essai penetrometrique - Cours de Génie Civil

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UE3
Travaux pratiques de géotechnique -
MODULE G2
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ESSAI PENETROMETRIQUE
ESSAI
PENETROMETRIQUE
Norme NF P 94-115
Norme NF P 94-114
A. OBJECTIF DE L’ESSAI :
Le pénétromètre dynamique est un moyen simple, rapide et économique d’investigation des sols
in situ. Il permet :
- d’apprécier de façon qualitative la résistance des terrains traversés, et de prévoir la réaction
du sol à l’enfoncement de pieux.
- de déterminer l’épaisseur et la profondeur des différentes couches de sol.
- d’effectuer des contrôles de compactage
- d’estimer une caractéristique
de portance, la « résistance
dynamique de pointe » pour
les essais PDA.
B. PRINCIPE DE L’ESSAI :
On enfonce dans le sol par battage, un train de
tiges de faible diamètre muni à son extrémité d’une
pointe, et on mesure le nombre de coups N
nécessaires pour obtenir un enfoncement donné.
1
POURQUOI PROSCRIRE LES ESSAIS AUX
PENETROMETRES DYNAMIQUES DANS LE CAS DES
SOLS COHERENTS SOUS LA NAPPE ?
Année universitaire 2006-2007
Paillier C.
IUT St Pierre –Département Génie civil
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C. QUESTIONS : ETUDE DES NORMES NF P 94 114 et 94 115 :
2 Quels sont les types de sols dans lesquels on réalise des essais aux pénétromètres
dynamiques type A et B ?
3 Quelle est la limite de profondeur pour ces essais ?
4 Quelle sont les différences entre un essai PDA et un essai PDB ? Quel essai permet
d’évaluer la capacité portante du sol ?
5 Définir la notion de « refus » pour un essai PDB et pour un essai PDA ?
6 Au bout de quel enfoncement imposé mesure t’on le nombre de coup pour un essai PDB ?
Expliquer alors la différence avec le mode opératoire proposé au paragraphe D.
7 Quels sont les différences entre le matériel mis à votre disposition et le matériel décrit dans
la norme NF P 94 115 ?
8 Donner les avantages et les inconvénients d’un essai PDB par rapport à un essai PDA.
D. REALISATION D’UN ESSAI PENETROMETRIQUE IN SITU:
MANIPULATION : essai type PDB (NF P 94 115)
1- Peser ou mesurer l’ensemble des éléments du pénétromètre :
- Masse du mouton
- Masse de l’enclume + pointe + tige guide
- Masse d’une tige
- Section de la pointe
- Hauteur de chute du mouton
2- Réaliser 1 essai in situ dans l’enceinte de l’IUT:
- Mettre en place la pointe au pied de la 1ere tige et assembler l’enclume + tige guide +
mouton
- Enfoncer la pointe dans le sol
- Commencer l’essai (15 à 30 coups /mn) en comptant le nombre de coups nécessaires pour
enfoncer VERTICALEMENT le train de tiges jusqu’à la première graduation (10 cm).
- Renseignez la fiche de sondage fournie.
- Poursuivre l’essai jusqu’au refus en ajoutant les tiges nécessaires.
3- Retirer l’ensemble du matériel du terrain !
En cas d’extraction difficile, un dispositif mécanique avec douille de serrage est disponible ...
4- Repérer sur un plan du site l’emplacement des sondages effectués
Vous réaliserez une implantation sommaire à l’aide d’un décamètre.
5- Résultats
Tracer la courbe Nd10 = f(z) sur la feuille d’exploitation fournie.
Commenter les résultats obtenus.
Paillier C.
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Reconnaissance de sol au PENETROMETRE DYNAMIQUE
Opérateurs :
FICHE DE SONDAGE
Lieu du sondage :
Dossier
Date :
N° du sondage : 1
Cote NGF :
Masse mouton
Masses frappées : pointe + enclume + tige de guidage
Masses d’une tige
Hauteur de chute
Section de la pointe
Profondeur (m)
Nb de coups
(nd10)
Nb de tiges
Observations
Paillier C.
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SONDAGE au pénétromètre DYNAMIQUE PDB
Effectué conformément à la norme NF P 94-115
Masses mouton :
Hauteur de chute :
Masses frappées :
Longueur d’une tige :
Section de la pointe :
Pointe : perdue
- récupérable
Sondage n°: 1
Date :
Opérateurs :
Nombre de coups : nd10
Profondeur en m
0,000
10
20
30
40
50
60
70
80
1,000
2,000
Paillier C.
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E. EXPLOITATION DES RESULTATS D’UN ESSAI PENETROMETRIQUE
TYPE A (NF P 94 114)
CAPACITE PORTANTE DU TERRAIN :
La formule de battage dite des « Hollandais », propose pour la résistance dynamique de
pointe :
qd = M2gH/(M+M’)Se (voir norme NF P 94 115)
ATTENTION ! Cette formule, réservée aux essais de type A, est à manier avec beaucoup de
précaution dans le cas des sols cohérents. La valeur de qd peut servir néanmoins à l’estimation
de la capacité portante des fondations superficielles ou profondes (voir DTU 13.12).
Exploiter un dossier de pénétration (essai type PDA) fourni par la société
SORES.
Î Décrire la constitution du sol
Î Après étude des résultats fournis, estimer à quelle profondeur vous semble-t-il intéressant
de fonder le bâtiment projeté ?
Règles d’or : ne jamais considérer comme porteuse une couche ou l’on a simplement
constaté un accroissement brutal de la résistance de pointe si cette couche n’a pas été
traversée sur plusieurs mètres.
Î Estimer la capacité portante q’u et en déduire la contrainte de calcul q’ref
Î En déduire la section d’une semelle isolée reprenant un poteau 200x300 soumis à une
charge ultime : Qu = 800 kN.
Paillier C.
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F. EXPLOITATION DES RESULTATS D’UN ESSAI S.P.T. (STANDART
PENETRATION TEST )
L’utilisation du SPT doit être réservée aux sols pulvérulents. Cet essai permet de donner un
profil de nombre de coups N pour enfoncer le carottier standard en fonction de la profondeur.
Travail demandé :
A partir des résultats fournis d’un essai SPT et du DTU 13.12, déterminer la capacité
portante q’u (méthode c et φ) puis la contrainte admissible aux ELS d’une semelle filante
de largeur B = 2 m encastrée ( D= 1m ) dans un massif de sable peu compact ( γd =18
kN/m3) et recevant un chargement non pondérée de 300 kN/ml.
G. COMPTE RENDU :
Etablir un compte rendu complet comprenant en particulier :

Une description succincte du matériel et des essais réalisés

Des remarques sur les problèmes rencontrés

Les procès verbaux d’essais (voir modèle en annexe)

L’exploitation des mesures (courbes avec échelle adaptée, détails de calculs, tableaux
de résultats). L’utilisation d’un tableur est conseillée.

Toutes réponses, commentaires et conclusion.
Paillier C.