Utilisation de l'essai pressiométrique pour le calcul des ... · PDF...

Ministère de l’Enseignement Supérieur

et de la Recherche Scientifique

Université Larbi Tebessi - Tébessa

Faculté des Sciences et de la Technologie

Département de Génie Civil

Mémoire de Master Académique

Option: Géotechnique

Présentés et soutenus publiquement à Tébessa le:…………………………………….

Devant le Jury composé de

Président Dr ULT. Tébessa

Encadreur Dr Farid MESSAOUD ULT. Tébessa

Membre Dr ULT. Tébessa

2015-2016

Utilisation de l'essai pressiométrique pour

le calcul des fondations superficielles

Présentés par

FETHALLAH Yacine

MERZOUFUI Aida

Remerciements

Nos remerciements a tous ceux qui ont participe de prés ou de loin a la réalisation de

notre travail.

D’autre part tout le remerciement a notre encadreur monsieur MESSAOUD FARID

pour le soutien et le suivi durant toute la période du travail.

Merzougui aida

Fetthallah yacine

Resume

Notre étude consiste à établir une procédure de conception des fondations superficielles sur la base

d’un essai In-situ nommé « Essai pressiométrique Menard à forage préalable ». Cet essai consiste à

mesurer l'augmentation de volume d'un cylindre dilatable, soumis à une augmentation de pression

intérieure, et placé à une profondeur à laquelle on désire tester le sol. Suivant la nature des terrains

rencontrés, ce forage était réalisé à l'aide d'une tarière à main, la sonde utilisée est une sonde souple à lame

métallisée. Les étapes de l’essai pressiométrique étaient réalisées, les paramètres de cet essai comme le

module d’élasticité pressiométrique et la pression limite étaient déterminées. Cependant le calcul de la

capacité portante du sol, a une profondeur superficielle, situé dans une parcelle de terrain à l’intérieur de

l’université de Tébessa était ainsi établi selon la méthode de Menard. Un exemple de calcul de fondation

sur une profondeur un peu importante était choisi pour montrer l’application de la méthode de Menard

dans le cas d’un sol à multicouches.

Abstract

Our study is to establish a shallow foundation design procedure based on an in-situ test called "

MENARD preboring pressuremeter test ". This test involves measuring the increase in volume of an

expansible cylinder, subjected to increased internal pressure, and placed at a desired test depth of the soil.

Depending on the type of soil encountered, drilling was carried out using a hand auger, the probe used is a

flexible probe with chineese Lanternes. The steps of the pressuremeter test were performed, the

parameters of this test such the as pressuremeter Elastic Modulus and Limit Pressure were determined.

However, the calculation of the bearing capacity of the soil at shallow depth, set in a piece of land located

inside the University of Tebessa, were determined on Menard Method. An example of calculation of a

deep foundation was selected to demonstrate the application of the Menard method in the case of a

multilayer soil.

ملخص

»اختبار بريسيومتري مينار ذو الحفر المسبق«وذلك باستخدام اختبار ميداني يسمى كيفية تصميم اساسات سطحيةب تهتم دراستنا

إلى زيادة الضغط الداخلي يتعرض,، هو قياس الزيادة في حجم اسطوانة قابل للتمديد هذا االختبار الميداني ، الذي وضعه العالم مينار

المسبارالمستخدم من النوع اللين ذو , حفارة يدويةباستخدام تم، الحفر التربة . اعتمادا على نوع ووضعها في العمق المطلوب الختبار التربة

حساب إلى باإلضافةوالضغط الحدي. مثل معامل المرونةختبار الا هذا تخاصيااستخلصنا ت,قتحق كل مراحل االختبار شفرات معدنية.

في عمق معتبر مثال لحساب اساس بأخذ قمنا كذلك، سطحي على مستوى قطعة ارض تقع داخل جامعة تبسةعلى عمق قدرة تحمل التربة

اختير لتطبيق طريقة مينار في حالة تربة متعددة الطبقات.

A .MERZOUGUI Y .FETHALLAH

Sommaire

Chapitre I : Introduction Générale

I.1. La Géotechnique ................................................................................................................01

I.2. Étude géotechnique ....................................................................................................................01

I.3. Le contenu de l'étude géotechnique...........................................................................................01

I.4. Les fondations:.......................................................................................................................... .03

I.5. Caractéristiques mécaniques des sols et essais in situ:............................................................03

I.6. Essais in situ (Essai au pressiomètre):................................................................................... . 05

I.6.1. Essai pressiométrique Menard (Ménard pressurmeter test) PMT :.....................05

Chapitre II : Recherche Bibliographique

II.1. Généralités sur les fondations superficielles:......................................................................07

II.2. Notions sur la capacité portante et le tassement:...............................................................08

II.3. Méthodes de calcul de la capacité portante:.......................................................................09

II.3.1. Méthode de calcul « C »:.........................................................................09

II.3.2. Méthode du pénétromètre dynamique....................................................................14

II.3.3. Méthode du pressiomètre Ménard :........................................................................15

II.4. Le pressiomètre: ...................................................................................................................18

II.4.1. Principe :....................................................................................................................18

II.4.2. Hypothèse:..................................................................................................................18

II.4.3. Rappels historiques:..................................................................................................18

II.4.4. Évolution du pressiomètre :.....................................................................................19

II.4.5. Le pressiomètre autoforeur:.....................................................................................25

II.4.6. Types de pressiomètre:.............................................................................................27

II.4.7. Appareillage .............................................................................................................30

II.5. Réalisation de l’essai pressiométrique : normes françaises..............................................34

II.5.1. Mode opératoire de l’essai.......................................................................................34

II.5.2. Caractéristiques pressiométrique .........................................................................40

II.5.3. Essai pressiométrique sans cycle :...........................................................................40

II.5.4. Calcul du module de déformation selon la norme :...............................................42

II.5.5. Evaluation de la pression limite selon la norme :...................................................43

II.6. Méthodes de calcul de la capacité portante des fondations superficielles :....................47

II.6.1. Les règles actuelles :..................................................................................................48

II.6.2. Interprétation directe d'essais in situ :....................................................................48


Chapitre III : Procédure D Essai

III.1. Localisation : ...................................................................................................................51

III.2. Forages et matériels utilises :....................................................................................... 52

III.3. Démarches et plan de travail :..........................................................................................54

III.3.1. Essai au pressiomètre Ménard G100 :.................................................................54

III.3.2. Essai d identification au laboratoire :...................................................................54

III.4. Essai en place :............................................................................................................. .....54

III.4.1. Préparation de l appareil :......................................................................................54

III.5. Calcul de Pf, Pl et EM :......................................................................................................58

III.5.1. Détermination conventionnelle de la plage pseudo-élastique :...........................58

III.5.2. Le module pressiométrique :..................................................................................59

III.5.3. Pression de fluage :..................................................................................................59

III.5.4. Pression limite Pl :....................................................................................................60

III.6. Pression limite pressiométrique nette et Pression de fluage pressiométrique

nette :.........................................................................................................................................60

III.6.1. Contraintes dans le terrain au repos avant essai :................................................61

III.7. Relation entre ME et L

p :.........................................................................................61

III.8. Profil pressiométrique :....................................................................................................62

III.9. Calcul de la capacité portante des fondations a partir des méthodes

pressiométrique :...................................................................................................................63

III.9.1. Capacité portante d'une fondation superficielle :................................................63

III.10. Essai au densitomètre à membrane :.............................................................................64

III.11. Les essais en laboratoire :................................................................................................66

III.11.1. Essai teneur en eau :............................................................................................ 66

III.11.2. Essai d’Atterberg :............................................................................................... 67

III.11.3. Essai d’analyse granulométrique :.....................................................................69

1) Analyse granulométrique par tamisage......................................... 70

2) Analyse par sédimentation :..........................................................70

Chapitre IV

IV. Calcul et interprétation des résultats :..................................................................................72

IV.1.Essai pressiométrique: Forage03 :...................................................................................72

IV.2.Détermination des paramètres pressiométrique :..........................................................72

IV.2.1. Les données :..........................................................................................................72

IV.3.Essai 03 :.............................................................................................................................73


IV.3.1. La courbe brute :......................................................................................................75

IV.3.2. La courbe fluage :.....................................................................................................76

