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d'essai
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MINISTRE
DE L'URBANISME, DU LOGEMENT
ET DES TRANSPORTS
LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ETCH USSEES
METHO ES D'ESSAI LP
no13
Ce recueil de mthodes d'essai LPC comporte les mthodes d'essai
suivantes:- essai de compressibilit par paliers,- essai de fluage,- essai vitesse de dformation constante,- essai gradient contrl,- essai acclr par chauffage,- essai drainage radial.
Les essais de gonflement l domktre font l'objet d'un documentspar.
Ce document a t rdig par Jean-Pierre Magnan,Claude Mieussens, Bertrand Soyez et Jean Vautrain.
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Sommaire
INTRODUCTION
NOTATIONS, SYMBOLES ET UNITES
SECTION 1 - GENERALITES
CHAPITRE 11 - APPAREILLAGES11.1 - APPAREILLAGE SPECIFIQUE
11.1.1 - La ce l lu le oedom t rique11.1.2 - Systmes de chargement11.1.3 - Mesure de p re s s io n i n t e r s t i t i e l l e e t c on tr e- press ion11.1.4 - Systme de r gu l a t io n de l a tempra tu re
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11.2 - APPAREILLAGE D'USAGE COURANT INDISPENSABLE POUR LA REALISATION DE L'E SS AI 4CHAPITRE 12 - PRELEVEHENT ET CONSERVATION DES ECHANTILLONS INTACTS 18
12.1 - PRELEVEMENT D'ECHANTILLONS INTACTS 18
12.2-
CONSERVATION DES ECHANTILLONS12.3 - TRANSPORT
CHAPITRE 13 - PREPARATION DE L'EPROUVETTE SOUMISE A L'E SSAI 2113.1 - CHOIX DE LA PRISE D'ESSAI 2113.2 - EXTRACTION DE LA CAROTTE DE SON ETUI 2 2
13.3 - DECOUPAGE ET WISE EN PLACE DE L'EPROUVETTE SOUMISE A L' ES SA I13.3.1 - Cellu les oedomtr iques sans t rousse coupante13.3.2 - Cel lu le s oedomtr iques munies d 'une t rou sse coupante
SECTION 2 - ESSAI DE COMPRESSIBILITE PAR PALIERSCHAPITRE 21 - EXECUTION DE L' ES SA I
21.1 - APPAREILLAGES ET OPERATIONS DIVERSES21.1.1
- Appa re i l l age21.1 2 - Sa tu ra t ion de L ' p rouve t t e21.1.3 - Pese en f i n d ' essa i
21.2 - DEROULEMENT DE L'ES SAI21.2.1 - Lo i de chargement21.2.2 - Dure des paliers de chargement21.2.3 - Mesures du tassement en fonct ion du temps
CHAPITRE 22 - CALCULS ET RESULTATS22.1 - CALCULS ELEMENTAIRES
22.1.1 - C a l c u l de l ' i n d i c e des v i d e s22.1 2 - D t e r m i n a t i o n d e s p a r a m t r e s d ' i d e n t i f i c a t i o n
Ce document est proprit de SAdministrationet ne peut tre reproduit, mme partiellement,sans l'autorisation du Directeur du Laboratoire central des Ponts et Chausses
(OU de ses reprsentants autoriss).
