MESURE EN LABORATOIRE DU COEFFICIENT DE PERMEABILITE 


Le coefficient de perméabilité d’un sol saturé est une caractéristique du sol qui dépend essentiellement de sa granularité, de sa nature, de sa structure, de son indice des vides et de la température.

Plus un sol est fin ou un sol compact, plus les pores sont petits, plus les frottements et les pertes de charge sont importants et plus le coefficient de perméabilité est petit.

Deux méthodes, applications directes de la loi de Darcy, sont utilisées en laboratoire :
-    la mesure sous charge constante pour les sols très perméables
-    la mesure sous charge variable pour les sols peu perméables. 


1. PERMEAMETRE A CHARGE CONSTANTE



L’essai de perméabilité à charge constante montré sur la  figure 5, convient aux sols très perméables comme les sables. Cet essai doit satisfaire aux conditions suivantes :

§  L’échantillon doit contenir des particules < 80 mm au plus égal à 10% des particules  > 20 mm = 0 %
§  L’écoulement d’eau à travers l’échantillon de sol est laminaire et permanent, de telle sorte que la vitesse d’écoulement de l’eau reste proportionnelle au gradient hydraulique;
§  L’échantillon de sol est saturé et ne subit pas de changement de volume durant l’essai 
§  la perte de charge (Δh) demeure constante. 
COEFFICIENT DE PERMEABILITE
Perméamètre à Charge constante
COEFFICIENT DE PERMEABILITE
 Perméamètre à charge variable
Une perte de charge constante Dh provoque l’écoulement de l’eau à travers l’échantillon de sol. On mesure le débit d’eau q en recueillant un volume d’eau V en un temps t. Connaissant la longueur de l’échantillon L et la surface S à travers laquelle l’eau s’écoule. On peut calculer le coefficient de perméabilité k (équation de Darcy) :
COEFFICIENT DE PERMEABILITE

 2. PERMEAMETRE A CHARGE VARIABLE 


Avec les sols peu perméables comme les sols silteux et argileux, l’essai de perméable à charge constante ne délivre que très rarement des résultats acceptables, pour cela, on utilise l’essai à charge variable (figure 6).
En un point du tube d’entrée, la vitesse d’écoulement est égale à :  


COEFFICIENT DE PERMEABILITE
et le débit à l’entrée est :     qentrée = - a. dh/dt                    
dh = distance parcourue par l’eau en un temps dt
a = aire du tube d’entrée

COEFFICIENT DE PERMEABILITE
Comme l’eau est incompressible et selon le principe de continuité : qentrée = qsortie    Þ

COEFFICIENT DE PERMEABILITE
En intégrant cette équation et en isolant le coefficient de perméabilité, on obtient :
COEFFICIENT DE PERMEABILITE
COEFFICIENT DE PERMEABILITE
En utilisant les logarithmes décimaux, on a    :    

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