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Essai de cisaillement rectiligne ou a la
boite de casagrande
L'objet de l’essai :
L’essai a pour objet de mesure en laboratoire des caractéristiques de plasticité
(rupture) d’un échantillon de sol fin soumis à un cisaillement direct selon un
plan imposé, à une vitesse suffisamment lente pour que la pression
interstitielle u reste nulle tout au long de l’essai
En sont déduites les valeurs de l’angle de frottement effectif ϕ’ et la cohésion
effective c’, paramètre utilisés pour le dimensionnement de fondation, les
calculs de vérification des coefficients de sécurité Fs à la rupture de talus et
pour et pour la détermination les actions de poussée
Principe de l’essai :
L’essai s’effectue sur une éprouvette de sol placé dans un bâti de cisaillement
constitué de deux demi-boites indépendantes. Le plan de séparation des deux
demi-boites constitue de glissement correspondant au plan de cisaillement de
l’éprouvette.
L’essai consiste à :
-appliquer sur la face supérieure de l’éprouvette un effort (N), un cisaillement
dans l’éprouvette un effort vertical (N) maintenu constant durant la durée de
l’essai
-produire, après consolidation de l‘éprouvette sous l’effort (N), un cisaillement
dans l’éprouvette selon le plan horizontal de glissement relatif l à vitesse
constante,
-mesurer l’effort (T) correspondant (=T/s)
Condition de l’essai :
-vitesse maximale de cisaillement Vmax déduite des résultats de la phase de
consolidation de l’éprouvette avec Vmax<25m/min.
-pas maxi des mesures : tous les δl = 0,2 mm jusqu’à δI = 2 mm puis tous les
δl = 0,5 mm
- Critère d’arrêt : si pour δl = 0,5 mm, T < 1/100 Tmax ou lorsque δI> 5mm.
Appareillage :
La boite de casagrande est constituée :


D'une demi- boite inférieure comportant une pierre poreuse et un
circuit d'eau qui permet l'imbibition de l'échantillon.
D'une demi- boite supérieure dans laquelle on dispose au-dessus de
l'échantillon une pierre poreuse puis un piston destiné à transmettre la
charge verticale N appliquée à l'échantillon.

Un bâti de consolidation sur lequel on dispose la boite surmontée d'un
étrier recevant les poids qui vont fournir la charge.
Le dispositif de cisaillement permet le cisaillement dû à vitesse constante ; il
est constitué :
D'un anneau dynamométrique.
D'un chariot dans lequel on vient placer la boite de CASAGRANDE ;
ce chariot est animé par un moteur d'un mouvement translation à
vitesse constante et réglable.


Les dimensions intérieures des deux boites couramment utilisées sont carrées
ou circulaires.
* Système de levier- étrier.
* Des poids (1 kg ;2 ;3kg).
* une étuve.
* Des comparateurs.
* Un Chronomètre.
* Un Papier filtre.
* Un Couteau.
* Une Tare.
Mode opératoire de l'essai de casagrande:
* On prend une quantité de notre sol pulvérulent pour remplir la plaquette
carrée de l'appareil de CASAGRANDE (10cm de côté et de 03cm de hauteur) .
L’échantillon est placé entre deux demi- boites, mobile l'une par rapport à
l'autre sans contact ; en ajoutant un peu d'eau.
* On met la bille sur le piston.
* On place l'étrier sur le piston et à l'aide d'un levier- mètre on règle le bras du
levier à l'horizontal.
* On installe le comparateur au contact avec l'étrier, et on le règle à z tracer
point par point la droite de coulomb.
Calculs et résultats casagrande:
La courbe intrinsèque nous donne les valeurs de INCORPORER
Equation.3 (angle de frottement interne) et C (terme de la cohésion).
Fin de l’essai :
On y effectue les opérations suivantes :
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
2
2.2
2.5
2.7
2.8
3
3.1
3.2
3.5
4
5
5.2
5.5
6
6.2
6.7
7
7.3
7.8
8
9.3
9
9.3
10
10.1
10.9
11.2
12
Mettre hors tension la machine de cisaillement
Débloquer l’anneau dynamométrique
Enlever les poids existant sur le plateau de chargement
Enlever la boîte du châssis de la machine
Traire l’échantillon cisaillé de la boite de cisaillement
Nettoyer la boîte et les plaques de drainage
9.84
10.66
11.64
12.95
13.28
13.45
13.78
13.94
14.1
14.35
14.92
15.74
16.24
16.73
17.87
18.04
18.37
19.53
19.68
19.84
20.5
21.32
-
0 ?35
0.38
0.41
0.46
0.47
0.47
0.49
0.49
0.5
0.5
0.52
0.55
0.57
0.59
0.63
0.63
0.64
0.69
0.69
0.7
0.72
0.75
-
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
12.2
12.9
13.2
13.8
14.
14.3
14.9
15
15.5
15.9
21.48
22.14
22.8
22.96
23.12
28.78
24.19
24.44
24.52
0.76
0.78
0.8
0.81
0.82
0.84
0.85
0.86
0.87