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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 V max<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 :
- 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
10
2
9.84
20
2.2
30
2.5
40
2.7
50
2.8
60
70
80
3
3.1
3.2
10.6
6
11.6
4
12.9
5
13.2
8
13.4
5
0?
35
0.38
0.41
0.46
0.47
0.47
90
3.5
100
4
110
120
130
140
150
5
5.2
5.5
6
6.2
160
6.7
170
7
180
7.3
190
7.8
200
8
210
9.3
220
9
230
9.3
240
10
250
10.1
260
270
10.9
11.2
280
290
12
12.2
300
12.9
310
13.2
13.7
8
13.9
4
14.1
14.3
5
14.9
2
15.7
4
16.2
4
16.7
3
17.8
7
18.0
4
18.3
7
19.5
3
19.6
8
19.8
4
20.5
21.3
2
21.4
8
22.1
4
22.8
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
0.76
0.78
0.8
320
330
340
350
360
370
380
13.8 22.9
6
14. 23.1
2
14.3 14.9 28.7
8
15
24.1
9
15.5 24.4
4
15.9 24.5
2
0.81
0.82
0.84
0.85
0.86
0.87