50. TERRASSEMENTS 50.01. DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE

COMPRESSIBILITE M1 ET M2. 50.03. ESSAI DE PENETRATION DYNAMIQUE D'UN SOL A

L'AIDE DE LA SONDE DE BATTAGE TYPE CRR (version 12/2015)

50.06. MASSE VOLUMIQUE IN SITU PAR ANNEAU VOLUMETRIQUE (version 05/2014)

50.07. TAUX DE COMPACTAGE (version 04/2013) 50.08. MODULE DE DEFORMATION A LA PLAQUE DE

DIAMETRE 60 CM. 50.09. DENSITOMETRE 50.10. MODULE D'ELASTICITE 50.11. ESSAI PANDA

CME 50 p. 2/28

50.01. DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE COMPRESSIBILITE M1 et M2

Rfrence de base: Mode opratoire MF 40/78: Essai de chargement la plaque pour le contrle du compactage Centre de Recherches routires, Bruxelles.

1. BUT DE LESSAI

Acqurir lensemble des donnes ncessaires au contrle de la portance des couches dune chausse.

2. PRINCIPE DE LA METHODE

On mesure le tassement vertical sous une plaque dacier de forme circulaire exerant sur la surface examine une pression verticale augmentant par paliers. Le rsultat est reprsent par une courbe de charge runissant les points exprimentaux (pression applique en abscisse, tassement associ en ordonne). A partir des donnes exprimentales, on peut calculer les coefficients de compressibilit Mi suivant la formule gnrale:

Mi = D )/( mMNens

p

o: D = diamtre de la plaque, en mm; p = diffrence des pressions entre deux paliers de chargement (MN/m); s = diffrence des tassements, correspondant p en mm note: lessai est effectu soit avec un chargement, soit avec deux chargements.

3. APPAREILLAGE Lappareillage est constitu de : a) une plaque de chargement de 200 cm de surface (figure 50.01/1); b) une plaque de chargement de 750 cm de surface (figure 50.01/1); c) un appareil de chargement compos dun vrin hydraulique (capacit minimum: 50

kN), dune colonne de charge, dune rallonge et dune rotule entre la plaque et la colonne;

d) un anneau dynamomtrique de capacit 15 kN prcision 0,01 (150 N) (plaque de 200 cm) ou tout autre matriel quivalent en prcision;

e) un anneau dynamomtrique de capacit 50 kN prcision 0,01 (500 N) (plaque de 750 cm) ou tout autre matriel quivalent en prcision;

f) trois comparateurs (prcision: 1/100 mm; course minimum: 10 mm); g) un bti de rfrence supportant les comparateurs; h) un dispositif de lestage; i) un chronomtre; j) un niveau deau; k) une querre. 4. MODE OPERATOIRE 4.1. Prparation dun essai. 4.1.1.Choix de lemplacement de lessai

CME 50 p. 3/28

La surface examine doit tre plane, homogne et libre de toute surcharge dans un rayon minimum gal 4 fois le diamtre de la plaque. Les endroits desschs par laction du soleil, durcis par laction prolonge du gel ou prsentant une accumulation deau sont viter. 4.1.2. Choix de la plaque de chargement La plaque de 200 cm de surface est destine aux essais sur argile, limon, grave (calibre maximum 40 mm), empierrements (calibre maximum 40 mm). La plaque de 750 cm de surface est destine aux essais sur sable, grave (calibre maximum 75 mm), empierrements (calibre maximum 75 mm), matriau comportant de gros lments (calibre maximum 75 mm). Lpaisseur de la couche examiner ( part les massifs des sols) doit tre comprise: entre 8 et 48 cm dans le cas dune plaque de 200 cm; entre 10 et 90 cm dans le cas dune plaque de 750 cm. 4.1.3. Installation de lappareillage Amener la plaque de chargement en contact avec la surface examiner, ventuellement laide dun mince lit de sable fin ou de pltre ne dpassant pas le primtre de la plaque. Les comparateurs disposs 120 prennent appui directement sur la plaque, 6 mm de son bord. La rotule et la colonne de charge sont places dans laxe vertical de la plaque. Les appuis du bti de rfrence ainsi que ceux du dispositif de lestage sont loigns du centre de cette dernire dau moins 4 fois le diamtre de la plaque (figure 50.01/2). Le bti de rfrence doit tre stable et protg contre laction directe du soleil. Contrler, avant le dbut de chaque essai : la position horizontale de la plaque de chargement; la position verticale de la colonne de charge; la libre course des comparateurs. Pendant lessai, toute circulation proximit de lemplacement dessai doit tre vite.

