LABORATOIRE

MECANIQUE DES SOLS

1. Réalisation des essais

La réalisation d'essais géotechniques en laboratoire de mécanique des sols est complémentaire et nécessaire aux essais in situ pour établir un rapport géotechnique complet.

Les essais sont réalisés conformément aux normes (françaises et européennes) et aux modes opératoires (type LCPC par exemple) en vigueur. Certaines exigences techniques peuvent nous conduire à établir des modes opératoires internes en collaboration avec le client.

A l'exception des essais d'identifications et de compactage, les essais se réalisent de préférence sur des échantillons intacts de diamètre minimal 80 mm, mais pour des raisons techniques et / ou d'études il est possible de confectionner des éprouvettes de matériau à teneur en eau et masse volumique déterminées à l'avance.

Pour les essais oedoètriques et de cisaillement, la mesure de la masse volumique des particules solides est nécessaire quant au calcul du degré de saturation des éprouvettes.

2. Acquisition des données

L'enregistrement des données des essais de mécanique des sols (Essais Oedomètriques, Essais Triaxiaux et Essais de Cisaillement Rectiligne) s'effectue par le biais d'un logiciel (WINHOST) via deux centrales d'acquisition.

ALTHEA a choisi ainsi d'optimiser la durée des essais et d'assurer un suivi temporel desdits essais.

3. Les essais d'identification

L'ensemble des essais géotechnique d'identification peut être réalisé dans notre laboratoire, et en particulier :

Teneur en eau Masses volumiques des sols fins et des particules solides Analyses granulométriques et sédimentomètrique Essai au Bleu de Méthylène Limites d'Atterberg (à la coupelle et au cône) Limite de retrait sur échantillons remaniés et intacts (retrait linèaire) Teneur en carbonates

Ces essais permettent de classer les sols suivant la norme NF P11-300 (Classification GTR) et de calculer divers paramètres tels que des indices des vides, des degrés de saturation, des densités, des porosités...

Les essais de compressibilité et de perméabilité A l'aide des bâtis oedomètriques, ALTHEA peut réaliser plusieurs essais : Essais de compressibilité avec ou sans mesures de Cv (Coefficient de Consolidation) Ces essais permettent de simuler le tassement d'un sol saturé soumis à une charge déterminée, on en détermine les paramètres suivants : La contrainte effective de préconsolidation L'indice de compression L'indice de gonflement La contrainte de gonflement Essais de perméabilité (k< 10-05 m/s) Ces essais sont limités à des matériaux présentant des perméabilités inférieures à 10-05 m/s (perméabilité des pierres poreuses). Pour des matériaux plus perméables, il est possible de réaliser l'essai avec un perméamétre à charge variable avec un moule CBR. Essais de gonflement Cet essai permet d'estimer le potentiel gonflant d'un matériau situé dans un état d'humidité donné : 4 galettes de matériau sont placées sous 4 contraintes différentes déterminées au préalable en fonction de la profondeur de prélèvement et d'un essai oedomètrique. L'essai de gonflement Huder Amberg issu de la mécanique des roches permet d'éliminer les effets du remaniement du matériau suite au prélèvement in situ et à sa mise en place dans l'appareillage. Avant tout essai de gonflement, il est recommandé de réaliser un essai oedomètrique pour connaître la contrainte de préconsolidation.

4. Les essais de compactage et de traitement

Ces essais permettent de déterminer les références de compactage d'un matériau ainsi que ses indices de poinçonnement IPI et CBR. Une compacteuse automatique permet une qualité répétitive de l'énergie de compactage. Ces essais ont pour objectif de dimensionner une couche de forme de chaussée ou un remblai. Le laboratoire est également équipé pour la réalisation des essais d'évaluation de l'aptitude d'un sol au traitement et des essais de traitement. Le choix du traitement en chaux et / ou liant est déterminé en fonction de sa classe GTR et des besoins et / ou contraintes du chantier.

5. Les essais de Cisaillement

Les essais de cisaillement permettent de déterminer la cohésion et l'angle de frottement interne d'un sol, ils sont déterminés par l'essai de cisaillement rectiligne ou par un essai à l'appareil de révolution triaxial. Les essais de cisaillement rectiligne à la boîte de Casagrande L'essai de Cisaillement Direct réalisé sur 3 éprouvettes au minimum permet de déterminer les cohésions et angles de frottement à long terme. Un mode opératoire du LCPC permet de déterminer les caractéristiques à court terme.

Les essais à l'appareil triaxial de révolution

On distingue 3 types d'essais triaxiaux, à choisir en fonction des données nécessaires à l'étude géotechnique :

L'essai non consolidé non drainé (UU) afin de déterminer les caractéristiques à court terme,
L'essai consolidé non drainé avec mesure de la pression interstitielle (Cu+u) pour des caractéristiques à long terme,
L'essai consolidé drainé (CD), sensiblement identique à l'essai Cu+u qui reproduit parfaitement les conditions géostatiques du sol in situ et assure un contrôle du comportement du sol de manière plus satisfaisante.

Pour des sols perméables, l'essai CD doit être privilégié afin de mieux enregistrer les variations de volume et les mesures de pression interstitielle.

Pour optimiser la phase de consolidation en terme de durée et d'homogénéité, la saturation s'effectue par le bas et le haut des éprouvettes.