FR2696003A1 - Procédé et dispositif pour mesurer des caractéristiques mécaniques du sol. - Google Patents
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- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
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Abstract
Procédé et dispositif pour mesurer des caractéristiques mécaniques du sol permettant de: 1 mesurer les changements de volume du tube à membrane (7) la pression interstitielle au voisinage à son niveau (6) de déformation maximale en fonction de la pression exercée dans le tube à membrane (7), 2 avoir un système pour éviter le colmatage du piézomètre (5). Cet appareil se compse d'un tube à membrane (7) équipé juste au-dessus par un piston incliné (8) ayant un piézomètre (5) à l'extrémité de son tube de manœuvre (12), la sortie et rentrée du tube de manœuvre (12) dépendent de canalisation (1) & (3). Le piézomètre (5) constitué d'un capteur logé dans une pierre poreuse. Canalisation (2) comprend deux voies: une pour raccorder le capteur dans le piézomètre (5) à l'ordinateur (15), l'autre fluide sous pression qui nettoie la pierre poreuse. Canalisation (4) alimente en pression pour le tube à membrane (7).
Description
La présente invention concerne un dispositif permettant de:
1) mesurer la pression interstitielle au voisinage et au
niveau de déformation maximale de membrane d'un des
appareils actuellement utilisé et qui exerce une
pression horizontale sur sa partie de membrane.
1) mesurer la pression interstitielle au voisinage et au
niveau de déformation maximale de membrane d'un des
appareils actuellement utilisé et qui exerce une
pression horizontale sur sa partie de membrane.
Les appareils à membrane actuellement utilisés sont
soit mini soit standard. Ils peuvent être groupés en
deux catégories principales: Soit un tube en membrane
dont on mesure le changement de volume, soit une
partie latérale de l'appareil en membrane dont on
mesure les déformations.
soit mini soit standard. Ils peuvent être groupés en
deux catégories principales: Soit un tube en membrane
dont on mesure le changement de volume, soit une
partie latérale de l'appareil en membrane dont on
mesure les déformations.
Dans les deux cas et en mesurant les changements de
volume ou les déformations en fonction des changements
de pression horizontale excercée sur la membrane on
détermine à l'aide de cet appareil la capacité
portante et le tassement du sol.
volume ou les déformations en fonction des changements
de pression horizontale excercée sur la membrane on
détermine à l'aide de cet appareil la capacité
portante et le tassement du sol.
En adaptant le nouvel appareil sur l'un des appareils
à membrane utilisés actuellement et précédemment
cités, en fonction des changements de mesure de la
pression interstitielle relevés par l'appareil object
de la présente invention et les changements des
mesures obtenus par l'appareil actuellement utilisé,
on peut déterminer la capacité portante et le
tassement du sol avec précision et selon une méthode
scientifique sans recourir à des formules empiriques
basées sur l'expérience et les déductions tel que
pratiqué actuellement,
2) résoudre le problème du colmatage.
à membrane utilisés actuellement et précédemment
cités, en fonction des changements de mesure de la
pression interstitielle relevés par l'appareil object
de la présente invention et les changements des
mesures obtenus par l'appareil actuellement utilisé,
on peut déterminer la capacité portante et le
tassement du sol avec précision et selon une méthode
scientifique sans recourir à des formules empiriques
basées sur l'expérience et les déductions tel que
pratiqué actuellement,
2) résoudre le problème du colmatage.
Différentes techniques sont utilisées pour étudier les caractéristiques de mécanique du sol, ainsi que la capacité portante et le tassement du sol dont: 1-1) Pénétration dans le sol par l'intermédiaire de tube
vertical terminé par un tube en membrane alimentée par
un liquide sous pression. L'augmentation de la
pression de ce liquide fait gonfler la membrane.
vertical terminé par un tube en membrane alimentée par
un liquide sous pression. L'augmentation de la
pression de ce liquide fait gonfler la membrane.
Pour chaque mètre de profondeur, on arrête la
pénétration du système pour déterminer la capacité
portante par la relation entre les mesures de
changement de la pression antérieure et le changement
du volume de la membrane.
pénétration du système pour déterminer la capacité
portante par la relation entre les mesures de
changement de la pression antérieure et le changement
du volume de la membrane.
L'inconvénient de ce type d'appareils:
a) l'inexistance des mesures de la pression
interstitielle,
b) la détermination de la capacité portante et le
tassement dépendent des expériences et des
déductions,
c) ce genre d'essai nécessite un temps assez long
sur le site.
a) l'inexistance des mesures de la pression
interstitielle,
b) la détermination de la capacité portante et le
tassement dépendent des expériences et des
déductions,
c) ce genre d'essai nécessite un temps assez long
sur le site.
