ESSAI PENETROMETRIQUE - Cours de Génie Civil
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UE3 MODULE G2 Travaux pratiques <strong>de</strong> géotechnique - Page 1 / 6<br />
<strong>ESSAI</strong><br />
<strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
Norme NF P 94-115<br />
Norme NF P 94-114<br />
<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
A. OBJECTIF DE L’<strong>ESSAI</strong> :<br />
Le pénétromètre dynamique est un moyen simple, rapi<strong>de</strong> et économique d’investigation <strong>de</strong>s sols<br />
in situ. Il permet :<br />
- d’apprécier <strong>de</strong> façon qualitative la résistance <strong>de</strong>s terrains traversés, et <strong>de</strong> prévoir la réaction<br />
du sol à l’enfoncement <strong>de</strong> pieux.<br />
- <strong>de</strong> déterminer l’épaisseur et la profon<strong>de</strong>ur <strong>de</strong>s différentes couches <strong>de</strong> sol.<br />
- d’effectuer <strong>de</strong>s contrôles <strong>de</strong> compactage<br />
B. PRINCIPE DE L’<strong>ESSAI</strong> :<br />
- d’estimer une caractéristique<br />
<strong>de</strong> portance, la « résistance<br />
dynamique <strong>de</strong> pointe » pour<br />
les essais PDA.<br />
On enfonce dans le sol par battage, un train <strong>de</strong><br />
tiges <strong>de</strong> faible diamètre muni à son extrémité d’une<br />
pointe, et on mesure le nombre <strong>de</strong> coups N<br />
nécessaires pour obtenir un enfoncement donné.<br />
1 POURQUOI PROSCRIRE LES <strong>ESSAI</strong>S AUX<br />
PENETROMETRES DYNAMIQUES DANS LE CAS DES<br />
SOLS COHERENTS SOUS LA NAPPE ?<br />
Année universitaire 2006-2007 Paillier C. IUT St Pierre –Département <strong>Génie</strong> civil
UE3 MODULE G2 Travaux pratiques <strong>de</strong> géotechnique - Page 2 / 6<br />
<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
C. QUESTIONS : ETUDE DES NORMES NF P 94 114 et 94 115 :<br />
2 Quels sont les types <strong>de</strong> sols dans lesquels on réalise <strong>de</strong>s essais aux pénétromètres<br />
dynamiques type A et B ?<br />
3 Quelle est la limite <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur pour ces essais ?<br />
4 Quelle sont les différences entre un essai PDA et un essai PDB ? Quel essai permet<br />
d’évaluer la capacité portante du sol ?<br />
5 Définir la notion <strong>de</strong> « refus » pour un essai PDB et pour un essai PDA ?<br />
6 Au bout <strong>de</strong> quel enfoncement imposé mesure t’on le nombre <strong>de</strong> coup pour un essai PDB ?<br />
Expliquer alors la différence avec le mo<strong>de</strong> opératoire proposé au paragraphe D.<br />
7 Quels sont les différences entre le matériel mis à votre disposition et le matériel décrit dans<br />
la norme NF P 94 115 ?<br />
8 Donner les avantages et les inconvénients d’un essai PDB par rapport à un essai PDA.<br />
D. REALISATION D’UN <strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong> IN SITU:<br />
MANIPULATION : essai type PDB (NF P 94 115)<br />
1- Peser ou mesurer l’ensemble <strong>de</strong>s éléments du pénétromètre :<br />
- Masse du mouton<br />
- Masse <strong>de</strong> l’enclume + pointe + tige gui<strong>de</strong><br />
- Masse d’une tige<br />
- Section <strong>de</strong> la pointe<br />
- Hauteur <strong>de</strong> chute du mouton<br />
2- Réaliser 1 essai in situ dans l’enceinte <strong>de</strong> l’IUT:<br />
- Mettre en place la pointe au pied <strong>de</strong> la 1 ere tige et assembler l’enclume + tige gui<strong>de</strong> +<br />
mouton<br />
- Enfoncer la pointe dans le sol<br />
- Commencer l’essai (15 à 30 coups /mn) en comptant le nombre <strong>de</strong> coups nécessaires pour<br />
enfoncer VERTICALEMENT le train <strong>de</strong> tiges jusqu’à la première graduation (10 cm).<br />
- Renseignez la fiche <strong>de</strong> sondage fournie.<br />
- Poursuivre l’essai jusqu’au refus en ajoutant les tiges nécessaires.<br />
3- Retirer l’ensemble du matériel du terrain !<br />
En cas d’extraction difficile, un dispositif mécanique avec douille <strong>de</strong> serrage est disponible ...<br />
4- Repérer sur un plan du site l’emplacement <strong>de</strong>s sondages effectués<br />
Vous réaliserez une implantation sommaire à l’ai<strong>de</strong> d’un décamètre.<br />
5- Résultats<br />
Tracer la courbe Nd10 = f(z) sur la feuille d’exploitation fournie.<br />
Commenter les résultats obtenus.<br />
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<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