IV.3.3. La courbe corrigée :..................................................................................................76

IV.3.4. Détermination du module pressiométrique Ménard (EM) :..................................78

IV.3.5. Détermination de pression limite (Pl) :...................................................................79

IV.3.6. Détermination de la résistance au cisaillement des sols à l’aide

du pressiomètre Cu: ...................................................................................................79

IV.3.7. Pression limite pressiométrique nette :...................................................................80

IV.4. Relation entre EM et Pl :............................................................................................80

IV.5. Caractéristiques pressiométrique :.......................................................................80

IV.6. Calcul de la capacité portante :................................................................................81

IV.6.1. Classification des sols :..............................................................................................81

IV.6.2. Charge verticale centrée :.........................................................................................82

IV.7. Essai Au Densitomètre A Membrane………………………………………………83

IV.8. Essai au laboratoire…………………………………………………………………84

IV.8.1. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg……………………………………84

1. Limite de liquidité…………………………………………………………………………..84

2. Limite de plasticité……………………………………………………………………….....84

IV.8.2. Les résultats de l'essai d'analyse granulométrique……………………………….85

IV.9. Application …………………………………………………………………………….89

IV.9.1. Étude de cas …………………………………………………………………...……89

IV.9.2. Calcul des différents facteurs…………………………………………………….. 91

IV.10. Calcul de la capacité portante……………………………………………………...93

Chapitre V

V. Conclusions…………………………………………………………………………………98


Liste des figures

Chapitre I : Introduction Générale

Figure 1. Pressiométre


Figure 1. Différents types de fondations superficielles

Figure 2. Courbe de tassement

Figure 3. Equilibre des terres sous la fondation

Figure 4. Différents cas de chargement

Figure 5. Courbe pressiometrique

Figure 6. Essai pressiometrique

Figure 7. Les deux premiers prototypes A et B

Figure 8. Pressiomètre de type C

Figure 9. Pressiomètre de type D (1958)

Figure10. Pressiomètre de type D (à 2 volumètres )

Figure 11 .Pressiomètre de type E

Figure 12. Sonde de type E

Figure 13. PMT de type F

Figure 12b. Collection PMT de type G

Figure 12a. Schéma de principe du PMT type G

Figure 14. PMT de type GC (1975)

Figure 15. PMT de type GA (1976)

Figure 16. PMT SPAD (1992)

Figure 17. PMT PAC (1985)

Figure 18. Principe de l’autoforage

Figure 19.Pressiometre PAF 72

Figure 20. Pressiometre PAF 76

Figure 21. Comparaison entre les courbes pressiométrique Menard et PAF

Figure 22. Principe des différentes sondes pressiometriques

Figure 23. Pressiometre G-AM type Ménard

Figure 24. Pressiometre TEXAM

Figure 25. Pressiometre TRI-MOD

Figure 26. Sonde PENCEL creuse

Figure 27. Pressiometre PENCEL couplée avec cône statique

Figure 28. Sonde auto foreuse

A .MERZOUGUI Y .FETHALLAH Figure 29. Appareillage classique

Figure 30. Appareillage actuel (GeoSPAD AGEO 2004) et (GeoPAC G100)

Figure 31 Types de sonde

Figure 32. Sonde a membrane souple

Figure 33 Sonde a tube fondu

Figure 34. Tarière à main

Figure 35. Tarière a main a injection

Figure 36 Outil « taillant » pour forage en roto-percussion

Figure37. Forage en roto-precussion au wagón-drill

Figure 38. Tarière hélicoïdale

Figure39.Forage à tarière hélicoïdale

Figure 40. Courbe pressiométrique type (a) et courbe de fluage (b)

Figure 41 Courbes de résistances propres gaine+membrane (inertie)

Figure42. Extraire Pl à partir de la courbe inverse

Figure 43. Contraintes dans le terrain avant essai

Figure 44 .Calcul de la pression limite nette équivalente.


Figure 1. Choix de site de recherche (Université Larbi Tébessi- Tébessa)

Figure 2. Plan de forages pressiometriques

Figure 3. Creusage manuel à l’aide de la Tarière à mains Ø63mm

.Figure 4. Sonde dans le trou de forage

Figure 5. Pressiometre G100

Figure 6. Sonde souple à lame métallique

Figure 7. Réglage de la pression différentielle

.Figure 8. Tube pour l’essai d’expansion propre de l’appareillage (calibrage)

Figure 9. Courbe d expansions propres de l appareillage

Figure 10. Étalonnage

Figure 11.Mise en pression du PMT

Figure12. Détermination la plage pseudo-élastique

Figure13. Courbes de fluage pressiometrique type

Figure 14. Profile pressiométrique

Figure 15. Calcul de la pression limite nette équivalente.

Figure16.Densitomètres à membrane

Figure 17.Les étapes de l essai au densitomètre a membrane

Figure 18.Coupoles de Casagrande

A .MERZOUGUI Y .FETHALLAH Figure 19. Limites de plasticité au rouleau

Figure 20. Matériels utilises pour l analyse granulométrique

Figure 21.Matériels utilises pour l analyse par sédimentation

Chapitre IV résultats des essais et interprétation

Figure 1. Courbe d'étalonnage 03 de la membrane

Figure 2. Calibrage de la sonde

Figure 3. Courbe brute 03

Figure 4. Courbe fluage pressiométrique 03

Figure 5. Courbe corrigée (0.81m)

Figure 6. L'ensemble des courbes pressiométrique

Figure7. Le module pressiométrique EM et pl

Figure 8.Rapport EM/Pl

Figure9. Diagramme casagrande de plasticité et classification des sols fins

Figure10.La courbe Analyse granulométrique par tamisage

Figure.11.Le courbe de l analyse granulométrique par sedimentometrie

Figure .12. La courbe complète (tamisage+sedimentometrie)

Figure13. La coupe lithologique su site

Figure .14 .différents profils pressiométrique pour le cas du sol multi couches

Figure 15: Facteur de capacité portante d’après l’Abaque Menard et la catégorie du sol d’après le

tableau

Figure16. Méthode de capacité portante pressiométrique pour les fondations

Figure 17. Exemple de calcul P*Le d après le fascicule 62 titreV

Figure18. Détermination de la pression limite équivalente

Figure19. Calcul de ple* selon MENARD


Liste des tableaux


Tableau 1. Valeurs de Ny ; Nc et Nq en fonction de

Tableau 2 Caractéristiques géométriques des sondes pressiométrique

Tableau 3 Méthodes de réalisation des forages pressiométriques

Tableau 4 - Valeurs du facteur de portance PK (d'après le Fascicule 62).


Tableau 1. Diamètre de la tarière à main et profondeur du trou de forage

Tableau-2 : Classification selon le rapport LM P/E

Chapitre IV résultats des essais et interprétation

Tableau 1. Les unités de mesures

Tableau 2. Les données de mesures

Tableau 3. Les données d'étalonnage de la membrane

Tableau 4. Les données de calibrage

Tableau 5. Les résultats de l'essai "courbe brute"

Tableau 6. Les données corrigées

Tableau 7. Feuille de la courbe corrigée

Tableau 8.valeurs de EM,PL,EM/PL, Cu

Tableau 9- Module FONDSUP – Définition des catégories conventionnelles des sols

Tableau 10: Module FONDSUP - Facteur de portance pressiométrique

Tableau 11. Les résultats de l'essai densitomètre a membrane

Tableau 12. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg (Limite de liquidité)

Tableau 13. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg (Limite de plasticité)

Tableau 14. Résultats d'analyse granulométrique par tamisage

Tableau15.Résultats de l analyse granulométrique par sedimentométrie

Liste des symboles

a Coefficient de dilatation des tubulures

B Largeur de la fondation

cu Cohésion non drainé

dg Diamètre extérieur des cellules de garde

di Diamètre intérieur du tube de calibrage

ds Diamètre extérieur de la cellule centrale y compris son habillage éventuel

dt Diamètre de forage

EM Module pressiométrique Ménard

H Profondeur de la fondation

He Hauteur d encastrement de la fondation

K0 Coefficient de pression des terres au repos

Kp Facteur de portance pressiometrique

L Largeur de la fondation

le Longueur du tube de calibrage

lg Longueur d’une cellule de garde

lm Longueur des fentes du tube lanterné

ls Longueur de cellule centrale de mesure

mi Pente des segments d’extrémités (pi, vi) et (pi-1, Vi-1) de la courbe pressiométrique

mE Valeur minimale, strictement positive, des pentes mi

P Pression dans la sonde après corrections

P1 Pression du début de la phase pseudo-élastique par la méthode directe.