1-2) Un autre appareil ressemble à l'appareil décrit ci
dessus en "1", sa technique est de faire passer une
membrane dans un forage, suivie des mêmes étapes de la
précédente procédure.
dessus en "1", sa technique est de faire passer une
membrane dans un forage, suivie des mêmes étapes de la
précédente procédure.
Cet appareil a les mêmes inconvénients que le premier.
2) Une autre technique peut être exécutée soit par
pénétrtion ou par le passage d'une membrane à
l'intérieur d'un forage tel que dans la première
technique décrite ci-dessus en 1-1 et 1-2.
pénétrtion ou par le passage d'une membrane à
l'intérieur d'un forage tel que dans la première
technique décrite ci-dessus en 1-1 et 1-2.
Mais cette technique diffère de la précédente en ce
que la membrane fait partie intégrate latéralement de
l'appareil; les mesures se font ainsi:
Tous les 15 à 20 cm dans la profondeur du sol on
stoppe la pénétration et on mesure la pression sur la
membrane jusq'à ce qu'on arrive à une déformation de
1,1 mm de la membrane. De même, on mesure la pression
sur la membrane lors de son retour à sa position
initiale, on détermine ainsi la capacité portante et
le tassement du sol.
que la membrane fait partie intégrate latéralement de
l'appareil; les mesures se font ainsi:
Tous les 15 à 20 cm dans la profondeur du sol on
stoppe la pénétration et on mesure la pression sur la
membrane jusq'à ce qu'on arrive à une déformation de
1,1 mm de la membrane. De même, on mesure la pression
sur la membrane lors de son retour à sa position
initiale, on détermine ainsi la capacité portante et
le tassement du sol.
Ce genre d'expérience a le même inconvénient que celui
décrit dans la technique ci-dessus 1-1 et 1-2 mais ce
distingue par le peu de temps nécessaire pour son
exécution sur le site.
décrit dans la technique ci-dessus 1-1 et 1-2 mais ce
distingue par le peu de temps nécessaire pour son
exécution sur le site.
3) Une autre technique consiste en un tube vertical
terminé par un cône de pierre poreuse; on fait le
pénétrer dans le sol avec une vitesse connue, on
mesure la résistance du sol contre la pénétration du
tube pour déterminer la capacité portante.
terminé par un cône de pierre poreuse; on fait le
pénétrer dans le sol avec une vitesse connue, on
mesure la résistance du sol contre la pénétration du
tube pour déterminer la capacité portante.
Devant cette méthode apparaît le problème de colmatage
qui empêche de mesurer la pression interstitielle.
qui empêche de mesurer la pression interstitielle.
Le dispositif selon l'invention est l'implantation du
nouvel appareil dont, ci-après la nomenclature sur les
appareils décrits en 1 et en 2 ci-dessus; ce disposi
tif nous permet de:
i - résoudre et régler le problème du colmatage,
ii - mesurer la pression interstitielle,
iii - déterminer la capacité portante et le tassement
du sol par des calculs basés sur des théories
scientifiques non sur des expériences ou des
déductions.
nouvel appareil dont, ci-après la nomenclature sur les
appareils décrits en 1 et en 2 ci-dessus; ce disposi
tif nous permet de:
i - résoudre et régler le problème du colmatage,
ii - mesurer la pression interstitielle,
iii - déterminer la capacité portante et le tassement
du sol par des calculs basés sur des théories
scientifiques non sur des expériences ou des
déductions.
Détail explicatif du dessin de l'invention avec ses différentes parties ci-aprés de 1/7 à 7/7 1/7 fig (1) : montre l'assemblage globale du systèm
actuellement utilisè pour l'étude de la
mécanique des sols.
actuellement utilisè pour l'étude de la
mécanique des sols.
(7) : Un appareil courant à membrane que l'on
adjoint à l'extrémité du tube vertical.
adjoint à l'extrémité du tube vertical.
(18) : L'appareil object de l'invention
piezomètre incliné - qui est fixé juste
audessus de l'appareil (7).
piezomètre incliné - qui est fixé juste
audessus de l'appareil (7).
(6) : Niveau de mesure auquel on stoppe la péné
tration de l'intermédiaire dans le sol. Ce
niveau de mesure se répète tous les 20 ou
100 cm par rapport à la surface du sol, et
ce selon le type d'appareil utilisé (7).
tration de l'intermédiaire dans le sol. Ce
niveau de mesure se répète tous les 20 ou
100 cm par rapport à la surface du sol, et
ce selon le type d'appareil utilisé (7).
