ECHNOLOGIETACULTE DE F

Département de Génie Civil et d’Hydraulique

année Hydraulique ème3 Module : MDS

TD 01 A. BENIKDES 2015 / 2016

Exercice 1

Un cube de sol humide pèse 150 kg et a un volume de 0,0833 m3. Sa teneur en eau est de 27,0 % et la

densité de matières solides Gs est de 2,72. Calculer le rapport de vide, porosité, degré de saturation, le

poids volumique et poids volumique sec de ce sol.

Exercice 2

Un échantillon de bloc intact d'argile pèse 101,4 kg et a des dimensions de 0,4 m × 0,4 m × 0,4 m. Sa

teneur en eau est de 25,0 %. La densité de matières solides de 2,65. Calculer le poids volumique, le poids

volumique sec, indice des vides, la porosité et le degré de saturation de l'argile

Exercice 3

Un échantillon de sol est compacté au laboratoire dans un moule de volume 9,44 × 10-4 m3. La masse du

sol compacté est de 1,91 kg et sa teneur en eau est de 14,5 %. La densité de matières solides de 2,66.

Calculer le degré de saturation, la masse volumique (kg/m3), le poids volumique (kN/m3) et le poids

volumique sec du sol compacté.

Exercice 4

Un échantillon de sol a été compacté dans un moule de volume 925,44 cm3. Le poids du sol compacté

était 1,6 kg et sa teneur en eau est de 13,1 %. La densité de matières solides est de 2,70. Calculer le poids

volumique, le poids volumique sec et le degré de saturation.

Cet échantillon de sol compacté a ensuite été immergé dans l'eau. Après 2 semaines, on a trouvé que

l'échantillon avait gonflé et son volume total a augmenté de 5%. Calculer les nouvelles valeurs du poids

volumique et de la teneur en eau de l'échantillon.

Exercice 5

Un sol saturé a une teneur en eau de 38,0 % et une densité de matières solides de 2,73. Calculer l’indice

des vides, la porosité et le poids volumique de ce sol.

Exercice 6

Un échantillon de sol obtenu par le dessous de la nappe phréatique a une teneur en humidité de 23,5 %

et une densité de matières solides de 2,72. Calculer son poids volumique, le poids volumique sec, poids

volumique déjaugé, l'indice des vides, la porosité et le degré de saturation.

Exercice 7

Un échantillon de l'argile a été obtenu à partir d'un point en dessous de la nappe phréatique. L’essai de

la teneur en eau sur cet échantillon les résultats suivants :

Masse de la boîte = 10,88 g

Masse de la boîte + sol humide = 116,02 g

Masse de la boîte + sol sec = 85,34 g

a. Calculer la teneur eau.

b. Supposons que Gs = 2,65, calculer l'indice des vides, le poids volumique, le poids sec volumique,

poids volumique déjaugé.

Exercice 8

Un échantillon de sol cylindrique de 60 mm de diamètre et 152 mm de long. Il a une masse de 816 g.

Après avoir trouvé la masse de l'ensemble de l'échantillon, une petite partie a été enlevé et un test de la

teneur en humidité a été réalisée sur elle. Les résultats de ce test sur le sous-échantillon étaient:

Masse de la boîte = 22.01 g

Masse de la boîte + sol humide = 124,97 g

Masse de la boîte + sol sec = 112,72 g

Supposons que Gs = 2,70, calculer la teneur en eau, le poids volumique, le poids sec volumique, l’indice

des vides et le degré de saturation.

Pour un sol donné, montrer que :

𝛾𝑠𝑎𝑡 = 𝑛 (1 + 𝑤𝑠𝑎𝑡

𝑤𝑠𝑎𝑡) 𝛾𝑒 , 𝑒 =

𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝛾𝑑

𝛾𝑑 − 𝛾𝑠𝑎𝑡 + 𝛾𝑒, 𝑤𝑠𝑎𝑡 =

𝑛𝛾𝑒

𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝑛𝛾𝑒

SOLUTION

Exercice 1

1. Poids volumique

𝛾 =𝑃

𝑉=

150

0,0833= 𝟏𝟖𝟎𝟎, 𝟕 𝒌𝒈 𝒎𝟑⁄

2. Poids volumique sec

𝛾𝑑 =𝑃𝑠

𝑉=

118,11

0,0833= 𝟏𝟒𝟏𝟕, 𝟖𝟖 𝒌𝒈 𝒎𝟑⁄

𝑃𝑠 =𝑃

1 + 𝑤=

150

1 + 0,27= 118,11 𝑘𝑔

3. Indice des vides

𝑒 =𝑉𝑉

𝑉𝑠=

0,03955

0,04375= 𝟎, 𝟗𝟏

𝑉𝑉 = 𝑉 − 𝑉𝑠 = 0,0833 − 0,04375 = 0,03955 m3

𝑉𝑠 =𝑃𝑠

𝛾𝑠=

118,11

2700= 0,04375 𝑚3

4. Porosité

𝑛 =𝑉𝑉

𝑉=

0,03955

0,0833= 𝟎, 𝟒𝟕

5. Degré de saturation

𝑆 =𝑉𝑒

𝑉𝑣=

0,032

0,03955= 0,81 = 𝟖𝟏 %

𝑉𝑒 =𝑃𝑒

𝛾𝑒=

𝑃 − 𝑃𝑠

𝛾𝑒= 150 −

118,11

1000= 0,032 𝑚3

Exercice 2

1. Poids volumique

𝛾 =𝑃

𝑉=

101,4

0,064= 𝟏𝟓𝟖𝟒 𝒌𝒈 𝒎𝟑⁄

2. Poids volumique sec

𝛾𝑑 =𝑃𝑠

𝑉=

81,12

0,064= 𝟏𝟐𝟔𝟕, 𝟓 𝒌𝒈 𝒎𝟑⁄

𝑃𝑠 =𝑃

1 + 𝑤=

101,4

1 + 0,25= 81,12 𝑘𝑔

3. Indice des vides

𝑒 =𝑉𝑉

𝑉𝑠=

0,0315

0,0325= 𝟎, 𝟗𝟕

𝑉𝑉 = 𝑉 − 𝑉𝑠 = 0,064 − 0,0325 = 0,0315 m3

𝑉𝑠 =𝑃𝑠

𝛾𝑠=

81,12

2500= 0,0325 𝑚3

4. Porosité

𝑛 =𝑉𝑉

𝑉=

0,0315

0,064= 𝟎, 𝟓𝟎

5. Degré de saturation

𝑆 =𝑉𝑒

𝑉𝑣=

0,02028

0,0315= 0,65 = 𝟔𝟓 %

𝑉𝑒 =𝑃𝑒

𝛾𝑒=

𝑃 − 𝑃𝑠

𝛾𝑒=

101,4 − 81,12

1000= 0,0203 𝑚3