TP découvertes - géotechnique et génie civil (Coef 0,05) - KAAL2M21

Objectif(s)

• Comprendre les différences entre sol et roche
• Découvrir différents types de sols (argile, sable, gravillons, graviers...), arriver à les différencier et savoir leurs caractéristiques.
• Apprendre à déterminer la masse volumique et le poids volumique d'un échantillon de pâte d'argile, et calculer l'incertitude relative sur la masse volumique. Analyser les effets du séchage sur la masse de l'échantillon et son volume.
• Visualiser et mesurer les angles de pente (angles de frottement) formés par un tas de sable puis par un tas de gravillons et interpréter (mesures non précises).
• Déterminer l'angle de frottement et la cohésion du sable d'une manière plus précise à partir de l'essai de cisaillement. Apprendre à analyser les courbes résultantes de l'essais. Avoir une première notion du critère de rupture de Mohr-Coulomb.

Contenu(s)

• Découverte de différents types de sols
  . Différencier entre sol pulvéruent et sol cohérent.
  . Mesurer aprroximativement la taille des graviers et des gravions pour avoir un ordre de grandeur.

• Détermination de la masse et du poids volumiques de l’échantillon de pâte d'argile:
  . Extraction d'un échantillon cylindrique par carottage. Peser et calculer le volume à partir des dimensions de l'échantillon.
  . Calcul de la masse volumique en t/m^3 puis le poids volumique en kN/m^3
  . Calcul de l'incertitude relative sur la masse volumique ??/?=?m/m+?h/h+2?D/D
  . Répéter la même démarche après séchage. Explication de la différence en terme de masse et de volume due à l'évaporation de l'eau.

• Mesure de l'angle de pente (représentant de l'angle de frottement) pour le sable et les gravillons.
  . Former des tas de sable et de gravillons.
  . Déterminer l'angle formé pour chacun des tas (mesures non exactes et peuvent largement varier en fonction des conditions expérimentales).
  . Discussion sur la dépendance de l'angle par rapport à la taille et la forme des grains.

• Essai de cisaillement
  . Calculer la masse qu'il faut appliquer pour obtenir la contrainte normale souahitée, en tenant compte du bras de levier de la machine.
  . Comprendre la différence entre les capteurs (de force, de déplacement et de volume)
  . Réaliser l'essai.
  . Analyser les courbes obtenues (Force-Déplacement et Variation volumique).
  . Tracer le critère de rupture de Mohr-Coulomb à partir de 2 essais à 2 valeurs différentes de contrainte normale.
  . Comprendre la dépendence de la valeur de résistance maximale atteinte à la contrainte normale appliquée.
  . Détermination de la cohésion (quasi nulle) et l'angle de frottement d'une manière précise.

• Compréhension des concepts de masse volumique, poids volumique et incertitude de mesure.
• Etre familier avec les calculs mathématiques et l'utilisation des formules physiques.