2/7 fig (2) : une prespective du nouvel appareil (18) 4/7 : coupe verticale suivant S-S 3/7 : prespective de la coupe S-S fig. (2), la
coupe S-S et sa prespective montrent les
quatre canalisations du nouvel appareil
(18)
canalisation (1) & (3)
ressource de pression pour faire sortir
et rentrer du tube de manoeuvre (12) du
piston (8)
canalisation (4)
ressource de la pression qui nous est
fournie par la pression horizontale de
l'appareil (7)
canalisation (2)
comprend deux voies
- une pour raccorder le capteur dans le
piezomètre (5) à l'ordinateur (15) (fig. (1))
- l'autre voie pour fournir du fluide
sous pression qui nettoie la pierre
poreuse du piezomètre (5)
(5) : le piezomètre ( pierre poreuse contient un
capteur)
(8) : piston à l'extrémité de son tube de
manoeuvre (12) est le piezomètre (5)
(20) : espace autour de la pierre poreuse (5) soit
(détail(F) page 6/7) dans le cas d'appareil
(7) (page 1/7) d'un diamètre inférieur ou
égal à 4.5 cm, ou (détail (F1) page 7/7)
dans le cas d'appareil (7) d'un diamétre
supérieur à 4.5 cm
(13) : la chambre d'huile du piston (8)
(12) : le tube de manoeuvre du piston (8) qui
glisse autour d'un tube fixe (17) 5/7 : coupe suivant A-A,B-B,C-C et D-D 6/7 détail (F) : détail au bout du tube de manoeuvre (12)
du piston (8) et le système de la
protection du piezomètre (5) ( pierre
poreuse et le capteur) du colmatage pendant
la pénétration dans le sol; dans le cas ou
le nouvel appareil est relié à un des mini
appareils actuellement utilisés et qui est
d'un diamétre inférieur ou égal à 4.5 cm
(16) : des pièces d'étanchéités 7/7 détail(F1) : dans le cas d'appareil (7) (fig(1)) ou est
un diamètre supérieur à 4.5 cm
(10) : cylindre qui emboîte la pierre poreuse du
piezomètre (5)
(14) : lien qui relie le cylindre (10) au système
et est en longueur de 5.0 cm mois long que
la longueur du tube de manoeuvre (12) du
piston (8) (fig (2))
DESCRIPTION DE L'APPAREIL PREONISE
Le dispositif permet de mesurer la pression interstitielle au voisinage et au niveau de déformation maximale de membrane d'un des appareils actuellement utilisé et qui exerce une pression horizontale sur sa partie de membrane.
coupe S-S et sa prespective montrent les
quatre canalisations du nouvel appareil
(18)
canalisation (1) & (3)
ressource de pression pour faire sortir
et rentrer du tube de manoeuvre (12) du
piston (8)
canalisation (4)
ressource de la pression qui nous est
fournie par la pression horizontale de
l'appareil (7)
canalisation (2)
comprend deux voies
- une pour raccorder le capteur dans le
piezomètre (5) à l'ordinateur (15) (fig. (1))
- l'autre voie pour fournir du fluide
sous pression qui nettoie la pierre
poreuse du piezomètre (5)
(5) : le piezomètre ( pierre poreuse contient un
capteur)
(8) : piston à l'extrémité de son tube de
manoeuvre (12) est le piezomètre (5)
(20) : espace autour de la pierre poreuse (5) soit
(détail(F) page 6/7) dans le cas d'appareil
(7) (page 1/7) d'un diamètre inférieur ou
égal à 4.5 cm, ou (détail (F1) page 7/7)
dans le cas d'appareil (7) d'un diamétre
supérieur à 4.5 cm
(13) : la chambre d'huile du piston (8)
(12) : le tube de manoeuvre du piston (8) qui
glisse autour d'un tube fixe (17) 5/7 : coupe suivant A-A,B-B,C-C et D-D 6/7 détail (F) : détail au bout du tube de manoeuvre (12)
du piston (8) et le système de la
protection du piezomètre (5) ( pierre
poreuse et le capteur) du colmatage pendant
la pénétration dans le sol; dans le cas ou
le nouvel appareil est relié à un des mini
appareils actuellement utilisés et qui est
d'un diamétre inférieur ou égal à 4.5 cm
(16) : des pièces d'étanchéités 7/7 détail(F1) : dans le cas d'appareil (7) (fig(1)) ou est
un diamètre supérieur à 4.5 cm
(10) : cylindre qui emboîte la pierre poreuse du
piezomètre (5)
(14) : lien qui relie le cylindre (10) au système
et est en longueur de 5.0 cm mois long que
la longueur du tube de manoeuvre (12) du
piston (8) (fig (2))
DESCRIPTION DE L'APPAREIL PREONISE
Le dispositif permet de mesurer la pression interstitielle au voisinage et au niveau de déformation maximale de membrane d'un des appareils actuellement utilisé et qui exerce une pression horizontale sur sa partie de membrane.
