Chapitre4 Compactage Et Portance

Géotechnique Géotechniqu e I

CHAPITRE IV: IV: LE COMPACTAGE COMPACTAGE ET LA PORTANCE PORTANCE

CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

PLAN

I-LES

PRINCIPES DE BASE DU COMPACTAGE

I.1-l’influence I.2

de la teneur en eau

– L’influence L’influence de l’ner!ie de c"#$acta!e

I.3-La

!ranul"#trie

II –

LES E%%ETS DU COMPACTAGE SUR CERTAINES PROPRIETES DU SOL

III&

LE CONTROLE DU COMPACTAGE EN LABORATOIRE

III'(&

IV –

V &

Le) e))ai) Pr"ct"r 

LE CONTROLE DU COMPACTAGE SUR LE C*ANTIER

LE COMPACTAGE COMPACTAGE EN SUR%ACE V'(&

Le) facteur) a!i))ant )ur le c"#$acta!e en )urface

+'('( & la teneur en eau +'('2 & le n"#,re de $a))e) +'('- & l’$ai))eur l’$ai)) eur de la c"uc.e +'('/ & la #a))e de) c"#$acteur) c"#$act eur) + '('0 – la 1ite))e de) c"#$acteur)

VI –

LA PORTANCE

+I'( – Le C"efficient CBR  VI'2

– La dter#inati"n du CBR au la,"rat"ire

(        Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

CHAPITRE IV : LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Ancienne#ent4 l"r)3u’un )"l tait inad3uat $"ur )u$$"rter une r"ute "u un ,5ti#ent4 "n  $"u1ait )e $er#ettre de c."i)ir un autre )ite d"nt le )"l $r)entait de) caractri)ti3ue) #eilleure)' De n") 6"ur)4 il e)t )"u1ent nce))aire d’ada$ter le) f"ndati"n) d’un "u1ra!e au t7$e de )"l )ur le3uel il )era c"n)truit4 "u al"r) d’a#li"rer la 3ualit de ce )"l' Cette derni8re #e)ure $"rte le n"# de stabilisation des sols et elle e)t $arf"i) la )"luti"n la $lu) c"n"#i3ue4 $articuli8re#ent dan) le ca) de) r"ute)' Il e9i)te $lu)ieur) #t."de) de )ta,ili)ati"n de) )"l)' Par#i le) $lu) c"nnue) fi!urent l’additi"n de $r"duit) c.i#i3ue) dan) le )"l4 l’utili)ati"n de re#,lai) de )urc.ar!e et le c"#$acta!e' Le) $r"duit) c.i#i3ue) )"nt a6"ut) au )"l $ar in6ecti"n "u #ala9a!e' Ce )"nt de) a!ent) )ta,ili)ant) tel) 3ue le ci#ent4 le ,itu#e4 la c.au9 "u le c.l"rure de calciu#4 et "n le) c."i)it )el"n la nature du )"l' Il) )er1ent : lier le) $articule) entre elle)4 ce 3ui au!#ente la r)i)tance du )"l et )a ca$acit de )u$$"rter de) c.ar!e)' Le) re#,lai) de )urc.ar!e "nt c"##e f"ncti"n de c"n)"lider le) d$;t) de )"l )ur le)3uel) il) )"nt te#$"raire#ent di)$"))'
I  Les P!inci"es de base du Co#"acta$e Le c"#$acta!e c"n)i)te : a$$li3uer )uffi)a##ent d’ner!ie au )"l $"ur 7 rduire l’indice de) 1ide) et ain)i en accr"=tre la c"#$acit' Le $"id) 1"lu#i3ue )ec > d ? d’un )"l c"#$act )era d"nc )u$rieur : celui d’un )"l n"n c"#$act' C’e)t d’ailleur) cette caractri)ti3ue 3ui $er#et de 1rifier l’efficacit du c"#$acta!e' Le $"id) 1"lu#i3ue du )"l e)t influenc $ar tr"i) 1aria,le) @

-

la teneur en eau 

-

l’ner!ie de c"#$acta!e 

-

la !ranul"#trie'

I% L&in'luence de la teneu! en eau ' d ? au!#ente a1ec la teneur en eau >  ? 6u)3u’: une 1aleur #a9i#ale' Au del: de cette 1aleur4

2    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

l’accr"i))e#ent de la teneur en eau rduit le $"id) 1"lu#i3ue )ec du )"l c"##e "n $eut le 1"ir )ur la c"ur,e en f"r#e de cl"c.e de la fi!ure (' 3ue l’"n a$$elle cou!be de co#"acta$e ' La 1aleur #a9i#ale du $"id) 1"lu#i3ue du )"l )e )itue au )"##et de cette c"ur,e4 en un  $"int 3u’"n a$$elle l’ o"ti#u# P!octo! >en rfrence : R'R Pr"ct"r4 3ui a la,"r le)  $rinci$e) de ,a)e du c"#$acta!e?' L’"$ti#u# Pr"ct"r e)t le $"id) >"u la #a))e? 1"lu#i3ue )ec #a9i#al > d #a9 ? c"rre)$"ndant : une teneur en eau "$ti#ale >>"$t? $"ur une ner!ie de c"#$acta!e d"nne' Ain)i4 $"ur atteindre le $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al al"r) 3ue l’ner!ie de c"#$acta!e ne 1arie $a)4 "n d"it f"urnir au )"l la teneur en eau "$ti#ale' Si la teneur en eau e)t infrieure "u )u$rieure : cette 1aleur4 "n ne $ar1iendra au $"id) 1"lu#i3ue )8c.e #a9i#ale 3u’en au!#entant l’a$$"rt d’ner!ie' le c"#$acta!e )era d"nc #"in) efficace'

(i$u!e % : Cou!be de co#"acta$e P!octo!