P2 Pression de fin de la phase pseudo-élastique par la méthode directe

PE Pression du début de la phase pseudo-élastique par la méthode d’extrapolation

PE Pression de fin de la phase pseudo-élastique par la méthode d’extrapolation

Pe Résistance limite de la sonde pour un volume injecté V= 1,2 Vs lors de l’étalonnage

Pf Pression de fluage du sol

Pf* Pression de fluage nette

Pg Pression dans les cellules de garde

Ph Charge hydraulique dans la cellule centrale

Pl Pression limite du sol

P1* Pression limite nette

Ple* Pression limite nette équivalente

Pm Résistance propre de la membrane pour un volume injecté V de 600 cm3

Pr Pression lue à l’indicateur de pression avant corrections

qr Capacité portante ou contrainte de rupture

qs Contrainte admissible

q0 contrainte totale verticale au niveau de la base de la fondation

t Temp

V Volume injecté dans la cellule centrale après corrections

V1 Volume du début de la phase pseudo-élastique

V2 Volume de fin de la phase pseudo-élastique

Vc Volume injecté pour mettre la sonde au contact de la paroi du tube de calibrage

Vr Volume injecté dans la sonde avant corrections

Vs Volume initiale conventionnel de la cellule centrale de mesure

Z Cote alti métrique, comptée positivement vers le haut à partir d’un plan de référence

Zc Cote alti métrique de prise de pression

Zs Cote alti métrique de l’essai

Zw Cote alti métrique de la nappe

α Coefficient rhéologique

β Coefficient d’incertitude

γ Poids volumique du sol

γi Poids volumique du liquide injecté dans la cellule centrale de mesure

γw Poids volumique de l’eau

δp Incertitude sur la mesure de la pression

δt Durée de passage d’un palier de pression au palier consécutif

δv Incertitude sur la mesure du volume injecté

σhs Contrainte totale horizontale au niveau d’essai

σvs Contrainte totale verticale au niveau d’essai

ν Coefficient de poisson

φ Angle de frottement interne

Δt Durée d’application d’un palier de pression

ΔV60/30

Variation de volume injecté entre 30 et 60s au cours d’un même palier de pression

A .MERZOUGUI Y .FETHALLAH ChapitreI

INTRODUCTION GENERALE Page 1

I.1. La Géotechnique

La géotechnique est l'ensemble des activités liées aux applications de la mécanique des sols, de la

mécanique des roches et de la géologie de l'ingénieur. La géotechnique joue un rôle essentiel dans l'acte

de construire pour tous les travaux de Génie civil, de travaux publics et d'aménagements. C’est un

domaine essentiellement empirique que l’on pourrait presque considérer comme un art si on le comparait

aux autres branches du génie civil. Elle s’appuie principalement sur les différentes sciences de la terre

suivantes :

– La géologie qui retrace l’histoire de la terre, précise la nature et la structure des matériaux et leur

évolution dans le temps.

– L’hydrogéologie, partie spécialisée de la géologie.

– La mécanique des sols et des roches.

– La rhéologie des géomatériaux.

– La géophysique qui permet de préciser par des mesures physique certaines caractéristiques de

structure et de propriété des matériaux de l’écorce terrestre.

– La géodynamique qui étude le comportement des matériaux soumis à des sollicitations

dynamiques.

– La géochimie qui analyse la composition chimique des géomatériaux

I.2. Étude géotechnique

L étude géotechnique se rapporte aux sols et aux eaux souterraines en tant qu’éléments intervenant

dans la stabilité et le bon comportement des constructions provisoires ou définitives. Elle est destinée à

fournir au maître d’œuvre les données relatives au comportement du sol qui lui sont nécessaires pour la

conception et la construction des ouvrages et celles relatives a leur incidence sur l environnement.

I.3. Le contenu de l'étude géotechnique

I.3.1. Enquête préalable

Avant la mise en œuvre de la reconnaissance des sols proprement dite, il convient de procéder à une

enquête préalable comprenant :

– l'examen des caractéristiques principales du projet,

– une visite détaillée des lieux,

– la consultation des personnes et des documents susceptibles de fournir des informations sur le

site, son environnement et sur le mode de fondation des ouvrages existants situes a proximité

– la rédaction d'une note de synthèse comprenant la définition d'un programme de



reconnaissance adapté au site et au projet.

I.3.2. Reconnaissance des sols de fondation

La reconnaissance des sols de fondation dont le programme est défini par l'ingénieur géotechnicien

doit comporter un certain nombre de sondages destinés à préciser sans ambiguïté :

– La position dans l'espace des divers éléments et formations constituant le sous-sol,

– L’identification géologique et physico-mécanique des sols soumis au champ de contraintes

engendré par la construction à l'intérieur du périmètre géotechnique de protection.

Ces sondages comprennent des forages, des essais in situ et des prélèvements d'échantillons pour

examens ou analyses en laboratoire.

La profondeur des sondages doit être supérieure à la profondeur des sols sur lesquels les fondations

engendrent encore des efforts susceptibles de provoquer à terme des déformations préjudiciables a la

bonne tenue de la construction.

Indépendamment des risques d'existence d'accidents naturels ou artificiels (cavités, zones

décomprimées, effondrées ou remblayées, etc.), cette profondeur doit être supérieure à celle des surfaces

de glissement de masse les plus probables qui pourraient se manifester du fait des modifications

temporaires ou définitives apportées par les travaux à la topographie et aux conditions hydrauliques

naturelles du site.

I.3.3. Analyse et synthèse de l'enquête préalable et de la reconnaissance

L'analyse des éléments recueillis au cours de l'enquête préalable et de la reconnaissance des sols

conduit a une synthèse générale comportant :

– des coupes et profils géologiques et géotechniques corrélant les résultats des sondages et

essais et définissant la position dans l'espace et les dimensions des divers éléments et

formations reconnus,

– les diverses caractéristiques des sols nécessaires à l'élaboration du projet et à retenir en vue

des calculs,

– le régime des différentes circulations et nappes d'eau,

– l'étude de la sensibilité au gel des sols de surface,

– l'agressivité des sols et des eaux a l'égard des matériaux de construction prévus,

– s'il y a lieu, l'étude du comportement des sols à l'égard des sollicitations dynamiques (séismes,

machines vibrantes, etc.).

I.3.4. Interprétation en vue du projet et de sa réalisation

L'interprétation porte sur les points suivants :



– exécution des terrassements, stabilité des talus provisoires ou définitifs et stabilité des

soutènements

– drainage, rabattement de nappe et étanchéité des ouvrages enterrés,

– modes de fondation des constructions :types et niveaux de fondations possibles, contraintes

admissibles conseillées,

– évaluation approximative des tassements absolus et différentiels,

– d'une façon générale, tous les points concernant l'interaction sol-structure

I.4. Les fondations

Les fondations constituent des éléments essentiels d’un projet de construction et de leur qualité

dépend la continuité de l’ouvrage. Il faut savoir ce que ce sont sur ces fondations que va reposer la totalité

du poids : les charges permanentes de l’infrastructure et de la superstructure, les diverses charges et le

poids des fondations elles-mêmes. Beaucoup de sinistre subis par des ouvrages des défauts de conception

ou de calcul des éléments des fondations. Aussi, une mauvaise conception peut conduire à un

surdimensionnement de l’ouvrage. Il existe deux grands modes de transmission des charges des

constructions aux couches de sols sous-jacentes : par fondation superficielle et par fondation profonde.

La fondation superficielle est, par définition, une fondation qui repose sur le sol ou qui n’y est que

faiblement encastrée. Les charges qu’elle transmet ne sollicitent que les couches superficielles et peu

profondes. Les fondations profondes reportent, elles, les charges tant dans les couches profondes que dans

les couches superficielles qu’elles traversent

Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on trouve les fondations

semi-profondes dont la base se trouve au-dessus de la profondeur critique, mais pour lesquelles le

frottement latéral ne peut être négligé : il s'agit des puits et pieux courts ou des barrettes de faible

profondeur et de la plupart des caissons. Il n'y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de

fondations qui ne constituent que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes

retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes.

