La mesure en laboratoire de la vitesse de propagation des ondes de cisaillement.

摘要

La vitesse de propagation des ondes de cisaillement, Vs, est une propriete caracteristique du sol dans le domaine elastique. Elle est directement reliee au module de cisaillement maximal en ne faisant intervenir uniquement que sa masse volumique. V s est mesuree a tres petites deformations et en consequence, il s'agit d'un parametre qui permet de caracteriser le sol d'un point de vue mecanique, sans affecter ses proprietes. L'interet de l'utilisation de Vs comme parametre de caracterisation geotechnique devient de plus en plus important, surtout avec le developpement des methodes de mesures in situ de ce parametre, notamment celles utilisant les ondes de surface, qui s'effectuent sans intrusion. Or, pour tirer pleinement avantage des mesures de Vs in situ, il est essentiel de caracteriser en laboratoire les sols en termes deVs en fonction des proprietes geotechniques plus usuelles comme par exemple l'indice des vides, la resistance au cisaillement, la contrainte de preconsolidation, etc. Les principales methodes de mesures de Vs en laboratoire sont revues. La popularite des bilames piezoelectriques s'explique par la simplicite apparente du concept et de l'appareillage, et par la possibilite d'utiliser ces dispositifs dans la plupart des essais usuels. Les limitations associees a l'utilisation de ces dispositifs sont par ailleurs abordees, tant du point de vue des equipements que de l'interpretation desmesures qui se traduisent par des imprecisions importantes, inacceptables dans une perspective de caracterisation. Il est donc apparu pertinent de proposer une configuration originale d'elements piezoelectriques et necessaire d'etablir une nouvelle methode d'interpretation. Des modelisations numeriques de meme que neuf essais de consolidation dans une cellule oedometrique specialement equipee d'anneaux piezoelectriques ont permis de developper le concept et de tester differentes methodes d'interpretation. La methode d'interpretation proposee reconnait l'existence d'un dephasage qui doit etre pris en compte. La performance du nouveau systeme est demontree a l'aide de modelisations numeriques et de deux essais additionnels en laboratoire impliquant plusieurs sequences de chargement/dechargement sur deux echantillons argileux differents. Le systeme propose permet de mesurer Vs avec plus de precision et de fiabilite sur un echantillon tres court, soit environ 1,5 cm de hauteur, comme ceux normalement utilises dans un essai de consolidation sur l'argile. Des mesures de Vs pourront etre examinees notamment en fonction de l'etat de densite du sol, dans une perspective de valorisation de ce parametre pour fins de caracterisation.;Mots cles Vitesse des ondes de cisaillement, Vs, anneau piezoelectrique, dephasage, argile