Le) teneur) en eau infrieure) : la teneur "$ti#ale f"r#ent le )e!sant sec de la c"ur,e de c"#$acta!e4 tandi) 3ue le) teneur) en eau )u$rieure) f"r#ent le )e!sant #ouillé   de la c"ur,e' Sur le 1er)ant )ec de la c"ur,e4 l’eau a!it c"##e un lu,rifiant @ elle #"uille le)  $articule) de )"l4 3ui !li))ent al"r) le) une) )ur le) autre) et ad"$tent une )tructure $lu) )erre' Plu) la teneur en eau e)t fai,le4 $lu) cette acti"n )’attnue et $lu) la #a))e de )"l )ec di#inue' Sur le 1er)ant #"uill4 l’eau "ccu$e une !rande $artie de) 1ide) du )"l' Etant inc"#$re))i,le4 elle a,)"r,e une $"rti"n i#$"rtante de l’ner!ie de c"#$acta!e4 ce 3ui e#$c.e le) $articule) de )"l d’ad"$ter une )tructure $lu) den)e' Plu) la teneur en eau au!#ente4 $lu) l’eau a,)"r,e de l’ner!ie et $lu) le $"id) 1"lu#i3ue du )"l )ec dcr"=t'

   Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

I %* L&in'luence de l&éne!$ie de co#"acta$e L’ner!ie de c"#$acta!e e)t l’ner!ie #cani3ue tran)#i)e : un 1"lu#e de )"l $"ur 7 rduire l’indice de) 1ide)' Sur le c.antier4 "n a$$li3ue cette ner!ie $ar $re))i"n )tati3ue4 $re))i"n )tati3ue et 1i,rati"n4 $tri))a!e )tati3ue4 "u i#$act)4 )el"n le t7$e de c"#$acteur' La 3uantit d’ner!ie tran)#i)e au )"l 1arie en f"ncti"n du n"#,re de $a))e) du c"#$acteur )ur le )"l et de )a #a))e' Plu) le n"#,re de $a))e) du c"#$acteur e)t le1 "u $lu) le c"#$acteur e)t l"urd4 $lu) l’ner!ie tran)fre au )"l e)t i#$"rtante' En la,"rat"ire4 le c"#$acta!e de) c.antill"n) du )"l )e fait $rinci$ale#ent $ar i#$act et $ar $re))i"n )tati3ue et 1i,rati"n)'

(i$u!e * : In'luence de l&éne!$ie de co#"acta$e su! l&o"ti#u# P!octo! L’influence de l’ner!ie de c"#$acta!e )ur la 1aleur du $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al e)t au))i i#$"rtante 3ue celle de l’eau' A la fi!ure 24 "n $r)ente le) r)ultat) de deu9 c"#$acta!e) effectu) )ur le ##e )"l4 #ai) a1ec de) ner!ie) diffrente) >l’ner!ie du c"#$acta!e A e)t diffrente de l’ner!ie du c"#$acta!e B?' On c"n)tate 3u’une .au))e de l’ner!ie de c"#$acta!e fait au!#enter le $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al et di#inue la teneur  en eau "$ti#ale' Le d$lace#ent de l’"$ti#u# Pr"ct"r )uit une li!ne 3ue l’"n a$$elle li$ne

des o"ti#u#s P!octo! ' 3ui e)t )en)i,le#ent $arall8le : la c"ur,e de )aturati"n Sr   ('

I%+, L&in'luence de la $!anulo#ét!ie /    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

La !ranul"#trie d’un )"l influe )ur la 1aleur de l’"$ti#u# Pr"ct"r' De faF"n !nrale4 "n c"n)tate 3ue $lu) le) $articule) d’un )"l )"nt !r"))e)4 $lu) )"n $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al e)t le1e et $lu) )a teneur en eau "$ti#ale e)t fai,le' Ain)i un !ra1ier !r"))ier ,ien !radu >G? $r)ente une #a))e 1"lu#i3ue )8c.e #a9i#ale )u$rieure : celle d’un )a,le !r"))ier ,ien !radu >S? tandi) 3ue )a teneur en eau "$ti#ale e)t $lu) fai,le' En effet4 il e)t $re)3ue i#$"))i,le d’au!#enter la c"#$acit de) )"l) d"nt le c"efficient d’unif"r#it e)t infrieur : /4 ce 3ui e9$li3ue la 1aleur $lu) fai,le de leur #a))e 1"lu#i3ue )8c.e #a9i#ale' Dan) le ca) de) )a,le) fin) : !ranul"#trie )erre4 l’inefficacit du c"#$acta!e e)t telle 3u’il e)t difficile d’ta,lir une relati"n nette entre la #a))e 1"lu#i3ue du )"l )ec et la teneur en eau @ la c"n1e9it de la c"ur,e de c"#$acta!e e)t tr8) fai,le et la $")iti"n de l’"$ti#u# Pr"ct"r e)t difficile : dter#iner'
II Les e''ets de co#"acta$e su! ce!taines "!o"!iétés des sols

Le c"#$acta!e au!#ente la )ta,ilit de) )"l) et leur ca$acit : )u$$"rter de) c.ar!e) #ai) il #"difie en ##e te#$) certaine) de leur) $r"$rit) en $articulier la )tructure de) )"l)4 la  $er#a,ilit4 le !"nfle#ent et le retrait4 la c"#$re))i,ilit4 ain)i 3ue la r)i)tance au ci)aille#ent' 