I.5. Caractéristiques mécaniques des sols et essais in situ

De grands progrès ont été accomplis dans les méthodes de prélèvements d'échantillons intacts, mais

le prélèvement lui-même reste toujours une opération quelque peu brutale qui remanie plus ou moins le

sol, et qui d'ailleurs n'est possible que dans les sols pourvus de cohésion.

Dans certains cas, malgré toutes les précautions prises par l'équipe de chantier. on ne pourra pas

être certain de la représentativité de l'échantillon, d'autant plus que le seul transport du chantier au

laboratoire augmente encore le remaniement.



De plus, les essais de laboratoire sont en général longs et coûteux. D'où on essaie de limiter leur

nombre; ce qui se traduit finalement par de données relativement isolées qui ne permettent pas de vérifier

l'hétérogénéité naturelle des sols en place. Cette hétérogénéité naturelle non soupçonnée se traduira en

pratique par des tassements ou des désordres importants.

Il ne faut pas penser que les essais in-situ sont exempts de critique, mais ils présentent sur les essais

de laboratoire des avantages certains dont le principal, outre celui du non remaniement, est qu'ils sont

rapides et bon marchés, ce qui permet, en principe, d'apprécier l'hétérogénéité du site en réalisant un

nombre suffisant d'essai. Une objection que l'on fait souvent aux essais in situ est que leur interprétation

ne s'appuie pas sur des bases théoriques sûres.

En conclusion, les deux approches de détermination des propriétés des sols, essais de laboratoire ou

in situ, peuvent être appliquées ensemble en complémentarité en gardant à l'esprit les avantages, les

inconvénients et les limites de chaque essai. Certains essais "in-situ" sont utilisés pour le calcul des

fondations superficielles et profondes. Ces calculs résultent de certaines analogies que l'on peut établir

entre le comportement d'un sol lors d'un essai "in situ" et le comportement du même sol vis à vis des

sollicitations d'une fondation. En effet, des recherches récentes montrent qu'il existe une analogie étroite

entre le comportement du sol lors de l'essai d'expansion d'une cavité cylindrique (essai pressiométrique)

et le comportement du sol autour de la pointe du pieu. De même, le pressiomètre est largement utilisé

pour le calcul des pressions de rupture des fondations superficielles ainsi que pour la détermination des

tassements. Il existe aussi une analogie mécanique entre le pénétromètre statique et le pieu. Il s'agit du

même type de sollicitation, mais les conditions de l'essai et les conditions de travail peuvent être

différentes.

L'essai pressiometrique Ménard est utilisé dans 75 % des études de fondations ainsi que l'essai au

pénétromètre statique. Les autres essais, aux pénétromètres dynamiques et le Standard Pénétration Test

(S.P.T. très utilisé dans les pays anglo-saxons) sont employés avec plus de réserves. Enfin, l'essai au

scissomètre est seulement utilisé, généralement, pour tester les sols fins mous ou peu compacts.

Tous ces essais sont des essais à la rupture, sauf l'essai pressiométrique qui sollicite le sol des

petites aux grandes déformations.

Généralement des règles plus ou moins empiriques permettent de passer directement des résultats

de ces essais aux calculs de fondations et on ne cherche pas à en déduire φ et C pour se rapprocher de

méthodes de calcul plus anciennes et plus "mécaniques" qui étaient très utilisées quand on réalisait

essentiellement des essais en laboratoire.

I.6. Essais in situ (Essai au pressiomètre)



Certains essais "in situ" sont utilisés pour le calcul des fondations superficielles et profondes.

Ces calculs résultent de certaines analogies que l'on peut établir entre le comportement d'un sol lors d'un

essai "in situ" et le comportement du même sol vis à vis des sollicitations d'une fondation. Parmi ces

essais les essais pressiométrique

I.6.1. Essai pressiométrique MENARD (Ménard pressumeter test) PMT

L'essai pressiométrique consiste à dilater radialement dans le sol une sonde cylindrique et à

déterminer la relation entre la pression p appliquée sur le sol et le déplacement de la paroi de la sonde

(Figure1). le pressiomètre est largement utilisé pour le calcul des pressions de rupture des fondations

superficielles ainsi que pour la détermination des tassements et autres..

Figure1. Pressiomètre

Dans le cas présent, nous allons mener une étude sur les essais pressiométrique et interprétation des

résultats et leurs exploitation pour les calculs des fondations superficielles. Ce mémoire, le qui résume le

travail effectué, comportera quatre parties :

Le chapitre 1 contient des généralités sur l’importance de l’étude géotechnique, l’essai in-situ

(utilisation des instruments in-situ : pressiometre), la conception et le calcul des fondations.

Le chapitre 2 rassemble les données bibliographiques générales concernant l’historique du

pressiometre et son évolution, les différents types de pressiometre et le calcul de la capacité

portante des fondations superficielles selon les méthodes les plus reconnues,

Le chapitre 3 est repose d’une part sur le choix du site et du mode opératoire de l’essai

pressiometrique sur site et d’autre part les essais au laboratoire pour la détermination des



propriétés mécaniques du sol.

Le chapitre 4 est consacré à la discussion et l’interprétation des résultats pressiometrique,

l’exploitation des caractéristiques pour la conception et le calcul des fondations superficielles.

A .Merzougui Y .Fethallah

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II.1. Généralités sur les fondations superficielles

Les fondations sont la base des ouvrages qui se trouvent en contact direct avec le terrain d'assise, et

qui ont pour fonction de transmettre à celui-ci, le poids de l'édifice, les surcharges normales et

accidentelles appliquées sur la construction.

Ces fondations peuvent être de deux sortes, superficielles, qui font l'objet de ce chapitre et

profondes. Le choix du type de fondation va dépendre des caractéristiques du sol et de la descente des

charges amenées par la superstructure. Nous resterons dans le domaine des hypothèses de la mécanique

des sols en comparaison à la mécanique des roches dont la fondation repose sur des roches.

Le principe d'une fondation superficielle peut être retenu si les sols sont assez homogènes et s'ils

comportent des couches porteuses assez proches de la surface, sinon il faut s'orienter vers les fondations

profondes. Deux cas se présentent comme suit :

Si 4B

D, cas des fondations superficielles.

Si 10B

D, cas des fondations profondes.

D : profondeur de la base de la fondation par rapport au terrain naturel.

B : largeur ou diamètre de la fondation.

Lorsque 104 B

D, les fondations seront dites semi-profondes ; dans ce cas le comportement sera

intermédiaire entre celui des fondations superficielles et celui des fondations profondes.

Parmi les fondations superficielles, on distingue (voir Figure 1).

a) Les semelles isolées, de sections carrées, rectangulaires ou circulaires et supportant des charges

ponctuelles.

b) Les semelles filantes qui sont des fondations de très grande longueur par rapport à leur largeur et

supportant un mur ou une paroi.

c) Les radiers ou dallage qui sont de grandes dimensions occupant la totalité de la surface de la structure

et telle que l'épaisseur H est comprise entre 0.40 et 0.80 m.

Dans la pratique, on peut considérer comme semelle filante, une semelle rectangulaire dont le

rapport B

L ne dépasse pas 10 ou à la rigueur 5.

(L : étant la longueur de la semelle et B : sa largeur).



a) b) c)

Figure 1. Différents types de fondations superficielles

II.2. Notions sur la capacité portante et le tassement

La capacité portante et le tassement constituent deux éléments importants à considérer lors du

dimensionnement d'une fondation. Lors du dimensionnement, le géotechnicien devra se préoccuper dans

un premier temps de la capacité portante de sa fondation, c'est-à dire vérifier que les couches de sol

support peuvent effectivement supporter la charge transmise. Si le résultat est concluant, il doit alors

s'assurer que son tassement (déformation verticale à la surface) est dans les limites admissibles.

Les notions de capacité portante et de tassement sont illustrées par la (Figure 2)

La capacité portante d'un sol est définie comme la charge maximale par unité de surface qu'il peut

supporter. Au-delà de cette charge, on observe la rupture du sol et l'apparition de surfaces de glissement

dans le sol.