Reconnaissance <strong>de</strong> sol au PENETROMETRE DYNAMIQUE<br />
Opérateurs :<br />
FICHE DE SONDAGE<br />
Lieu du sondage :<br />
N° du sondage : 1<br />
Cote NGF :<br />
Masse mouton<br />
Masses frappées : pointe + enclume + tige <strong>de</strong> guidage<br />
Masses d’une tige<br />
Hauteur <strong>de</strong> chute<br />
Section <strong>de</strong> la pointe<br />
Profon<strong>de</strong>ur (m) Nb <strong>de</strong> coups<br />
(nd10)<br />
Dossier<br />
Date :<br />
Nb <strong>de</strong> tiges Observations<br />
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Sondage n°: 1<br />
Date :<br />
Opérateurs :<br />
Profon<strong>de</strong>ur en m<br />
0,000<br />
1,000<br />
2,000<br />
<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
SONDAGE au pénétromètre DYNAMIQUE PDB<br />
Effectué conformément à la norme NF P 94-115<br />
Masses mouton :<br />
Hauteur <strong>de</strong> chute :<br />
Masses frappées :<br />
Longueur d’une tige :<br />
Section <strong>de</strong> la pointe :<br />
Pointe : perdue - récupérable<br />
Nombre <strong>de</strong> coups : nd10<br />
10 20 30 40 50 60 70 80<br />
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<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
E. EXPLOITATION DES RESULTATS D’UN <strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
TYPE A (NF P 94 114)<br />
CAPACITE PORTANTE DU TERRAIN :<br />
La formule <strong>de</strong> battage dite <strong>de</strong>s « Hollandais », propose pour la résistance dynamique <strong>de</strong><br />
pointe :<br />
qd = M 2 gH/(M+M’)Se (voir norme NF P 94 115)<br />
ATTENTION ! Cette formule, réservée aux essais <strong>de</strong> type A, est à manier avec beaucoup <strong>de</strong><br />
précaution dans le cas <strong>de</strong>s sols cohérents. La valeur <strong>de</strong> qd peut servir néanmoins à l’estimation<br />
<strong>de</strong> la capacité portante <strong>de</strong>s fondations superficielles ou profon<strong>de</strong>s (voir DTU 13.12).<br />
Exploiter un dossier <strong>de</strong> pénétration (essai type PDA) fourni par la société<br />
SORES.<br />
Décrire la constitution du sol<br />
Après étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s résultats fournis, estimer à quelle profon<strong>de</strong>ur vous semble-t-il intéressant<br />
<strong>de</strong> fon<strong>de</strong>r le bâtiment projeté ?<br />
Règles d’or : ne jamais considérer comme porteuse une couche ou l’on a simplement<br />
constaté un accroissement brutal <strong>de</strong> la résistance <strong>de</strong> pointe si cette couche n’a pas été<br />
traversée sur plusieurs mètres.<br />
Estimer la capacité portante q’u et en déduire la contrainte <strong>de</strong> calcul q’ref<br />
En déduire la section d’une semelle isolée reprenant un poteau 200x300 soumis à une<br />
charge ultime : Qu = 800 kN.<br />
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<strong>ESSAI</strong> <strong>PENETROMETRIQUE</strong><br />
F. EXPLOITATION DES RESULTATS D’UN <strong>ESSAI</strong> S.P.T. (STANDART<br />
PENETRATION TEST )<br />
L’utilisation du SPT doit être réservée aux sols pulvérulents. Cet essai permet <strong>de</strong> donner un<br />
profil <strong>de</strong> nombre <strong>de</strong> coups N pour enfoncer le carottier standard en fonction <strong>de</strong> la profon<strong>de</strong>ur.<br />
Travail <strong>de</strong>mandé :<br />
A partir <strong>de</strong>s résultats fournis d’un essai SPT et du DTU 13.12, déterminer la capacité<br />
portante q’u (métho<strong>de</strong> c et φ) puis la contrainte admissible aux ELS d’une semelle filante<br />
<strong>de</strong> largeur B = 2 m encastrée ( D= 1m ) dans un massif <strong>de</strong> sable peu compact ( γd =18<br />
kN/m3) et recevant un chargement non pondérée <strong>de</strong> 300 kN/ml.<br />
G. COMPTE RENDU :<br />
Etablir un compte rendu complet comprenant en particulier :<br />
Une <strong>de</strong>scription succincte du matériel et <strong>de</strong>s essais réalisés<br />
Des remarques sur les problèmes rencontrés<br />
Les procès verbaux d’essais (voir modèle en annexe)<br />
L’exploitation <strong>de</strong>s mesures (courbes avec échelle adaptée, détails <strong>de</strong> calculs, tableaux<br />
<strong>de</strong> résultats). L’utilisation d’un tableur est conseillée.<br />
Toutes réponses, commentaires et conclusion.<br />
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