Calcul de la densité humide du sol
Comprendre le Calcul de la densité humide du sol
Vous êtes ingénieur géotechnique travaillant sur le site d’un futur complexe résidentiel. Le site est situé sur une ancienne zone agricole avec une variété de sols argileux et sablonneux.
Avant de commencer la construction, vous devez évaluer la densité humide du sol à différents endroits pour assurer la viabilité des fondations prévues.
Pour comprendre le Calcul de la Densité Sèche du Sol, cliquez sur le lien.
Données:
- Localisation 1 : Sol Argileux
- Masse du sol humide (m) : 3450 g
- Volume du cylindre utilisé (V) : 2100 cm³
- Teneur en eau (w) : 22%
- Localisation 2 : Sol Sablonneux
- Masse du sol humide (m) : 3750 g
- Volume du cylindre utilisé (V) : 2100 cm³
- Teneur en eau (w) : 15%
Questions:
1. Calcul de la Densité Humide (γ_humide):
- Convertissez le résultat en kN/m³ (1 g/cm³ = 10 kN/m³).
2. Calcul de la Densité Sèche (γ_sèche).
3. Discussion :
- Comparez les densités sèches des deux types de sol et discutez de leur pertinence pour la construction des fondations.
- Expliquez comment la variation de la teneur en eau peut affecter la densité sèche du sol et, par conséquent, les décisions de conception des fondations.
Correction : Calcul de la densité humide du sol
Localisation 1 : Sol Argileux
1. Calcul de la Densité Humide \((\gamma_{\text{humide}})\)
- Masse du sol humide \((m) = 3450 \text{ g}\)
- Volume du cylindre \((V) = 2100 \text{ cm}^3\)
La formule de la densité humide est :
\[ \gamma_{\text{humide}} = \frac{m}{V} \] \[ \gamma_{\text{humide}} = \frac{3450 \text{ g}}{2100 \text{ cm}^3} \] \[ \gamma_{\text{humide}} = 1.6429 \text{ g/cm}^3 \]
Convertissant le résultat en \(\text{kN/m}^3\) :
\[ 1.6429 \text{ g/cm}^3 = 16.429 \text{ kN/m}^3 \]
2. Calcul de la Densité Sèche \((\gamma_{\text{sèche}})\)
Teneur en eau \((w) = 22\% = 0.22\)
La formule de la densité sèche est :
\[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{\gamma_{\text{humide}}}{1 + w} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{16.429 \text{ kN/m}^3}{1 + 0.22} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{16.429 \text{ kN/m}^3}{1.22} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = 13.467 \text{ kN/m}^3 \]
Localisation 2 : Sol Sablonneux
1. Calcul de la Densité Humide \((\gamma_{\text{humide}})\)
- Masse du sol humide \((m) = 3750 \text{ g}\)
- Volume du cylindre \((V) = 2100 \text{ cm}^3\)
La formule de la densité humide est :
\[ \gamma_{\text{humide}} = \frac{m}{V} \] \[ \gamma_{\text{humide}} = \frac{3750 \text{ g}}{2100 \text{ cm}^3} \] \[ \gamma_{\text{humide}} = 1.7857 \text{ g/cm}^3 \]
Convertissant le résultat en \(\text{kN/m}^3\) :
\[ 1.7857 \text{ g/cm}^3 = 17.857 \text{ kN/m}^3 \]
2. Calcul de la Densité Sèche \((\gamma_{\text{sèche}})\)
- Teneur en eau \((w) = 15\% = 0.15\)
La formule de la densité sèche est :
\[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{\gamma_{\text{humide}}}{1 + w} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{17.857 \text{ kN/m}^3}{1 + 0.15} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = \frac{17.857 \text{ kN/m}^3}{1.15} \] \[ \gamma_{\text{sèche}} = 15.528 \text{ kN/m}^3 \]
3. Discussion et Comparaison
Comparaison des densités sèches :
- Le sol argileux a une densité sèche de \(13.467 \text{ kN/m}^3\).
- Le sol sablonneux a une densité sèche de \(15.528 \text{ kN/m}^3\).
Le sol sablonneux présente une densité sèche plus élevée que le sol argileux, ce qui pourrait indiquer une meilleure capacité portante pour les fondations, sous réserve d’autres analyses telles que la cohésion et l’angle de frottement interne.
Impact de la teneur en eau :
- Une teneur en eau élevée réduit la densité sèche du sol, ce qui peut affecter négativement la stabilité des fondations. La gestion de l’humidité du site et un drainage adéquat seront essentiels pour maintenir l’intégrité structurelle des fondations.
Calcul de la densité humide du sol
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