Le dimensionnement d'une fondation consistera, notamment, à s'assurer que l'on reste en deçà de

cette charge limite que l'on minore par des coefficients de sécurité.

Figure 2. Courbe de tassement



II.3. Méthodes de calcul de la capacité portante

II.3.1. Méthode de calcul « C »

a. Détermination de la contrainte de rupture dq et théorie de la capacité portante

La capacité portante se détermine par l'étude la plus simple, celle d'une semelle filante de largeur B

reposant sur un massif homogène horizontal. On supposera, de plus, que la charge Q qui agit sur la

fondation est verticale, constante, et s'exerce dans l'axe de la semelle. La fondation est enterrée dans le

massif à une profondeur D. On exerce sur la fondation une charge verticale croissante jusqu'à une certaine

valeur Q pour laquelle l'équilibre plastique apparaît dans le sol de fondation (Figure 3).

Figure 3. Equilibre des terres sous la fondation

On constate qu'il s'est formé, directement sous la fondation, un coin triangulaire AOA' en équilibre

surabondant, solidaire de la fondation dans sa pénétration au sein du massif. Les côtés OA et OA' du coin

sont orientés suivant l'angle ψ par rapport à l'horizontal. Ce coin refoule les terres de part et d'autres du

massif et les parois OA et OA' de longueur 1, agissent comme de véritables écrans de butées qui doivent

équilibrer le poids du coin OAA' noté W et la charge Q transmise par la fondation.[12]

La force de butée se décompose en une force de cohésion l*CC portée par OA et une force de

frottement PP d’oblicité𝜑.

On suppose de plus que le sol situé au-dessus de l'horizontale AA' de la base de fondation

(surcharge ou remblai) n'agit que comme une surcharge verticale constante, d'intensité D L'équilibre du

coin OAA' conduit à écrire l'équation suivante:

Où W représente le poids du coin et Q la charge de rupture de la fondation

sin 2)cos( 2 ClPWQ p



Après les différentes substitutions dont nous ne jugeons pas nécessaire de présenter, nous obtenons

l'expression brute de la capacité portante ultime dq :

, c’est la capacité portante ultime unitaire

D Profondeur de la base de fondation par rapport au terrain naturel

B Largeur de la semelle ;

Poids volumique du sol de fondation.

Poids volumique du sol au dessus de la fondation.

On pose iiv ZD '' contrainte des terres au dessus de la base de fondation.

Les trois coefficients N , qN et cN ne dépendent que des angles et . On les appelle les facteurs de

capacité portante (voir Tableau 1).

Avec : N est le terme de surface ; qN est le terme de profondeur. ; cN est le terme de cohésion.

Tableau 1. Valeurs de Ny ; Nc et Nq en fonction de

Ny Nc Nq

0 0.0 5.14 1.0

5 0.1 6.5 1.6

10 0.5 8.4 2.5

15 1.4 11.0 4.0

20 3.5 14.8 6.4

25 8.1 20.7 10.7

30 18.1 30.0 18.4

35 41.1 46.0 33.3

40 100.0 75.3 64.2

45 254.0 134.0 135.0

C Cohésion du sol sous la base de la fondation en unité de pression

Angle de frottement interne du sol ou le coefficient des terres au repos.

La valeur minimale de est donnée par : 24

(selon Caquot et Kerisel).

terzaghide formule laest c':...2

' NcCNqDNB

qd

lB

Qqd

'



CNcDNqN

Bqd

2

BqDqF

D add totalad Qet 1

q avec

C et φ sont des paramètres intrinsèques du sol et sont déterminés à partir de l'essai triaxial ou

l'essai de cisaillement direct à la boîte. Ils dépendent de sa nature, de son degré de saturation et des

conditions de drainage à court terme et à long terme.

Pour limiter les tassements à des valeurs admissibles, il convient d'introduire dans les formules de

dq un coefficient de sécurité F et de tenir compte de l'accroissement réel de la charge appliquée au

massif dan le plan de fondation. (D'après le Fascicule N°62 - Titre V, F = 2 à l'ELU et F = 3 à l'ELS).

On définit une contrainte admissible adq qui sera comparée à la contrainte appliquée q , résultant

de la descente de charge.

On pose iiv ZD '' contrainte des terres au dessus de la base de fondation.

Beaucoup de correction ont été apportées à cette formule de la capacité portante pour tenir compte

du type de sol, de l'application de la charge ou de l'encastrement de la fondation. Ceci a conduit aux

différentes expressions exposées par la suite suivant les types de fondations.

Remarque: Nous restons dans les hypothèses courantes d'un sol homogène horizontal sur une épaisseur h

sous la base horizontale d'une fondation de largeur B tel que: h > 3.5 B.

Pour des contraintes de temps, les fondations en milieux stratifiés hétérogènes, qui sont rarement

pratiquées, ne font pas partie de notre étude.

Figure 4. Différents cas de chargement

b. Cas d'une semelle filante de largeur B

Charge verticale et centrée sur la semelle

DqF

Dq dad 1



CNcIcDNqIqN

BIqd **

2*

22

B

2-1Iq*Ic*et

21*

e

B

eI

CNcIcDNqIqN

BIqd **

2*

2222

901

B

2-1Iq*Ic*et -1

21*

e

B

eI

Rappelons adq est la contrainte admissible, B la largeur de la semelle et Q la charge linéaire

appliquée par la semelle. Les différents autres termes ont été définis plus haut: a

Charge verticale excentrée de e

Le problème est résolu comme le cas d'une charge centrée mais avec une semelle de largeur fictive

eBB 2' . Ceci conduit à appliquer un coefficient correcteur fonction de ( B

e21 ) aux trois termes de la

capacité portante.

'fictive aire BqqQ adadtotale

Avec : *I , *qI et *I c , des coefficients réducteurs des facteurs de portance définis par

Meyerhof comme suit:

Charge centrée sur la semelle et inclinée d'un angle α

α Angle d'inclinaison à la verticale de la charge en degré.

Angle de frottement interne exprimé en degré.

Charge inclinée d'un angle α . et excentrée de e

c. Cas d'une semelle isolée rectangulaire et radier général de largeur B et longueur L

– Lorsque la semelle est carrée B L coté de la semelle

– Lorsque la semelle est circulaire B L diamètre de la semelle

a. Charge verticale et centrée sur la semelle

CNcIcDNqIqN

BIqd **

2*



CNc

L

B2.01*IcDNq*IqN

2

B

L

B2.01*Iqd

CNc

L

B2.01*IcDNq*IqN

2

B

L

B2.01*Iqd

CNc

L

B2.01*IcDNq*IqN

2

B

L

B2.01*Iqd

b. Charge verticale excentrée de e

Meyerhof définit une aire fictive )2)(2( '' eLeBA

0e lorsqu'il n'y pas d'excentricité dans la direction considérée.

Avec : *I , *Iqet *I c , (définis comme dans le cas des semelles filantes).

semelle la de fictive airedqtotaleQ

NB : Les remarques faites dans le cas des semelles filantes sont valables.

c. Charge centrée sur la semelle et inclinée d'un angle α

Avec : *I , *Iqet *I c , (définis comme dans le cas des semelles filantes).

d. Charge inclinée d'un angle α et excentrée de e

Avec *I , *qI et *I c , les coefficients réducteurs (voir cas des semelles filantes).

Remarques générales:

– Lorsque l'excentricité est dans le sens de la longueur, on remplace B par L dans l'expression des

coefficients réducteurs.

– L'excentricité est compté positive si la composante de la force est dirigée vers le centre, sinon

négative (le signe de B

e2 sera + et non - dans l'expression des coefficients réducteurs).

– Pour une charge excentrée dans les deux directions, de e suivant B et 'e suivant L, on fait une

superposition également soit :

CNc

L

B2.01DNqN

2

B

L

B2.01qd

DqF

DAireq dd 1

qet semelle la de Q avec adtotale

2'22

'22

1B

2-1Iq*Ic*et

2-1

21*

L

ee

L

e

B

eI



II.3.2. Méthode du pénétromètre dynamique

a. Définition et principe de l'essai de pénétration dynamique

L'essai de pénétration dynamique permet de déterminer directement la résistance limite appelée

résistance dynamique à la pointe d'un sol. Les pénétromètres se subdivisent en pénétromètres dynamiques

(enfoncés dans le terrain par battage) et les pénétromètres statiques (appelés quasi-statiques par certains

auteurs), qui sont vérinés dans les terrains à vitesse lente et régulière. L'essai est conçu à l'origine pour les

sols pulvérulents ou à faible cohésion dans lesquels il est difficile de prélever des échantillons intacts. Le

domaine préférentiel d'utilisation des pénétromètres dynamiques est la reconnaissance qualitative des

terrains lors d'une reconnaissance préliminaire. Ils sont donc recommandés pour résoudre les problèmes

suivants: contrôle de l'homogénéité d'un site; détermination des épaisseurs des différentes couches de sols

; localisation des cavités ou autres discontinuités ; reconnaissance du niveau du toit du rocher.

