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  • 1. CHAPITRE II COMPACTAG EPrpar par :Monsieur Y.Berriche06/09/12 Compactage 1

2. pour supporter une Construction(route , btiment)2 1 de nos jours Anciennement, un sol inadquatCOMPACTAGEapplication dnergiechoix dun autre site(caractristiques suprieures) Amliorationdes caractristiques mcaniques d est influenc par : Augmentation de dteneur en eau rduction de e granulomtrienergie de compactage 06/09/12 Compactage2 3. s.(1A)Influence d = d =1+ (1+ .G ) nergie constanteZone : Zone : lubrifiant absorbe lnergie d augmente avec jusqu une valeur maximale Optimum proctorcondition limite dmax optsd = G.1+ s06/09/12Courbe de compactage Compactage 3 4. Influence de lnergie de compactage nergie = f (nombre de passes du compacteur et de sa masse) Courbe de saturationLigne des optimums ProctorInfluence de lnergie dmax 06/09/12 Compactagediminution opt 4 5. Effets du compactage Sur certaines ppts des sols Compactage augmente la stabilit des sols Structure des sols La permabilit inconvnient matriaux de drainage Le gonflement et le retrait La compressibilit 1 - Dans les sols pulvrulents La rsistance au cisaillementaugmente rsistance au cisaillement2 - Dans les sols cohrents augmente langle de frottement interne 06/09/12Compactage5 6. Figure : Essai ProctorEn 1933, lEngineering News Record publiaune srie darticle de R.R. Proctor un essaide compactage en laboratoire appel : essai Proctor Normal 06/09/12 Compactage6 7. Tte du marteauMoule Figure : Essai Proctor (Photos) nergie Proctor modifi = 4.5 x P. normal06/09/12Compactage 7 8. 2/ Compactage de chaque couche2/ Compactage de chaque couche 1/ Machine auto. Pour compactage 1/ Machine auto. Pour compactage06/09/12 Compactage8 9. Normes AASHO Proctor standard P. modifi(remblai) (chausse) Masse du pilon (kg) 2.4754.535 Hauteur de chute30.545.7 paisseur des couches4 2.5 Nombre de couches3 5 Nombre de coups par couche2525 nergie de compactage 58 26206/09/12Compactage 9 10. CONTROLE DU COMPACTAGESUR CHANTIER Essais de contrleDtermination d et du sol compact5 essais de vrification :06/09/12 Compactage10 11. CONTROLE DU COMPACTAGESUR CHANTIER 5 essais de v rific atio n1) Essai au nuclodensimtre (dtecteur de rayonnement radio-actif)2) Essai au cne de sable (quivalent en sable)3) Essai lappareil de type Washington (quivalent en liquide)4) Essai la membrane lastique (gonflement dune membrane grains < 5 mm)5) Essai la membrane flexible (gonflement dune membrane grains > 80mm) 06/09/12 Compactage 11 12. valuation du volume du trou06/09/12 Compactage12 13. une tude statistique (sols pulvrulents)lorsque DC = 80% ID = 0% les 2 valeurs dans une relation linaire :ID = ( DC - 80% ) . 506/09/12Compactage 13 14. Indice des videsemaxeminPoids volumique sec dmin dmax Indice de densit relative (ID) 0% 100% Degr de compacit (DC) 80%100% Relation entre ID et DC06/09/12 Compactage14 15. LE COMPACTAGE EN SURFACE Compactage en surface couches de faible paisseur sol de remblayageOn utilise cette technique pour des travaux barrages et digues remblais routes et les voies ferre pistes datterrissage fondations de btiments et dO.06/09/12 Compactage 15 16. Condition de compactage des sols cohrents en fonction de IcID Conditions de compactage< 0.5Impossible, sols boueux 0.5 0.8 Trs difficile 0.8 1.0 Peu difficile 1.0 1.1 efficace 1.1 1.3 Idal> 1.3Difficile, sol trop sec06/09/12 Compactage16 17. facteurs agissant sur le compactage en surface a) teneur en eau rle important Efficace sol opt (proctor 2 %) chantier < opt Plus dnergie chantier > opt Energie absorbeb) nombre de passesen augmentant le nombre de passes, lnergie de compactage(3 8 passes pour une couche de 300mm)c) paisseur de la couchelpaisseur de la couche < 300 mmd) masse des compacteurs briser les particules (sols pulvrulents) particules fines capillairee) vitesse des compacteurs vitesse 5 8 km/h , vitesse suprieure plus de passes06/09/12 Compactage 17 18. Compactage en profondeur lourds ouvrages construits sol profond de faible compacit compactage en surface ne parvient pas stabiliser le sol risques de terrassement importantsIl faut dautres moyens :1/ Fondation profondes2/ Remplacement du sol3/ Injection de produits chimiques4/ Application de surcharges5/ Compactage en profondeura) Compactage dynamique a) Compactage dynamiqueb) Vibroflottation)b) Vibroflottation)06/09/12 Compactage18 19. a) Le compactage dynamique a) Le compactage dynamique* une ancienne techniqueLuis Mnard 1970 b) La vibroflottation b) La vibroflottation mthode de compactageun vibrateur lectrique30 40 cm de diamtre - 5 tonnes - long de 3 5m 06/09/12Compactage19 20. EXERCICES DAPPLICATION06/09/12 Compactage20 21. Exercice dapplicationLes rsultats suivants ont t mesurs lors dun essai Proctor utilisant un moule normal de0.96 dm3. La masse du moule est de 1034 g.Masse dun chantillon de ce sol (g) 6.65 6.12 5.02 5.18 5.20 4.77 4.74Masse sche de lchantillon (g) 6.03 5.51 4.49 4.60 4.59 4.18 4.12Masse de sol sec avec le moule compactage (g)2821 2864 2904 2906 2895 2874 28341) Tracer la courbe Proctor et dduire la densit maximale et la teneur en eau optimale2) Calculer la teneur en eau saturation 100%, la densit maximale, si G S = 2,67.3) Dduire la quantit deau ajouter loptimum pour tre saturation.4) Tracer la ligne de saturation 100% et la ligne 5 % dairEn supposant un compactage relatif de 96% la teneur en eau optimale,5) Estimer la contrainte totale sous un remblai de ce sol de 20 m de hauteur6) Quels sont les indices de vides et le degr de saturation de ce sol.06/09/12 Compactage21 22. Solution Exercice 1) Densit maximale et la teneur en eau optimale ? masse dun chantillon de ce sol (g)6.65 6.125.02 5.18 5.20 4.77 4.74 masse sche de lchantillon (g) (WS) 6.03 5.514.49 4.60 4.59 4.18 4.12masse deau (g) (W )0.620.61 0.530.580.610.59 0.62masse deau / masse sche de lchantillonLa teneur en eau= = W / WSTeneur en eau %10.28 11.07 11.80 12.60 13.2914.1115.05 06/09/12Compactage22 23. Solution Exercice 1) Densit maximale et la teneur en eau optimale ?masse de sol avec le moule compactage (g) 282128642904 29062895 2874 2834tare du moule = 1034 g;volume du moule = 0.96 dm3masse sol sec (WS)17871830 187018721861 18401800 Poids spcifique sec = masse sol sec / volume du moule dPoids spcifique sec d (kN/m3)18.6119.0619.4819.50 19.38 19.16 18.75On trace la courbe Proctor d = f ()06/09/12Compactage23 24. SolutionExercice1) Densit maximale et la teneur en eau optimale ? (% )10.28 11.07 11.80 12.6013.29 14.11 15.05 d (kN/m3) 18.6119.0619.4819.50 19.38 19.16 18.75Graphe Courbe Proctor 19,6 19,5 19,4 19,3poids spcifique sec kN/m3 19,2 19,119 18,9 18,8 18,7 18,6Trac de la courbe 18,510 1112 13 1415 16 teneur en eau % 06/09/12 Compactage 24 25. SolutionExercice1)Courbe Proctor Densit maximale et la teneur en optimale ? 19,6 19,5 19,4 19,3 Graphiquementpoids spcifique sec kN/m3 19,2 On peut lire : 19,119 18,9 18,8 d max. = 19,52 kN/m3 18,7 opt = 12.20 % 18,6 18,5101112 13 14 15 16teneur en eau %06/09/12Compactage 25 26. SolutionExercice2) Teneur en eau saturation correspondant la densit maximale ? davec : d = dmax = 19,52 kN/m3s d = () s = 26,7 kN/m31+. G G = 2,67Sr Sr = 1 sat = 13,77 %06/09/12Compactage26 27. SolutionExercice 3) Quantit deau ajouter lO.P pour tre saturation ? V = W / Comme :W = W s . avec : = sat - opt W = Ws . ( sat - opt) Par unit de volume (1 m3) on aura : W= 26,7. (13,77 - 12,20) / 100V 42 litres= 0,419 kN par m3 de solpar m3 de sol 06/09/12Compactage 27 28. SolutionExercice4) Ligne de saturation 100% ? Courbe Proctor essai Proctorligne de saturation 100% d = s ()Avec : s = 26,7 kN/m 3 21,5 1+ . G G = 2,67SrSr = 121choix des valeurs de 20,5de lnonc20poids spcifique sec kN/m3%10.28 11.07 11.80 12.60 13.29 14.1119,515.0519 18,5Poids spcifique sec la saturation(application de la formule)18 d sat20.94 20.61 20.30 19.98 19.70 19.39 19.04 10 1112 13 1415teneur en en eau %Graphe 06/09/12Compactage 28 29. SolutionExercice 4) Ligne de 5% dair ?courbe 5% daircourbe saturation 100%Avec :courbe essai proctord = s.(1 )A s = 26,7 kN/m3 21,50(1+ .G )G = 2,67 A = 0,0521,0020,50choix des valeurs de de lnonc20,00 poids spcifique kN/m319,50% 10.28 11.07 11.80 12.60 13.2914.1115.05 19,0018,50 Poids spcifique sec la saturation 18,00 (application de la formule)17,50 d 20.94 20.61 20.3019.98 19.70 19.3919.04 10 111213 14 1516 teneur en eau %Graphe06/09/12 Compactage 29 30. Exercice dapplication5) Estimer la contrainte totale sous un remblai de ce sol de 20 m de hauteur ?Compactage relatif d = 96 % . d max = 96% . 19,52 d = 18,74 kN/m3la contrainte totale : = .H 20mComme :d = = d . (1+1+ )densit totale = 18,74 . (1 + 12,20 %) =21,03 kN/m3 = . H = 21,03 x 20 = 420,6 kN/m206/09/12 Compactage 30 31. Exercice dapplication 6) Quels sont les indices de vides et le degr de saturation de ce sol ?e= s (1/ d - 1/ S) =26,7 .(1/18,74 - 1/ 26,7) e = 0,425Comme :G. =S.e S = 2,67 x 12,20 % / 0,425 S = 76,64 %06/09/12 Compactage 31 32. Solution ExerciceCourbe Proctor21,5Courbe de saturationRcap. 21 poids spcifique sec kN/m3 = opt- sat20,5 20 d max = 19,52 kN/m319,5 1918,5 opt = 12,20 % sat optimum proctor= 13,77 % 18 10 111213 14 1506/09/12Compactage teneur 32 en eau %en