Compaction du sol - Processus, nécessité et théorie de la compaction
Le compactage du sol est un processus important, car il aide à obtenir certaines propriétés physiques nécessaires à son bon comportement sous chargement: par exemple, le compactage correct d'un barrage en terre ou d'un talus de route réduit les risques de tassement, augmente la résistance au cisaillement du sol. sol en raison de sa densité accrue et réduit la perméabilité du sol.
En 1933, le scientifique RR Proctor a montré qu'il existait une relation directe entre la teneur en eau du sol et la densité sèche du sol à compacter. Il a également montré qu’à une teneur en eau particulière appelée «teneur en eau optimale; le sol a atteint sa densité maximale avec une quantité spécifique d'énergie de compactage.
Les caractéristiques de compactage sont d’abord déterminées en laboratoire par divers tests de compactage. Ces tests sont basés sur l’une des méthodes ou types de compactage suivants: impact ou dynamique, pétrissage, statique et vibration. En laboratoire, pour déterminer la relation entre la densité de l’eau et le sol, les tests de compactage habituellement utilisés sont les suivants: tests standard et modifié, test de compactage miniature de Harvard, test de Abbot Compaction et tests de Jodhpur - mini compactor.
Compactage (définition):
La compaction est le processus par lequel les particules de sol sont plus étroitement liées par un chargement dynamique, tel que le roulement, le bourrage ou les vibrations, grâce à la réduction des vides d'air avec peu ou pas de modification de la teneur en eau du sol. En d’autres termes, le compactage consiste à utiliser un équipement pour comprimer le sol en un volume plus petit, augmentant ainsi sa densité sèche et améliorant ses propriétés techniques. Le compactage est obtenu par réduction du volume d'air, le solide et l'eau étant pratiquement incompressibles, comme le montre la figure 8.1.
Nécessité du compactage:
La compaction des sols est l'une des parties les plus importantes des travaux de terrassement pour l'ingénierie des sols.
Le compactage est requis pour les raisons suivantes:
(i) Le compactage améliore les propriétés techniques telles que la résistance au cisaillement, la densité, la perméabilité, etc. du remplissage.
(ii) Cela réduit le risque de règlement excessif.
(iii) Cela réduit les risques de problèmes de stabilité de la pente tels que les glissements de terrain.
(iv) Il réduit la quantité d'eau qui peut être retenue dans le sol en diminuant le taux de vide et contribue ainsi au maintien de la résistance requise.
(v) Il augmente la résistance à l'érosion, ce qui aide à maintenir la surface du sol dans un état utilisable.
Théorie du compactage:
La compaction du sol est mesurée en termes de densité sèche obtenue. La densité sèche est le poids de sol solide par unité de volume total de la masse de sol. Proctor a montré que le compactage dépend (i) de la teneur en humidité (ii) du type de sol et (iii) de l'effort de compactage. Il avait suggéré une méthode de laboratoire d’étude du compactage dans laquelle un échantillon de sol est compacté dans un moule cylindrique de 1 000 cm3 en utilisant un effort d’effort standard. Le sol dans le moule est pesé et sa teneur en eau est mesurée.
La densité sèche est calculée en utilisant l'expression suivante:
Yd = Y / 1 + m
où m est la teneur en eau
La masse volumique apparente y est obtenue en prenant le rapport masse de sol humide au volume de sol. La densité sèche est exprimée en g / cm 3 ou en kg / m 3 ou en tonne / m 3 .
Test de compactage en laboratoire:
Un essai de compactage en laboratoire a pour but d'établir une relation entre la densité sèche et la teneur en humidité d'un sol dans des conditions contrôlées. RR Proctor (1933) a été le premier à mettre au point une méthode d’évaluation du remplissage compacté qui est devenue depuis une norme universelle et le test est connu sous le nom de test standard Proctor. Le test standard de surveillant est également appelé test de compactage à la lumière selon BIS. L’AASHO a mis au point un test modifié pour obtenir un niveau de compaction plus élevé. Il est connu sous le nom de test modifié. La même chose est également appelée test de compactage intensif selon BIS.