4.2. Ralisation de lessai. 4.2.1. Prcharge Appliquer une prcharge de 0,02 MN/m. Effectuer la lecture des comparateurs, chaque minute, jusqu stabilisation du tassement de la plaque (critre: accroissement des lectures effectues sur chacun des comparateurs infrieur 0,02 mm par minute). La moyenne des dernires lectures est le zro relatif du tassement vertical de la plaque. 4.2.2. Mise en charge 4.2.2.1. Premier cycle de chargement Elever la pression 0,05 MN/m. Effectuer la lecture des comparateurs chaque minute jusqu' stabilisation (accroissements < 0,02 mm par minute sur chacun des comparateurs). Appliquer les paliers suivants, savoir: a) pour un sol dassiette et un remblai: paliers de 0,05 MN/m jusqu la pression

maximum de 0,35 MN/m;

CME 50 p. 4/28

b) pour une sous-fondation: paliers de 0,10 MN/m jusqu la pression maximum de 0,55 MN/m;

c) pour une fondation: paliers de 0,10 MN/m jusqu la pression maximale de 0,55 MN/m.

Effectuer la lecture des trois comparateurs chaque minute, jusqu stabilisation (accroissements < 0,02 mm par minute). A chaque palier de pression, contrler et maintenir la pression avec une tolrance de 1 % de la capacit de lanneau dynamomtrique. 4.2.2.2. Deuxime cycle de chargement Au cas o un second cycle de chargement est demand, notamment dans le but dvaluer le degr de compacit des matriaux ainsi que la qualit de la mise en oeuvre, on procde comme suit: Dcharger pendant 60 secondes, au moins jusqu une pression de 0,02 MN/m. Aprs

la stabilisation des comparateurs (accroissements < 0,02 mm par minute), effectuer la lecture; la moyenne de ces lectures est le zro relatif au deuxime cycle de chargement.

Effectuer le deuxime cycle de chargement de la mme faon que le premier cycle. 4.2.3. Validit de la mise en charge Lessai est annul et lappareillage rinstall un autre endroit satisfaisant aux prescriptions du 4.1.1. lorsquun des comparateurs scarte de plus de 0,5 mm (plaque de 200 cm) ou de 0,9 mm (plaque de 750 cm) de la moyenne des lectures faites, au mme palier de pression, aux trois comparateurs.

5. INTERPRETATION DES RESULTATS 5.1. Coefficients de compressibilit M1 (1er cycle de chargement). Associer chacune des pressions appliques p (MN/m) le tassement vertical s (= moyenne des 3 lectures releves aux trois comparateurs aprs stabilisation, exprime en mm, la deuxime dcimale prs). Porter lensemble des couples de valeurs ainsi obtenus sur un graphique figure 50.01/3 - 50.01/ 4a ou 4b): pression p en abscisse (chelle: 0,1 MN/m de pression est reprsent par 2 cm sur le

graphique); tassements en ordonne (chelle: 1 mm de tassement est reprsent par 2 cm sur le

graphique). Runir les points exprimentaux afin dobtenir la courbe de charge relative au 1er cycle de chargement. Calculer le coefficient de compressibilit M1 relatif au premier cycle de chargement, en appliquant les formules suivantes:

M1 = )200(.6,159 2cmdeplaque

s

p

ou encore:

M1 = )750(.1,309 2cmdeplaque

s

p

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o: s est la diffrence des tassements verticaux (s = moyenne des 3 lectures releves aux trois comparateurs aprs stabilisation, exprime en mm, la deuxime dcimale prs) releve au premier cycle de chargement et relative aux paliers de pression: a) 0,15 MN/m et 0,05 MN/m pour un sol et pour un remblai b) 0,25 MN/m et 0,15 MN/m pour une sous-fondation c) 0,35 MN/m et 0,25 MN/m pour une fondation Le coefficient de compressibilit M1 sexprime en MN/m 0,01 MN/m prs. 5.2. Coefficient de compressibilit M2 (2me cycle de chargement). Le coefficient de compressibilit M2 relatif lventuel deuxime cycle de chargement se calcule suivant les formules et avec les paliers donns ci-dessus ( 5.1), s relatifs au deuxime cycle de chargement.

