Analyse du comportement des pieux sous chargement en traction

en traction: B3 et B4. Le pieu B3 a été battu le 11 mars 2011 et l’essai statique a eu lieu le 14 juin 2011.

Dans cette partie, on a choisi de montrer uniquement, sur la Figure III-27, une comparaison des courbes d’effort déplacement en tête entre l’essai statique N-F en compression sur le pieu B1 (M-B1/CS1) et celui en traction sur le pieu B3 (M-B3/TS1).

Figure III-13 : comparaison des courbes d’effort déplacement en tête entre l’essai statique N-F en compression sur le pieu B1 (M-B1/CS1) et celui en traction sur le pieu B3 (M-B3/TS1)

D’après cette figure, on peut confirmer l’allure de la courbe d’effort-déplacement en tête qui présente un pic avec radoucissement.

La rigidité du pieu en traction et celle en compression semblent être similaires. Quant à la charge limite du pieu, on constate une différence de 120 kN entre celle en compression et celle en traction, ce qui confirme la valeur de la résistance de pointe mobilisée au moment du pic et mesurée à partir de l’extensomètre amovible.

Toutefois, le radoucissement semble être plus marqué dans le cas de l’essai en traction que dans celui en compression. Cela peut être expliqué par la résistance de pointe qui compense le radoucissement du frottement latéral.

A grand déplacement (>5%D), la différence entre la capacité en compression et traction est de l’ordre de 200kN. Cette différence peut être assimilée à la résistance de pointe et donne une valeur plus vraisemblable que celle dérivée de la distribution des efforts en bas du pieu.

Chapitre III– Comportement des pieux installés dans l’argile sous chargements axiaux

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III.1.3 Les pieux vissés

III.1.3.1 Analyse du comportement des pieux sous chargement en compression

Un pieu vissé de diamètre D = 420 mm et longueur L=13 m a été testé en compression: S1.

III.1.3.1.1 Capacité portante en compression

Le pieu foré S1 a été fabriqué le 17 mars 2011 et l’essai statique a eu lieu le 18 mai 2011.

La Figure III-14 montre la courbe d’effort-déplacement en tête mesurée lors de l’essai statique N-F en compression sur le pieu S1 (M-S1/CS1) ainsi que la courbe conventionnelle qui relie les points de fin de palier.

Figure III-14 : Courbe effort-déplacement de l’essai de chargement statique NF en compression M-S1/CS1 (Merville)

Dans cet essai, l’effort a été appliqué jusqu’à un déplacement du pieu en tête de 10% du diamètre. La charge limite en compression du pieu correspond à Quc = 1250 kN.

L’allure de cette courbe permet de distinguer le comportement du pieu vissé qui se situe entre le pieu battu est le foré. En effet, la courbe d’effort-déplacement en tête du pieu vissé montre une forme à palier comme le pieu foré mais avec une capacité plus élevée. Une comparaison entre les trois types de pieux est effectuée dans la partie III.1.4.

III.1.3.1.2 Charge critique de fluage

La Figure III-15 illustre les pentes calculées α0 en fonction de l’effort appliqué en tête Q0.

Figure III-15 : Pente de fluage α0 en fonction du chargement en tête Q0 de l’essai M-S1/CS1

On remarque que le changement de régime de taux de déplacement est moins progressif que dans le cas du pieu foré. Le comportement se rapproche plus de celui du pieu battu. La charge de fluage en compression peut être estimée à Qfc = 1100 kN, ce qui correspond à 88 % de la charge ultime Quc.

Chapitre III– Comportement des pieux installés dans l’argile sous chargements axiaux

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A partir de la Figure III-16, le frottement latéral du pieu S1 peut être estimé à Qs = 1030 kN et la résistance en pointe à Qp = 220 kN.

Figure III-16 : Répartition des efforts Qi le long du pieu lors de l’essai du chargement statique M-S1/CS1

Pour chaque couche, la Figure III-17 présente les courbes de mobilisation du frottement latéral en fonction du déplacement local du pieu.

Cette figure permet de constater que le frottement limite est relativement constant le long du pieu avec une légère croissance dans les couches profondes.

On remarque que les valeurs des frottements limites développées dans la partie supérieure du pieu vissé sont plus importantes que celles obtenues par les pieux forés et les pieux battus. Dans les couches profondes ces valeurs sont supérieures à celles du pieu foré mais restent très inférieures à celles mobilisées par le pieu battu.

Ce qui semble illustrer l’état intermédiaire du pieu vissé par rapport au pieu foré et au pieu battu en matière de frottement latéral.

Figure III-17: Frottements latéraux mobilisés le long du pieu lors de l’essai du chargement statique pour l’essai M-S1/CS1

Le Tableau III-1 rassemble les valeurs du frottement latéral limite sur chaque couche.

Tableau III-3 : Frottements limites mesurés dans chaque couche

Couches Profondeur (m) Frottement limite (kPa)

1 0 - 2,4 52 2 2,4 - 3,4 43 3 3,4 - 4,4 58 4 4,4 - 5,4 53 5 5,4 - 6,4 75 6 6,4 - 7,4 73

Chapitre III– Comportement des pieux installés dans l’argile sous chargements axiaux 149 ²8 8,4 - 9,4 63 9 9,4 - 10,4 66 10 10,4 - 11,4 58 11 11,4 - 12,4 53

III.1.3.1.4 Résistance de pointe

La Figure III-18 montre, pour chaque palier de l’essai M-S1/CS1, l’évolution de la résistance de pointe en fonction du déplacement local de la pointe du pieu Zp (m).

Figure III-18 : Évolution de la résistance de pointe lors de l’essai du chargement statique M-S1/CS1

On remarque que l’évolution de la résistance de pointe est graduelle avec des changements de pente de mobilisation en fonction du déplacement dans les derniers paliers de chargement. La valeur de la résistance de pointe à atteint 1,6 MPa qui correspond à la plus grande valeur développée par les trois types de pieu. On peut associer ce résultat au déplacement de la pointe du pieu vissé qui a atteint 46 mm (>10% de diamètre).

III.1.4 Comparaison entre la capacité portante des trois