Test standard de Proctor (ou test de compactage léger):
L'appareil est constitué d'un moule métallique cylindrique de diamètre interne 100 mm, hauteur 127, 3 mm et volume 1000 cm3. Le pilon utilisé pour cet essai est une masse de 2, 6 kg, une chute libre de 310 mm et un diamètre de face de 50 mm. Le moule est équipé d'une plaque de base détachable et d'un collet de 60 mm de hauteur. L'appareil est illustré à la figure 8.2.
Environ 4 kg de sol séché à l'air et traversant un tamis de 4, 75 mm d'épaisseur sont soigneusement mélangés à une petite quantité d'eau. L'échantillon humide est recouvert d'un chiffon et laissé pendant un temps de mûrissement approprié pour permettre une bonne absorption de l'eau.
Le moule vide est fixé à la plaque de base et pesé. Le collier est ensuite attaché au moule en haut. Le sol humide et mûri est placé dans le moule et compacté en donnant 25 coups de pilon uniformément répartis sur la surface. Le sol est compacté en trois couches. Le volume de terre pris dans chaque couche est tel que sa hauteur compactée est d'environ un tiers de la hauteur totale du moule. Avant de placer la deuxième couche, le haut de la première couche compactée est rayé pour un collage correct des deux couches.
Les deuxième et troisième couches sont également compactées en donnant 25 coups de pilon. Le collier est ensuite retiré et l'excès de terre est coupé pour niveler avec le haut du moule. Le moule avec le sol compacté est ensuite pesé pour obtenir la masse du sol compacté. Un échantillon représentatif est prélevé au centre du sol compacté pour un test de teneur en humidité.
La terre est ensuite retirée du moule et mélangée à l'échantillon d'origine. Environ 2% d'eau en plus sont ajoutés à l'échantillon et le test est répété. La procédure est poursuivie jusqu'à ce que la masse de sol compacté commence à diminuer.
La densité apparente et la densité sèche pour l’essai sont calculées à partir des valeurs connues de masse de sol, volume de sol, c’est-à-dire égales au volume de moisissure et à la teneur en humidité de chaque essai.
g = masse de sol / volume de sol = M / 1000 g / cc
Masse volumique sèche du sol, Y d = Y / 1 + m g / cc
où M = Masse du sol en grammes
m = teneur en eau ou teneur en humidité
Volume de sol = volume de moisissure
= 1000 cc
Un graphique est tracé entre% teneur en eau et densité sèche. La courbe obtenue est appelée courbe de compactage, comme indiqué à la figure 8.3. Le graphique montre clairement que la densité sèche du sol augmente à mesure que la teneur en eau augmente jusqu'à atteindre la densité maximale. La teneur en eau correspondant à la densité sèche maximale est appelée teneur en humidité optimale (OMC).
Test de Proctor modifié ou test de compactage intensif:
Le test du surveillant modifié a été développé et normalisé par AASHO pour représenter un compactage plus important requis pour les transports plus lourds. Ce test est adapté par BIS et est connu sous le nom de test de compactage intensif. Dans le test modifié de Proctor, le moule utilisé est le même que pour le test standard de Proctor ayant un volume de 1000 cm3.
Un pilon plus lourd est utilisé pesant 4, 9 kg avec une chute de 450 mm. La procédure de test est similaire à celle du test standard de surveillant. La seule différence est que le sol est compacté en 5 couches au lieu de 3 couches, chaque couche recevant 25 coups de pilon uniformément répartis sur la surface. Le calcul de la densité sèche et de la densité sèche maximale est similaire à celui du test standard Proctor. La figure 8.4 montre la courbe d’essai modifiée du surveillant.
