Bonjour, 

Je voulais savoir est ce qu'il existe un lien entre le module de Young E et le module pressiométrique Em ( en petites déformations) ?  

Il y a 4 heures, anchor a dit :

Bonsoir,

@BELLAMINE, concernant la problématique de la direction de mesure, c'est vrai, dans un sol fortement stratifié, on peut tout à fait imaginer qu'il y ait une différence notable de comportement en fonction de la direction d'application de la charge (dans notre cas, sur des structure tabulaires, on est probablement quasiment tout le temps sécuritaire)

 

Merci @lelab pour le super résumé.

Comme c'est un forum très international, je me permets juste d'ajouter qu'il faut faire très attention sur les sols sous-consolidés sur de grandes épaisseurs (cas des dépots argileux de baies, remplissages récents ou épisodes transgressifs dans des zones costales), où là on peut vite être optimiste en prenant Em/alpha. L'article de Combarieu en parle d'ailleurs.

Bonjour

Comment peut on dire d'une part "probablement" et ensuite "quasiment tout le temps sécuritaire" d'autre part. 

Quel est le taux de probabilité qui nous permet de confirmer la certitude du "quasiment tout le temps sécuritaire"

Le rapport entre la déformation verticale et la déformation horizontale en ressort un coefficient de Poisson chose que nous ne trouvons pas explicitement dans l'expression du rapport E/Em !!!

A vous lire ...

Modifié Octobre 1, 20213 a par BELLAMINE

L'essai permettant de mesurer le module de déformation en plusieurs directions est le dilatomètre Marchetti.

@BELLAMINE de formation scientifique, j'ai donc du mal à dire "tout le temps sécuritaire" car je n'ai pas connaissance de tous les sols . M. Combarieu en parle dans son article en faisant référence à un article plus ancien que je n'ai jamais réussi à récupérer.

Le module de déformation sous sollicitations horizontales est, pour ce que j'ai pu en voir, inférieur à celui sous sollicitations verticales (à priori ce n'est pas forcément vrai pour les argiles surconsolidées). Touts nos équations sont de toutes façons basées sur un sol isotrope et déjà, comme l'a montré @lelab , c'est loin d'être évident.

@zanetti le dilatto Marchetti sollicite également le sol horizontalement me semble-t-il? D'autre part, pour en avoir discuté avec des confrères, il est compliqué à utiliser et surtout à exploiter car les normes de dimensionnement sont très orientées vers le pressio et le pénétromètre statique.

Est ce qu'il est possible pour des fins de recherche scientifiques, de réaliser un puit et de faire des mesures au pressio Menard sur un sondage réalisé horizontalement comme illustré par le schéma suivant :

 

Modifié Octobre 1, 20213 a par MRB

Re bonjour

L'essai de compressibilité à l'œdomètre se fait tjrs en présence d'eau. Le degré de saturation de l'échantillon de sol soumis à l'essai est de 100%. Les tassements en général se mobilisent en présence d'eau. 

Comment peut on alors estimer les tassements pour des sols secs ou relativement humide ?

 

Les normes qui traduisent les limites de l'état de l'art actuel sont valables que pour les sol saturés ,d'ailleurs la MDS est née en Suéde donc pays humide et dont les sols sont rarement secs (Pas de probléme de gonflement de sol comme chez nous ,ou ces derniers années en france)

il y a 30 minutes, zanetti a dit :

Les normes qui traduisent les limites de l'état de l'art actuel sont valables que pour les sol saturés ,d'ailleurs la MDS est née en Suéde donc pays humide et dont les sols sont rarement secs (Pas de probléme de gonflement de sol comme chez nous ,ou ces derniers années en france)

Et pourtant la méthode d'évaluation des tassement selon Ménard se fait même pour les sols non saturés Non ?

Bonjour 

Pour quel degré de saturation du sol nous cherchons à évaluer Kv. Je pense que c'est le paramètre le plus déterminant pour Kv.

Nos confrères gèotechniciens la balle est tjrs chez vous. 

A vous lire davantage...