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coupes AA

vues en plan

coupe AA

vue en plan

Schma des plaques de chargement

Plaque de 200cm

Plaque de 750cm

A A

A A A A

cotes en mm.

30 0,1

159,6 0,1

250,1

40,1 159,8 0,1

309,1 0,1

250,1

Fig. 50.01/1

200cm2

750 cm2

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4D

4D

4D

3D 3D

camion de lestage

appuis du bti de rfrence

surface libre de toute surcharge

plaque de chargement(de diamtre D)

bti de rfrence

zone des prlvements

Vue en plan

Situation d'un essai de chargement la plaque

Fig. 50.01/2

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0

1

2

3

4

5

0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 60 , 0 2

D

1

2

Fig. 50.01/3

Tassements en mm.

1 ; premier cycle de chargement

D ; dchargement

2 ; deuxime cycle de chargement

Pression de contact p en MN/m2

DIAGRAMME DE CHARGEMENT - CAS D'UN REMBLAI

p

s

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0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0

Droites MN/m / mm M10A

0B

0C

0D

0,069

0,107

0,219

0,689

11

17

35

110

ESSAI A LA PLAQUE - 200cm

A B

C

D

Fig. 50.01/4a

Pression en MN/m2

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0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0

A B C

D

Droites MN/m2 /mm M1

0A 0B 0C 0D

0,036 0,055 0,113 0,356

11 17 35 110

ESSAI A LA PLAQUE - 750cm

-

Fig. 50.01.4b

Pression en MN/m2 Charge en MN/m2 Pression en MN/m2 Pression en MN/m2

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50.03. ESSAI DE PENETRATION DYNAMIQUE D'UN SOL A L'AIDE DE LA SONDE DE BATTAGE - TYPE CRR (version 12/2015)

Rfrences de base: "Estimation rapide de la portance des sols laide dune sonde de battage lgre type

CRR", CRR, Bruxelles, 1978. NBN EN ISO 22476-2: Reconnaissance et essais gotechniques : essais en place.

Partie 2, essai de pntration dynamique (ISO 22476-2:2005) 1. BUT DE LESSAI La sonde de battage lgre permet une estimation qualitative de la portance ou de la compacit de sols fins ne contenant pas de pierres (allant de largile maigre au sol sableux fin). 2. PRINCIPE DE LA METHODE L'essai est effectu conformment lessai au pntromtre dynamique lger (DPL) dcrit dans la norme NBN EN ISO 22476-2, lexception de la forme et des dimensions de la pointe de pntration qui rpondent la description du point 3 (appareillage) ci-aprs. Le principe de lessai, les quipements, le mode opratoire et le contenu des rapports dessais sont tels que dcrits dans la norme NBN EN ISO 22476-2. 3. APPAREILLAGE (Voir NBN EN ISO 22476-2) Pointe de pntration cylindrique avec caractristiques suivantes

Pointe neuve

Pointe usage (limite de dclassement)

Aire nominale de la base (A) 5 cm

Angle nominal au sommet () 60 1

Hauteur de la pointe (H) 21,8 0,1 mm 22,2 mm

Diamtre la base (D) 25,2 0,3 mm 24,0 mm

Longueur de la base (L) 25,2 1 mm ---

A

H

L

L

D

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50.06. MASSE VOLUMIQUE IN SITU PAR ANNEAU VOLUMETRIQUE (version 05/2014)

Rfrences de base: NF P94-053(1991): Sols: Reconnaissance et essais Dtermination de la masse

volumique des sols fins en laboratoire CEN/TS 17892-1(2004): Reconnaissance et essais gotechniques Essais de sol au

laboratoire partie 1 : Dtermination de la teneur en eau 1. BUT DE LESSAI Dterminer la masse volumique dun chantillon de sol Non remani prlev sur site (sol en place ou remblai ou sol-ciment fraichement