Les appareils à membrane actuellement utilisés sont soit mini soit standard. Ils peuvent être groupés en deux catégories principales: Soit un tube en membrane dont on mesure le changement de volume, soit une partie latérale de l'appareil en membrane dont on mesure les déformations.
Dans les deux cas et en mesurant les changements de volume ou les déformations en fonction des changements des pression horizontale exercée sur la membrane on détermine à l'aide de cet appareil la capacité portante et le tassement du sol.
En adaptant le nouvel appareil sur l'un des appareils à membrane utilisés actuellement et précédemment cités, en fonction des changements de mesure de la pression interstitielle relevés par l'appareil object de la présente invention, on peut déterminer la capacité portante et le tassement du sol avec précision et selon une méthode scientifique sans recourir à des formules empiriques basées sur l'expérience et les déductions tel que pratiqué actuellement.
Le dispositif est constitué d'une tige verticale d'un diamètre d'au moins 4.00 cm, contenant un piston incliné (8) sur l'axe du tube vertical du système. L'angle d'inclinaison dépend du type d'appareil (7) accompagnant. Le tube de manoeuvre (12) du piston (8) est plus long que la chambre (13) d'huile du piston (8). Le tube de manoeuvre (12) du piston (8) est terminé par une pierre poreuse du piezomètre (5).
Au moment du mouvement du tube de manoeuvre (12) du piston (8) tant vers le niveau (6) que dans son mouvement de retour à sa position initiale, et durant tout ce mouvement, le fluide sous pression s'évacue à travers la pierre poreuse du piezomètre (5) assurant ainsi son nettoyage.
Il y a quatre canalisations dans la tige verticale. Elles sont comme suit: 1 Dans la canalisation (1) l'huile sous pression fait sortir
le tube (12) de manoeuvre du piston (8) de sa place à une
distance suffisante pour arriver au niveau (6), niveau de
chargement maximale au voisinage de l'autre appareil (7) qui
est accompagné par le nouvel appareil (18).
le tube (12) de manoeuvre du piston (8) de sa place à une
distance suffisante pour arriver au niveau (6), niveau de
chargement maximale au voisinage de l'autre appareil (7) qui
est accompagné par le nouvel appareil (18).
2 La canalisation (2) comprend deux voies:
L'une pour un cable électrique qui joint le capteur du
piezomètre (5) à un enregistreur ou à un ordinateur
(15) pour enregistrer la pression interstitielle au
voisinage de la membrane de l'appareil (7).
L'une pour un cable électrique qui joint le capteur du
piezomètre (5) à un enregistreur ou à un ordinateur
(15) pour enregistrer la pression interstitielle au
voisinage de la membrane de l'appareil (7).
Dans l'autre voie passe un fluide sous pression qui
remplit l'espace (20) autour de la pierre poreuse du
piezomètre (5) et qui en assure le nettoyage.
remplit l'espace (20) autour de la pierre poreuse du
piezomètre (5) et qui en assure le nettoyage.
3 La canalisation (3) contient l'huile sous pression permettant
la retour du tube de manoeuvre (12) du piston (8) à sa
position initiale.
la retour du tube de manoeuvre (12) du piston (8) à sa
position initiale.
4 La canalisation (4) alimente l'appareil (7) par ses
ressources de chargement suivant le type d'appareil.
ressources de chargement suivant le type d'appareil.
13 Le tube de manoeuvre (12) du piston (8) comprend un tube (17)
fixe ou passe la canalisation (2). Le tube fixe (17) protège
la canalisation (2) contre la pression d'huile dans la
chambre (13) d'huile du piston (8).
fixe ou passe la canalisation (2). Le tube fixe (17) protège
la canalisation (2) contre la pression d'huile dans la
chambre (13) d'huile du piston (8).
5 Le piezomètre (5) se compose d'une pierre poreuse encaissant
un capteur pour mesurer la pression interstitielle 16 des pièces d'étanchéités.
un capteur pour mesurer la pression interstitielle 16 des pièces d'étanchéités.