Amicalement 

Modifié Octobre 2, 20213 a par BELLAMINE

Bonjour,

Il y a beaucoup de notions différentes dans les récents posts de M. @BELLAMINE et de M. @MRB .

Selon les précédents posts, le Kv recherché semble dépendre uniquement d'un module E vertical. Les  géotechniciens savent bien que ce n'est pas aussi simple. Le tassement vertical d'un sol ne peut s'envisager que si il y a déplacement par expansion horizontale (et même radial) du sol (ça ressemble beaucoup à ce que mesure la sonde pressiométrique non ? ).

Le fonctionnement du pressiomètre est souvent mal compris.

Pour mémoire, un sol c'est :

• un squelette solide, avec des liaisons plus ou moins fortes;
• un milieu poreux, avec des pores communicants ou non entre eux et déterminants ainsi la perméabilité,
• et dans ces pores, soit de l'air, soit de l'eau.

Concernant les calculs de tassements (et donc ceux des Kv) lorsque l'on surcharge un sol, la contrainte est reprise :

• en partie par le squelette solide, qui en fonction de sa rigidité va se charger d'une partie plus ou moins grande de cette contrainte,
• et dans le cas d'un sol saturé, en partie par l'eau, incompressible, qui va se charger au moins dans les tous premiers temps, de reprendre le reste de contrainte non prise en compte par le squelette solide du sol.

A court terme donc, au moment ou la surcharge est appliquée sur le sol, les tassements instantanés sont généralement  faibles. Puis, sur le long terme, l'eau (ou l'air), sous pression va chercher à s'échapper par les pores communicants du sol :

• dans un sol fin, peu compact et saturé : le squelette solide du sol ne va encaisser qu'une toute petite partie de la contrainte. L'eau contenue dans ses pores va donc se charger du reste et monter en pression :
  • Le premier risque est que la pression interstitielle soit plus forte que la pression limite du sol => on obtient alors une rupture par poinçonnement sous la surcharge,
  • si la pression interstitielle reste en deçà de la pression de fluage du sol, alors, en fonction de la perméabilité du sol, l'eau va "s'échapper" plus ou moins vite du volume de sol surchargé. En s'échappant de ce volume, la pression interstitielle va chuter progressivement, transférant progressivement la charge initialement prise par l'eau au squelette solide du sol. Cette chute de la pression interstitielle va s'accompagner d'un tassement du squelette solide du sol, qui va durer un temps plus ou moins long, fonction de la perméabilité du sol et de la rigidité du squelette :
    • => c'est le domaine d'emploi privilégié des essais œdométriques, généralement associés avec la mesure du Cv de manière à évaluer le temps qui sera nécessaire pour acquérir les tassements,
    • => mais cet essai est assez cher (carottage + labo). L'essai pressiométrique, bcp moins cher à réaliser, permet par convention, de donner un tassement à 10 ans, en supposant qu'au bout de 10 ans, dans la majorité des cas, 100% des tassements seront acquis => il s'agit d'une convention liée à la théorie pressiométrique.
    • au final, lorsque la pression interstitielle sera équilibrée, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final.
• dans un sol fin, peu compact sec : le résultat en termes de tassement va être peu ou prou le même que dans le cas précédent. La seule différence étant qu'en absence d'eau, le temps d'acquisition des tassements sera plus court => mais là aussi, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final.
• dans un sol granulaire, compact, saturé ou non : pour ceux qui connaisse, les alluvions du Rhin par exemple, ou celles de la Savoureuse près de Belfort, constituées de graves pluri-centimétriques, avec peu de fines, et affichant des Pl supérieures à 5 MPa, la surcharge appliquée sur le sol sera presque entièrement reprise par le squelette solide du sol. L'eau ne sera que très faiblement mise en pression et cela pendant un très court moment puisque la perméabilité du sol est très élevée (de l'ordre de 10-2 m/s) => donc saturée ou non, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final...et dans ce type de sol, pas possibles d'envisager des essais œdométriques,
• enfin dans une roche, le principe est le même, sachant qu'une roche peu être plus ou moins compactes, plus ou moins poreuse et perméable (pores communicants ou non) et plus ou moins fracturée...et la aussi pas d'essais œdométriques envisageables.

