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.

Pour comprendre le Calcul l’indice des vides final, cliquez sur le lien.

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:

Chers passionnés de génie civil,

Nous nous efforçons constamment d’améliorer la qualité et l’exactitude de nos exercices sur notre site. Si vous remarquez une erreur mathématique, ou si vous avez des retours à partager, n’hésitez pas à nous en informer. Votre aide est précieuse pour perfectionner nos ressources. Merci de contribuer à notre communauté !

Cordialement, EGC – Génie Civil

0 commentaires

Soumettre un commentaire

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

Vérifier le renversement d’un mur

Vérifier le renversement d'un mur Comprendre comment vérifier le renversement d'un mur de soutènement Dans une zone résidentielle, un nouveau mur de soutènement doit être construit pour stabiliser un talus. Pour comprendre le Calcul de la Poussée des Terres, cliquez...

Calculer la contrainte effective d’un sol

Calculer la contrainte effective d'un sol Comprendre comment calculer la contrainte effective d'un sol Vous êtes un ingénieur géotechnique travaillant sur un site de construction. On vous demande de calculer la contrainte effective à une certaine profondeur dans un...

Analyse de la stabilité d’une pente

Analyse de la stabilité d’une pente Comprendre l'analyse de la stabilité d'une pente : Dans la région montagneuse de Valleflore, un nouveau projet de route est en cours de planification. Cette route doit traverser une pente qui a été identifiée comme potentiellement...

Calcul des Dimensions de la Semelle

Calcul des Dimensions de la Semelle Comprendre le calcul des Dimensions de la Semelle de Fondation Vous êtes un ingénieur civil chargé de concevoir une semelle de fondation pour un petit bâtiment. La semelle doit supporter une colonne centrale qui porte une charge...

Calcul de la pression interstitielle dans le sol

Calcul de la pression interstitielle dans le sol Comprendre le Calcul de la pression interstitielle dans le sol Vous êtes un ingénieur géotechnicien travaillant sur la construction d'une route. Lors d'une étape du projet, vous devez analyser le sol sous une section de...

Déterminer les caractéristiques des sols

Déterminer les caractéristiques des sols Comprendre comment déterminer les caractéristiques des sols : Vous êtes un ingénieur géotechnique chargé d'analyser un échantillon de sol prélevé sur un site de construction. L'échantillon a été récupéré à une profondeur de 3...

Évaluer les propriétés mécaniques sols

Évaluer les propriétés mécaniques sols Comprendre évaluer les propriétés mécaniques sols Un ingénieur géotechnique doit évaluer les propriétés mécaniques d'un sol pour un projet de construction. Le site est une zone argileuse avec des couches de sable. Pour comprendre...

Calcul la profondeur d’ancrage

Calcul la profondeur d'ancrage Comprendre le calcul la profondeur d'ancrage Vous êtes un ingénieur géotechnique chargé de déterminer la profondeur d'ancrage appropriée pour les fondations d'un nouveau bâtiment. Pourt comprendre le Calcul du Degré de Saturation du Sol,...

Tassement selon la Méthode de Terzaghi

Tassement selon la Méthode de Terzaghi Comprendre le calcul de Tassement selon la Méthode de Terzaghi Une couche d'argile saturée de 3 mètres d'épaisseur est située sous un remblai de 6 mètres de hauteur. La densité du remblai est de 1.8 g/cm³. Les propriétés de...

Résistance au Cisaillement d’un Sol

Résistance au Cisaillement d'un Sol Comprendre la Résistance au Cisaillement d'un Sol  Vous êtes un ingénieur en géotechnique chargé d'évaluer la capacité portante d'un terrain pour la construction d'une petite structure. Pour ce faire, vous décidez de réaliser un...