1985 LCPC
MlNlSTERE DE L'URBANISME, DU LOGEMENT ET DES TRANSPORTSLABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CH USSEES58, boulevard Lefebvre- 75732 PARIS CEDEX 15TBI : (1) 532-31-79- TBIex : LCPARI 200361 F
Septembre 1985
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22.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE22.2.1 - Courbe de compressibi l i t22.2.2 - In di ce s de compression et de gonflement22.2.3
- Pression de prconsolidat ion22.2.4 - Indice des vides en place22.2.5. Courbe de compressibilitk corrige22.2.6 - Module oedomktrique
22.3 COURBES "TASSEMENTS-TEMPS" 3922.3.1 - Construction graphique (mthode de Taylor) 39
22.3.2 - Calcu l du coef f ic ien t de consol idat ion 4122.3.3 - Calcu l du co ef f ic ie nt de permabi l i t 41
22.4-
DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE PERMEABILITE ET DE CONSOLIDATION CORRIGES 41
22.5 - PRESENTATION DES RESULTATS
22.6 - EXEMPLE
SECTION 3 - ESSAI DE FLUAGE
CHAPITRE 31 - EXECUTION DE L'ESSAI
31.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES31.1.1 - Apparei l lage31.1.2 - Pese en f i n d'essai
31.2 - DEROULENENT DE L'ESSAI
31.2.1 - Loi de chargement31.2.2 - Mesures du tassement en fonction du tempsCHAPITRE 32 - CALCULS ET RESULTATS
32.1 - CALCULS ELEMENTAIRES32.1.1 - Calcul de L' indice des vides32.1.2 - Dterminat ion des paramtres d ' id en t i f i ca t i on
32.2 - COURBES DE TASSEMENT EN FONCTION DU TEMPS32.3 - PRESENTATION DES RESULTATS
SECTION 4 - ESSAI A VITESSE DE DEFORMATION CONSTANTE
CHAPITRE 41 - EXECUTION DE L'ESSAI
41.1-
APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES41.1.1 - Apparei l lage41.1.2 - Satura t ion de L'prouvette41.1.3 - Pese en f i n d 'essai
41.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI41.2.1 - Choix de l a vite sse41.2.2 - Frquence des Lectures41.2.3 - Charge maximale
CHAPITRE 42 - CALCULS ET RESULTATS42.1 - CALCULS ELEMENTAIRES
42.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE42.2.1 - Courbe de compressibilit
42.2.2-
Pression de prconsol idat iona lp
42.2.3-
In di ce s de compression e t de gonflement.42.2.4 - Nodule oedomtrique
42.3 - COEFFICIENTS DE CONSOLIDATION ET DE PERMEABILITE42.3.1 - Coef f i c ien t de conso l ida t ion42.3.2 - Coef f i c ien t de permabi l i t
42.4 - PRESENTATION DES RESULTATS
SECTION 5 - ESSAI A GRADIENT CONTROLECHAPITRE 51 - EXECUTION DE L'ESSAI
51.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES51.l.1 - Apparei 1lage
51.1.2-
Saturat ion de L'prouvette51.1.3 - Pese en f i n d 'essai
51.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI51.2.1 - Gnra l i ts51.2.2 - Ualeurs recommandes des paramtres de l'essai
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CHAPITRE 52 - CALCULS ET RESULTATS
5 2 1 - CALCULS ELEMENTAIRES52.1.1 - Calcul de L' indice des vides52.1 2 - Dterminat ion des paramtres d ' ident i f ica t ion
52.2 - PARAMETRES DE CONPRESSIBILITE52.2.1 - Courbe de chargement au cours du temps52.2.2 - Courbe de compressibilit52.2.3
-
Coef f i c ien t de conso l ida t ion52.2.4 - Coef f ic ient de permabi l i t
52.3 - PRESENTATION DES RESULTATS
SECTION 6 - ESSAI ACCELERE PAR CHAUFFAGE
CHAPITRE 61 - EXECUTION DE L-SSAI
61.1 - APPAREILLAGE ET OPERATIONS DIVERSES61.1.1 - Apparei 1lage61.1.2 - Saturat ion de L'prouvette61.1.3 - Pese en f i n d 'essai
61.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI
CHAPITRE 62-
CALCULS ET RESULTATS
62.1 - CALCULS ELEMENTAIRES62.1.1
- Calcul de L' indice des vides62.1.2 - Dtermination des parametres d ' i d e n t i - f i c a t i o n
62.2 - CARACTERISTIQUES DE COMPRESSIBILITE62.2.1 - Courbe de compressibi l i t62.2.2 - Indices de compression et de gonflement62.2.3 - Pression de prconsolidat ion62.2.4 - Coeff icient de gonf lement62.2.5 - Module oedomtrique
62.3 - COURBES DE TASSEMENT AU COURS DU TEMPS
62.4 - PRESENTATION DES RESULTATS
SECTION 7 - ESSAI DE GONFLEMENT p.rn.)
SECTION 8 - ESSAIA DRAINAGE RADIAL 75
CHAPITRE 81 - EXECUTION DE L'ESSAI
81.1 - APPAREILLAGES ET OPERATIONS DIVERSES
81.2 - DEROULEMENT DE L'ESSAI
CHAPITRE 82 - CALCULS ET RESULTATS
82.1 - CALCULS ELEMENTAIRES
82.1.1 - Calcul de L' indice des vides82.1.2 - Dterminat ion des parametres d ' id en t i f i ca t i on
82.2 - CARACTERISTIQUES DECOHPRESSIEILITE
80
82.3 - COURBESTASSEMENTS-?ENPS8'
8082.3.1 - Con str uct ion graphique (mthode de Tayl or) 8082.3.2 - Calcu l du co ef f i c i en t de consol idat ion 8082.3.3 - Calcul du coefficient de permabilit pour un incrment de charge donn80
82.4 - DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE PERMEABILITE ET DE CONSOLIDATION CORRIGES 81
82.5 - PRESENTATION DES RESULTATS 81
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 82
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INTRODUCTION
On ap pe ll e "oedometres" l e s appa re i l s qu i pe rme t ten t de r a l i se r des essa is decompressi b i
i
t en lab o ra to i r e su r des p rouve t tes de s o l c y l i n d r i q u e s p la c e s 1 ' i n-
t r i eu r d' une ence in te cy l i nd r iq ue indformable, don t l a pa ro i i n te rne es t au con tac td i r e c t de l ' p r o u v e t t e( f i g . I . 1 ) .