Donc que le sol soit saturé ou non, cela ne change rien sur la raideur "apparente" à long terme. Seule la réaction instantanée est influencée par l'état de saturation.

Concernant l'anisotropie des sols, la théorie pressiométrique en tient justement compte par l'intermédiaire du coefficient rhéologique alpha dont la définition est le rapport entre :

• le module pressiométrique Em qui selon la définition de L. Ménard est un module de distorsion du terrain mesuré dans un champ de contrainte déviatorique (ce qui correspond bien au mode de chargement du sol par la sonde pressiométrique)
• sur le module de déformation E+ du sol dans un champ de contrainte "quasi isotropique" (soit un module de type oedométrique mesuré dans un champ de contrainte isotropique ou sphérique)
• soit alpha = Em/E+

Au final, les tassements purement verticaux n'étant possibles que si il y a déplacements radiales, les formulations de calculs des tassements basées sur les modules de déformation mesurés au pressiomètre sont cohérentes.

Amicalement

Modifié Octobre 3, 20213 a par lelab

Le 03/10/2021 à 18:51, lelab a dit :

Bonjour,

Il y a beaucoup de notions différentes dans les récents posts de M. @BELLAMINE et de M. @MRB .

Selon les précédents posts, le Kv recherché semble dépendre uniquement d'un module E vertical. Les  géotechniciens savent bien que ce n'est pas aussi simple. Le tassement vertical d'un sol ne peut s'envisager que si il y a déplacement par expansion horizontale (et même radial) du sol (ça ressemble beaucoup à ce que mesure la sonde pressiométrique non ? ).

Le fonctionnement du pressiomètre est souvent mal compris.

Pour mémoire, un sol c'est :

• un squelette solide, avec des liaisons plus ou moins fortes;
• un milieu poreux, avec des pores communicants ou non entre eux et déterminants ainsi la perméabilité,
• et dans ces pores, soit de l'air, soit de l'eau.

Concernant les calculs de tassements (et donc ceux des Kv) lorsque l'on surcharge un sol, la contrainte est reprise :

• en partie par le squelette solide, qui en fonction de sa rigidité va se charger d'une partie plus ou moins grande de cette contrainte,
• et dans le cas d'un sol saturé, en partie par l'eau, incompressible, qui va se charger au moins dans les tous premiers temps, de reprendre le reste de contrainte non prise en compte par le squelette solide du sol.

A court terme donc, au moment ou la surcharge est appliquée sur le sol, les tassements instantanés sont généralement  faibles. Puis, sur le long terme, l'eau (ou l'air), sous pression va chercher à s'échapper par les pores communicants du sol :

• dans un sol fin, peu compact et saturé : le squelette solide du sol ne va encaisser qu'une toute petite partie de la contrainte. L'eau contenue dans ses pores va donc se charger du reste et monter en pression :
  • Le premier risque est que la pression interstitielle soit plus forte que la pression limite du sol => on obtient alors une rupture par poinçonnement sous la surcharge,
  • si la pression interstitielle reste en deçà de la pression de fluage du sol, alors, en fonction de la perméabilité du sol, l'eau va "s'échapper" plus ou moins vite du volume de sol surchargé. En s'échappant de ce volume, la pression interstitielle va chuter progressivement, transférant progressivement la charge initialement prise par l'eau au squelette solide du sol. Cette chute de la pression interstitielle va s'accompagner d'un tassement du squelette solide du sol, qui va durer un temps plus ou moins long, fonction de la perméabilité du sol et de la rigidité du squelette :
    • => c'est le domaine d'emploi privilégié des essais œdométriques, généralement associés avec la mesure du Cv de manière à évaluer le temps qui sera nécessaire pour acquérir les tassements,
    • => mais cet essai est assez cher (carottage + labo). L'essai pressiométrique, bcp moins cher à réaliser, permet par convention, de donner un tassement à 10 ans, en supposant qu'au bout de 10 ans, dans la majorité des cas, 100% des tassements seront acquis => il s'agit d'une convention liée à la théorie pressiométrique.
    • au final, lorsque la pression interstitielle sera équilibrée, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final.
• dans un sol fin, peu compact sec : le résultat en termes de tassement va être peu ou prou le même que dans le cas précédent. La seule différence étant qu'en absence d'eau, le temps d'acquisition des tassements sera plus court => mais là aussi, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final.
• dans un sol granulaire, compact, saturé ou non : pour ceux qui connaisse, les alluvions du Rhin par exemple, ou celles de la Savoureuse près de Belfort, constituées de graves pluri-centimétriques, avec peu de fines, et affichant des Pl supérieures à 5 MPa, la surcharge appliquée sur le sol sera presque entièrement reprise par le squelette solide du sol. L'eau ne sera que très faiblement mise en pression et cela pendant un très court moment puisque la perméabilité du sol est très élevée (de l'ordre de 10-2 m/s) => donc saturée ou non, le Kv sera bien égal à la contrainte sur le tassement final...et dans ce type de sol, pas possibles d'envisager des essais œdométriques,
• enfin dans une roche, le principe est le même, sachant qu'une roche peu être plus ou moins compactes, plus ou moins poreuse et perméable (pores communicants ou non) et plus ou moins fracturée...et la aussi pas d'essais œdométriques envisageables.