La st!uctu!e des sols  @ le c"#$acta!e rduit l’indice de) 1ide) et den)ifie la )tructure : !rain) uni3ue) de) )"l) $ul1rulent)' Dan) le) )"l) c".rent)4 il entra=ne $lut;t une r"r!ani)ati"n de) $articule) d’ar!ile4 3ui tendent : de1enir   $arall8le) et : ad"$ter une )tructure di)$er)e' L’au!#entati"n de l’ner!ie de c"#$acta!e et une teneur en eau )u$rieure : la teneur en eau "$ti#ale rendent la )tructure de $lu) en $lu) di)$er)e'



La "e!#éabilité  @ le c"#$acta!e di#inuant le 1"lu#e de) 1ide) dan) le )"l4 rend la circulati"n de l’eau $lu) difficile' Si "n au!#ente l’ner!ie de c"#$acta!e4 la 3uantit de) 1ide) di#inue da1anta!e ce 3ui )e traduit $ar une  ,ai))e de la $er#a,ilit' Dan) le) )"l) ar!ileu94 la $er#a,ilit la $lu) fai,le )’",tient l"r)3ue la teneur en eau e)t !ale "u )u$rieure : la teneur en eau

0    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

"$ti#ale $endant le c"#$acta!e' La di#inuti"n de la $er#a,ilit e)t un inc"n1nient dan) le ca) de) )"l) $ul1rulent) utili)) c"##e #atriau9 de f"ndati"n 3u’il faut drainer ra$ide#ent' 

Le $on'le#ent et le !et!ait @ en rdui)ant ain)i l’indice de) 1ide) et la  $er#a,ilit de) )"l)4 "n di#inue : la f"i) la 3uantit d’eau 3u’il) $eu1ent c"ntenir et celle 3u’il) )"nt )u)ce$ti,le) de rece1"ir' Ce fai)ant4 "n li#ite le) 1ariati"n) de 1"lu#e cau)e)4 entre autre4 $ar le !"nfle#ent et le retrait' Ce$endant4 il faut n"ter 3ue l’ar!ile c"#$acte al"r) 3ue )a teneur en eau e)t )u$rieure : la teneur en eau "$ti#ale )era da1anta!e )u6ette au retrait4 tandi) 3ue celle 3ui e)t c"#$acte al"r) 3ue )a teneur en eau e)t infrieure : la teneur  en eau "$ti#ale )era $lu) )u6ette au !"nfle#ent'



La co#"!essibilité @ $lu) le 1"lu#e "ccu$ $ar le) 1ide) dan) un )"l e)t le14  $lu) la c"#$re))i,ilit de ce )"l e)t !rande et $lu) le) ta))e#ent) $eu1ent 7 tre i#$"rtant)' Ain)i4 en rdui)ant le) 1ide) d’un )"l $ar c"#$acta!e4 "n le rend #"in) c"#$re))i,le4 et le) ri)3ue) de ta))e#ent) )’attnuent'



La !ésistance au cisaille#ent @ dan) le) )"l) $ul1rulent)4 $lu) le) $articule) )"nt re))erre) le) une) c"ntre le) autre) $ar le c"#$acta!e4 $lu) le fr"tte#ent et l’enc.e1tre#ent de1iennent i#$"rtant) et $lu) la r)i)tance au ci)aille#ent au!#ente' Dan) le) )"l) c".rent)4 le) f"rce) de c".)i"n c"n)tituent le facteur   $rinci$al de la r)i)tance au ci)aille#ent' Or4 $lu) la di)tance entre le)  $articule) e)t fai,le4 $lu) le) f"rce) de c".)i"n )"nt le1e)' En rdui)ant le) di)tance) 3ui )$arent le) $articule)4 le c"#$acta!e au!#ente d"nc la r)i)tance au ci)aille#ent' De faF"n !nrale4 la r)i)tance au ci)aille#ent de) )"l) ar!ileu9 e)t $lu) i#$"rtante 3uand la teneur en eau e)t infrieure : la teneur en eau "$ti#ale $endant le c"#$acta!e'

Pui)3u’"n au!#ente la r)i)tance au ci)aille#ent d’un )"l en le c"#$actant4 "n 7 au!#ente !ale#ent l’an!le de fr"tte#ent interne  ce 3ui )e traduit $ar une au!#entati"n de la ca$acit  $"rtante'

III Le cont!-le du co#"acta$e en labo!atoi!e

Le) e))ai) de c"#$acta!e effectu) en la,"rat"ire $er#ettent de dter#iner le $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al $"ur une ner!ie de c"#$acta!e d"nne' En c"#$arant la 1aleur  H    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

",tenue en la,"rat"ire a1ec le $"id) 1"lu#i3ue )ec du )"l )ec #e)ur )ur le c.antier a$r8) le) "$rati"n) de c"#$acta!e4 "n $eut 1rifier )i celui&ci a t )uffi)ant et ain)i )’a))urer de la 3ualit de) tra1au9' Le) $rinci$au9 t7$e) de c"#$acta!e utili)) en la,"rat"ire )"nt @

-

le) e))ai) Pr"ct"r 

-

l’e))ai : la ta,le 1i,rante'

III% Les essais P!octo!