Deux types de pénétromètres dynamiques sont normalisés: les pénétromètres de type A (PDA) et

les pénétromètres de type B (PDB).

Le sondage au pénétromètre dynamique (PDB), le plus courant dans la région, consiste à:

– Enfoncer le sol par battage de manière continue un train de tige muni en partie inférieure d'une

pointe débordante,

– Noter le nombre de coups de mouton nécessaire )( 20dN pour un enfoncement permanent de la

pointe de 20 cm,

– Vérifier l'importance des efforts parasites éventuels sur le train de tige.

Le sondage au pénétromètre dynamique (PDA) consiste à :

– Enfoncer dans le sol par battage de manière continue un train de tiges muni en partie inférieure

d'une pointe débordante, tout en injectant une boue de forage entre la paroi du sondage et les

tiges.

– Noter le nombre de coups de moutons nécessaires )( 10dN pour un enfoncement permanent de

la pointe de 10 cm.

En général, on associe ces essais à un sondage de reconnaissance de sol comme la tarière à main

ou un sondage à la soupape pour déterminer la coupe du sol.

b. Calcul de la résistance dynamique de pointe dq

La résistance à la pointe à la pénétration dynamique à la pointe est donnée conventionnellement

par l'expression suivante connue sous le nom de «Formule des Hollandais»

Nmm

m

eA

Hgmdq

'*

**



Où: dq Résistance dynamique à la pointe en Pascal (2/ mNPa ).

m Masse du mouton en kilogrammes, (masse frappante).

g = Accélération de la pesanteur en m/s2

H =Hauteur de chute libre du mouton en mètre.

A Aire de la section droite de la pointe en m2

e Enfoncement correspondant au nombre de coups N, en mètre (de l’ordre de 0.20 m).

N Nombre de coups nécessaires à l’enfoncement e

,m Masse cumulée, exprimée en kilogramme, de l'enclume et de la tige-guide, si celle-ci est

solidaire de l'enclume et du train de tiges (masse frappées).

Les résultats de l'essai sont représentés sur un graphique avec échelles arithmétiques donnant en

fonction de la profondeur la résistance dynamique de pointe dq .

L'essai est réalisé à plusieurs endroits et la résistance minimale est retenue pour une même

profondeur. On peut prendre approximativement comme contrainte admissible du sol 20/dad qq .

Cependant, il est plus judicieux de comparer cette valeur de adq aux valeurs des autres essais qui

sont plus précis comme le pressiomètre Ménard ou le pénétromètre statique.

II.3.3. Méthode du pressiomètre Ménard

a. Définition et principe de l'essai de pressiomètre Ménard

Cet essai consiste à dilater radialement une cellule cylindrique placée dans un forage

préalablement réalisé. C'est la réalisation de l'essai dans un forage au préalable, qui différencie

essentiellement cet essai des autres essais pressiométriques réalisés par autoforage ou par fonçage direct

de la sonde par battage ou vérinage.

Le pressiomètre (PMT) comprend deux parties principales: la sonde et l'unité de contrôle, dite «

contrôleur pression - volume»

La sonde est constituée d'un ensemble de trois cellules en caoutchouc. La dilatation est obtenue par

injection d'eau sous pression dans la cellule centrale dite de mesure, de diamètre 60 mm pour l'essai

courant, entourée de deux cellules de garde qui contiennent du gaz. Cette quantité d'eau dans la sonde, est

utilisée pour déformer le terrain, phénomène que l'on veut mesurer.

L'essai est réalisé à chaque profondeur désirée, en général de mètre en mètre, où on applique une

pression suivant une progression arithmétique de 6 à 14 paliers. A chaque palier, la pression est maintenue

constante et le volume d'eau injectée dans la sonde est mesuré à 15, 30 et 60 s. On utilise les valeurs à 60 s

pour tracer la courbe pressiométrique.



L'essai pressiométrique a trois objectifs:

• Déterminer la contrainte de rupture du sol en fonction de la pression limite

• Calculer les tassements

• Connaître les différentes couches de terrain traversées à partir des cutting (refoulement des

particules du sol) du forage

Cet essai est fortement conseillé dans les sols mous, cohérents (formation argileuse, tourbe...). Il

est plus précis que l'essai pénétrométrique mais coûte trois à cinq fois plus cher.

b. Calcul de la pression limite LP

La courbe pressiométrique comprend typiquement trois phases :

– la phase initiale qui est la phase de mise en contact de la paroi de la sonde avec le sol.

Elle est également appelée la phase de recompaction. A la fin de cette zone, la pression mesurée 0P

, est égale à la pression initiale horizontale au niveau du sol.

– la deuxième phase est la phase pseudo-élastique.

– La troisième phase est la phase des grands déplacements ou phase dite plastique.

La deuxième phase est la phase la plus importante. Au cours de cette phase, le volume augmente

progressivement en fonction de la pression exercée. Une relation linéaire entre la pression et le volume

peut être trouvée. Dans cette partie quasi-linéaire de la courbe, on détermine le module de déformation

pressiométrique mE et la pression de fluage FP .

I : Phase de mise en contact de la paroi de sonde avec le sol

II : Phase pseudo-élastique

III : Phase plastique ou des grandes déformations

Figure 5. Courbe pressiometrique



c. Module de déformation pressiométrique mE

V

PVυEm

)1(2

Coefficient de poisson fixé à 0.33

V = Volume de la sonde au point d'inflexion de la courbe dans la zone pseudo – élastique ( rVVV 0 )

0V est le volume au repos de la sonde qui en pratique égal à 535 cm3

et rV le volume d'eau injecté au

point d'inflexion de la zone pseudo -élastique (volume correspondant au milieu de cette zone

VP / : Pente de la partie linéaire de la courbe dans la zone pseudo-élastique.

d. Pression de fluage ou limite élastique FP :

C'est la pression correspondant à la fin de la zone pseudo - élastique.

e. Pression limite LP

C'est la pression correspondant à l'abscisse de l'asymptote de la courbe pressiométrique. Par

convention, la pression limite PI est la pression qui correspondant au doublement du volume de départ de

la sonde 0V . Il peut être pris égal à rVV 20 .

f. Capacité portante des fondations dq sous charge verticale centrée

Dans un terrain homogène Ménard calcule la capacité portante par la formule suivante:

010 PPkqqd

][1

][1

q 01ad PPKF

DDqF

Davec d

iiZDq 0 La pression verticale des terres situées au dessus de la base de fondation.

D Profondeur d'encastrement de la fondation

i Densité de la couche i de fondation traversée, d'épaisseur iZ

0P Pression horizontale des terres au repos au niveau de l'essai pénétrométrique. Elle correspond

à la pression développée à la fin de la phase initiale 1 de l'essai.

k Coefficient, dit facteur de portance, qui dépend du type de terrain et de la géométrie de la

fondation. K est compris entre la valeur minimale de 0.8 pour les semelles fondées

superficiellement et la valeur 4.5 pour la pointe des pieux battus.

F Coefficient de sécurité et pris égal à 2 à l'ELU et 3 à l'ELS. On déduit ensuite la contrainte

admissible adq qui doit être inférieure à la charge appliquée à la fondation.



II.4. Le pressiomètre

II.4.1. Principe

Les essais pressiométriques essais de chargement in situ réalisés par expansion d’une cavité

cylindrique. Les contraintes sont exercées sur les parois du cylindre, en contact avec le sol ou le roc en

place, à l’aide d’un fluide agissant sous une ou des membranes dilatables. On obtient ainsi une relation

effort-déformation qui peut-être analysée théoriquement à la différence des autre essais in-situ, ou

empiriquement selon les hypothèses sur les propriétés du milieu [14]. Figure 6.

