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 d’épaisseur, située sous une couche de remblai de 2 mètres d’épaisseur.

Afin d’accélérer le tassement de la couche d’argile et de minimiser les tassements différentiels après la construction, il a été décidé d’utiliser la technique de consolidation par préchargement avec des drains verticaux.

Pour comprendre la Consolidation primaire et secondaire du sol, cliquez sur le lien.

Données:

  • Épaisseur de la couche d’argile (\(H_c\)) = 6 m
  • Coefficient de consolidation vertical de l’argile (\(C_v\)) = 0.2 m\(^2\)/an
  • Surcharge due au préchargement (q) = 50 kPa
  • Perméabilité de l’argile (k) = \(1 \times 10^{-9}\) m/s
  • Poids volumique du sol (\(\gamma\)) = 18 kN/m\(^3\)
  • Coefficient de compressibilité de l’argile (\(m_v\)) = 0.8 m\(^2\)/MN
  • Distance entre les drains verticaux (d) = 1.5 m

Objectif:

Calculer le temps nécessaire pour atteindre 90% de consolidation sous la surcharge de préchargement en utilisant la méthode des drains verticaux.

Correction : Temps de Consolidation par Préchargement

1. Calcul de l’Épaisseur Équivalente (\(H_{eq}\))

Pour une consolidation efficace à l’aide de drains verticaux, il est essentiel de réduire le chemin de drainage.

L’épaisseur équivalente (\(H_{eq}\)) est calculée en considérant la distance entre les drains, qui affecte directement la vitesse de consolidation :

\[ H_{eq} = \frac{d}{2\sqrt{\pi}} \]

où d = 1.5 m est la distance entre les drains. Ainsi,

\[ H_{eq} = \frac{1.5}{2\sqrt{\pi}} \] \[ H_{eq} \approx 0.423 \, \text{m} \]

2. Indice de Temps pour 90% de Consolidation (\(T_v\))

L’indice de temps (\(T_v\)) est un paramètre clé pour déterminer le temps nécessaire pour atteindre un certain degré de consolidation. Pour 90% de consolidation, nous utilisons une valeur typique de \(T_v = 0.848\), obtenue à partir de tables standard de consolidation.

3. Calcul du Temps de Consolidation (\(t\))

Le temps nécessaire pour atteindre 90% de consolidation est obtenu en utilisant la relation entre \(T_v\), \(C_v\), et \(H_{eq}\) :

\[ t = T_v \cdot \frac{H_{eq}^2}{C_v} \]

Donc,

\[ t = 0.848 \cdot \frac{(0.423)^2}{0.2} \] \[ t  \approx 0.759 \, \text{années} \]

Résultat Final

Le temps nécessaire pour atteindre 90% de consolidation sous la surcharge de préchargement, avec l’utilisation des drains verticaux, est de 0.759 années, soit environ 9 mois.

Temps de Consolidation par Préchargement

D’autres exercices de geotechnique:

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...