Une courbe entre la teneur en eau et la densité sèche est dessinée. Dans cet essai, la courbe de densité sèche de la teneur en eau se situe au-dessus de la courbe de densité sèche standard de l’essai Proctor se situe au-dessus de la courbe d’essai standard de Proctor et a son pic situé relativement à gauche. Ainsi, pour un même sol, une compaction plus lourde a pour effet d’augmenter la densité sèche maximale et de diminuer la teneur en eau optimale. Le comp-actif transmis par le modifié. Le marteau d’essai AASHO représente environ 4, 5 fois l’énergie transmise par le marteau de Proctor.
Test Proctor standard avec moule plus grand :
Le test Standard Proctor dans un moule de plus grande capacité est réalisé pour des sols dont le pourcentage retenu sur un tamis IS de 4, 75 mm est supérieur à 20. Un moule de capacité 2250 CC, de diamètre interne 150 mm et de hauteur 127, 3 mm est utilisé pour ces sols. Environ 6 kg d'échantillon de sol sont prélevés pour un moule de 2250 cm3. Rammer utilisé est similaire à celui du test standard de Proctor. La procédure de test est identique à celle du test standard Proctor, à la différence que chaque couche est compactée avec 56 coups au lieu de 25 coups.
Définitions importantes:
Densité sèche maximale:
La densité sèche du sol correspondant au compactage maximal est appelée densité maximale sèche. Il est noté (Yd) max - la densité sèche maximale de l'argile est supérieure à celle du sable. Pour obtenir un compactage maximal dans le sable, il doit être compacté soit à l'état sec, soit à l'état saturé.
Teneur optimale en humidité (OMC):
La teneur en eau ou teneur en humidité à laquelle la densité sèche est maximale pour un effort de compactage donné est appelée teneur en humidité optimale. La densité sèche maximale est atteinte avec une teneur en humidité optimale plus élevée pour les sols à grains fins que pour un sol sans cohésion.
Ligne zéro air vide:
Si tout l'air du sol pouvait être expulsé par compactage, le sol deviendrait complètement saturé ou le sol serait dans un état de vide d'air nul. En pratique, il est impossible d’atteindre la saturation complète par compactage. La ligne indiquant la relation entre la densité sèche et la teneur en eau à saturation est appelée ligne de vide dans l’air ou ligne de saturation théorique. La ligne de vide d'air est illustrée à la figure 8.5.
Facteurs influant sur le compactage:
Les différents facteurs qui affectent la densité compactée sont les suivants:
(i) teneur en humidité
ii) Effort de compaction
(iii) Type de sol
iv) Méthode de compactage
(v) Ajout de mélange.
(i) teneur en humidité:
La teneur en humidité du sol a l'effet le plus important sur la densité compactée, parmi tous les facteurs affectant le compactage. Au fur et à mesure que la teneur en humidité augmente, la densité sèche augmente jusqu'à atteindre; une valeur maximale est atteinte comme indiqué à la figure 8.6. Après une nouvelle augmentation de la teneur en eau, la densité sèche du sol diminue. Cela s'explique comme suit: à faible teneur en humidité, la résistance au cisaillement est grande; Le sol a tendance à être raide et difficile à compacter. Lorsque la teneur en humidité augmente, l’eau lubrifie les particules du sol et le rend plus facile à travailler.
Il en résulte un taux de vide plus faible et une densité sèche plus élevée. Après avoir atteint la densité sèche maximale avec une teneur en humidité particulière, si la teneur en humidité est encore augmentée, l'eau a tendance à maintenir les particules du sol séparées les unes des autres sans provoquer une diminution appréciable des vides d'air. Cela se traduit par une faible densité sèche.
(ii) Effort de compaction (quantité de compactage):
La quantité de compactage affecte grandement la densité sèche maximale et la teneur en humidité optimale (MOC). L'augmentation de l'effort compaction tend à augmenter la densité sèche maximale, mais diminue la MOC, comme indiqué dans la figure 8.7. Il ressort clairement du graphique que la densité sèche maximale d'un sol n'est qu'un maximum pour des efforts de compaction spécifiques.