compact) ; Prpar en laboratoire selon un processus dfini. 2. TERMES ET DEFINITIONS 2.1 Echantillon de laboratoire Echantillon destin aux essais en laboratoire 2.2 Sous-chantillon Echantillon obtenu par rduction dun chantillon de laboratoire 2.3 Prise dessai Echantillon utilis dans sa totalit pour un seul essai. 2.4 Masse constante Masse obtenue aprs schage, lissue de peses successives spares dau moins 1 h dintervalle, lorsque la dernire pese ne diffre pas de plus de 0.1 % de la prcdente. NOTE: Souvent la masse constante peut tre atteinte aprs schage de la prise dessai dans une tuve rgle (110 5)C pendant une priode dtermine lavance. Les laboratoires dessais peuvent dterminer le temps ncessaire pour atteindre la masse constante suivant le type et la taille de lchantillon et en fonction de la capacit de schage de ltuve utilise.

2.5 Masse volumique dun sol Rapport de la masse m du sol au volume V quil occupe (y compris les fluides)

=

2.6 Masse volumique sche dun sol Fonction de la masse volumique et de la teneur en eau w du sol

d = .

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3. PRINCIPE DE LA MTHODE La masse volumique dun sol est dtermine par pese dun chantillon de volume connu prlev au moyen danneau volumtrique. La masse volumique sche peut tre calcule partir de la masse volumique apparente et de la teneur en eau. Limites de la mthode: Cette mthode ne convient pas pour des sols graveleux ou pierreux ou des

empierrements, ni pour des sols stabilises au ciment ou a la chaux ayant fait prise. Cette mthode ne convient pas pour les sols a leur compacit critique. 4. APPAREILLAGE ET PRODUITS

4.1 Equipements pour la mthode de la trousse coupante (anneau volumtrique) Conformes au 5.1 et contrls selon le 9 de la norme NF P94-053

4.2 Equipements pour la dtermination de la teneur en eau

Conformes la norme CEN/TS17892-1. 5. MODE OPRATOIRE

5.1. Echantillonnage Lessai peut tre ralis: Sur un chantillon non remani prlev par enfoncement dun carottier conformment

au 6 de la norme NBN EN ISO 22475-1; Sur un bloc de sol prlev conformment la norme NBN EN ISO 22475-1; Sur un chantillon prpar par compactage en laboratoire selon une mthodologie

normalise; Directement sur le sol in situ (en place). Les dimensions de lchantillon de dpart doivent permettre deffectuer la prparation de la prise dessai ultrieure dans le respect des conditions de la norme NF P94-053. La manutention, le transport et le stockage des chantillons se feront dans le respect des exigences du 11 de la NBN EN ISO 22475-1. Une attention particulire sera porte sur la prservation du caractre non remani de ceux-ci.

5.2. Prparation de la prise dessai

La prise dessai est prpare conformment au 6.1.1 de la norme NF P94-053.

5.3. Dtermination de la masse volumique du sol

La masse volumique du sol est dtermine conformment au 6.1.2 de la norme NF P94-053.

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5.4. Dtermination de la masse volumique sche du sol

Si la masse volumique sche du sol est recherche, la teneur en eau de la prise dessai est dtermine conformment la norme CEN/TS17892-1. La masse volumique sche du sol est ensuite obtenue par calcul par la formule dfinie au point 2.6 ci-avant.

5.5. Dtermination dautres caractristiques

La prise dessai ainsi constitue peut servir la dtermination dautres caractristiques, comme la compressibilit ou la permabilit loedomtre par exemples. 6. CALCUL ET EXPRESSION DES RESULTATS 6.1. Masse volumique du sol .

La masse volumique du sol se calcule par la formule:

= O m est la masse de la prise dessai (en g) V est le volume de lanneau volumtrique (en cm). Elle sexprime en g/cm (ou kg/m), arrondie 2 dcimales.

6.2. Masse volumique sche du sol d

La masse volumique sche du sol se calcule par la formule

d = .

