes " tassements- temps' ne sera f a i t e que pour d > av o -

8 2 . 3 . 1 - CONSTRUCTION GRAPHIQUE (m t ho de de T a y l o r )

Voir paragraphe 22.3.1La seule d i f f re nc e est que Le rappor t des pentes des dro i t es

D l

e tD2

es t ga l

1,06

au Lieu de1,15.

On remp lacer a de p l u s systmatiquementcv

( c o e f f i c i e n t de c on s o l i d at i o n v e r t i -ca le ) pa r c r ( c o e f f i c i e n t de c o n s o l i d a t i o n r a d i a l e ) .

8 2 . 3 . 2

-

CALCUL DU COEFFICIENT DE CONSOLIDATION

Le c o e f f i c i e n t de c o n s o l i d a t i o n r a d i a l e cr es t ga l

avec Les notat ions suivantes :

D - diamtre de L'prouvette,d - diamtre du dra in,

(pour n = 10,F(n)

es t ga l 1,578).

82.3.3 - CALCUL DU COEFFICIENT D E PERMEABILITE POUR UN INCREMENT DE C H A R-GE DONNE

On ca lcu l e Le coe f f i c ie n t de pe rma b i l i t ho r i zo n ta le (ou rad i a le ) k r L 'a idede La formule

k r n Ctn- 'vn- Yw

avec Les notat ions suivantes :

c r

- co ef f i c i en t de con so l ida t io n rad ia le d termin pour L 'inc rment de charge

de a , G ~ + , ~


84/87

1eMn=-- (en-ent1

, coef f ic ien t

de compressib i

l t,O -os

l+emn

nn + l

en - in d i ce des v ides p r i s sur l a courbe de compr ess ib i l i t pour a ' = o n,en nt1

mvn

=

2, indice des vides moyen.

8 2 4 -DTERMINATION

DES COEFF ICIENTS DE PERMABILIT ET E CONSOLIDA

TION CORRIGS

Voir paragraphe 22.4Remplacer k ( c o e f f i c i e n t de pe rm a bi l i t v e r t i c a le ) p a r kr (coe f f i c ien t de per-

mabii

t r ad i al e ) e tcv

parcr.

82.5

-

PRSENTATION

DESRSULTATS

Les r s u l t a t s sero nt prsen ts comme ceux de 'es sai de compressi b i l t p a r pa-

l ie rs , en remplaant seulement kv par kr e t c par c .


85/87

Gnral ts

1 . MIEUSSENS C., MAGNAN J.P., SOYEZ B. (1985)Essa is de compress ib i l i t a L oedometre : procdures recommandes

par Les La bo ra to ir es des Ponts e t Chausses

B u l l e t i n de l i a i s o n des Labor ato i res des Ponts e t Chausses, no 139

2 . LOWE III, J., ZACCHEO, P.F., FELDMAN,. H.S. (1964)Co n sol i d a t io n t e s t i n g w i t h b ack p r essur eASCE, Journa l o f the Soi 1 MechaniC S and Foundations Division,

vol. 90, n o SM5, sept., 69-86

Essai vitesse de dformation constante

.

SMITH, R.E., WAHLS, H.E (1969)

Conso l i da t i on under c on st an t r a t e s o f s t r a i nASCE, Jour nal o f th e S o i l Mechanics and Foundations Di vi si on , vo l. 95,n o SM2, March, 519-539

4 . WISSA, A.E.Z., CHRISTIAN, J.T., DAVIS, E.H., HEIBERG, S. (1969)Co n sol i d a t io n a t co ns t an t r a t e o f s t r a i nASCE, Jou rnal o f th e S o i l Mechanics and Foundat ions Divis ion,

\1ol. 97, n o SM10, October, 1393-1413

5 . S LLFORS, G. (1975)

New oedometer r o u t i n e s - Advantages i n engineer i ng pra ct ic e. Procee-dings, I s t a nb u l Conference on S o i l Mechanics and FoundationEngineering, march/apriL, 129-136

6 . GORMAN, C.T., HOPKINS, T.C., DEEN, R.C., DRNEVICH, V.P. (1978)Cons tan t r a t e o f s t r a i n and co n t r o l l e d g r a di e n t co n so l i d a t i o n t e s t i n g

Geotec hnical Test in g Journal, vol . 1, no 1, march, 3-15

7 . UMEHARA, Y., ZEN, K. (1980)C ons tant r a t e o f s t r a i n c o n s ol i d a ti o n f o r v er y s o f t c l a ye y s o i l s

S o i l s and Foundations, vo l . 20, no 2, june, 79-95.

Essai gradient contrl

8.

LOWE III, J., JONAS, E., OBRICIAN, V. (1969)

C o n t r o l l e d g r a d i e n t co n so l i d a t i o n t e s t .ASCE Jour nal o f th e So i l Mechanics and Foundat ions Divis ion,

vol. 95, n o SM1, January, 77-97

9 . S ~ L L F O R S , G (1975)

New oedometer r ou t i ne s - Advantages i n eng ineer ing p rac t ic e . Procee-dings, I s t an bu l Conference on S o i l Mechanics and FoundationEngineering, m a rc h /a p ri 1 129-136

10 . GORMAN, C.T., HOPKINS, T.C., DEEN, R.C., DRNEVICH, V.P. (1978)

Con st an t r a t e o f s t r a i n and co n t r o l l e d g r a di e n t co n so l i d a t i o n t e s t i n gGeotec hnical Tes ti ng Journal, vol . 1, n o 1, march, 3-15


86/87

Essa i acc l r par chauf fage

11 . PHILIPPONNAT G. 1977)Mesure de La co mp re ss ib i l i t des s o l s pa r un essa i oedomtrique acc lr Annales de L'ITBTP, n o 347; fvrier, 119-132

Essai de gonflement

Essa i d r a i n a a e r a d i a l

12 . PAUTE, J - Lm 1973)Essai oedomtrique d r a i n ce n t r a LB u l l e t i n de L ia iso n des Labor ato i r es des Ponts e t Chausses, no sp-c i a l T, 322-334

13 . ESCARIO, V., URIEL, S. 1961)Determining the co ef f i c i en t o f con so l ida t io n and ho r i zo n t a l permeab i L i t yby rad ia L drainageC.R. 5e Congres I n t e r n a t i o n a l de Mcanique des Sols e t des Travaux de

Fondations, Paris, vol. 1, 83-

87

14 . SHIELDS, D.H., ROWE, P.W. 1965)Radia l dra inage oedometer f o r l aminated cla ysASCE Journa l o f the Soi L Mechanics and Foundations Division,

vol. 91, noSMI

January, 15-23

15 . ROWE, P.W., BARDEN, L. 1966)A new conso l ida t ion c e l l

~ o t e c h n i ~ u e ,vol. XVI, no 2, june, 162-170


87/87

essai oedometrique

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