ESSAI PENETROMETRIQUE

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Année universitaire 2006-2007 Paillier C. IUT St Pierre –Département Génie civil

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

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 ?

- d’estimer une caractéristique

de portance, la « résistance

dynamique de pointe » pour

les essais PDA.

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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 1

^ere

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 N

d10

= f(z) sur la feuille d’exploitation fournie.

Commenter les résultats obtenus.

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Reconnaissance de sol au PENETROMETRE DYNAMIQUE

Opérateurs :

FICHE DE SONDAGE

^Dossier

Lieu du sondage : N° du sondage :

1

Cote NGF :

Date :

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

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SONDAGE au pénétromètre DYNAMIQUE PDB Effectué conformément à la norme NF P 94-115

Sondage n°:

1

Date :

Masses mouton : Hauteur de chute : Masses frappées : Longueur d’une tige : Section de la pointe :

Pointe : perdue - récupérable Opérateurs :

Profondeur en m

Nombre de coups : nd

₁₀

0,000 10 20 30 40 50 60 70 80

1,000 2,000

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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 :

q

d

= M

²

gH/(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 q

d

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.

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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.