Donc que le sol soit saturé ou non, cela ne change rien sur la raideur "apparente" à long terme. Seule la réaction instantanée est influencée par l'état de saturation.

Concernant l'anisotropie des sols, la théorie pressiométrique en tient justement compte par l'intermédiaire du coefficient rhéologique alpha dont la définition est le rapport entre :

• le module pressiométrique Em qui selon la définition de L. Ménard est un module de distorsion du terrain mesuré dans un champ de contrainte déviatorique (ce qui correspond bien au mode de chargement du sol par la sonde pressiométrique)
• sur le module de déformation E+ du sol dans un champ de contrainte "quasi isotropique" (soit un module de type oedométrique mesuré dans un champ de contrainte isotropique ou sphérique)
• soit alpha = Em/E+

Au final, les tassements purement verticaux n'étant possibles que si il y a déplacements radiales, les formulations de calculs des tassements basées sur les modules de déformation mesurés au pressiomètre sont cohérentes.

Amicalement

Bonjour

Lorsqu'on parle d'un essai de compressibilité à l'œdomètre c'est systématiquement pour les sols fins !!!

Oui tous ce que vous avez dit est bon, mais cela ne répond qu'à la moitié de ma question que j'ai formulé pour @zanetti [...contenu modéré] Je continue. 

Revenant à notre sujet.  Autrement dit,

1- Notons Em1 la mesure du module pressiométrique à une profondeur z en présence de nappe (pendant l'hiver au mois décembre par exemple) et Em2 cette même mesure à la même profondeur z mais en l'absence de nappe (pendant l'été au mois d'Aout par exemple) .

Que peut on dire des deux mesures Em1 et Em2 ?  

S'ils sont différentes quelle incidence alors sur le calcul du tassement selon la méthode de Ménard ?  

Pourquoi Ménard prend la moyenne géométrique des pressions limites et la moyenne harmonique des modules pressiométriques ? Si c'est un choix pourquoi ? sinon pourquoi ?

 2- Prenant par exemple un monocouche à l'état naturel non chargé. La contrainte Sigma_v d'après les géotechniciens à la profondeur h vaut :  Sigma_v = Gama.h . Dans ce monocouche nous allons réalisé une série de mesures des pressions limites au pressio tout les mètres. Ensuite, nous allons prendre conformément à la démarche de Ménard la moyenne géométrique des pressions limites Plm des mesures effectuées. Donc Plm est la pression limite au delà de  laquelle le sol se trouve en situation de rupture.

C'est à dire en écrivant Plm=Gama.h ==> h=Plm/Gama nous pouvons conclure qu'à partir de cette profondeur Plm/Gama le sol est en situation de rupture. Bien sûr ce que je viens de conclure est quasiment caduc mais où se trouve la problématique et pourquoi ?

Amicalement

   

  

 

Modifié Octobre 28, 20213 a par Tony_Contest