F ig. I .1
Pr inc ipe des "oedomtres"
Dans les oedomet res, l ' e nce in t e cy l i nd r iq ue r i g i d e qu i en tou re l ' p rou ve t t e i n -t e r d i t t o u t e d i l a t a t i o n r a d i a l e du sol, de s o r t e que l e s d for ma t io ns q u i se p r od u i-sent lo rsque 1
n
exerce une press i on sur l e p i s t on sont uniquement v e r t i ca les (ouax ia le s) . Ce mode de d fo rm at io n "unidimensionnel" a acquis en mcanique des sols unegrande impor tance pr a t iq ue et, dans l e langage courant , l ' a d j e c t i f "oedomtrique" a
p r i s l e double sens de " re lat i f aux oedomtres" et de " d forma tion la t ra le nuCleu,c e q u i c o n d u i t c e r t a i n s s p c i a l i s t e s a p a r l e r d g "essa is oedomtriques L 'a ppa re i lt r i a x i a l " p ou r d si gn e r l e s e s sa i s t r i a x i a u x dans l e s q u el s o n i n t e r d i t t o u te d fo r-mat ion la t r a l e de l ' prou vet te . Le prsent document a un o b j e c t i f p l us L im i t que cesecond sens du terme "oedomtrique" p u i s q u ' i l regroupe seulement l e s modes op r at oi-re s des essais que l ' o n pe ut r a l i s e r dans le s oedomtres.
Les essais que L 'on peut ral iser dans des oedomtres sont t rs var is : l a char-ge peut c r o t r e cont inuement ou t re app l ique par pa l i e r s de dures d iverses, on peutap pl iq ue r une charge uniqu e ou pl us ie ur s charges successives, imposer une df orm ati oni n i t i a l e e t s u i v r e l a r e l a x a t i o n des c o n tr a i nt e s o u a u c o n t r a i r e f a i r e s u b i r au s o lune dformat ion v i te ss e constante, on peut ass er v i r l e chargement l , , ' v o l u t i on des
con tra in t es ou encore chercher carac tr ise r l e gonflement de cer ta in s so ls ou l ' e f -f on dr ab i l i t de leu r s t r uc tu re lo rsqu 'on le s met en prsence d'eau, e tc .
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Ap rs des i n d i c a t i o n s g n r al e s ( v a l a b l e s po u r t o u s Les t y p e s d ' e s s a i s ) s u r l e sc a r a c t r i s t i q u e s des oedomt res l e s p r c a ut i o n s prendr e l o r s du p rlvement , dut r a n s p o r t e t d e l a c o ns e r va t i on des c a r o t t e s d e s o l e t La p r p a r a t i o n des p r o u v e t t e ssoumises l ' ess a i , l e document compor te sep t se c t io ns consacres aux modes op r a t o i -r e s d e s e s s a i s s u i v a n t s :
- e s s a i de c o m p r e s s i b i l i t p a r p a l i e r s ,
- essa i de f luage ,- e s s a i v i t e s s e de d fo rma t i o n c o n sta nte ,- e s s a i g r a d i e n t c o n t r l ,- e s s i a c c l r p a r c ha u ffa ge ,- essai de gonf lement,- e s s a i d r a i n a g e r a d i a l .
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NOTATIONS, SYMBOLES ET UN TS
Les not at io ns e t symboles u t i l i s s dans ce document sont conformes auxrecommandations de l a So ci t In t er na ti on al e de Mcanique des Sols e t des Travauxde Fondation
C.R.
du Congres I n t e r n a t i o n a l de TOKYO, 1977, Vol . III).
Le systeme d 'u n i t s u t i l i s e s t l e Systme In te r n a t i o n a lS
1 lga l en FRAN-CE (Dcret du 3 mai 1961 .