En (--4 le En!ineerin! NeJ) Rec"rd $u,lia une )rie d’article) de R'R Pr"ct"r 3ui $"rtait )ur le c"#$acta!e de) )"l)' Il 7 $r)entait un e))ai de c"#$acta!e en la,"rat"ire 3u’"n a$$elle au6"urd’.ui l&essai P!octo! no!#al L’e))ai Pr"ct"r n"r#al c"n)i)te : #e)urer le $"id) 1"lu#i3ue )ec d’un )"l di)$") en tr"i) c"uc.e) dan) un #"ule de 1"lu#e c"nnu' C.a3ue c"uc.e tant c"#$act a1ec un #arteau de 24/ K! t"#,ant d’une .auteur li,re de -0 ##' On r$8te l’e))ai : $lu)ieur) re$ri)e) en fai)ant 1arier la teneur en eau du )"l' On re$r)ente l’1"luti"n du $"id) 1"lu#i3ue du )"l )ec en f"ncti"n de la teneur en eau )ur un !ra$.i3ue ce 3ui $er#et de tracer une c"ur,e de c"#$acta!e' A $artir de cette c"ur,e4 "n dter#ine le $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al du )"l >d#a9? et )a teneur en eau "$ti#ale >"$t?' En c"#$arant le $"id) 1"lu#i3ue du )"l )ec )ur le c.antier >dc.antier ? a1ec le $"id) 1"lu#i3ue )ec #a9i#al >d#a9?4 "n ta,lit le de$!é de

co#"acité  >Dc?4 "u $"urcenta!e de c"#$acta!e4 : l’aide de l’3uati"n )ui1ante @

Dc 

  dchantier 

L(DD >E?

  d  #a9

Le de!r de c"#$acit e)t l’un de) crit8re) )ur le)3uel) "n )’a$$uie $"ur acce$ter "u refu)er  un c"#$acta!e' Ce de!r4 3ui )’e9$ri#e en $"urcenta!e4 tend 1er) ( l"r)3ue la 1aleur de dc.antier   tend 1er) d#a9' Plu) il e)t le14 $lu) la c"#$acit du )"l e)t !rande et $lu) le c"#$acta!e a t efficace' Durant la )ec"nde Guerre #"ndiale4 c"##e "n di)$")ait d’en!in) de c"#$acta!e $lu)  $erf"r#ant) )ur le) c.antier)4 "n a #"difi l’e))ai "ri!inal en au!#entant l’ner!ie de c"#$acta!e et le n"#,re de c"uc.e)4 $"ur crer l&essai P!octo! #odi'ié On $"u1ait ain)i ta,lir de) c"#$arai)"n) $lu) 6u)te) entre d#a9 et dc.antier      Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Tableau % @ Caractri)ti3ue) de) e))ai) Pr"ct"r 

Essais

Masse du Hauteu! de No#b!e

Volu#e du No#b!e de Ene!$ie

#a!teau

chute

#oule

cou"s

./$0

#a!teau

.c#+0

couche

du de couches

de

"a! co#"acta$e EC ./1 2 # +0

.##0 Pr"ct"r 

//

20

02

n"r#al Pr"ct"r 

24/

-0

-

2(2/ //

0H 20

0 2H0

#"difi

/40/

/0

0

2(2/

0H

2H-

Tableau * :  R)ultat) de) e))ai) Pr"ct"r $"ur diffrent) t7$e) de )"l'

T3"e de sol

43#bole P!octo! no!#al5 d#a9 "$t >?

Gra1ier ,ien #"u #lan!e

G

!ra1ier &)a,le4 $eu "u $a) de !rain) fin) Gra1ier #al

!radu

"u

 – )ilt Gra1ier

ar!ileu94

#lan!e

!ra1ier – )a,le –ar!ile Sa,le ,ien !radu "u #lan!e

GP

(4H : 242/

 : (

0:

(4/ :

GM

(42 :

 : (2

(4/ : 24-2

0:

GC

24(H (4/ :

 : (/

24 : 24-2

H : (

S

24 (4H :

 : (H

(4H : 24

H : (2

(2 : 22

(4H : 24(H

 : (

(( : (H

(4H : 24(H

 : (2

24 SP

!ra1eleu94 $eu "u $a) de !rain) fin) Sa,le )ilteu94 #lan!e )a,le –

(( : (/



24

)a,le – !ra1ier4 $eu "u $a) de !rain) fin) Sa,le #al !radu "u )a,le

 : ((

>!c#-? 24 : 242/

24(H

#lan!e !ra1ier – )a,le4 $eu "u $a) de !rain) fin) Gra1ier – )ilt4 !ra1ier – )a,le

>!c#-? 24 :

P!octo! #odi'ié d#a9 "$t>?

(4H : (42

SM

(4H4:

    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

Géotechnique I

CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

)ilt Sa,le ar!ileu94 #lan!e )a,le

SC

 – ar!ile Silt in"r!ani3ue et )a,le tr8) fin4

)a,le

fin

)ilteu9

24 (4H :

(( : (

(4H :24(H

 : (/

(2 : 2/

(4// : 24

 : (

(2 : 2/

(4// : 24

 : (

2( : --

(4// : (4H

(0 : 20

2/ : /

(42 : (4H

( : -(

24

"u

ML

ar!ileu9 "u )ilt ar!ileu9 de

(402 : (42

fai,le "u #"7enne $la)ticit Ar!ile in"r!ani3ue de  $la)ticit fai,le "u #"7enne4

CL

ar!ile !ra1eleu)e4 )a,leu)e4

(42

)ilteu)e Silt in"r!ani3ue et #lan!e

OL

)ilt – ar!ile "r!ani3ue de fai,le $la)ticit Silt in"r!ani3ue4 )"l )a,leu9

(402 :

(42 : (4H

M*

tr8) fin "u )ilteu94 #icac "u diat"#ac4 )ilt la)ti3ue Ar!ile in"r!ani3ue de .aute  $la)ticit4 ar!ile )ilteu)e Ar!ile "r!ani3ue de .aute

(4(2 : (402

C*

(42 :

( : -H

(4// : (4/

(/ : 2

O*

(4H (4/ :

