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2propriétés physiques des sols
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● Analyse granulométrique● Limites d'Atterberg● Classifications et utilisations
●Utilisation des paramètres d'identification
Cours (~2h)
TD (~1h)
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Analyse granulomètrique●Critère géométrique : courbe de répartition des particules élémentaires par taille.
● Hypothèses : Diamètre apparentHomogénéité des massesvolumiques
● Moyens mis en oeuvre : TamisageSédimentométrie
● Résultat : courbe granulomètrique
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Tamisage
> élimination des particules D > 5mm> élimination de la matière organique
> passage des échantillons dans une colonnes de tamis normalisés (0,63, 0,8, 1, 1,25, 1,6, 2, 2,5, 3,15, 4, 5)
> sec ou humide
> pesée des refus
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Sédimentométrie● Complément au tamisage> utilisation de la loi de Stockes
- frottement :
- pesanteur :
> déduction de r :
Ff
Fp
F f=6 r v
F p=43 r3 '
r= lct● En pratique : mesure de la densité de la solution à différent temps
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Courbe granulométrique● Axes
> abcisses : Diamètre en mm (échelle logarithmique)> ordonnées : Proportion pondérale cumulée (%)
Diamètre (mm) Sol 1(100 g)
Sol 2(100 g)
D > 2 13 02>D>0,2 27 20
0,2>D>0,05 20 720,05>D>0,002 20 5
0,002>D
● Exemple> Masse de refus
> % pondéral> Cumul
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Courbe granulomètrique
8propriétés physiques des sols
Courbe granulométrique● Exploitation
> Coefficient d'uniformité Cu :
Cu < 2 : la granulométrie est dite uniforme
Cu > 2 : la granulométrie est dite étalée
Cu=D60
D10
> Coefficient de courbure Cc :
Cu > 5 et 1 < C
c < 3 : le sol est dit bien gradué
C c=D30
2
D10D60
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Essais propres aux sols grenus● Équivalent sable
> Détermination de la proportion relative entre sol fin et sol grenu :
- grains inférieurs à 5 mm- après agitation, formation d'un dépôt solide
I d=emax−eemax−emin
● Indice de densité- I
d < 50% sol lâche
- Id > 50% sol serré
h1
h2
À l'instant normalisé t :
ES=h1
h2×100
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Limites D'Atterberg● Hypothèse :
> existence de 4 états
- Limite de liquidité wl
- Limite de plasticité w
p
- Limite de retrait wr
Limites d'Atterberg : teneur en eau « aux frontières »Indice de Plasticité : I
p = w
l - w
p
Liquide
Plastique
Semi-solide
Solide
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Limites D'Atterberg● Limite de liquidité :
> le sol s'écoule sous son propre poids comme un liquide
> détermination avec la coupelle de Casagrande
- Teneur en eau pour 25 coups : wl
- Détermination avec un point:
w l=w N250,121
12propriétés physiques des sols
Limites D'Atterberg● Limite de plasticité :
> le sol commence à devenir friable
> détermination avec le rouleau de 3 mm de diamètre - Teneur en eau lorsqu'il fissure : w
p
I p=0,73wl−20
● Indice de plasticité :> I
p = w
l - w
p
> augmente avec la teneur en argile du sol> abaque de Casagrande (w
l, I
p)
- classement des sols par rapport à leur plasticité
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Sols gonflants● Notion d'activité :
> A = Ip / (%<2µm)
> ordre de grandeurMinéraux ActivitéSmectites 1-7
Illites 0,5-1Kaolinites 0,5Halloysite
(2H2O)
0,5
Halloysite (4H
2O)
0,1
(Mitchell, Fundamentals of soils behavior, Wiley, 1976)
ActifPeu actif
Peu actif
Peu actif
Inactif
