[PDF] Cours 1 Identification et classification des sols. Contraintes dans les

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Identification

Classification des sols.

J.P.Magnan

Nature des sols

Sols : très variés et souvent des mélanges constitués de particules solides, de liquide (eau ou glace) et de gaz Ces particules solides sont de tailles différentes, de formes différentes et de nature différentes.

Taille : du micron au décimètre

Formes : anguleuse, arrondie ou en plaquette

Nature : particules rocheuses, argile, organiques

Le granite devient sable (quartz) et argile (feldspath et mica) Le calcaire devient marne (mélange argile et carbonate de calcium)

Les matériaux ligneux deviennent tourbe

Sols grenus et sols fins

Le tamisage

tamis

Sol à matrice fine

(particules les plus grosses)

La sédimentométrie

Sol à matrice fine

(particules fines < 80µm)

Sols fins

Granulomètre laser

ArgileLimonSableGraveCaill.

Classification des particules

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,0010,010,1110100

Dimensions des particulesd (mm)

Pourcentage des p

assants (%)

Courbe granulométrique

Histogramme (%)

ArgileLimonSableGraveCaill.

Classification des particules

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,0010,010,1110100

Dimensions des particulesd (mm)

Pourcentage des p

assants (%)

Courbe granulométrique

d10d30d60 60
D 10 D

Coefficient de courbure

ArgileLimonSableGraveCaill.

Classification des particules

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,0010,010,1110100

Dimensions des particulesd (mm)

Pourcentage des p

assants (%)

Courbe granulométrique

d10d30d60

CU=120

CC=0,83

ArgileLimonSableGraveCaill.

Classification des particules

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,0010,010,1110100

Dimensions des particulesd (mm)

Pourcentage des p

assants (%)

Courbe granulométrique

d10d30d60

Proportions des particules dans le sol

ABD 0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,00010,0010,010,1110

Dimension (mm)

tamisats (%) 100

80µm2mm2µm

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,00010,0010,010,1110

Dimension (mm)

tamisats (%) 100

80µm2mm2µm

0 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100

0,00010,0010,010,1110

Dimension (mm)

tamisats (%) 100

80µm2mm2µm

Argiles < 2µm et limons Sable dominant et limon Graves et sable et limon On a donc une idée approximative de la taille des particules du sol et de leur répartition. -les propriétés physiques des minéraux du sol -solubilité... -qui sont corrélées avec la taille des particules, -la structure des sols qui contiennent à la fois des particules grosses et des particules très fines. peut atteindre de grandes valeurs qui indiquent le comportement gonflant de certaines argiles comme par exemple: Kaolinite = 0,0015 km2/kg, feuillets de 50 à 2000 nm

Illite = 0,08 km2/kg, feuillets de 30 nm

Montmorillonite = 0,8 km2/kg, feuillets de 3 nm

Les liquides

Cela peut être aussi des polluants, du pétrole. Les liquides occupent les vides entre les particules, appelés "pores» mais ne les occupent pas nécessairement complètement.

Il y a de la place pour des gaz.

Méthane ou autre

Représentation des phases solide, liquide et gazeuse Cas 1

Sol à l

Cas 2

Sol humide

Cas 3

Sol saturé

Sable

Sol fin

argileux

100 µm

10 µm

Un diagramme décrit les proportions des phases sans individualiser les particules et les vides M M M M M Le "diagramme des phases» permet de définir des quantités mesurables avec les "armes» du mécanicien des sols : -une balance, -une étuve, poids sol étuvé) -des systèmes de mesure de longueur et volume. Le "diagramme des phases» permet aussi de définir les paramètres qui sont utilisés pour représenter le sol en mécanique des sols.

Masses volumiques

h= M/V masse volumique du sol s= Ms/Vsmasse volumique des particules d= Ms/V masse volumique du sol sec h= Mw/Vw a= Ma/Va wmasse volumique déjaugée M M M M M n = Vv/V porosité (du sol) e = Vv/Vsindice des vides (du sol)

Sr= Vw/Vvdegré de saturation du sol

w = Mw/Msteneur en eau (massique) du sol

Paramètres sans

dimensions

On définit aussi :

= g= W/V poids volumique du sol s= gs= Ws/Vspoids volumique des particules (26 à 27 kN/m3) d= gd= Ws/V poids volumique du sol sec h= gw= Ww/Vw~10 kN/m3) a= ga= Wa/Va3) wpoids volumique déjaugé ; -des poids volumiques

2est souvent assimilée à 10 m/s2.

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