L ISTE DE S SYPIBOLES UTILISES
Lettres minuscules
c coefficient de consolidation
d distance de drainage
d diamtre du drain Section 8, uniquement
e indice des vides
Paramtre de la rela-tion entre e et k
Indice des vides sous o h
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h hauteur des pleins
m coefficient de compressibilit
n = ~ / d(Section 8)
s tassement
Notations pour la
construction de Taylor
(chapitre22.3)
Construction de Taylor
(chapitre 22.3)
u pression interstitielle
w teneur en eau
Lettres majuscules
indice de compression
h indice de gonflement Compression du sol sur
C indice de fluage
D diamtre de l'prouvette
module oedomtrique
H hauteur de l'prouvette
S section de l'prouvette
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degr de saturation
facteur temps
U degr de consolidation
W poids de 'prouvette
Wd poids de l'prouvette aprs
Wb
poids des grains du sol dans
poids du sable constituant
Lettres grecques
y poids volumique
yd
poids volumique du sol sec
poids volumique des grains
poids volumique de l'eau
6u tolrance sur la valeur de u
AH tassement
Au surpression interstitielle
a contrainte totale
a' contrainte effective
contrainte totale verticale
contrainte effective verti-cale en place
valeur de x pour la n-ime tape de chargement
valeur moyenne de x dans l'prouvette
point sur symbole drive de x par rapport au temps
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SECTION 1 - GENER LITES
CHAPITRE 11
-
APPAREILLAGES
11 1
- APPAREILLAGE SPCIFIQUE
Les ess ai s q ui sont d c r i t s dans ce document on t en commun d q t r e r a l i s s
sur des prouvet tes de so l p laces l ' i n t r i e u r d ' u n moule c y l i n d r i q u e r i g i d equ i empche to ut e dformat io n ra di a le l o r s du chargement. H is tor iquement, l 'appa-r e i l l a g e d s s a i a t dvelopp pour l a r a l i sa t i o n d 'es sa is de chargement parpa l i e r s e t des ma t r i e l s de ce t ype son t u t i l i s s dans l e monde en t i e r . Par l asui te, des var ian tes de ces app ar ei l lag es ont t imagines pour perm ett r e l ' x -cu t i on des au t res t ypes d'essa i s d c r i t s dans l e p rsen t recu e i l .
Ces appa re i l l age s comportent t ous une p a r t i e ce n t ra l e appe le " c e l l u l e oedom-
t r i q u e " e t d i f f r e n t p a r l e mode d ' a p p l i c a t i o n d es charges, p a r l a pr s en ce v e n tu e l-l e d 'un sys tme de mesure de l a p res s ion i n t e r s t i t i e l l e , avec ou sans c o n t r e - p r e s -s i on , e t pa r l ' e x i s t e n c e v e n t u e l l e d 'u n d i s p o s i t i f de r g u l a t i o n de l a te mp r at ur e
du s o l pendant l ' e s s a i .
1 1 . 1 . 1 - LA CELLULE OEDOMETRIQUE
D i f f r e n t e s v a r i a n t e s e x i s t e n t dans l a c o n c ep t i on de l a c e l l u l e o ed om tr iq ue ,m ais e l l e s r p on de nt t o u t e s a u p r i n c i p e d f i n i c i- dessus e t rep rsen t su r l a coupeschmat ique de l a f i g u r e 11.1.
F i g 11.1 Coupe schmatique d'u ne c e l l u l e oedomtri que
L ' & p r o u v e t t e de so l es t re tenue l a t ra lemen t pa r une pa r o i l i s s e indfo rmable .
E l l e e s t compr ise en t r e deux p i e r r es po reuses ou en t r e deux d i sques en m ta lf r i t t ,p e r me t t an t l ' e a u de c i r c u l e r .
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L 'e f for t de compress ions % x e r c e
v e r t i c a l e m e n t s u rl q e p r o u v e t t e
p a r l ' i n t e r m -d i a i r e d ' un c ou ve rc le o u d 'u n p i s t o n r i g i d e q u i r p a r t i t L ' e f f o r t .
Les dfo rmat ions de L 'p rouv ette sont Lues sur un ou deux comparateurs ou en-
registres au moyen d'un capteur de dplacement.
COMMENTAIRES
L ' e n r e g i s t r e m e n t a u to m a t i q u e d e s d f o r m a t i o n s d e
' p r o u v e t t e en f o n c t i o n du temps est s o u h a i t a b l e . L e s
f i g u r e s 11.4 e t 11.6 p r s e n t e n t deux ex em p le s de montaged ' u n c a p t e u r d e d p la c em e nt s u r l e o f t i e r d ' u n o e d o m -tre.