L'usage de ce dispositif (détail(F)) convient à des appareils
(7) de type de diamètre moins que ou égal à 4.5 cm.
(7) de type de diamètre moins que ou égal à 4.5 cm.
Dans le cas d'appareil (7) de diamètre supérieur à 4.5 cm,
l'appareil préconisé comporte une modification comme suit
(détail(F1)):
Le dispositif concernant la tige verticale, le piston incliné
(8), l'angle d'inclinaison, le tube de manoeuvre (12) du
piston (8) et le piezomètre (5) sont à l'identique.
l'appareil préconisé comporte une modification comme suit
(détail(F1)):
Le dispositif concernant la tige verticale, le piston incliné
(8), l'angle d'inclinaison, le tube de manoeuvre (12) du
piston (8) et le piezomètre (5) sont à l'identique.
a) la pierre poreuse du piezomètre (5) est emboîté par
un cylindre (10) qui sert à éviter la colmatage
pendant la pénétration du système ainsi qu' à éviter
la rentrée des petits grains du sol dans la chambre
(13) d'huile du piston (8).
un cylindre (10) qui sert à éviter la colmatage
pendant la pénétration du système ainsi qu' à éviter
la rentrée des petits grains du sol dans la chambre
(13) d'huile du piston (8).
b) l'espace (20) est augmenté pour permettre la mise en
place des liens (14).
place des liens (14).
c) le fuide sous pression circulant dans la canali
sation (2) évite le déplacement du cylindre (10)
par rapport à la pierre poreuse du piezomètre (5),
lors du mouvement où le piezomètre (5) approche au
niveau (6), elle se dégage du cylindre (10) qui
reste sur place par l'effet du lien (14).
sation (2) évite le déplacement du cylindre (10)
par rapport à la pierre poreuse du piezomètre (5),
lors du mouvement où le piezomètre (5) approche au
niveau (6), elle se dégage du cylindre (10) qui
reste sur place par l'effet du lien (14).
Le tube de manouvre (12) contenant le piezomètre (5) continue sa course jusqu au niveau (6). Le fluide dans la canalisation (2) s'évacue à tarvers la pierre poreuse du piezomètre(5).
Dans son mouvement de retour à sa position initiale, le tube de manoeuvre (12) du piston (8) s'emboîte dans le cylindre (10) et l'entraîne dans son mouvement.
Claims (5)
1 Procédé de mesure des caractéristiques mécaniques des sols de type à
enfoncer verticalement dans le sol ou par forage un tube a menbrane (7)
aans lequel on introduit sous pression un liquide à mesurer l'augmentation
de volume du tube à membrane en fonction de pression exercée caractérisé
en ce outil consiste d'introduire dans le sol selon une direction inclinée à
partir de la parue juste supérieure du tube à membrane (7) un capteur de
pression jusqu'à une position en vis-à-vis du niveau (6) des déformations
maximales du tube à membrane(7) et à mesurer le changement des
mesures du capteur de la pression au niveau (6) en fonction de la pression
dans le tube à membrane(7) de sorte à mesurer la pression interstitielle au
voisinage du tube à membrane(7).
2 Dispositif pour mesurer des caractéristiques mécaniques des sols pour la
mise en oeuvre du procédé selon revendication (1) du type comprenant un
tube vertical l'intermédiaire comportant un tube à membrane (7),
caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fourreau muni d'un piston incliné
(8) par rapport à l'axe du tube vertical l'intermédiaire et à l'extrémité du
tube de manoeuvre (12) du piston (8). un peizomètre (5) muni du capteur
de la pression interstitielle et d'élément hydraulique pour éviter le
colmatage.
3 Dispositif selon la revendication (2) caractérisé en ce que ce tube à
membrane (7) est alimenté en pression par rintermédiaire, et ce qu'il
comporte en plus trois canalisations ; les canalisations (1) & (3) sous
pression destinée à faire sortir et rentrer le tube de manoeuvre (12) du
piston (8), et la canalisation (2) comprenant deux voies, une pour
raccorder le capteur de la pression interstitielle à l'ordinateur (15) fig (1) et
l'autre pour fournir du fluide sous pression assurant le décolmatage du
piezomètre (5).
4 Dispositif selon la revendication (2) ou (3) caractérisé en ce que la
canalisation (2) est emboîtée dans un tube fixe (17) pour la protéger de
l'effet de la pression d'huile dans la chambre d'huile (13) du piston incliné
(8).
5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications (2) à (4) caractérisée
en ce que le piezomètre (5) est muni d'un cylindre (10) de protection et est
retenu par des liens (14).
Priority Applications (2)
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