La ligne tracée à travers les sommets de différentes courbes de compactage pour différents efforts de compactage pour le même sol est appelée «ligne des optimums».
(iii) Types de sol:
Pour un effort de compactage spécifique, différents sols atteignent différentes densités sèches maximales selon les différentes MCO. Des densités plus élevées à des teneurs en humidité optimales inférieures sont obtenues dans des sols à grains grossiers bien classés. Les sols à grains fins ont une teneur en eau optimale beaucoup plus élevée et des densités sèches maximales plus faibles, car ils nécessitent plus d'eau pour la lubrification en raison de la plus grande surface spécifique. La figure 8.6 montre la forme générale de la teneur en eau et la courbe de densité sèche pour un sol cohérent et sans cohésion.
iv) Méthode de compactage:
La méthode de compactage utilisée influe non seulement sur la facilité avec laquelle un sol donné est compacté, mais également sur les propriétés du matériau compacté dans le sol par son influence sur la structure du sol compacté. Pour un effort de compactage spécifique, la densité sèche d'un sol sera différente si la méthode de compactage utilisée est différente.
(v) Ajout d'adjuvants:
Différents mélanges, tels que cendres volantes, chaux, Kankar, etc., sont ajoutés pour améliorer les propriétés de compactage du sol. La densité sèche maximale obtenue dépend de la quantité et du type d'adjuvant ajouté au sol. L'adjonction d'électrolytes augmente la densité sèche maximale de 5 à 10% et diminue la MOC. Le chlorure de calcium, utilisé pour améliorer les routes de gravier par temps sec, augmente la densité sèche de 12%.
Méthode de compactage sur le terrain:
Une méthode de compactage appropriée est sélectionnée sur le terrain pour atteindre la densité sèche maximale.
La méthode de compactage comprend les étapes suivantes:
(i) Sélection du sol d'emprunt.
(ii) Charger le sol depuis la fosse, le transporter et le déposer sur le site (les bulldozers et les chargeuses sur pneus peuvent transporter les sols sur de courtes distances. Les racleurs sont très efficaces pour les distances modérées. Les camions à benne basculante peuvent être utilisés pour transporter des débris, en particulier lorsque le sol est excavé par des chargeurs).
(iii) Étaler le sol déversé en couches minces d'une épaisseur normalement de 200 mm.
(iv) Changer la teneur en eau du sol, soit en séchant, soit en ajoutant de l'eau si elle est au dessus ou en dessous de la MCO, respectivement.
(v) Sélection du matériel de compactage approprié et compactage. La couche suivante est placée après compactage de la première couche. Le sol est compacté soit par roulement, soit par battage, soit par vibration. Le nombre de passes nécessaires à un équipement de compactage pour obtenir une densité spécifique est déterminé en déterminant la densité du matériau compacté après un nombre défini de passes.
Equipement de compactage sur le terrain: Les types d’équipement suivants sont utilisés sur le terrain pour le compactage de talus, de sous-couches, de chaussées, etc.:
a) Rouleaux
b) pilonneuses
c) vibrateurs.
Les différents types de rouleaux utilisés sur le terrain pour le compactage sont les suivants:
(i) Rouleaux de pied de mouton
ii) Rouler les rouleaux de pied
(iii) Galets lisses
iv) Compacteurs à pneus pneumatiques
v) Rouleaux vibrants
i) Rouleaux de pied de mouton:
Les rouleaux de pied de mouton compactent le sol par la pression et le pétrissage. Ces rouleaux peuvent être utilisés sur une variété de sols, mais les meilleurs résultats sont obtenus dans les limons et les argiles. Il est constitué d'un tambour d'acier creux comportant un grand nombre de projections comme un pied de mouton à sa surface. Le tambour peut être rempli d'eau ou de sable humide pour augmenter le poids du rouleau.