L ' e n r e g i s t r e m e n t permet
- u ne m e i l l e u r e c o nc o mi t an c e e n t r e l a m e su r e d utemps e t celle d u t a s s e m e n t ;
- d e m u l t i p l i e r les mesures en d b u t d ' e s s a i , ceq u i est s o u h a i t a b l e p ou r a m l io r e r l e d p o u i l l e m e n t d e s
r s u l t a t s d e s e s s a i s d e c o m p r e s s i b i l i t s o u s c ha r ge s ap-
p l i q u e s par p a l i e r s- d e l a n c e r ' e s s a i o e do m t r iq u e n ' i m p o r t e q u e lmoment
- d e n e p a s p er d r e c e r t a i n e s m e su re s ( n u i t , j o u r sf r i s ).
L ' a c q u i s i t i o n d e s donnes a u mo ye n d ' u n s y s t m e nu-
mrique programmable est p r f r a b l e a u s y s t m e a n a l o g i-
q ue pa rc e q u ' e l l e p er me t d ' u t i l i s e r d i r e c t e m e n t d e s pr o-c d u r e s d e d p o u i l l e me n t a u t o m a t iq u e . Po ur c e r t a i n s t y-
p e s d ' e s s a i , q u i n c e s s i t e n t un a s s e r v i s s e m e n t p r c i s ,
ce t y p e d a c q u i s i t i o n de donnes est p r a t i qu e me n t i n d i s -
p e n s a a l e ( e s s a i g r a d i e n t c o n t r l , p ar e x e m p l e ) .
1 1 . 1 . 2 - SYSTEMES DE CHARGEMENT
Les oedomtres d 'usage courant peuvent t r e c lasss en qua tre ca tgo r ies sel onLeur mode de chargement : pa r poids, pneumatique ou hydraul iq ue, l o r s q u ' i l s g i td'imposer une pression, ou pa r presse, Lorsque L'on veut imposer une dforma tion.
Dans La catgorie des oedomtres a poids, La c e l l u l e d i t e de TERZAGHI e s t cou-ramment u t i l i s e en FRANCE ( F i g . 11.2 e t 11.3a). La charge est t ransmise par un p is -t on c reux c o u L i s s a n t avec un f a i b l e j e u e t un f ro t t em en t n g l i g e a b l e dans un c y l i n -dre de 70 mm de diamtre in t r ie ur . Une g o u p i l l e permet de bloq uer L 'ensemble p i s t o n -
cy l i nd re su i van t deux pos i t i on s t e l l e s que Le l ogement des t i n L ' p ro u v et t e a i t u nehauteur de 12 ou 24 mm en vi ro n. Pour Les oedomt res chargement p ar poids, Le b ti ,qu i comprend essent ie l leme nt un lev ie r pour l a t ransmiss ion des charges, d o i t t r es t a b l e e t r i g i d e e t d o i t p er m et t re l ' a p p l i c a t i o n de l a f o r c e dans L 'a xe d u p i s to n .Les poi ds sont gnralement c ons t i t us pa r des disques p l a t s fendus
( F i g . 11.3b .
L'oedomtre mise en charge pneumatique du Centre d q E t u d e s e t de Cons t ruc t i onde Proto types
(CECP)
d'ANGERS du rseau des La bo ra to ir es des Ponts e t Chausses e s treprsent sur Les f ig ure s 11.4 e t 11.5. Cet oedomtre permet de r a l i s e r le s ess aisde compress ib i L i t 'sur des chant i
LLons
de 60 mm de diamtre et 25 mm de hauteur.Pour Les oedomtres chargement pneumatique, l 'e nse mb le de mise en charge d o i t com-pren dre une al im en ta t i on en gaz comprim suf f isamment stable, un dtendeur r gul ate ur
a f u i t e e t un f i l t r e assurant La pro pre t du gaz. Un f i l t r e L'entre du manomtrede con tr l e de pr es si on permet de supprimer Les a-coups au moment de l a l e c t u r e de Lapress ion app l i que (F ig . 11.5) .
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Fig. 11.2 Coupe de l a c e l l u l e oedomtrique de TERZAGHI
Fig . 11.3 Ce lu e oedomtriquede TERZAGHI (a) e t bt i deconsol idation ( b )
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Alimentation
air comprime
eur
Fig 11.4 Schma de l k e o m t r e chargementpneumatique du CECP d'ANGERS
F ig . 11.5 Vue d'ensemble g u n oedometre pneumatiqueet du pupitre de commande pour 5 a p p a r e i l s
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Le chargement pneumatique des c e l l u l e s oedomtriques peut t r e remplac pa r unchargement h ydra uliq ue, r a l i s pa r exemple au moyen de rampes p o t s de mercure . Onpeu t c i t e r comme exemple
1 ' oedomt re
cont re- pression" des LPC ( F i g . 11.6dont La mise en charge peut t r e e f f ec t ue s o i t L ' a i r comprim s o i t en u t i L i san tLes pots de mercure des appa re i l s t r ia x i au x e t qu i permet de p l us d 'app l ique r unecontre- press ion e t de mesurer La p ress ion i n t e r s t i t i e l l e aux ex t rmi ts de l ' p rou -
ve t te de sol . L ' pro uve t te de so l a dans cet oedomtre un diamtre de65,2
mmet unehauteur de 25 mm.
