Identification des sols, limites d’Atterberg, granulométrie, compactage, contraintes effectives, cisaillement, tassements et consolidation : la mécanique des sols est la base de toute étude géotechnique. Ce cours de 79 pages rassemble les documents du module de mécanique des sols du laboratoire de mécanique des sols de l’EPFL. Cette page en présente le contenu, propose un mini-cours et 6 exercices corrigés, et vous permet de télécharger le PDF.
Identification · classification USCS · compactage · contraintes · cisaillement · tassements · consolidation
PDF de 79 pages : 64 documents de cours (schémas, tableaux, abaques).
Présentation du PDF : mécanique des sols
Le document réunit les fiches distribuées dans le module « Mécanique des sols » du cycle postgrade de géologie appliquée à l’ingénierie de l’EPFL (M. Dysli). Chaque fiche traite d’une notion avec un schéma, un tableau ou un abaque : c’est un excellent support de révision pour les étudiants en génie civil et en géotechnique.
Ce que contient le cours
| Partie | Ce que vous apprenez |
|---|---|
| Les bases | Reconnaissances géotechniques, sondages, les trois phases d’un sol, masses volumiques et teneur en eau |
| Identification | Limites de consistance, granulométrie, sédimentométrie, classification USCS |
| Eau et gel | Eau dans les sols non saturés, frange de gel, gélivité des sols |
| Compactage et portance | Essai Proctor, engins de compactage, essais CBR et ME |
| Contraintes et rupture | Contrainte totale et effective, cisaillement, Mohr-Coulomb, états limites |
| Déformations | Tassements, consolidation, essai œdométrique, modules, sols gonflants |
Mini-cours : 5 notions fondamentales
1. La teneur en eau
w = Mw / Ms : masse d’eau rapportée à la masse des grains secs.
2. Les limites d’Atterberg
La limite de liquidité wL et la limite de plasticité wP définissent l’indice de plasticité IP = wL − wP, utilisé pour classer les sols fins.
3. La granulométrie
Coefficient d’uniformité Cu = D60 / D10 et coefficient de courbure Cc = D30² / (D10 · D60).
4. La contrainte effective
Principe de Terzaghi : σ′ = σ − u. C’est la contrainte effective qui gouverne la résistance et la déformation du sol.
5. La résistance au cisaillement
Critère de Mohr-Coulomb : τ = c′ + σ′ tan φ′.
6 exercices corrigés en ligne
Six exercices d’application sur les notions du cours.
Exercice 1. Un échantillon humide pèse 120 g et 100 g après séchage. Quelle est sa teneur en eau ?
Afficher la correction 1
w = (120 − 100) / 100 = 0,20.
Exercice 2. wL = 45 % et wP = 25 %. Calculez l’indice de plasticité.
Afficher la correction 2
IP = wL − wP = 45 − 25 = 20 %.
Exercice 3. D10 = 0,1 mm, D30 = 0,5 mm, D60 = 2 mm. Calculez Cu et Cc.
Afficher la correction 3
Cu = 2 / 0,1 = 20 ; Cc = 0,5² / (0,1 × 2) = 1,25 : granulométrie étalée et bien graduée.
Exercice 4. Nappe en surface, γsat = 20 kN/m³. Quelle est la contrainte effective verticale à 5 m ?
Afficher la correction 4
σ = 20 × 5 = 100 kPa ; u = 10 × 5 = 50 kPa ; σ′ = 100 − 50 = 50 kPa.
Exercice 5. c′ = 10 kPa, φ′ = 30°, σ′ = 100 kPa. Quelle est la résistance au cisaillement ?
Afficher la correction 5
τ = 10 + 100 × tan 30° = 10 + 57,7 = 67,7 kPa.
Exercice 6. w = 20 %, Gs = 2,65 et e = 0,60. Calculez le degré de saturation.
Afficher la correction 6
Sr = w · Gs / e = 0,20 × 2,65 / 0,60 = 0,883.
Questions fréquentes
Le PDF est-il gratuit ?
Oui, il est téléchargeable gratuitement.
À quel niveau s’adresse ce cours ?
Aux étudiants de licence et de master en génie civil ou en géotechnique, et aux ingénieurs qui veulent réviser les bases.
Contient-il des exercices ?
Le PDF est un recueil de fiches de cours ; cette page propose 6 exercices corrigés pour s’entraîner.
Télécharger le PDF : mécanique des sols
Téléchargez le cours ci-dessous et gardez ses fiches comme aide-mémoire de géotechnique.
Document : Mécanique des sols : documents de cours (module B2-2)
Source : M. Dysli, laboratoire de mécanique des sols, EPFL (3e édition, 1997)
Format : PDF · 79 pages · 1,8 Mo
Contenu : 64 fiches : identification, classification, compactage, contraintes, cisaillement, tassements, consolidation.