2( : /0

(42 : (4H

(0 : -0

 $la)ticit4 )ilt "r!ani3ue

(4H

En c"#$arant le) d"nne) du ta,leau 24 "n c"n)tate 3ue l’ner!ie d$l"7e dan) l’e))ai Pr"ct"r #"difi e)t d’en1ir"n /40 f"i) )u$rieure : celle de l’e))ai Pr"ct"r n"r#al' L’ner!ie de c"#$acta!e >EC? a$$li3ue $endant l’e))ai Pr"ct"r #"difi e9cut a1ec le #"ule de // c#- )e calcul de la faF"n )ui1ante @

coups /40/kg I4N( m D4/0Mm0couches20  EC  S Q couche I4//(D/m-

 24H0  (&H N&#  #  2H0 K  #Le) e))ai) Pr"ct"r c"n1iennent : la $lu$art de) )"l)' Le) r)ultat) >1"ir le ta,leau 2? )"nt  $articuli8re#ent c"ncluant) a1ec le) )"l) !ra1eleu9 et )a,leu9 : !ranul"#trie tale' En effet4 le) c"ur,e) de c"#$acta!e $r"n"nce) 3ui caractri)ent ce) )"l) $er#ettent de l"cali)er      Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

facile#ent l’"$ti#u# Pr"ct"r' Par c"ntre4 a1ec le) )"l) : !ranul"#trie tr8) )erre $r)entant une $er#a,ilit le1e4 "n rec"##ande $lut;t d’effectuer l’e))ai : la ta,le 1i,rante'

IV Le cont!-le du co#"acta$e su! le chantie!

Le) e))ai) de c"#$acta!e rali)) )ur le c.antier $er#ettent de dter#iner le $"id) 1"lu#i3ue )ec et la teneur en eau d’une c"uc.e de )"l 3ui a t c"#$acte' En c"#$arant ce) r)ultat) a1ec ceu9 de l’e))ai Pr"ct"r "u de l’e))ai : la ta,le 1i,rante4 "n $eut ta,lir le de!r de c"#$acit "u l’indice de den)it relati1e' On $eut ain)i 1rifier la 3ualit de) tra1au9 de c"#$acta!e et le) acce$ter "u le) refu)er4 : la lu#i8re de) directi1e) c"ntenue) dan) le Ca.ier  de) C.ar!e)' Le) e))ai) le) $lu) utili)) $"ur 1rifier la 3ualit du c"#$acta!e )ur le c.antier )"nt @

-

l’e))ai au nucl"den)it"#8tre 

-

l’e))ai au c;ne de )a,le 

-

l’e))ai au den)it"#8tre : #e#,rane'

L’e))ai au nucl"den)it"#8tre e)t l’e))ai le $lu) fr3ue##ent $rati3u de n") 6"ur) dan) le)  $a7) du N"rd >#ai) rare#ent dan) n") $a7)?4 car il )’effectue ra$ide#ent et ne nce))ite $a) l’arrt de) tra1au9 )ur le c.antier' Le nucl"den)i#8tre e)t t"utef"i) un a$$areil )en)i,le f"ncti"nnant : $artir de )"urce) radi"acti1e4 et )a r!ularit d$end du ra7"nne#ent #i)4 de la 3ualit de l’tal"nna!e et de) c"nditi"n) renc"ntre) )ur le terrain' C’e)t $"ur3u"i dan) certain) ca)4 l"r)3ue ce) facteur) )"nt difficile) : #a=tri)er4 "n rec"##ande $lut;t d’utili)er  l’e))ai au c;ne de )a,le4 un e))ai ,eauc"u$ $lu) l"n! : rali)er4 #ai) 3ui f"urnit de) r)ultat) tr8) fia,le) l"r)3u’"n le fait )"i!neu)e#ent'

IV% L&essai au nucléodensito#6t!e

La nucl"den)it"#8tre e)t un a$$areil relati1e#ent $rci) : l’aide du3uel "n $eut ra$ide#ent dter#iner la #a))e 1"lu#i3ue du )"l )ec )ur le c.antier ain)i 3ue )a teneur en eau' On l’e#$l"ie au))i $"ur 1rifier la #a))e 1"lu#i3ue du ,t"n et de) re1te#ent) ,itu#ineu9' Le) nucl"den)it"#8tre) )"nt 3ui$) d’un ta,leau de c"##ande c"#$") d’un cran affic.ant le) r)ultat) et de t"uc.e) $"ur entrer le) d"nne)'

(    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

La #e)ure de la teneur en eau re$")e )ur la dclrati"n de) neutr"n) ra$ide) #i) $ar  l’a#riciu# et le ,r7lliu#' Ce) neutr"n) )"nt )urt"ut ralenti) et rflc.i) $ar le) at"#e) d’.7dr"!8ne c"ntenu) dan) l’eau' Plu) la teneur en eau du )"l e)t le1e4 $lu) le) neutr"n) )"nt ralenti) et rflc.i) 1er) le dtecteur4 et $lu) le dc"#$te e)t i#$"rtant' T"utef"i)4 )i le )"l c"ntient une f"rte $r"$"rti"n de #inrau9 .7drat) c"##e le !7$)e et le #ica4 il faut al"r) c"rri!er la teneur en eau #e)ure $ar l’a$$areil'

V Le co#"acta$e en su!'ace

Le c"#$acta!e en )urface )’effectue )ur de) c"uc.e) de )"l de fai,le $ai))eur4 la $lu$art du te#$) du )"l de re#,la7a!e' On utili)e cette tec.ni3ue dan) un tr8) !rand n"#,re de tra1au94 entre autre) @

-

le) ,arra!e) et le) di!ue) 

-

le) re#,lai) 

-

le) r"ute) et le) 1"ie) ferre) 