ii) Tampons à rouleaux de pied:
Les rouleaux de pied tasseurs sont très similaires aux rouleaux de pieds de mouton, à ceci près qu'ils utilisent de grands pieds avec une pression de contact correspondante plus faible. Ils peuvent être utilisés à une vitesse plus rapide, mais ne peuvent pas compacter le sol à une grande profondeur.
iii) Galets lisses:
Ces types de rouleaux ne sont pas bien adaptés au compactage du sol car la pression de contact est beaucoup plus basse que celle des rouleaux à pied de mouton. Ces rouleaux sont utilisés pour compacter la couche de base d'agrégats et les chaussées en asphalte. Les galets lisses sont de deux types. Le type habituel a un seul tambour à l'avant et deux rouleaux de gros diamètre à l'arrière. L'autre type a deux tambours identiques, un à l'avant et à l'arrière.
vi) Compacteurs à pneus pneumatiques:
Les rouleaux à pneus pneumatiques (également appelés rouleaux à pneus en caoutchouc) compactent le sol par pression et malaxage. Ces rouleaux sont des unités lourdes reposant sur plusieurs pneus. Chaque pneu est capable de monter et de descendre indépendamment. La pression de contact est d'environ 600 KPa. Ces rouleaux peuvent compacter des couches de sol d'une épaisseur libre de 250 à 300 mm. Ces rouleaux conviennent parfaitement au compactage des sols cohésifs et des sols sans cohésion.
v) Rouleaux vibrants:
Les rouleaux vibrants sont similaires aux rouleaux à roues lisses, auxquels s'ajoute un mécanisme vibrant. Ces rouleaux compactent les sols par pression, pétrissage et vibration. Celles-ci conviennent aux sols sableux et graveleux. Les plus lourds de ces rouleaux peuvent compacter un sol ayant une épaisseur libre allant jusqu'à 1 m.
Pilonneuses:
Les pilonneuses sont utilisées pour compacter les sols dans des zones relativement petites et où les rouleaux ne peuvent pas être utilisés tels que le compactage de tranchées, etc.
Les pilonneuses utilisées dans le compactage sur le terrain sont de deux types:
(i) pilonneuses manuelles
(ii) pilonneuses mécaniques.
Les pilonneuses manuelles sont utilisées pour compacter les sols de petites surfaces. Il consiste en un bloc de fer. Environ 3 à 4 kg de poids, attaché à un manche en bois. Les coups sont donnés sur le sol à compacter en soulevant et en laissant tomber la pilonneuse. Les pilonneuses mécaniques peuvent être utilisées pour tous les types de sols, mais ce n'est pas rentable. Il convient au compactage des sols où d'autres méthodes de compactage ne peuvent pas être utilisées. Il est beaucoup plus lourd que le pilon manuel, pesant entre 30 et 150 kg. Le pilon mécanique peut être du type à combustion interne ou du type pneumatique.
Vibrateurs:
Les vibrateurs sont utilisés pour compacter les sols sableux et graveleux. Ceux-ci compactent le sol en utilisant un équipement de compactage vibratoire à vibration utilisant des poids excentriques ou un autre dispositif pour induire de fortes vibrations dans le sol. Les vibrations produites par les vibrateurs ont généralement une fréquence de 1000 à 3500 cycles par minute. Si une unité vibrante est montée sur un rouleau, on l'appelle rouleau vibrant. Des vibrateurs à plaque sont également disponibles sur le marché.
Choix d'équipement de compactage:
Le choix approprié du matériel et des méthodes de compactage dépend des éléments suivants:
i) Type de sol
ii) Taille du projet
(iii) Conditions de compactage
(iv) Taux de production requis
(v) Teneur en humidité du sol
Aucun équipement unique n'est le meilleur choix pour toutes les situations.
Le tableau 8.2 indique l'aptitude de l'équipement de compactage à différents types de sols.
Contrôle de compactage:
Pour un contrôle correct du compactage en champ, il est nécessaire de vérifier fréquemment la densité sèche et la teneur en eau du sol compacté.
