Les essais de pénétration des sols




Les reconnaissances de sols pour ouvrages d'art et bâtiments font souvent appel aux essais pénétrométriques. En effet, dans de nombreux cas, ceux-ci permettent de mettre en
évidence, simplement et rapidement, la structure du sous-sol : épaisseurs des terrains de diverses natures, hétérogénéité de la zone étudiée.


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Qu’est ce que le pénétromètre dynamique ?

L’essai de pénétration dynamique est sans doute le plus ancien des essais géotechniques in situ, son principe demeurant très simple, à l’instar du clou que l’on enfonce dans une planche grâce à un marteau.

L’essai de pénétration dynamique permet de simuler le battage d’un pieu et de déterminer la résistance dynamique que le terrain oppose à l’enfoncement de celui-ci. Il consiste à faire pénétrer dans le sol par battage un train de tiges lisses, muni à son extrémité d’une pointe de section connue. Le battage est assuré par une masse, appelée mouton, tombant d’une hauteur bien déterminée.

Pour une énergie de battage constante, fonction des caractéristiques de l’appareillage utilisé, on compte le nombre N de coups de mouton correspondant à un enfoncement donné du train de tiges dans le terrain. Ce nombre purement empirique peut par la suite être transformé en une résistance dynamique en fonction du type du pénétromètre utilisé.

Ainsi, l’essai de pénétration dynamique permet d’obtenir des renseignements relatifs :

- à la succession des différentes couches de terrain,
- à l’homogénéité globale d’une couche donnée (présence d’anomalies locales),
- au repérage d’une couche résistante dont l’existence est déjà connue.

L’essai de pénétration dynamique est un outil économique, facile à mettre en oeuvre, ce qui permet la reconnaissance des sols sur un assez grand nombre de points, et ce en un minimum de temps.

Les résultats des essais de pénétration dynamique sont fournis sous forme d’un diagramme en coordonnées normales où est reportée, en fonction de la profondeur (pas de 10 cm en général), la valeur de la résistance dynamique en bars, déduite de l’application de la formule de battage choisie par l’entreprise (cf. annexes).

Ce diagramme présente donc un profil de la résistance du terrain jusqu’à la profondeur de fin de l’essai.

Dans la mesure où les résultats obtenus ne mettent en jeu que la résistance de pointe, le pénétromètre dynamique permet une estimation en continu de la résistance du terrain.

Il est en outre impératif de noter que le pénétromètre dynamique ne doit jamais être utilisé seul. En effet, cet essai présente un caractère empirique.

Le pénétromètre dynamique n’est pas adapté à l’étude des sols très lâches et des sols cohérents : dans les niveaux argileux très plastiques, le frottement assez important du terrain contre les tiges peut fausser l’interprétation de l’essai.

L’essai de pénétration dynamique donne essentiellement des indications qualitatives sur les caractéristiques du sol






 
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