Figure 6. Essai pressiometrique

II.4.2. Hypothèse

– l’appareil exerce un champ de contraintes radiales uniformes sur une certaine longueur de la

sonde. Cette hypothèse a conduit à la conception des sondes tri- cellulaires par Louis Ménard.

– le milieu comporte une phase pseudo-élastique et une phase plastique

– dans le cas ou la mesure de la déformation est faite de façon volumétrique, on considère que le

milieu est isotrope dans la zone de l’essai. [14].

II.4.3. Rappels historiques

Les premières tentatives de réalisation d'essais d'expansion cylindrique dans les sols en place ont

été réalisées par Kögler en 1934, mais n'ont pas abouti [3]. C’est au milieu des années 1950 que Louis

Ménard, Ingénieur Civil des Ponts et Chaussées et Master of Sciences de l’Université de l’Illinois, met au

point un appareil de dilatation cylindrique qui, en dépit d’une théorie semi-empirique, est de nos jours

l’essai géotechnique in situ le plus utilisé en France. Le pressiomètre Ménard est un essai de chargement

de sol en place, réalisé à l’aide d’une sonde cylindrique dilatable, laquelle est disposée au sein du terrain,

dans un forage préalable. Cette sonde, constituée de trois cellules, est gonflée par de l'eau et de l'air

comprimé, exerçant ainsi sur la paroi du forage des pressions rigoureusement uniformes. Les



déplacements de cette paroi s'accompagnent donc d'une augmentation de volume de la sonde qui est alors

lue, pour chacune des pressions, en fonction du temps. Le plessimètre représente un type d’essai

géotechnique évolué puisqu’il permet d’obtenir une relation entre contrainte (pression appliquée) et

déformation (variation du volume d'eau dans la sonde).

II.4.4. Évolution du pressiomètre

Au fil des années, la technologie a évolué, et plusieurs générations d appareils ont vu le jour depuis

les deux prototypes désignés par A(1955) et B(1956) (Menard ,1957; Gambin,1990)

Le prototype A, celui du brevet (Figure 7) comportait deux pompes et deux volumétres car les

cellules de garde étaient gonflées à l eau, et il nécessitait un forage de 140 mm de diamètre.

Le prototype B, constituait une amélioration du précédent puisqu’ il ne comportait qu’un seul

volumétre fixe dans le prolongement du tube métallique a la base duquel se trouvait la sonde

pressiometrique (Figure 7). Ce nouveau prototype ne nécessitait plus que des forages de l ordre de 50

mm de diamètre environ, mais il restait relativement peu maniable.

Figure 7. Les deux premiers prototypes A et B



Figure 8. Pressiomètre de type C

Les premières générations véritablement opérationnelles sont celles des types C et D munis de

volumétries en matière translucide et à lecture directe.

Le pressiomètre de type C (Figure 8), mis en service en 1957, beaucoup plus léger et maniable, n'a

toutefois pas eu une longue existence, car très rapidement les utilisateurs se sont aperçus que les embouts

en aluminium du volumétrie étaient relativement poreux. C'est pourquoi, dès 1958, fut lancée la série des

pressiomètre de type D (Figure 9).

Ces appareils permettaient d'atteindre des profondeurs d'environ 12 mètres et des pressions de 1

MPa. Dans la même série, une variante à deux volumétries a été mise en service en 1959 mais elle n'a pas

eu un grand développement (Figure 10).

Figure 9. Pressiomètre de type D (1958) Figure10. Pressiomètre de type D (à 2 volumétries )

En 1960, Louis Ménard a mis au point une nouvelle génération, le type E (Figure 11), qui

conservait toutes les améliorations du type D mais qui, grâce au renforcement de certains éléments en



particulier la conception du volumètre en acier avec un tube de lecture latéral, permettait d'atteindre des

pressions de 2,5 MPa avec une précision de lecture de 1/100 cm3.

Figure 11 .Pressiomètre de type E

Dans le courant de l'année 1961, une nouvelle amélioration portant sur le renforcement des

embouts du volumètre a permis d'atteindre des pressions de 10 MPa avec l'air comprimé ou l’azote. Il faut

toutefois bien reconnaître que, dans la pratique, on dépassait rarement 8 MPa compte tenu des éclatements

fréquents des gaines et des membranes. Ces pressiomètres de type E étaient caractérisés par une sonde de

mesure qui, comme les précédentes, comportait trois cellules indépendantes (Figure 11), chacune étant

isolée des autres par une membrane très souple et les deux cellules de garde étant alimentées par un gaz

comprimé. L’ensemble de ces trois cellules était protégé par une gaine déformable unique.Ces sondes

existaient en plusieurs diamètres :

- Ф 60 mm mises en service en 1957 ; - Ф 80 mm et 100 mm (1958) ;

- Ф 44 mm (1959); - Ф 76 mm mises en service en 1960.

Les sondes de 44 mm pouvaient être mises en place par battage d’un train de tubes de Ф 47/60 mm

dont le tube inférieur, contenant la sonde, était dilatable grâce à des fentes longitudinales. Ce tube est

appelé « tube fendu » ou « tube lanterné ».

En 1963, a été mis au point un pressiomètre de type F qui, pour améliorer la précision des mesures

du type E, présentait les modifications suivantes :

– Adjonction, à la base de l’ensemble volumétrique, d’un by-pass qui permettait d’isoler le

volumètre principal du tube de lecture, ce dernier fonctionnant alors comme un micro- volumètre ;



– Cellules de garde gonflées à l’eau d'où présence d’un deuxième volumètre (Figure 10) ;

Les tubes d’alimentation de la cellule de mesure et des cellules de garde qui, dans les appareils

précédents étaient formés de deux tubes souples indépendants, deviennent coaxiaux. Ces dispositions

permettaient, selon Louis Ménard, d’améliorer la précision des mesures.

Figure 12. Sonde de type E Figure 13. PMT de type F

Mais en 1965, un nouveau type d'appareil, le type G, était mis en service avec une modification

très importante. Les membranes souples qui isolent les cellules de garde, et qui les rendent indépendantes

entre elles, ont été supprimées et c'est la dilatation de la gaine de protection sous l'effet de la pression du

gaz, injecté par la tubulure d'alimentation de ces cellules, qui provoque la déformation cylindrique

principale du sol. Mais pour que la cellule centrale vienne s'appliquer contre la paroi du forage il faut alors

que la pression intérieure de l'eau qui lui est appliquée soit légèrement supérieure à celle du gaz qui

s'exerce à l'extérieur. On peut donc dire que la cellule centrale se comporte comme un simple capteur de

déformation. Un dispositif spécial permet de fixer et de maintenir une pression différentielle constante

entre le gaz des cellules de garde et l'eau de la cellule de mesure lorsque la pression appliquée sur le sol

croît. Cette pression différentielle ne doit évidemment pas être trop importante pour que la déformation du

sol puisse être considérée comme cylindrique (Figure 12a et b).



.

Figure 12b. Collection PMT de type G Figure 12a. Schéma de principe du PMT type G

Dans le type GB mis en service en 1973, les cellules de garde étaient à nouveau gonflées à l'eau et

comme il s'agissait du même fluide que dans la cellule de mesure, la sonde était conçue de telle manière

qu’il n’y ait plus lieu de prévoir une pression différentielle entre les cellules de garde et la cellule de

mesure. L’appareil était doté de deux volumètres. Par ailleurs, la présentation a été considérablement

améliorée et modernisée. Dans le type GC mis en service en 1975, les cellules de garde sont gonflées à

l'air comprimé comme d’ailleurs dans le type GA mis en service un peu plus tard (1976), qui se

différencie du GC par la présence d’un réservoir d’eau supplémentaire destiné à permettre l’installation

d’une sonde de 76 mm plus longue que les sondes usuelles de 60 et 44 mm (Figure 15).

Figure 14. PMT de type GC (1975) Figure 15. PMT de type GA (1976)



En 1984, a été mis en service un pressiomètre identique au GA, à ceci près qu'il n'y a pas de

dispositif de lecture directe de la pression différentielle. Celle-ci est calculée par l'opérateur à partir des

pressions mesurées par des manomètres dans la cellule de mesure et dans les cellules de garde.