Ainsi, le contrôle du compactage implique les opérations suivantes:
(i) Détermination de la densité sèche de champ
(ii) Détermination de la teneur en humidité.
Détermination de la densité de sol sec sur le terrain:
La densité sèche du sol est déterminée en déterminant d'abord la densité in situ du sol, puis en calculant la densité sèche à l'aide de l'équation.
Yd = Y / 1 + m
où Y d = densité sèche du sol
g = densité apparente ou densité interne
m = teneur en humidité ou teneur en eau.
La densité in situ est déterminée par les méthodes suivantes:
(i) Méthode de remplacement du sable
(ii) Méthode de coupage du noyau.
Méthode de remplacement du sable :
La méthode de remplacement du sable convient aux sols à grains grossiers et fins.
L'appareil comprend:
(i) cylindre de coulée de sable
ii) Cylindre d'étalonnage
(iii) Plateau en métal avec trou central
(iv) Dibber et pioche pour enlever la terre.
La figure 8.10 montre un appareil d’essai de remplacement du sable.
La procédure est complétée en deux phases:
a) Calibrage du cylindre
b) Mesure de la densité de champ
a) Calibrage du cylindre:
L'étalonnage du cylindre est effectué pour déterminer la densité apparente du sable à utiliser pour cet essai.
L'étalonnage du cylindre est complété dans les étapes suivantes:
I. Remplissez le cylindre de coulée avec du sable propre et à écoulement libre, passant à 600 microns et retenu sur un tamis de 300 microns, à environ 1 cm en dessous du sommet. Peser le cylindre de coulée avec du sable. Que ce soit w 1 .
II. Placer le cylindre de coulée au centre du cylindre de calibrage et ouvrir le volet. Le sable commencera à couler et remplira d'abord le cylindre d'étalonnage, puis le cône.
III. Le sol commencera à couler et remplira le cône. Fermez le volet lorsqu'il n'y a pas de descente de sable. Peser le cylindre de coulée. Que ce soit W 2 .
IV Remplissez le cylindre de coulée jusqu'au même niveau pour la mesure de la densité de champ.
La densité de sable peut être calculée comme suit:
Poids du sable dans le cône,
W c = - W 1 - W 3
Poids du sable dans le cylindre de calibrage + cône = W 1 - W 2
Poids du sable dans le cylindre de calibrage = W 1 - W 2 - W c
Volume du cylindre de calibrage = γ
Densité du sable, Y s = W 1 -W 2 -W c / V
b) Mesure de la densité de champ:
I. Nettoyez et nivelez le sol à l'aide d'un racloir et placez le bac métallique avec un trou sur le sol.
II. Creusez un trou d’essai dont le diamètre est égal au diamètre du trou dans le plateau et dont la profondeur est approximativement égale à la hauteur du cylindre d’étalonnage. Recueillez le sol excavé et pesez-le. Que ce soit W.
III. Retirez le plateau en métal et placez le cylindre verseur au centre du trou et ouvrez le volet. Le sable remplira le trou et le cône.
IV Fermez le volet lorsqu'il n'y a pas de descente du sable et pesez-le. Que ce soit W 4 .
La densité de sol est ensuite calculée comme indiqué ci-dessous:
Poids du sable dans le trou + cône = W 1 / W 4
Poids du sable dans le trou = W 1 - W 4 - W c
Volume de sable dans le trou = W 1 - W 4 - W c / Y s
Volume de sol excavé (V s ) = Volume de sable dans le trou = W 1 - W 4 - W c / Y s
Masse volumique apparente du sol, g = W / V s
où w est le poids du sol excavé.
La teneur en humidité du sol est déterminée et la densité sèche du sol est calculée à l'aide de l'équation.
Yd = Y / / 1 + m
où m est le couvent des sols excavés.
Cette méthode convient aux sols à grains fins. La figure 8.9 montre l’appareil d’essai de coupeur de cœur.