Pour l es essa is o l ' o n souha i te imposer une ce r ta ine dfo rmat ion ou une v i te s-se de dformation donne l % p r o u v e t t e de sol, on pl ac e La c e l l u l e oedomtr ique surLe pl at ea u d'une presse. L'oedomtre contre- p re ss io n c i t c i-dessus ( f i g . 1 1 . 6 )peut f a i r e L 'o b je t d 'un t e l chargement par presse.
1 1 . 1 . 3 - MESURE DE PRESSION INTERSTITIELLE ET CONTRE-PRESSION
Pour c e r t a i n s t y pe s d ' e s s a i s o n a b e s oi n de c o n n a t r e l a p r e s s i on i n t e r s t i t i e l -Le aux deux ex tr m it s de L' pro uve tte : en prat ique , L'une de ces deux ex tr m it s aune p ress ion i n t e r s t i t i e l l e impose (p ress ion a tmosphr ique ou con tre- press ion ) e t
l % n
mesure l a p r es si o n i n t e r s t i t i e l l e l ' a u t r e
extrmit. La mesure de La pressioni n t e r s t i t i e l l e s 5 f f e c t u e L 5 i d e d k n capteur so l i d a i r e du corps de L 'oedomtre e tspar de l ' p r o u v e t t e de so l par une p i e r r e poreuse. La mesure de La pr es si on i n-t e r s t i t i e l l e ncess i te que Le dra inage so i t f a i t seu iement su r l a face oppose del ' pro uve t te . Pour perm ett r e une mise en pla ce cor re ct e de L V p r o u v e t t e de sol dansL'oedomtre en dbut d'essai, il est ncessa i re de d isposer ct du capteur d 'uno r i f i c e de purge de La p ie r r e poreuse, qu i sera rebouch avant L 'es sai proprementd i t .
La contre- pre ssi on es t gnralement appl iqu e su r La ou Les face s de L'prou-v e t t e o s' e ff ec tu e l e drainage, au moyen d'une rampe pot de mercure ou d'air com-prim avec changeur air-eau.
L'oedomtre contre-
pression reprsent s ur La f i g u r e 11.6 a t prv u pource type d ' u t i L i sa t i on .
1 1 . 1 . 4
- SYSTEME DE REGULATION DE LA TEMPERATURE
Pour cer ta ins types d 'essa i il est ncessai re de pouvoi r imposer L'prouvet-t e de s o l une temprature constante d i f f r en te de La temprature ambiante de La sal-l e d 'essa i . Ceci peut t r e r a l i s en immergeant l a c e l l u l e oedomtr ique dans une cu-ve d ' e a u thermostate. La f i g u r e 11.7 prs ente un exemple d'oedomtre automatique mise charge pneumatique permettant de r a l i s e r des essa is temprature leve(70 O C .
1 1 - 2 - A P P A ~ EILLAGE D'USAGE COURANT INDISPENSABLE POUR LA RALISATIONDE L ESSA I
On u t i l i s e l e m a t r i e l su i v an t :- une ba lance de prc is ion 0,l e t de por t e 500 g minimum ;- une tuve rgle 105 O C pour Les sols courants ou 65 O C pour Les sols
organiques ;- des comparateurs au 1 / 1 0 0 de mm ayant une course au moins gale L'pais-
seur de L 'pr ouve t te ou des capt eurs de dplacement qui val ent s
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Option chargementpar presse Option chargement
pneumatique ou hydraulique
I
Bague de rglage du
capteur de dplacement
Support du capteur de
Source de pression [a ir comprim dp acement ou guide
ou pots de mercure) pour le piston
:
......
