Essai triaxial : Etude de la résistance au cisaillement d’un sable

Résumé du document

Il est nécessaire de connaître les caractéristiques d'un sol avant toute construction, pour éviter tout risque inutile. Il existe donc plusieurs essais et l'essai triaxial est l'un des plus complet, puisqu'il permet de déterminer les caractéristiques mécaniques dans le domaine des petites et des grandes déformations, il est surtout utilisé pour déterminer les caractéristiques de la résistance du sol au cisaillement, en traçant le cercle de Mohrs, déterminer la cohésion du sol et l'angle interne de frottement.
Le principe de l'essai est de soumettre l'échantillon à une contrainte isotrope constante et à une contrainte additionnelle q(déviateur).

Extraits

[...] Ceci peut s'expliquer du fait que la pression cellulaire s'applique sur toute la surface de l'éprouvette, freinant sa dilatation radiale. VI. Cercles de Mohr et courbe intrinsèque Après avoir soumis des échantillons identiques d'un même sol à des sollicitations triaxiales jusqu'à rupture, nous pouvons donc ainsi tracer les cercles de Mohr de rupture pour les 3 essais. I. II. III. IV. Remarque : On observe que si on augmente σ0 le cercle de rupture sera plus grand. [...]

[...] En effet, selon la méthode de Mohr, les plans de cisaillement sont tous inclinés du même angle : π/4 + φ'/2 soit, pour notre échantillon, + = 60°. Ces écarts peuvent s'expliquer du fait des imprécisions lors de l'élaboration de l'éprouvette, mais également aux erreurs inhérentes aux diverses machines utilisées durant l'essai triaxial. VII. Conclusion Au cours de ce TP nous avons pu mettre en avant l'utilité de l'essai triaxial, qui nous a permis grâce à la relève de mesures spécifiques de mettre en place les caractéristiques du sol, telles que sa courbe intrinsèque, la cohésion de celui-ci (qui dans notre TP est proche de 0 car c'est un sable), le coefficient φ' (qui représente son angle de frottement). [...]

[...] Et nous avons relevé le diamètre initial D0 et la hauteur initiale H0. Préparation de la cellule : En suivant une nouvelle fois le protocole expérimental, nous avons préparé la cellule afin d'obtenir le montage suivant : Mise en pression : Après avoir rempli la cellule d'eau, avec un appareil qui envoie de l'eau sous pression de 4,7KPa, nous avons pu générer la pression de consolidation σ0 grâce à un appareil de mise en pression, un vérin qui exerce la pression sur l'eau qui entoure l'éprouvette. [...]

[...] Ce TP nous a permis de découvrir l'essai triaxial très utilisé dans la recherche des caractéristiques d'un sol. Le fait de faire l'essai avec des contraintes de l'ordre de 100 à 300kPa, nous a permis de simuler les différentes profondeurs du sol , en effet plus le sol est profond plus la poussée de la terre est importante. Et nous avons pu donc remarquer que lorsque le sol est plus proche de la surface, sa rupture est plus rapide il est donc plus fragile. [...]

[...] On observe en première partie de courbe une faible diminution du volume en début de compression. En effet, le sable n'était probablement pas bien compacté. Par la suite, durant la consolidation, la force appliquée par le piston sur l'échantillon va tasser le matériau et provoquer un glissement entre les grains de sable qui vont alors se disjoindre. D'autre part, nous pouvons remarquer que plus la pression cellulaire σ0 est importante (essai 3 : σ0 = 300 KPa), plus la variation de volume est faible. [...]