O est la masse volumique du sol (en g/cm ou en kg/m) w est la teneur en eau du sol (en %) Elle sexprime en g/cm (ou kg/m), arrondie 2 dcimales. 7. RAPPORT DESSAI Les informations dfinies au 8 de la norme NF P94-053 doivent tre consignes dans le rapport dessai:

BIBLIOGRAPHIE NF P94-053 1991 Sols: Reconnaissance et essais Dtermination de la

masse volumique des sols fins en laboratoire

NBN EN 1997-2 2007 Eurocode 7 Calcul gotechnique Partie 2: Reconnaissance des terrains et des sols

NBN EN ISO 22475-1 2007 Reconnaissance et essais gotechniques Mthodes de prlvement et mesurages pizomtriques Partie 1: Principes techniques des travaux

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50.06. TAUX DE COMPACTAGE (version 04/2013) rfrences de base: NF P94-093: Sols: reconnaissance et essais: dtermination des rfrences de

compactage d'un matriau: essai Proctor normal. Essai Proctor modifi. CME 50.06: Masse volumique in situ par anneau volumtrique CME 52.03: Masse volumique in situ d'une fondation en matriaux non encore lis

mais compacts (mthode de la bouteille sable)

1. BUT DE LESSAI Comparer le rsultat dun compactage in situ au compactage conventionnel ralis en laboratoire sur le mme matriau. 2. PRINCIPE DE LA METHODE On dtermine sur le matriau la valeur maximum de sa masse volumique sche obtenue par compactage conventionnel en laboratoire diffrentes teneurs en eau. La procdure de compactage pour la dtermination de loptimum Proctor normal ou modifi est dcrite dans la NF P94-093. On obtient la valeur de la masse volumique sche du mme matriau mis en place in situ par une des mthodes de la dtermination de la masse volumique sche in situ: mthode de lanneau volumtrique (CME 50.06), mthode de la bouteille sable (CME 52.03), ou mthode quivalente. On dtermine le taux de compactage comme tant le rapport de la masse volumique in situ celle obtenue par le compactage conventionnel en laboratoire. 3. EXPRESSION DU RESULTAT Soit MVSin situ la masse volumique de matriau compact in situ, exprime en kg/m. Soit MVSOPN ou MVSOPM la masse volumique correspondant loptimum proctor normal ou loptimum proctor modifi, obtenue en laboratoire et exprime en kg/m. Le taux de compactage est donn par lexpression:

( )100.(%)

MouNOP

situin

MVS

MVScompactageTaux =

4. RAPPORT DESSAI Le rapport dessai mentionne: la mthode de dtermination de la masse volumique in situ et la valeur du MVSin situ

exprime en kg/m; la mthode de compactage conventionnel en laboratoire et la valeur du MVSOPN ou

MVSOPM exprim en kg/m; le taux de compactage exprim en %; la proportion d'lments suprieure 20 mm.

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50.07. MODULE DE DEFORMATION A LA PLAQUE DE DIAMETRE DE 60 CM

Rfrence de base : MODE OPERATOIRE DU L.C.P.C. "ESSAI A LA PLAQUE" - DUNOD PARIS 1973. 1. DEFINITION ET BUT DE LESSAI Lessai consiste mesurer, laide dun appareillage dfini au point 3, le dplacement vertical du point de la surface du sol situ laplomb du centre de gravit dune plaque rigide charge. Ce dplacement est appel dflexion (W). Les caractristiques de la plaque (forme, dimensions, rigidit) ainsi que les valeurs des charges qui lui sont appliques, sont indiques aux points 3 et 4. Cet essai est destin la mesure de la dformation des plates-formes de terrassement constitues par des matriaux dont les plus gros lments ne dpassent pas 200 mm. 2. PRINCIPE DE LESSAI En chaque point choisi de la plate-forme contrler : on mesure les dflexions du point considr au cours de deux cycles de chargement et

partir dune position initiale de rfrence dfinie au point 4. on calcule, connaissant les charges transmises par la plaque et les dflexions

correspondantes, les modules et le coefficient dfinis au point 5. 3. APPAREILLAGE 3.1 Appareillage spcifique.

Dispositif de mise en charge de la plaque

Ce dispositif (figure 50.08/1a,b) comprend: un massif de raction, constitu par un vhicule "lestable" permettant un chargement

de 7 000 daN ( 7 tonnes) sur la plaque. Les points dappui de ce massif sur le sol doivent se situer une distance suprieure 2 mtres du point o se fait la mesure;

un dispositif de mise en charge hydraulique constitu par un groupe "moto-pompe" actionnant un vrin. Ce dispositif doit permettre de raliser les cycles de chargement tels quils sont dfinis au point 4;

une plaque de 600 mm de diamtre. Les dimensions, forme et matire de cette plaque doivent tre conformes celles indiques par la figure 50.08/2. Une liaison rotule doit tre prvue entre la plaque et la tige de commande du vrin.

