Évaluation des propriétés d’un sol
Comprendre l’évaluation des propriétés d’un sol :
Vous êtes un ingénieur géotechnique chargé d’évaluer les propriétés d’un sol argileux pour un projet de construction.
Un site a été choisi, et des échantillons de sol ont été prélevés à différentes profondeurs.
Pour comprendre comment Déterminer les caractéristiques des sols, cliquez sur le lien.
Données Fournies
- Échantillons de Sol:
- Échantillon A (0-2m de profondeur)
- Échantillon B (2-4m de profondeur)
- Résultats des Tests de Laboratoire:
- Échantillon A:
- Teneur en eau: 12%
- Poids spécifique des grains: 2.65
- Limite de liquidité (LL): 30%
- Limite de plasticité (LP): 15%
- Échantillon B:
- Teneur en eau: 20%
- Poids spécifique des grains: 2.70
- Limite de liquidité (LL): 45%
- Limite de plasticité (LP): 25%
- Densité humide \(\rho\) est de 1.8 g/cm³ pour les deux échantillons.
- Échantillon A:
Questions:
1. Classification des sols:
- Utilisez le système de classification Unified Soil Classification System (USCS) pour classer les échantillons A et B.
2. Densité du Sol:
- Calculez la densité sèche (\( \rho_d \)) des deux échantillons.
3. Analyse de la Consistance:
- Déterminez l’indice de plasticité (IP) et catégorisez l’état de consistance des deux échantillons.
4. Capacité Portante:
- Estimez sommairement la capacité portante du sol à la profondeur de 2m.
- Faites des hypothèses raisonnables pour les valeurs non fournies.
5. Discussion:
- Discutez des implications de vos résultats pour la construction sur ce site, en tenant compte des types de sol, de la profondeur de fondation et des charges prévues.
Correction : Évaluation des propriétés d’un sol
1. Classification des sols selon l’USCS
Échantillon A:
- LL = 30%, LP = 15%
IP = LL – LP = 30% – 15% = 15%
Selon l’USCS, un sol avec un IP de 15% et une LL < 50% est classé comme CL (argile faiblement plastique).
Échantillon B:
- LL = 45%, LP = 25%
IP = LL – LP = 45% – 25% = 20%
Avec un IP de 20% et une LL < 50%, cet échantillon est également classifié comme CL selon l’USCS.
2. Densité du Sol
Formule de la Densité Sèche:
\[ \rho_d = \frac{\rho}{1 + w} \]
Sachant que la densité humide \(\rho\) est égale à 1.8 g/cm³ pour les deux échantillons.
Échantillon A:
- \( w = 12\% = 0.12 \)
\[ \rho_d = \frac{1.8}{1 + 0.12} \] \[ \rho_d = \frac{1.8}{1.12} \] \[ \rho_d \approx 1.61 \, \text{g/cm}^3 \]
Échantillon B:
- \( w = 20\% = 0.20 \)
\[ \rho_d = \frac{1.8}{1 + 0.20} \] \[ \rho_d = \frac{1.8}{1.20} \] \[ \rho_d \approx 1.50 \, \text{g/cm}^3 \]
3. Analyse de la Consistance
Échantillon A:
- IP = 15%
- Un IP de 15% suggère un sol modérément plastique.
Échantillon B:
- IP = 20%
- Un IP de 20% indique une plasticité légèrement plus élevée que l’échantillon A.
4. Capacité Portante
Formule de Capacité Portante:
\[ q_u = c’ N_c + \rho_d N_q + 0.5 B \gamma N_\gamma \]
Faisons des hypothèses pour \(c’\), \(N_c\), \(N_q\), \(N_\gamma\), et \(B\).
- Cohésion \(c’ = 25 \, \text{kPa}\), (Valeur est souvent utilisée comme une approximation pour des sols argileux modérément cohésifs)
- \(N_c = 15.7\), \(N_q = 10\), \(N_\gamma = 7\), (valeurs typiques pour un calcul simplifié)
- \(B = 1 \, \text{m}\), (Cette dimension est choisie en supposant un fondement typique pour une structure de taille modeste)
Calcul pour la Profondeur de 2m (avec Échantillon A):
- \( \rho_d = 1.61 \, \text{g/cm}^3 = 16.1 \, \text{kN/m}^3 \)
\[ q_u = 25 \times 15.7 + 16.1 \times 10 + 0.5 \times 1 \times 16.1 \times 7 \] \[ q_u = 392.5 + 161 + 56.35 \] \[ q_u = 609.85 \, \text{kPa} \]
5. Discussion
Les deux échantillons sont classifiés comme CL, indiquant un sol argileux avec une plasticité modérée.
La densité sèche montre que l’échantillon A est légèrement plus dense que l’échantillon B, ce qui peut influencer la capacité portante et la consolidation.
La capacité portante calculée suggère que le sol a une bonne capacité à supporter des structures, mais des considérations supplémentaires telles que le tassement doivent être prises en compte.
Il est recommandé d’effectuer des analyses plus détaillées, en tenant compte des variations saisonnières de la teneur en eau, de la présence éventuelle d’eau souterraine, et d’autres facteurs géotechniques.
Évaluation des propriétés d’un sol
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