Évaluation des propriétés d’un sol

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 pour un projet de construction. Un site a été choisi, et des échantillons de sol ont été prélevés à différentes profondeurs.

Données Fournies

  1. Échantillons de Sol:
    • Échantillon A (0-2m de profondeur)
    • Échantillon B (2-4m de profondeur)
  2. 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%

Tâches à Réaliser

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 en utilisant la formule
    \[
    \rho_d = \frac{\rho}{1 + w}
    \]
    où \( \rho \) est la densité humide et \( w \) est la teneur en eau.

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, en utilisant la formule simplifiée:
    \[
    q_u = c’ N_c + \rho_d N_q + 0.5 B \gamma N_\gamma
    \]
    où \( c’ \) est la cohésion effective, \( N_c \), \( N_q \), \( N_\gamma \) sont des facteurs de capacité portante, et \( B \) est la largeur du fondement. 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:

\[ \rho_d = \frac{\rho}{1 + w} \]

Supposons que la densité humide \(\rho\) est approximativement égale à 1.8 g/cm³ pour les deux échantillons (c’est une hypothèse courante en l’absence de données spécifiques).

Échantillon A:

  • \( w = 12\% = 0.12 \)
  • \( \rho_d = \frac{1.8}{1 + 0.12} = \frac{1.8}{1.12} \approx 1.61 \, \text{g/cm}^3 \)

Échantillon B:

  • \( w = 20\% = 0.20 \)
  • \( \rho_d = \frac{1.8}{1 + 0.20} = \frac{1.8}{1.20} \approx 1.50 \, \text{g/cm}^3 \)

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 Simplifiée 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 \(B\).
  • Supposons \(c’ = 25 \, \text{kPa}\), \(N_c = 15.7\), \(N_q = 10\), \(N_\gamma = 7\), et \(B = 1 \, \text{m}\) (valeurs typiques pour un calcul simplifié).

Calcul pour la Profondeur de 2m (avec Échantillon A):

  • \( \rho_d = 1.61 \, \text{g/cm}^3 = 16.1 \, \text{kN/m}^3 \)
  • \( q_u = 25 \times 15.7 + 16.1 \times 10 + 0.5 \times 1 \times 16.1 \times 7 \)
  • \( q_u = 392.5 + 161 + 56.35 = 609.85 \, \text{kPa} \)

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.

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 *

Analyse des forces en géotechnique

ANALYSE DES FORCES EN GÉOTECHNIQUE Comprendre l'analyse des forces en géotechnique : Vous êtes un ingénieur géotechnicien travaillant pour ABC Génie Civil. Votre mission est d'évaluer la stabilité d'une pente dans le cadre d'un projet de construction d'une route au...

Tassement et Consolidation d’une Fondation

Tassement et Consolidation d'une Fondation Comprendre le Tassement et Consolidation d'une Fondation Vous êtes ingénieur en génie civil et devez analyser le tassement potentiel d'un sol sous une nouvelle construction. La structure prévue est un petit immeuble de...

Facteur de Sécurité et Glissements de Terrain

Facteur de Sécurité et Glissements de Terrain Comprendre le Facteur de Sécurité et Glissements de Terrain Un projet de construction d'une route traverse une zone à risque de glissement de terrain située dans une région montagneuse. L'objectif est de réaliser une...

Calcul de la densité humide du sol

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...

Calcul de la Densité Humide et Sèche du sol

Calcul de la Densité Humide et Sèche du sol Comprendre le Calcul de la Densité Humide et Sèche du sol Vous êtes un ingénieur géotechnicien travaillant sur le site de construction d'un futur bâtiment. Avant de commencer les travaux, vous devez évaluer les propriétés du...

Calcul de la force de renversement d’un mur

Calcul de la force de renversement d'un mur Comprendre le Calcul de la force de renversement d'un mur Un ingénieur géotechnique est chargé d'évaluer la stabilité d'un mur de soutènement qui retient un talus de terre. Le mur est soumis à diverses charges et contraintes...

Calcul de la masse volumique humide

Calcul de la masse volumique humide Comprendre le Calcul de la masse volumique humide Vous êtes un ingénieur géotechnique travaillant sur un projet de construction d'un grand complexe résidentiel. Avant de débuter la construction, il est crucial d'analyser les...

Calcul de la Pression de l’Eau dans le Sol

Calcul de la Pression de l'Eau dans le Sol Comprendre le Calcul de la Pression de l'Eau dans le Sol Vous travaillez en tant qu'ingénieur géotechnique sur un projet de construction d'une route à flanc de colline. Une partie de votre rôle est de déterminer la stabilité...

Analyse de la Compacité du Sol

Analyse de la Compacité du Sol Comprendre l'Analyse de la Compacité du Sol Vous êtes un ingénieur géotechnique travaillant sur la conception d'une nouvelle infrastructure dans une zone périurbaine. Le projet nécessite la construction d'une route qui doit traverser un...

Calcul du pourcentage des particules solides (S)

Calcul du pourcentage des particules solides (S) Comprendre le Calcul du pourcentage des particules solides (S) Vous êtes un ingénieur géotechnique chargé d'analyser la stabilité d'un terrain prévu pour la construction d'un nouveau bâtiment scolaire. Une des étapes...