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ENSEMBLE DE L'APPAREILLAGE

Fig. 50.08/1a

PLAQUE EN POSITION D'ESSAI

Fig. 50.08/1b

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Dispositifs de mesure La connaissance de la courbe charges-dflexions apportant un complment dindications souvent indispensable linterprtation des rsultats numriques, le dispositif de mesure doit permettre lenregistrement de cette courbe. Dispositif de mesure des dflexions (figure 50.08/3a) Il est constitu dune poutre Benkelman quipe dun capteur de dplacement (type comparateur potentiomtrique) de 10 mm de course. Ce capteur est reli un enregistreur XY de type courant et commande le dplacement du stylet de lenregistreur en fonction de la dflexion du sol. Un tel capteur permet galement un contrle visuel de la dflexion en lisant directement sur le cadran gradu en 1/100 mm lindicateur donne par laiguille. Lextrmit du flau de la poutre Benkelman prend appui sur une pige coulissant lintrieur de la plaque (figure 50.08/3b). Un guidage prcis de la pige dans la plaque doit tre assur. Dispositif de mesure des charges : Il comporte, dune part, un peson jauges 0 10 000 daN reli lenregistreur XY qui commande le dplacement du stylet en fonction de la charge applique et, dautre part, un manomtre intercal dans le circuit hydraulique (ou ventuellement un anneau dynamomtrique sur la tige du vrin) qui permet un contrle visuel de la charge applique sur la plaque afin de respecter, en particulier, les vitesses de monte en charge dfinies au chapitre 4. 3.2. Appareillage dusage courant. Vhicule couvert auto-moteur, charge utile 800 kg; Rgle en acier, mtre et dcamtre ruban; Chronomtre; Tunnel en tle daluminium destin la protection de la poutre Benkelman (soleil,

pluie ou vent); Craie, pinceaux et peinture; Rcipients de sable et de pltre, bidon deau; Pelle, pioche, truelle, spatule, brosse poils doux; Botes hermtiques pour prlvement dchantillons. 4. MODE OPERATOIRE 4.1. Prparation de lessai. Lemplacement du point de mesure tant choisi, il convient doprer comme indiqu ci-aprs: laide dune rgle en acier, dbarrasser lemplacement de la plaque de tout le

matriau foisonn ; terminer avec une brosse douce; rgulariser la surface ainsi apprte en y rpandant une couche aussi mince que

possible dun sable propre 0/1 mm lgrement humide; excuter au centre de la couche dinterposition, laide dune spatule, une petite

cuvette circulaire de 2 cm de rayon, dont le rle est de permettre que la pige de mesure repose bien sur le sol et non sur la couche dinterposition.

Si lon craint que le matriau flue sous la pige lors de lapplication de la charge, provoquant ainsi une fausse lecture de la dflexion, on rigidifie la surface de la cuvette

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en y dposant, la spatule, une mince couche de pltre. On doit attendre la prise de celui-ci avant de poursuivre lessai (5min). Cette prcaution peut tre galement envisage pour les matriaux comportant une faible proportion dlments 0/5 mm. Dans ce cas, la pige pourrait en effet, durant la charge, glisser de llment sur lequel elle repose et tomber dans un vide: parfaire ensuite la mise en place de la plaque sur le sol, en lui faisant subir deux ou

trois rotations alternatives de 30 environ; aprs la mise en place de la plaque, installer la poutre Benkelman, en sassurant que

ses points dappui sur le sol sont situs une distance au moins gale 2,5 m de ceux du massif de raction. Installer, si ncessaire, le tunnel de protection de la poutre Benkelman;

placer ensuite le peson lectronique entre la face dappui du vrin et la plaque; raliser les branchements lectriques entre le capteur, le peson lectronique et

lenregistreur XY; terminer la mise en place de la plaque en lui appliquant, durant une dizaine de

secondes, une charge de 850 daN correspondant une pression moyenne sous la plaque de 0,3 bar. Relcher cette charge et amener le stylet de lenregistreur XY au point 0 du systme de coordonnes;