- Tige du capteurSupport ventuel et ressort de rappelpour comparateur
Chapeau
Corps de I'domtre
Membrane BELLOFRAM Couvercle pour blocage dela membrane BELLOFRAM
Drainage et / oucontre-pression Piston
Obturateur ou pierre poreuse
Bague domtrique
Drainage ventuel ou purgeLogement du capteur depression interstitiel le Pierre poreuse
Socle
a ) Schma de L'oedomtre contre-pression
b Vue d'ensemble de l'oedomtre contre-pression
Fig. 11.6 Oedometre contre-pression du CECP d'ANGERS
- 15 -
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a >
D t a i l d el o e d o m t r e
acclr du CEBTP
b Vue d ' ensem b le d ' une ba t t e r i ed o e d o m e t r e s
a c c l r s d u CEBTP
Fig. 11.7 Oedomet re acc lr du CEBTP (Cent re d l E t u d e s duBat iment
e t d es T r av a ux P u b l i c s )
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- un chronomtre ;- d u p a p i e r f i l t r e p o u r p r o t g er Les p i e r r e s p or eu se s ;- Le ma t r i e l sp c i f i q ue chaque t yp e d' oedom t re pou r La p r pa ra t i on de
L c h a n t i L l o n fil araser , sc ie s fiL, couteaux d iver s , e tc .) ,
L a f i g u r e 11.8 m on t re Le p e t i t m a t r i e l n c e s s a i r e La p r p a r a t i o n d es e s s ai s .
F ig. 11.8 P e t i t m a t r i e l ncessa i re pour Les essa is oedomt r iques
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CHAPITRE 12-
PRLEVEMENT ET CONSERVATION DES CHANTILLONS INTACTS
1 2 - 1 -
P R L V M N T D'CHANTILLONS INTACTS
Le p rlvement des ch an t i l l ons se f a i t L ' a i d e d ' u n c a r o t t i e r e n f o n c p a rpression, ba tt ag e o u 'v i b r a t i o n . Dans Les so ls durs, l e fonage s'accompagne d'une ro-t a t i o n du c a r o t t i e r .
Pour p r lev e r des ch an t i l l ons i n tac ts , c ' es t- - d i re des chan t i l l ons n ' ayan tsub i qu 'un t r s f a i b l e remaniement, Le ca r o t t i e r d o i t av o i r un bon i n d i ce de su r face(Ca< 12
)
e t un f a i b l e i n d i c e de j e u i n t r i e u r (0,5 % < C i Ho
- p o id s volumique i n i t i a l
avecW-
p o i d s i n i t i a l humide de L ' p r o u v e t t e (avant Le fora ge du drain ),Wd poids sec de L'prouvette, y compris Le sa bl e du drain,
' sab le
- po ids du sab le cons t i tuant Le dra in ,S - sec t i on de L 'prouve tte (d ra in compris) ,Sd- sec t ion du dra in ,Ho- h au te ur i n i t i a l e de l ' p ro u ve t t e.
Voi r paragraphe 22.2
8 2
-
COURBES "TASSEMENTS-TEMPS'
L ' e x p l o i t a t i o r i des courbes " tassements- temps' ne sera f a i t e que pour d > av o -
8 2 . 3 . 1 - CONSTRUCTION GRAPHIQUE (m t ho de de T a y l o r )
Voir paragraphe 22.3.1La seule d i f f re nc e est que Le rappor t des pentes des dro i t es
D l
e tD2
es t ga l
1,06
au Lieu de1,15.
On remp lacer a de p l u s systmatiquementcv
( c o e f f i c i e n t de c on s o l i d at i o n v e r t i -ca le ) pa r c r ( c o e f f i c i e n t de c o n s o l i d a t i o n r a d i a l e ) .
8 2 . 3 . 2
-
CALCUL DU COEFFICIENT DE CONSOLIDATION
Le c o e f f i c i e n t de c o n s o l i d a t i o n r a d i a l e cr es t ga l
avec Les notat ions suivantes :
D - diamtre de L'prouvette,d - diamtre du dra in,
(pour n = 10,F(n)
es t ga l 1,578).
82.3.3 - CALCUL DU COEFFICIENT D E PERMEABILITE POUR UN INCREMENT DE C H A R-GE DONNE
On ca lcu l e Le coe f f i c ie n t de pe rma b i l i t ho r i zo n ta le (ou rad i a le ) k r L 'a idede La formule
k r n Ctn- 'vn- Yw
avec Les notat ions suivantes :
c r
- co ef f i c i en t de con so l ida t io n rad ia le d termin pour L 'inc rment de charge
de a , G ~ + , ~
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1eMn=-- (en-ent1
, coef f ic ien t
de compressib i
l t,O -os
l+emn
nn + l
en - in d i ce des v ides p r i s sur l a courbe de compr ess ib i l i t pour a ' = o n,en nt1
mvn
=
2, indice des vides moyen.