-

le) $i)te) d’atterri))a!e 

-

le) f"ndati"n) de ,5ti#ent) et d’"u1ra!e de t"u) !enre)'

Le $a))a!e r$t de c"#$acteur) #"t"ri)) "u tract) tran)#et l’éne!$ie de co#"acta$e4 3ui e)t $r"duite $ar $re))i"n )tati3ue et $tri))a!e4 $ar 1i,rati"n) et $re))i"n )tati3ue "u $ar  i#$act)'

Tableau 7 :  Utili)ati"n de) $rinci$au9 t7$e) de c"#$acteur)'

T3"es de co#"ac

P!inci"ales

teu!s

utilisations

4ols !eco##andés E"aisseu! 43#boles 9esc!i"tion des couches

No#b!e Vitesse 8ualité de

./#2h0

"asses

du co#"ac ta$e

.##0 R"uleau9 li))a!e de) c"uc.e) de T"u) le) )"l) :

6ante) )"l

li))e)

C"#$acta!e !rande) )urface)

R"c.e

%ai,le

de c"nca))e !ra1ier

G GP et

C"#$acta!e du ,t"n )a,le !r"))ier   ,itu#eu9 R"uleau9 C"#$acta!e

(0 : 20

H : (2

(2

: : #"7en ne

et #"7en de S"l) c".rent) GC GM

((    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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:

CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

$ied) !rande) )urface)

>ar!ile

de

Barra!e) en terre

#"ut"n

Re#,lai) r"utier)

et SC SM

)ilt?

(0 : -

- : (2

H:

(0 : -

/ : (

H

B"nne

C* M* O* CL ML OL

R"uleau9 C"#$acta!e : $neu)

de Gra1ier

et

!rande) )urface)

)a,le

:

Barra!e) en terre

!ranul"#trie G

Re#,lai) r"utier)

tale

GM

Gra1ier)

GC SM

)ilteu9

: B"nne

(2

et

ar!ileu9 Sa,le )ilteu9

Gra1ier )a,le

et

(0 : -

: GP

 / : (

SP

H

!ranul"#trie SC )erre

M"7en : ne

(2

C* M*

Sa,le ar!ileu9 O* S"l) c".rent) "r!ani3ue) et in"r!ani3ue) de S"l)

R"uleau9 C"#$acta!e 1i,rant)

!rande) )urface)

 $ul1rulent)

CL ML

Re#,lai) r"utier)

>!ra1ier et OL

Pi)te) d’atterri))a!e

)a,le

Stati"nne#ent)

 $r"$re?

%"ndati"n

de

(0 : -

2:

-:H

G

E9celle nte

GP

!r")

difice) Pla3ue)

C"#$acta!e de $etite) S"l)

1i,rante) )urface) Re#,lai) d’acc8)

 $ul1rulent) difficile)

S SP G GP ( : 2 S SP

B"nne 2:

-:H

: e9celle

(2    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Re#,lai)

$r8)

de)

nte

#ur) de f"ndati"n "u de )"ut8ne#ent %"ndati"n)

de

tr"tt"ir)

V% les co#"acteu!s  i#"acts

Le) c"#$acteur) : i#$act) )"nt de) da#e) )urt"ut utili)) #anuelle#ent4 #ai) 3ue l’"n in)talle $arf"i) : la $lace du !"det d’une $elle #cani3ue' Il) c"#$rennent une $la3ue d’acier  3ui $il"nne le )"l et un #cani)#e acti"nn4 dan) la $lu$art de) ca)4 $ar un #"teur : e))ence' Le) da#e) $eu1ent effectuer de 0 : H )aut) $ar #inute4 et c.a3ue )aut $eut atteindre une .auteur de - ##' Le) di#en)i"n) de) $la3ue) d’acier et la #a))e de) da#e) )e c"#$arent : celle) de) $la3ue) 1i,rante)' A1ec le) da#e)4 ce )"nt le) i#$act) r$t) 3ui $r"dui)ent l’ner!ie de c"#$acta!e' On )e )ert de ce c"#$acteur )ur t"u) le) t7$e) de )"l)4 #ai) c’e)t )urt"ut )ur le) )"l) $ul1rulent) 3ue l’"n ",tient de ,"n) r)ultat) et : c"nditi"n 3ue l’$ai))eur de la c"uc.e : c"#$acter ne d$a))e $a) (0 ##' C"##e le) $la3ue) 1i,rante)4 le) c"#$acteur) : i#$act) )"nt utili)) dan) le) endr"it) e9i!u) " il e)t i#$"))i,le de faire circuler de) r"uleau9 c"##e le f"nd) de) tranc.e) "u le) e)$ace) li#it) $ar de) #ur) de f"ndati"n) "u de) #ur) de )"ut8ne#ent)'

V* Les 'acteu!s a$issant su! le co#"acta$e

Un certain n"#,re de facteur) $eu1ent a1"ir une influence c"n)idra,le )ur la 3ualit du c"#$acta!e de )urface' Le) $lu) i#$"rtant) )"nt la teneur en eau de la c"uc.e de )"l durant le c"#$acta!e4 le n"#,re de $a))e)4 l’$ai))eur de la c"uc.e4 le $"id) du c"#$acteur et la 1ite))e : la3uelle )e fait le c"#$acta!e'

V*% La teneu! en eau L’eau dan) le )"l 6"ue un r;le i#$"rtant dan) le) "$rati"n) de c"#$acta!e' En effet4 $"ur 3ue le c"#$acta!e )"it efficace la teneur en eau du )"l d"it )e )ituer le $lu) $r8) $"))i,le de la teneur en eau "$ti#ale >"$t? dter#ine dan) l’e))ai Pr"ct"r' Dan) la $lu$art de) ca)4 un cart de  2 $ar ra$$"rt : la teneur en eau "$ti#ale e)t acce$ta,le'