L'appareil comprend:
(i) Un noyau cylindrique (diamètre interne de 100 mm et hauteur de 127, 4 mm)
(ii) Chariot en acier dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de la pince coupante
(iii) pilon
(iv) Dibber et grattoir.
Procédure:
1. Mesurez le diamètre interne et la hauteur de la base pour calculer le volume.
2. Peser le cœur sans napperon. Que ce soit w.
3. Nettoyez et nivelez le sol à l'aide d'un grattoir et placez la pince coupante sur le sol.
4. Enlevez la terre autour de la lame à l'aide d'un boutoir et coupez la terre à la base.
5. Retirez la lame du sol et enlevez l'excès de terre.
6. Pesez le couteau avec de la terre. Que ce soit w 1 . La terre est retirée de la lame à l'aide d'un extracteur d'échantillons de sol.
La densité apparente est ensuite calculée comme indiqué ci-dessous:
Poids de la terre dans la coupe = w 1 - w
Masse volumique apparente du sol, γ = w 1 - w / v
où V est le volume du cutter.
7. On détermine ensuite la teneur en humidité du sol et on calcule la densité sèche en utilisant la formule
γ = γ / 1 + m
où m est la teneur en humidité du sol.
Mesure de la teneur en eau par la méthode à l'aiguille Proctor:
La méthode à l’aiguille Proctor est une méthode rapide de détermination de la teneur en humidité du sol à grains fins au champ. L’aiguille Proctor est illustrée à la figure 8.12. L'appareil est constitué d'un ensemble de pointes d'aiguilles cylindriques interchangeables (0, 25, 0, 50, 1, 0, 1, 5, 2 cm 2 ). Les points d'aiguille sont sélectionnés en fonction du type de sol. La pointe de l'aiguille est équipée d'un aiguille qui est à son tour attaché à un piston à ressort.
Procédure:
Le test à l'aiguille Proctor est complété en deux parties:
(i) Tracé d'une courbe d'étalonnage en laboratoire
(ii) Détermination de la résistance à la pénétration du sol sur le terrain.
Tracé de la courbe d'étalonnage:
1. Compacter le sol à un taux d'humidité donné dans le moule Proctor standard du laboratoire
2. Insérez une aiguille de surveillance appropriée dans le sol compacté à une vitesse de 12, 5 mm par seconde jusqu'à une profondeur d'au moins 75 mm.
3. Lisez la résistance de pénétration de la tige calibrée et calculez la résistance de pénétration par unité de surface en divisant la surface de la pointe de l'aiguille.
4. La procédure est répétée avec une teneur en humidité différente.
5. Tracez une courbe d'étalonnage entre la résistance à la pénétration et la teneur en humidité, comme illustré à la figure 8.13.
Détermination de la résistance à la pénétration du sol sur le terrain:
1. Pour déterminer la teneur en humidité sur le terrain, un échantillon de sol humide est compacté dans le proctor standard dans les mêmes conditions que celles utilisées pour la polymérisation par étalonnage. La résistance à la pénétration est constatée en forçant l'aiguille dans le moule.
2. Lisez le taux d'humidité sur la courbe d'étalonnage correspondant à la résistance à la pénétration mesurée.
Précautions:
1. Le sol utilisé en laboratoire pour la courbe d'étalonnage doit être identique à celui du terrain. Si le sol est différent, de nouvelles courbes doivent être préparées.
2. La présence de petites pierres ou de graviers dans le sol rend la lecture sur l'aiguille du surveillant moins fiable.
Conditions de compactage:
Le degré de compactage réalisé sur le terrain est exprimé en termes de compactage relatif, C R :
C R = Y d / (Y d ) max x 100%
où Yd = densité sèche atteinte sur le terrain
(Yd) max = densité sèche maximale du Labrotary
La densité sèche maximale de Labrotary est obtenue à partir du test standard de Proctor. La plupart des spécifications de travail de la terre sont écrites en termes de compactage relatif. L'entrepreneur doit obtenir au moins une certaine valeur de C R. Par exemple, si un sol donné a (Yd) max = 1, 9 g / cc et si les spécifications du projet exigent C R > 80%, le contractant doit compacter le sol jusqu'à Yd> 1 à 52 g / cc. La valeur minimale acceptable de C R, mentionné dans une spécification de projet est un compromis entre coût et qualité.