positionner la feuille dessai sur la table de lenregistreur. On se trouve alors dans les conditions de la position initiale de rfrence. 4.2. Excution de lessai. Les dispositions relatives la position initiale de rfrence tant tablies : un premier oprateur met en action le dispositif de chargement de la plaque, de faon

obtenir les cycles de chargement et dchargement dfinis ci-aprs; un deuxime oprateur sassure du bon droulement de lenregistrement de la courbe

charges-dformations. Lessai est alors conduit de la manire suivante: Premier cycle de chargement Charger la plaque la vitesse de 80 daN/s environ jusqu obtenir une pression moyenne sous la plaque de 2,5 bars, ce qui correspond une charge totale de 7 065 daN. Lorsque cette pression est atteinte, attendre la stabilisation de la dflexion. On considre que la stabilisation est atteinte lorsque les variations de la dflexion sont infrieures 0,02 mm/min. Supprimer alors la charge sous la plaque en (2 3) secondes environ. Second cycle de chargement De la mme manire que pour le premier cycle, charger la plaque la vitesse de 80 daN/s jusqu obtenir une pression moyenne sous la plaque de 2 bars, ce qui correspond une charge totale de 5 650 daN. Lorsque la stabilisation de la dflexion est atteinte, lessai proprement dit est termin : procder aux manuvres de dchargement, relevage de la plaque, rangement du matriel et passer au point de mesure suivant. Mesurer alors sur la feuille dessai (exemple: figure 50.08/4) les valeurs des dflexions obtenues aprs stabilisation, soit:

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W1 mm, dflexion la suite du premier chargement ; W2 mm, dflexion la suite du second chargement.

Prcautions prendre

Durant lattente de la stabilisation, maintenir la charge sous la plaque aussi constante que possible : loprateur charg de raliser les cycles de chargement doit noter la fin de chaque

cycle, les valeurs de la charge applique et de la dflexion correspondante indiques par le manomtre ou lanneau dynamomtrique et le comparateur potentiomtrique; cette prcaution permet de contrler le bon fonctionnement de la chane de mesure;

si, par incident de manuvre, la valeur de la charge applique pour lun ou lautre des deux cycles de chargement est lgrement suprieure celle indique prcdemment, conserver cette valeur mais la valeur du module correspondant doit tre recalcule daprs la formule gnrale indique au point 5;

noter galement sur la feuille dessai tout dtail ou incident pouvant influencer les rsultats numriques ou graphiques, tels que : averse durant lessai, passage dun engin lourd proximit du point dessai, vent, soleil, etc. En particulier, noter le temps de la stabilisation de la dflexion si celui-ci est suprieur deux minutes;

la fin de lessai, il est conseill dans le cas des sols sensibles leau de prlever environ 1 500 g de matriau au point dessai, afin de dterminer sa teneur en eau et ventuellement les limites dAtterberg, en vue de linterprtation des rsultats numriques.

REMARQUE : Si pour une raison quelconque, on ne dispose pas de lenregistreur XY, le trac point par point de la courbe charges-dformations peut quand mme tre ralis. Dans ce cas, le premier oprateur indique la charge (tous les 1 000 daN par exemple) et le second lit sur le comparateur potentiomtrique la dflexion correspondante. 5. EXPRESSION DES RESULTATS A partir des rsultats mesurs sur la feuille dessai, on calcule les modules de dformation relatifs chacun des deux cycles de chargement daprs la formule gnrale donnant la dflexion totale la surface dun massif indfini, homogne et lastique soumis une charge sur une plaque circulaire rigide:

( )21.5,1 =vE

aQW

o: W : dflexion du massif au centre de la plaque, en mm, Ev : module de dformation la plaque, Q : pression moyenne sous la plaque, en bars, a : rayon de la plaque, en mm, : coefficient de Poisson considr gal 0,25. Compte tenu des valeurs de la pression moyenne retenues, du diamtre de la plaque et en assimilant lexpression (1 2) 1, les modules de dformation au premier et au second chargement se calculent daprs les formules ci-aprs:

CME 50 p. 21/28

2v2

1v1 W

900Eet

W1125

E ==

On calcule ensuite le rapport v1

v2

E

EK = 0,01 prs.