(   Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

L"r)3ue la teneur en eau )ur le c.antier e)t $lu) fai,le 3ue la teneur en eau "$ti#ale4 il faut  $lu) d’ner!ie $"ur atteindre la c"#$acit rec.erc.e' Cette )ituati"n )e renc"ntre le $lu) )"u1ent dan) le) re#,lai) de )"l) $ul1rulent)' On d"it al"r) arr")er la c"uc.e de )"l a1ant de la c"#$acter' L"r)3u’au c"ntraire la teneur en eau e)t tr"$ le1e4 il e)t $re)3ue i#$"))i,le d’atteindre la c"#$acit e9i!e4 car l’eau c"ntenue dan) le) 1ide) du )"l a,)"r,e une !rande $artie de l’ner!ie de c"#$acta!e' C’e)t )urt"ut $endant le c"#$acta!e de) )"l) c".rent) 3ue cette )ituati"n )e $r)ente' P"ur di#inuer la teneur en eau4 "n d"it )carifier la )urface de la c"uc.e de )"l de #ani8re : acclrer l’1a$"rati"n de l’eau' C’e)t une #t."de la,"rieu)e4 3ui de1ient 1ide##ent i#$ratica,le l"r)3u’il $leut' P"ur rduire la teneur en eau d’un )"l  $ul1rulent4 "n $eut 7 a6"uter un )"l )ec #ai) ce dernier d"it t"utef"i) $r)enter le) ##e) caractri)ti3ue) 3ue le )"l en $lace' Ulti#e#ent4 "n $"urra re#$lacer une $artie de la c"uc.e de )"l' Dan) le ca) de) )"l) c".rent)4 "n $eut )e )er1ir de l’indice de c"n)i)tance I c $"ur dter#iner  l’influence de la teneur en eau )ur le) c"nditi"n) de c"#$acta!e >le ta,leau 0 d"nne le de!r d’efficacit du c"#$acta!e en f"ncti"n de l’indice de c"n)i)tance I c?' On calcule cet indice : l’aide de l’3uati"n )ui1ante @

 

Ic 

  

 L

 I 

 P 

O L  li#ite de li3uidit   teneur en eau )ur le terrain4 $endant le c"#$acta!e I $  indice de $la)ticit  L & P P  li#ite de $la)ticit

Tableau ; : C"nditi"n) de c"#$acta!e de) )"l) c".rent) en f"ncti"n de l’indice de c"n)i)tance >da$r8) Ler"ueil4 (0?

(/    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Ic V 40

Conditions de co#"acta$e C"#$acta!e i#$"))i,le4 )"l ,"ueu9

40 –  

C"#$acta!e tr8) difficile

4 – (4

C"#$acta!e $eu efficace

(4 – (4(

C"#$acta!e efficace

(4( – (4-

C"#$acta!e idal

 (4-

C"#$acta!e difficile4 )"l tr"$ )ec

V** Le no#b!e de "asses

Le n"#,re de $a))e) d’un c"#$acteur e)t directe#ent $r"$"rti"nnel : la 3uantit d’ner!ie 3u’il a$$li3ue au )"l @ en au!#entant le n"#,re de $a))e)4 "n accr"=t l’ner!ie de c"#$acta!e' De faF"n !nrale4 il faut de - :  $a))e) $"ur c"#$acter une c"uc.e de )"l de - ## d’$ai))eur4 #ai) ce n"#,re $eut facile#ent atteindre (2 en f"ncti"n du t7$e de )"l4 de la teneur en eau et de la #a))e du c"#$acteur' Si la c"#$acit 1"ulue n’e)t $a) atteinte a$r8) (2 $a))e) dan) de) c"nditi"n) "$ti#ale) d’.u#idit4 "n c"nclut 3ue le) "$rati"n) de c"#$acta!e n’"nt $a) atteint leur ,ut et 3ue le c"#$acteur utili) n’e)t $r",a,le#ent $a) ad3uat'

V*+ L&é"aisseu! de la couche

P"ur 3ue le c"#$acta!e d’une c"uc.e de )"l )"it efficace et la c"#$acit )"it $lu) unif"r#e  $"))i,le4 il faut li#iter l’$ai))eur de la c"uc.e' En $rinci$e4 elle ne de1rait $a) d$a))er - ##' T"utef"i)4 dan) le ca) de) )a,le) $r"$re) : !ranul"#trie )erre4 il e)t $rfra,le d’au!#enter l’$ai))eur de la c"uc.e4 car ce) )"l) )"nt tr8) $er#a,le) et "nt tendance4 l"r)3u’il) )’a))8c.ent : $erdre facile#ent leur c"#$acit )"u) le $a))a!e r$t de 1.icule)' On rec"##ande de) c"uc.e) de H ## $"ur cette cat!"rie de )"l)' Il faut !ale#ent  $r1"ir de) c"uc.e) $lu) $ai))e) l"r)3ue le )"l )"u) le) c"uc.e) de re#,lai e)t tr"$ fai,le et df"r#a,le' Le c"#$acta!e $ar c"uc.e) de fai,le $ai))eur $r)ente deu9 !rand) a1anta!e) @ 

il $er#et4 l"r) du c"#$acta!e d’une c"uc.e de )"l4 de c"#$acter : n"u1eau la $artie )u$rieure de la c"uc.e )"u)&6acente' Il e)t en effet ,ien c"nnu 3u’a$r8) un c"#$acta!e4 la  $artie )u$rieure d’une c"uc.e de )"l e)t !nrale#ent #"in) c"#$acte 3ue )a $artie infrieure'

