Évaluation de l’Indice de Vide sous Charge

Évaluation de l’Indice de Vide sous Charge

Comprendre l’Évaluation de l’Indice de Vide sous Charge

Vous êtes un ingénieur géotechnique travaillant sur le site de construction d’un futur immeuble de bureaux.

Le terrain sur lequel l’immeuble sera construit est composé d’une couche de sable fin sous-jacente à une couche d’argile.

Avant de débuter la construction, il est essentiel de comprendre le comportement du sol sous charge, notamment l’indice de vide des différentes couches de sol en réponse à des déformations.

Cela permettra de concevoir des fondations adéquates pour l’immeuble.

Données:

Nous considérerons que des essais de chargement ont été réalisés sur des échantillons de sol prélevés à différentes profondeurs.

Les résultats des essais sont les suivants :

1. Échantillon de sable fin (à 2 m de profondeur) :

  • Poids spécifique des solides (Gs) = 2,65
  • Humidité initiale (w) = 15%
  • Déformation sous charge de 100 kPa = 10%

2. Échantillon d’argile (à 5 m de profondeur) :

  • Poids spécifique des solides (Gs) = 2,70
  • Humidité initiale (w) = 25%
  • Déformation sous charge de 100 kPa = 20%

La gravité spécifique de l’eau (Gw) est de 1,0 (ce qui est standard), et le volume initial des échantillons (V0) est de 1 m³.

Questions:

1. Calcul de l’indice de vide initial (\(e_0\)) pour chaque échantillon

2. Calcul de l’indice de vide après déformation (\(e_f\)) :

  • Considérez que la déformation (\(\frac{\Delta h}{h_0}\)) est égale à la variation de l’indice de vide (\(\Delta e\)).
  • Ainsi, \( e_f = e_0 – \Delta e \), où \(\Delta e\) est la déformation donnée (10% pour le sable et 20% pour l’argile).

3. Analyse:

  • Discutez de l’effet de la charge sur l’indice de vide pour les deux types de sol.
  • Expliquez comment ces résultats peuvent influencer la conception des fondations pour l’immeuble de bureaux.

Correction : Évaluation de l’Indice de Vide sous Charge

1. Calcul de l’indice de vide initial (\(e_0\)) pour chaque échantillon

L’indice de vide initial se calcule avec la formule :
\[ e_0 = \frac{G_s \cdot w}{G_w} \]

où \(G_s\) est le poids spécifique des solides, \(w\) est l’humidité (en fraction décimale), et \(G_w\) est la gravité spécifique de l’eau, qui est 1,0 par définition.

Pour l’échantillon de sable fin :

  • \( G_s = 2,65 \)
  • \( w = 15\% = 0,15 \) (conversion en fraction décimale)
  • \( G_w = 1,0 \)

\[ e_0 = \frac{2,65 \cdot 0,15}{1,0} = 0,3975 \]

Pour l’échantillon d’argile :

  • \( G_s = 2,70 \)
  • \( w = 25\% = 0,25 \)
  • \( G_w = 1,0 \)

\[ e_0 = \frac{2,70 \cdot 0,25}{1,0} = 0,675 \]

2. Calcul de l’indice de vide après déformation (\(e_f\))

La déformation est donnée en pourcentage de réduction de hauteur. Pour cet exercice, nous assumons que cette déformation est équivalente à la variation de l’indice de vide \(\Delta e\)

Pour l’échantillon de sable fin :

  • Déformation sous charge = 10%
  • \( e_0 = 0,3975 \)
  • \( \Delta e = 10\% = 0,1 \) (conversion en fraction décimale)

\[ e_f = e_0 – \Delta e \] \[ e_f = 0,3975 – 0,1 \] \[ e_f = 0,2975 \]

Pour l’échantillon d’argile :

  • Déformation sous charge = 20%
  • \( e_0 = 0,675 \)
  • \( \Delta e = 20\% = 0,2 \)

\[ e_f = e_0 – \Delta e \] \[ e_f = 0,675 – 0,2 \] \[ e_f = 0,475 \]

3. Analyse

Les résultats montrent une diminution notable de l’indice de vide pour les deux échantillons sous une charge de 100 kPa, ce qui indique une compaction du sol sous cette charge.