6. RAPPORT DESSAI Le rapport dessai mentionne entre autres : lemplacement de lessai; la nature de la surface dessai; le remaniement et ou la stabilisation ventuelle de la surface dessai ou de lendroit de

mesure de la dflexion; les courbes de chargement; les valeurs de modules de dformation et le rapport de ces modules; toute autre disposition prise par rapport au mode opratoire ou lquipement. 7. COMMENTAIRES ET ANNEXE Chaque paragraphe de ce point se rfre au paragraphe portant le mme numro dans les points prcdents. 50.08 1. Dfinition et but de lessai La mesure de la dformabilit dun massif de sol est un lment important pour apprcier les possibilits de mise en uvre et de compactage des couches suprieures. Cette dformabilit doit tre compatible avec les dformations que peut supporter le matriau que lon dsire mettre en uvre au-dessus sans que celui-ci risque de se dcompacter par cisaillement. En consquence, le contrle de la dformabilit dune plate-forme de terrassement est recommand chaque fois que lon est amen mettre en uvre un matriau peu dformable sur un matriau qui peut ltre beaucoup plus: cest le cas notamment lors de la ralisation dune couche de forme ou dune couche de fondation. 50.08 - 3.1. Appareillage spcifique La construction dun appareillage permettant de satisfaire les conditions requises par lessai peut tre entreprise en sinspirant des principes ci-aprs. Pour tous renseignements complmentaires sadresser au Laboratoire Central des Ponts et Chausses, Paris. Dispositif de mise en charge de la plaque Le massif de raction peut tre constitu par un camion de chantier (2 essieux moteurs) dun type courant pouvant supporter une charge totale utile de 15 20 tonnes. Ce vhicule doit tre lest de faon disposer dune raction dau moins 8 tonnes une distance suprieure 2 mtres des essieux arrire. Pour ce faire, il peut tre ncessaire de prvoir un bridage de la suspension arrire et de soutenir lavant du vhicule au moyen de crics ou de vrins, par exemple. Le dispositif de mise en charge de la plaque peut tre ralis en sinspirant du schma hydraulique reprsent la figure 50.08/5. Dispositif de mesure Le dflectomtre Benkelman est commercialis ; son adaptation pour les essais la plaque ncessite toutefois la ralisation dun bec spcial schmatis la figure 50.08/3a.

CME 50 p. 22/28

Les lments de la chane lectronique de mesure : peson jauge, comparateur potentiomtrique, enregistreur XY sont des instruments largement commercialiss. La source lectrique ncessaire la mise en uvre de la chane lectronique de mesure peut tre tout simplement constitue par la batterie du camion ou par un petit groupe lectrogne auxiliaire de 0,5 kVA. Le cadran du manomtre de contrle ou du comparateur de lanneau dynamomtrique peut tre avantageusement gradu directement en force applique sur la plaque et comporter des repres pour contrler la vitesse de mise en charge de la plaque. 50.08 - 4. Excution de lessai Lessai dcrit dans ce mode opratoire permet de raliser, avec deux agents, de 20 30 mesures par jour.

90

120

250

15

30

145

190

600

90

20

45

26 H7

12 nervures 30 - Ep .10 -

3

3

Cette partie est iden-tiquement dimensionneSur toutes les plaques

D

D

A ACoupe A-A Vue en plan

10

5

PLAQUE DE 600 mm DE DIAMETRE Fig. 50.08/2

CME 50 p. 23/28

50

10

41

51

12 h7

Tige du vrin

Face d'appui du vrin

Peson lectronique

Plaque 600

Extrmit du flau dela poutre BENKELMAN

Ensemble pige de mesureet douille de guidage

Pige de mesure

Douille billes

26 H79.6

DISPOSITIF DE MESURE DES DEFLECTIONS

Fig. 50.08/3a PIGE DE MESURE EN ACIER INOX

Fig. 50.08/3b

CME 50 p. 24/28

50.08 - 4.2 Exemple de feuille d'essai type

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 1 2 3Dflexions en mm

Pre

ssio

n m

oye n

ne s

ous

la p

laqu

e en

bar

s

W

W

(1) Eventuellement

4m

P.k.n7 Profil n112Essai ralis : 10m en aval du

profil 112

Dossier

Chantier

Date

Oprateurs

:

:

:

:

Nature du matriau:

Teneur en eau sous la plaque (1):

Teneur en eau O.P.N. (1):

Limites d'Atterberg (1): W = lp =

Valeurs recommandes: Ev >

Ev >K