PROCÉDÉS PRATIQUES DE MESURE DES CONSTANTES SPÉCIFIQUES D'UN TERRAIN

Les lois vérifiées ou établies au cours de la précédente partie. permettent de déduire le mouvement de l’eau dans un sol homogène de la connaissance de trois constantes spécifiques relatives à ce sol :

Le coefficient de filtration K ;

La hauteur capillaire x;

Le coefficient de perméabilité y.

Nous nous proposons, dans cette deuxième partie, d'étudier un procédé pratique de mesure de ces coefficients.

Leur mesure directe (particulièrement en ce qui concerne la hauteur capillaire) est, ainsi que nous l'avons vu plus haut, longue et difficile.

Il est possible, ainsi que nous l’avons vu au dernier chapitre de la première partie, de mesurer ces constantes sur le graphique tracé par l’enregistreur. Ce procédé donne déjà des résultats meilleurs et obtenus plus rapidement qu'avec la méthode directe. Mais il nécessite l'emploi d’un appareil enregistreur assez coûteux et pouvant donner de mauvais résultats entre les mains d’un opérateur non expérimenté. En outre la construction des tangentes aux deux branches de la courbe pour la détermination des triangles 4, &, y,3 est une opération graphique qui peut présenter des difficultés pour les personnes hon habituées.

Nous avons done cherché un appareil simple pouvant être utilisé par un opérateur n'ayant pas de connaissances spéciales et donnant les résultats sans constructions graphiques ni calculs compliqués.

Nous croyons que le dispositif décrit ci-après remplit ces conditions.

Un tube cylindrique en cuivre T (fig. 22) de 0,10 de diamètre intérieur (section S — 0,007854) et de 1 mètre de longueur porte à sa partie supérieure un regard en verre sur lequel sont gravés deux traits, l’un à une distance H — 0,80 dela base inférieure du tube, l’autre à une distance h,—0,90 de cette base. La distance de ces repères est donc. de h, — H = 0,10 et le volume compris entre eux est : S(h, — H) — 0,0007854.

Le tube est terminé à sa partie inférieure par un dispositif de tamisage identique à celui employé pour nos expériences.

Par ailleurs, le corps À d’un flacon F a un volume V, (limité par un trait 1) égal à celui compris entre les deux repères du tube, soit en l’espèce 01,7854.

Le trait {est marqué 0.

Le flacon se continue par une partie étranglée sur laquelle ést gravé un trait comprenant à partir du trait 0 un volume V, — 50 centimètres cubes.

La partie du flacon surmontant cette partie étranglée est cylindrique, deS centimètres de diamètre environ, et graduée à partir du 0.

Un entonnoir muni d’un robinet R à deux voies permet d'envoyer l’eau s’écoulant du tube, soit à l'extérieur, soit dans le flacon gradué.

Ceci posé, lexpérimentateur remplit le tube T du sol à étudier jusqu’au trait de repère

EDG —

L,; il fait circuler dans le tube pendant un certain temps un courant d’eau et, s'il se produit des tassements, il introduit dans le tube de nouvelles quantités de terre jusqu'à ce que, le tassement étant terminé, le niveau supérieur du sol affleure le trait Z,.

A partir de ce moment, il cesse d'introduire de l’eau dans le tubeet, lorsque le niveau de l’eau atteint le trait £,,il manœuvre le robinet à deux voies et envoie l’eau dans le flacon F. Il note l'instant 6, où il fait cette manœuvre.

Il note également les instants 6, et 0, où l’eau atteint les traits 0 et 50.

Il note enfin le volume d’eau V (mesure à partir du trait 0) se trouvant dans le vase après écoulement complet.

Nous allons établir qu'à l’aide de ces quatre mesures, 1l est possible de déterminer les trois constantes caractéristiques.

19 Calcul de K. — Au moment où l’eau atteint le trait O dans le flacon F, la surface de l’eau contenue dans le tube T est en coïncidence avec la surface du terrain en &, puisque l’eau a été envoyée dans le flacon quand le niveau se trouvait en Z, et puisque les traits L et 4 comprennent un volume égal à celui de la partie A.

Or nous avons établi que la loi d'écoulement était, en prenant pour origine des temps l'instant 6, où la surface de l’eau et la surface du sable coïneident :

En appliquant cette formule à l'instant 6, où la hauteur est h,, on obtient :

US Or, HL H est une constante À de l'appareil.

En l'espèce, elle est égale à 0,80 L se D — — 0,0942.

On a donc :

= A mn et

20 Calcul de ;, el de .— A partir du moment où l’eau a atteint le trait 0 dans le flacon F et en prenant cet instant pour orieine, l’équation finie du mouvement est, ainsi que nous l’avons vu dans la précédente partie :

Or, à l'instant 6, — 6,, le volume de l’eau écoulée est V,

et la hauteur À a baissé de i - D.

É Elle est donc égale à H — — S C2 En portant dans l'équation (7) ces valeurs de ! et de h, on

obtient