Le tableau 8.3 représente une exigence typique du compactage:
Les exigences types en matière de compactage spécifiées par le CEI sont indiquées dans le tableau 8.4.
Le sol est compacté en couches dont l'épaisseur libre n'excède pas 250 mm. Les rouleaux de pied de mouton peuvent compacter des ascenseurs d'une épaisseur libre d'environ 200 mm. Les pertes par évaporation au moment du compactage doivent être dûment prises en compte dans la plage de 1% au dessus et de 2% en dessous de la MOC pour la teneur en eau de chaque couche pour les travaux routiers.
Contrôle d'épaisseur:
Le contrôle de l'épaisseur compactée ou de l'épaisseur de portance joue un rôle important dans le compactage des remplissages. La densité sèche d'une couche compactée diminue avec la profondeur à mesure que l'épaisseur de la couche compactée augmente. Ainsi, le sol est compacté en couche mince et chaque couche est compactée avant de placer la couche suivante. Si la couche est mince, l'air piégé peut être chassé des pores du sol avec un effort de compaction réduit.
Si l'épaisseur de la portance n'est pas contrôlée, il est alors possible qu'une couche lâche se coince près de l'interface entre les couches compactées, comme illustré à la figure 8.14. Pour les barrages, l'épaisseur de la portance est limitée à 220 mm en cas d'utilisation de lourds rouleaux pneumatiques. Pour les remblais, l'épaisseur de levage est limitée à 150 mm. L'épaisseur de portance est limitée à 300 mm pour les sols à grains grossiers.
Une procédure approximative, suggérée par D'Appolonia et al, 1969, pour déterminer l'épaisseur de la portance est la suivante:
(i) Le nombre de passages par couche est d'abord fixé.
(ii) Obtenez la courbe de densité relative / profondeur, comme indiqué à la figure 8.15 (a), pour le nombre fixe de passes. Ensuite, à partir de la courbe, trouvez la profondeur à laquelle le compactage maximum est atteint, c’est-à-dire que d max est déterminé.
(iii) L'épaisseur réelle de la hauteur de levage 'd' doit être suffisamment faible pour ne pas piéger une couche meuble près de l'interface entre les ascenseurs. Ce problème peut être évité en choisissant d pas très supérieur à d max . La figure 8.15 (b) montre la courbe densité / profondeur pour l'épaisseur de la levée de placement d égale à d max .
(iv) Si l'épaisseur de levage du placement, d est nettement inférieure à d max, une grande partie de l'effort de compression est alors perdue.
Poste de superviseur de quai:
Le superviseur a pour tâche de superviser les travaux de construction sur le terrain et de mobiliser la main-d'œuvre et les équipements nécessaires à ces travaux. Un bon superviseur doit avoir la technique et la confiance nécessaires pour résoudre tout problème survenant pendant la construction et ne doit en aucun cas permettre que les travaux de construction s’arrêtent.
Le travail d'un superviseur de remblai est décrit ci-dessous:
(i) Connaître différents types de sol et leurs propriétés techniques.
(ii) Choisir une installation ou un équipement de compactage approprié.
(iii) Contrôler la teneur en eau dans les couches de sol.
(iv) Contrôler l'épaisseur de la portance pour obtenir un compactage approprié.
(v) Pour éviter le compactage excessif. Un compactage excessif entraîne parfois des flancs latéraux car la surface de rupture par cisaillement se développe à proximité du contact entre le sol et le pied à rouleaux. Ce problème est principalement observé dans le compacteur à pied de mouton.
(vi) Avoir connaissance des mélanges appropriés.
(vii) Avoir une connaissance approfondie du contrôle optimal de l'humidité.