Pour le sable fin, l’indice de vide diminue de 0,1, tandis que pour l’argile, la diminution est de 0,2, ce qui est logique compte tenu de la nature plus compressible de l’argile par rapport au sable.

Implications pour la conception des fondations :

  • Sable fin :

La faible variation de l’indice de vide indique une bonne capacité de charge et une faible compressibilité, ce qui est favorable pour la construction des fondations, nécessitant potentiellement moins de mesures d’amélioration du sol.

  • Argile :

La plus grande réduction de l’indice de vide souligne une plus grande compressibilité et une moindre capacité de charge, ce qui nécessite une attention particulière dans la conception des fondations. Des techniques d’amélioration du sol ou des fondations profondes pourraient être nécessaires pour assurer la stabilité de l’immeuble de bureaux.

Évaluation de l’Indice de Vide sous Charge

D’autres exercices de Géotechnique:

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Calcul le tassement d’un Sol Après un An

Calcul le tassement d'un Sol Après un An Comprendre le Calcul le tassement d'un Sol Après un An Vous êtes ingénieur géotechnique et devez évaluer le tassement potentiel d'un sol argileux sous une nouvelle construction. La construction est un bâtiment de bureau de 5...

Pressions de Terre au Repos et en Mouvement

Pressions de Terre au Repos et en Mouvement Comprendre les Pressions de Terre au Repos et en Mouvement Vous êtes chargé de concevoir un mur de soutènement pour une tranchée de 6 mètres de profondeur destinée à l'installation de conduites souterraines. Le sol est...

Vérification du non-glissement d’une fondation

Vérification du non-glissement d'une fondation Comprendre la vérification du non-glissement d'une fondation: Une entreprise de construction projette de construire un bâtiment de trois étages dans une zone à sol argileux. Avant de démarrer la construction, il est...

Forces de poussée et moment agissant

Forces de poussée et moment agissant (théorie de Rankine) Comprendre les forces de poussée et moment agissant au bas d'un mur (théorie de Rankine) Soit un mur de soutènement de hauteur h, retournant de la terre sur son côté gauche. La surface derrière le mur est...

Injection de Coulis pour la Stabilisation du Sol

Injection de Coulis pour la Stabilisation du Sol Comprendre l'Injection de Coulis pour la Stabilisation du Sol Vous êtes ingénieur géotechnique travaillant sur le projet de construction d'un bâtiment de quatre étages destiné à des bureaux. Le site de construction est...

Consolidation primaire et secondaire du sol

Consolidation primaire et secondaire du sol Comprendre la consolidation primaire et secondaire du sol Vous êtes ingénieur géotechnique pour une entreprise de génie civil, chargé de concevoir les fondations d’un immeuble de grande hauteur dans une zone urbaine...

Calcul du poids volumique sec

Calcul du poids volumique sec Comprendre le Calcul du poids volumique sec Vous êtes ingénieur géotechnique travaillant sur le site de construction d'une nouvelle route. Avant de commencer les travaux de terrassement, vous devez évaluer la stabilité du sol sur lequel...

Masse Volumique et Saturation des Sols

Masse Volumique et Saturation des Sols Comprendre la Masse Volumique et Saturation des Sols Dans le cadre d'un projet de construction d'un bâtiment, une étude géotechnique préliminaire est requise pour comprendre les caractéristiques du sol sur le site. Un échantillon...

Gradient Hydraulique Critique pour un Sable

Gradient Hydraulique Critique pour un Sable Comprendre le calcul du Gradient Hydraulique Critique pour un Sable Un type de sable est constitué de grains solides ayant une densité spécifique de 2,66. Ce sable peut se présenter sous deux états de porosité différents en...

Temps de Consolidation par Préchargement

Temps de Consolidation par Préchargement Comprendre le Temps de Consolidation par Préchargement Dans le cadre de la construction d'un nouvel immeuble de bureaux, une analyse préliminaire du sol a révélé la présence d'une couche d'argile compressible de 6 mètres...