8 2 4 -DTERMINATION
DES COEFF ICIENTS DE PERMABILIT ET E CONSOLIDA
TION CORRIGS
Voir paragraphe 22.4Remplacer k ( c o e f f i c i e n t de pe rm a bi l i t v e r t i c a le ) p a r kr (coe f f i c ien t de per-
mabii
t r ad i al e ) e tcv
parcr.
82.5
-
PRSENTATION
DESRSULTATS
Les r s u l t a t s sero nt prsen ts comme ceux de 'es sai de compressi b i l t p a r pa-
l ie rs , en remplaant seulement kv par kr e t c par c .
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Gnral ts
1 . MIEUSSENS C., MAGNAN J.P., SOYEZ B. (1985)Essa is de compress ib i l i t a L oedometre : procdures recommandes
par Les La bo ra to ir es des Ponts e t Chausses
B u l l e t i n de l i a i s o n des Labor ato i res des Ponts e t Chausses, no 139
2 . LOWE III, J., ZACCHEO, P.F., FELDMAN,. H.S. (1964)Co n sol i d a t io n t e s t i n g w i t h b ack p r essur eASCE, Journa l o f the Soi 1 MechaniC S and Foundations Division,
vol. 90, n o SM5, sept., 69-86
Essai vitesse de dformation constante
.
SMITH, R.E., WAHLS, H.E (1969)
Conso l i da t i on under c on st an t r a t e s o f s t r a i nASCE, Jour nal o f th e S o i l Mechanics and Foundations Di vi si on , vo l. 95,n o SM2, March, 519-539
4 . WISSA, A.E.Z., CHRISTIAN, J.T., DAVIS, E.H., HEIBERG, S. (1969)Co n sol i d a t io n a t co ns t an t r a t e o f s t r a i nASCE, Jou rnal o f th e S o i l Mechanics and Foundat ions Divis ion,
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5 . S LLFORS, G. (1975)
New oedometer r o u t i n e s - Advantages i n engineer i ng pra ct ic e. Procee-dings, I s t a nb u l Conference on S o i l Mechanics and FoundationEngineering, march/apriL, 129-136
6 . GORMAN, C.T., HOPKINS, T.C., DEEN, R.C., DRNEVICH, V.P. (1978)Cons tan t r a t e o f s t r a i n and co n t r o l l e d g r a di e n t co n so l i d a t i o n t e s t i n g
Geotec hnical Test in g Journal, vol . 1, no 1, march, 3-15
7 . UMEHARA, Y., ZEN, K. (1980)C ons tant r a t e o f s t r a i n c o n s ol i d a ti o n f o r v er y s o f t c l a ye y s o i l s
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Essai gradient contrl
8.
LOWE III, J., JONAS, E., OBRICIAN, V. (1969)
C o n t r o l l e d g r a d i e n t co n so l i d a t i o n t e s t .ASCE Jour nal o f th e So i l Mechanics and Foundat ions Divis ion,
vol. 95, n o SM1, January, 77-97
9 . S ~ L L F O R S , G (1975)
New oedometer r ou t i ne s - Advantages i n eng ineer ing p rac t ic e . Procee-dings, I s t an bu l Conference on S o i l Mechanics and FoundationEngineering, m a rc h /a p ri 1 129-136
10 . GORMAN, C.T., HOPKINS, T.C., DEEN, R.C., DRNEVICH, V.P. (1978)
Con st an t r a t e o f s t r a i n and co n t r o l l e d g r a di e n t co n so l i d a t i o n t e s t i n gGeotec hnical Tes ti ng Journal, vol . 1, n o 1, march, 3-15
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Essa i acc l r par chauf fage
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Essai de gonflement
Essa i d r a i n a a e r a d i a l
12 . PAUTE, J - Lm 1973)Essai oedomtrique d r a i n ce n t r a LB u l l e t i n de L ia iso n des Labor ato i r es des Ponts e t Chausses, no sp-c i a l T, 322-334
13 . ESCARIO, V., URIEL, S. 1961)Determining the co ef f i c i en t o f con so l ida t io n and ho r i zo n t a l permeab i L i t yby rad ia L drainageC.R. 5e Congres I n t e r n a t i o n a l de Mcanique des Sols e t des Travaux de
Fondations, Paris, vol. 1, 83-
87
14 . SHIELDS, D.H., ROWE, P.W. 1965)Radia l dra inage oedometer f o r l aminated cla ysASCE Journa l o f the Soi L Mechanics and Foundations Division,
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15 . ROWE, P.W., BARDEN, L. 1966)A new conso l ida t ion c e l l
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