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Essai de cisaillement rectiligne ou a la boite de casagrande

L'objet de l’essai : L’essai a pour objet de mesure en laboratoire des caractéristiques de plasticité (rupture) d’un échantillon de sol fin soumis à un cisaillement direct selon un plan imposé, à une vitesse suffisamment lente pour que la pression interstitielle u reste nulle tout au long de l’essai En sont déduites les valeurs de l’angle de frottement effectif ϕ’ et la cohésion effective c’, paramètre utilisés pour le dimensionnement de fondation, les calculs de vérification des coefficients de sécurité Fs à la rupture de talus et pour et pour la détermination les actions de poussée Principe de l’essai : L’essai s’effectue sur une éprouvette de sol placé dans un bâti de cisaillement constitué de deux demi-boites indépendantes. Le plan de séparation des deux demi-boites constitue de glissement correspondant au plan de cisaillement de l’éprouvette.

L’essai consiste à : -appliquer sur la face supérieure de l’éprouvette un effort (N), un cisaillement dans l’éprouvette un effort vertical (N) maintenu constant durant la durée de l’essai -produire, après consolidation de l‘éprouvette sous l’effort (N), un cisaillement dans l’éprouvette selon le plan horizontal de glissement relatif l à vitesse constante, -mesurer l’effort (T) correspondant (=T/s) Condition de l’essai : -vitesse maximale de cisaillement Vmax déduite des résultats de la phase de consolidation de l’éprouvette avec V max<25m/min. -pas maxi des mesures : tous les δl = 0,2 mm jusqu’à δI = 2 mm puis tous les δl = 0,5 mm - Critère d’arrêt : si pour δl = 0,5 mm, T < 1/100 Tmax ou lorsque δI> 5mm. Appareillage :

La boite de casagrande est constituée : 



D'une demi- boite inférieure comportant une pierre poreuse et un circuit d'eau qui permet l'imbibition de l'échantillon. D'une demi- boite supérieure dans laquelle on dispose au-dessus de l'échantillon une pierre poreuse puis un piston destiné à transmettre la charge verticale N appliquée à l'échantillon.



Un bâti de consolidation sur lequel on dispose la boite surmontée d'un étrier recevant les poids qui vont fournir la charge.

Le dispositif de cisaillement permet le cisaillement dû à vitesse constante ; il est constitué :  

D'un anneau dynamométrique.

D'un chariot dans lequel on vient placer la boite de CASAGRANDE ; ce chariot est animé par un moteur d'un mouvement translation à vitesse constante et réglable.

Les dimensions intérieures des deux boites couramment utilisées sont carrées ou circulaires. * Système de levier- étrier. * Des poids (1 kg ;2 ;3kg). * une étuve. * Des comparateurs. * Un Chronomètre. * Un Papier filtre. * Un Couteau. * Une Tare. Mode opératoire de l'essai de casagrande: * On prend une quantité de notre sol pulvérulent pour remplir la plaquette carrée de l'appareil de CASAGRANDE (10cm de côté et de 03cm de hauteur) . L’échantillon est placé entre deux

demi- boites, mobile l'une par rapport à l'autre sans contact ; en ajoutant un peu d'eau. * On met la bille sur le piston. * On place l'étrier sur le piston et à l'aide d'un levier- mètre on règle le bras du levier à l'horizontal. * On installe le comparateur au contact avec l'étrier, et on le règle à z tracer point par point la droite de coulomb. Calculs et résultats casagrande: La courbe intrinsèque nous donne les valeurs de INCORPORER Equation.3 (angle de frottement interne) et C (terme de la cohésion). Fin de l’essai : On y effectue les opérations suivantes : - Mettre hors tension la machine de cisaillement - Débloquer l’anneau dynamométrique - Enlever les poids existant sur le plateau de chargement - Enlever la boîte du châssis de la machine - Traire l’échantillon cisaillé de la boite de cisaillement - Nettoyer la boîte et les plaques de drainage 10

2

9.84

20

2.2

30

2.5

40

2.7

50

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60 70 80

3 3.1 3.2

10.6 6 11.6 4 12.9 5 13.2 8 13.4 5

0? 35 0.38 0.41 0.46 0.47 0.47

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5 5.2 5.5 6 6.2

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13.7 8 13.9 4 14.1 14.3 5 14.9 2 15.7 4 16.2 4 16.7 3 17.8 7 18.0 4 18.3 7 19.5 3 19.6 8 19.8 4 20.5 21.3 2 21.4 8 22.1 4 22.8

0.49 0.49 0.5 0.5 0.52 0.55 0.57 0.59 0.63 0.63 0.64 0.69 0.69 0.7 0.72 0.75 0.76 0.78 0.8

320 330 340 350 360 370 380

13.8 22.9 6 14. 23.1 2 14.3 14.9 28.7 8 15 24.1 9 15.5 24.4 4 15.9 24.5 2

0.81 0.82 0.84 0.85 0.86 0.87