(0    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

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CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Il facilite la rali)ati"n de) e))ai) de 1rificati"n )ur le c.antier4 ce 3ui a#li"re le c"ntr;le de la 3ualit du c"#$acta!e'

Plu) un c"#$acteur e)t l"urd4 $lu) "n $eut au!#enter l’$ai))eur de la c"uc.e du )"l' L"r)3u’"n utili)e de) r"uleau9 1i,rant) )ur un )"l $ul1rulent4 la c"uc.e $eut a1"ir 6u)3u’: H ## d’$ai))eur'

V*7 La #asse des co#"acteu!s L’efficacit d’un c"#$acteur d$end en $artie de )"n $"id) @ $lu) un c"#$acteur e)t l"urd4 #"in) il faut de $a))e) $"ur $r"duire la c"#$acit d)ire' On $eut en dduire 3u’il e)t a1anta!eu9 de c.ar!er l’a$$areil au #a9i#u#' Il faut nan#"in) a!ir $rude##ent )ur le) c"#$acteur) tr8) l"urd)4 car leur $a))a!e )ur le )"l $eut cau)er un su!co#"acta$e Le )urc"#$acta!e entra=ne $arf"i) la ru$ture de) c"uc.e) infrieure) de )"l4 l"r)3ue leur  c"#$acit #a9i#ale a t atteinte' Dan) le) )"l) $ul1rulent)4 le )urc"#$acta!e $eut !ale#ent ,ri)er le) $articule) de !ra1ier) et de )a,le4 au!#entant ain)i la 3uantit de  $articule) fine)  le )"l de1ient al"r) $lu) ca$illaire et4 $ar c"n)3uent4 $lu) !lif'

V*; La )itesse des co#"acteu!s P"ur 3ue l’ner!ie de c"#$acta!e )e tran)#ette au )"l le $lu) ad3uate#ent $"))i,le4 "n d"it li#iter la 1ite))e de la $lu$art de) c"#$acteur) : en1ir"n  K#.' Dan) le ca) de) c"#$acteur) 1i,rant)4 la 1ite))e "$ti#ale de1ra )e )ituer aut"ur de 0 K#. $"ur 3ue le) 1i,rati"n) $ui))ent a!ir efficace#ent )ur t"ute l’$ai))eur de la c"uc.e' Si le c"#$acteur a1ance tr"$ 1ite4 il faudra da1anta!e de $a))e) $"ur atteindre la c"#$acit d)ire'

VII PORTANCE La $"rtance d’un )"l e)t une caractri)ti3ue i#$"rtante $"ur le di#en)i"nne#ent de) c.au))e)' Elle e)t dfinie $ar @ &

le c"efficient CBR

&

le #"dule de racti"n W)

&

le #"dule de c"#$re))i,ilit M E

Le c"efficient CBR $eut tre dter#in au la,"rat"ire "u au c.antier' Le) #"dule) de racti"n W) et de c"#$re))i,ilit M E )"nt dter#in) : $artir de l’e))ai de c.ar!e : la $la3ue'

VII% Le coe''icient C
(H    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'

Géotechnique I

CHAPITRE IV: LE COMPACTAGE ET LA PORTANCE

Le c"efficient CBR )e dfinit c"##e tant le ra$$"rt e9$ri# en  entre le) $re))i"n)  $r"dui)ant un enf"nce#ent d"nn d’un $"inF"n )tandard dan) le #atriau tudi d’une $art et dan) un #atriau )tandard d’autre $art'

VII* 9éte!#ination du C
du $"inF"n et la 1ite))e de $"inF"nne#ent )"nt n"r#ali)e) >(4-0 c# 2  et (42

###in re)$ecti1e#ent?' P"ur c"nfecti"nner le #"ule4 "n utili)e le $"id) 1"lu#i3ue #a9i#u# )ec et la teneur en eau "$ti#ale ",tenu) : $artir de l’e))ai de c"#$acta!e Pr"ct"r' P"ur ",tenir l’1"luti"n du CBR en f"ncti"n du $"id) 1"lu#i3ue )ec4 "n fait 1arier l’ner!ie de c"#$acta!e >"n utili)e - #"ule) c"#$act) re)$ecti1e#ent a1ec (4 20 et 00 c"u$) de #arteau? Une f"i) le #"ule re#$li de #atriau c"#$act >a1ec )a $la3ue de ,a)e et le) anneau9 de )urc.ar!e? et $")iti"nn )ur la $re))e >le $"inF"n d"it tre centr dan) l’"u1erture de) anneau9 de )urc.ar!e et en c"ntact a1ec la )urface )u$rieure du #atriau?4 il )uffira de lire le) c.ar!e) a$$li3ue) )ur le #atriau : diffrent) enf"nce#ent) >40  (4  (40  24  240  -4  /4  04  40 ?' On trace $ar la )uite le) c"ur,e) de $"inF"nne#ent >enf"nce#ent en ## +) C"ntrainte en W!c#Q? : $artir de)3uelle) "n dter#ine le) 1aleur) c"rre)$"ndante) : de) enf"nce#ent) de 240/ et 04 ##' Le c"efficient CBR e)t ain)i calcul @ & CBR : 240/ ## d’enf"nce#ent  ( c"ntrainte a$$li3ue  4& CBR : 04 ## d’enf"nce#ent  ( c"ntrainte a$$li3ue  (04(

 Le c"efficient CBR e)t le $lu) le1 de ce) deu9 1aleur)'

(    Ec"le de) Science) et Tec.ni3ue) de l’In!nieur Ma#ad"u La#ine LO4 In!'