Actuellement, c'est ce pressiomètre qui est le plus utilisé et qui a fait l'objet d'aménagements

technologiques intéressants comme la présence de plusieurs manomètres se connectant sur le circuit en

fonction de la plage de pressions désirée : 0/1 MPa, 0/5 MPa et 0/10 MPa. Il permet de travailler non

seulement en saisie manuelle des données mais, depuis 1992, également en saisie automatique grâce au

Système Pressiométrique d'Acquisition de Données (SPAD) (Figure 16). Ce système consiste en un

coffret de 10 kg contenant les composants électroniques d'enregistrement reliés à trois capteurs installés

dans le contrôleur pression-volume (C.P.V.) et qui s'adapte directement sur celui-ci. Le mode opératoire

de l'essai n'est pas modifié et les mises en pression peuvent se faire manuellement, la durée des paliers

étant programmée et maintenue constante.

Les données sont stockées sur des cartes qui sont exploitées en bureau d'études pour être traitées

par des logiciels appropriés qui calculent les différents paramètres géotechniques du sol, conformément à

la norme en vigueur.

Très récemment des dispositifs de saisie de données encore plus perfectionnés ont fait leur

apparition. Ces dispositifs permettent, en effet, d'effectuer la transmission de ces données par le système

G.S.M., en temps réel, directement du chantier au bureau d'études qui les reçoit sur ses ordinateurs et peut

ainsi les traiter immédiatement. Quelques bureaux d'études importants sont déjà dotés de ces dispositifs.

L'idée d'automatiser la saisie des mesures, à l’aide de cartes perforées sur le chantier par l’opérateur, avait

déjà germé dans l'esprit inventif de Louis Ménard dès 1965. Mais il a fallu attendre 1985 pour que soit mis

au point par ses successeurs un Pressiomètre Assisté par Calculateur (P.A.C.) (Baud, 1985) ,Cet appareil

remarquable n'a été fabriqué qu'en dix exemplaires et n'a pas eu le succès qu'il méritait, peut-être parce

qu'il était en avance sur son temps (Figure 17).



Figure 16. PMT SPAD (1992) Figure 17. PMT PAC (1985)

C'est essentiellement l'accélération des progrès de l'électronique et de l’informatique durant ces

vingt dernières années qui a permis d'arriver aux dispositifs évoqués précédemment. Actuellement,

certaines firmes, pour les besoins de leurs études, ont été amenées à faire progresser les performances de

leurs pressiomètres.

Les dispositifs de mesure et ceux de saisies de données bénéficient des technologies les plus

avancées, ce qui augmente la fiabilité et les performances opérationnelles en particulier en limitant les

pertes de charge dans le circuit d’eau et en augmentant la possibilité de gonflement des sondes jusqu’à

800 cm3 pour les sondes actuelles et à 900 cm

3 pour les sondes futures alors que la norme dit que l’essai

peut-être considéré comme terminé à 600 cm3 ;

II.4.5. Le pressiomètre autoforeur

Cet appareil, développé par les laboratoires des Ponts et Chaussées (Baguelin et Jézéquel, 1973),

est constitué d'une sonde creuse de 89 mm de diamètre extérieur terminée par un sabot de 30 cm de

longueur (Figures 18 à 21). A l'intérieur de la sonde est disposé un train de tige de forage muni à son

extrémité d'une tarière hélicoïdale. La perforation se fait à la boue par la tarière intérieure, et la cellule de

mesure se trouve ainsi toujours au contact du terrain. Dans le modèle mis au point en 1976 (PAF-76) le

diamètre de la sonde est de 132 mm. Cet appareil, limité aux terrains meubles (limons et argiles molles),

est resté un appareil de recherche essentiellement utilisé par les laboratoires des Ponts et Chaussées qui en

ont établi un mode opératoire spécifique



Figure 19.Pressiometre PAF 72

Figure 18. Principe de l’autoforage Figure 20. Pressiometre PAF 76

Figure 21. Comparaison entre les courbes pressiométrique Menard et PAF

Mais depuis 2000, le LCPC a entrepris une recherche en vue d’améliorer le PAF 76 et d’en réduire

le diamètre. C’est ainsi qu’a été mis au point le PAF 2000 qui permet :

– de mesurer des modules pressiométrique dans une gamme de déformations relatives radiales allant

de 10-4

à 4,1.10-1

(doublement de la cavité) ;

– de réaliser des essais à déformation imposée avec cycles ; d’assurer la maîtrise de l’autoforage

depuis les sols argileux jusqu’aux sables grossiers non indurés (Cu < 0,3 MPa).

La principale recherche a porté sur le dispositif de désagrégation du sol qui dans le PAF 76 était de

type mécanique et qui dans le PAF 2000 est de type hydraulique, inspiré de la sonde rétro-jet de Ménard et

de la technologie du Jet Grouting, avec des pressions d’injection d’eau de 10 à 40 MPa.



L’état d’avancement des recherches est présenté dans une communication figurant dans le Tome I

des comptes rendus du Symposium (Reiffsteck et al. 2005).

II.4.6. Types de pressiomètre

Il existe 2 principaux types de pressiométres en ce qui a trait à la mesure des déformations :

– Appareils où cette mesure est faite en mesurant le volume du fluide injecté pour dilater la sonde

– ceux où on mesure directement les variations de diamètres de la sonde (Figure 22).

Figure 22. Principe des différentes sondes pressiometriques

a. Pressiomètre Ménard (Type G et Type G-AM)

– Sonde tricellulaire créant un champ de contrainte radial uniforme dans son tiers central

– Essai à contrainte contrôlée

– Déformations radiales déduites du volume injecté nécessitant la mesure des dilatations parasites

– Tubulure d’injection coaxiale réduisant les dilatations parasites.

– Utilisation nécessitant la disponibilité de gaz comprimé

– Opération requérant un bon entraînement

– Très grand nombre d’essais déjà réalisés avec référence du comportement des ouvrages à long

terme rendant l’utilisation des coefficients empiriques très fiable (Figure 23).



Figure 23. Pressiometre G-AM type Ménard

b. Pressiomètre TEXAM

Ce type de pressiometre est muni d’une sonde monocellulaire avec mesure de déformations

déduite du volume du fluide injecté à l’aide d’un vérin manuel. Suite à des études effectuées par Jean-

Louis Briaud, le LCPC et Roctest il a été prouvé que lorsque le rapport entre la longueur et le diamètre

d’une sonde mono-cellulaire est supérieur à 10, les résultats ne sont affectés que de façon négligeable par

rapport à une sonde tricellulaire (Figure 24).

– C’est un essai à déformation contrôlé ;

– Il ne nécessite pas de gaz comprimé.

– Son utilisation est facile avec peu de risque de faire éclater la sonde ;

– Beaucoup moins de références que le pressiométre G-Am

c. Pressiomètre TRI-MOD

Sonde monocellulaire dilatée pneumatiquement

Mesure des déformations selon 3 diamètres à l’aide de cantilevers instrumentés à l’aide de jauges

électriques.

Permet de mesurer l’anisotropie

Très peu utilisé (Figure 25).



Figure 24. Pressiometre TEXAM Figure 25. Pressiometre TRI-MOD

d. Pressiometre PENCEL

Sonde monocellulaire dilatée hydrauliquement comme le Texam

Dérivé du Pressiométre de Pavage de Ménard, il est mis en place par battage

Utilisé pour le contrôle du compactage

La version creuse de la sonde peut-être utilisée couplée à un cône statique. figure 27.

Figure 26. Sonde PENCEL creuse Figure 27. Pressiomètre PENCEL

couplée avec cône statique

e. Pressiometre BOREMAC

Adaptation d’une sonde creuse de type G-Am ou TEXAM de diamétre N pour mise en œuvre par

auto-forage

Remanie moins les sols que les forages conventionnels

Mise en œuvre demandant un bon entraînement



Figure 28. Sonde auto foreuse

II.4.7. Appareillage

Figure 29. Appareillage classique



Figure 30. Appareillage actuel (GeoSPAD AGEO 2004) et (GeoPAC G100)

Le pressiomètre est constitué de trois éléments principaux :

1) Un contrôleur pression-volume (C.P.V)

Il permet d’exercer les pressions dans la sonde et de mesurer la variation correspondante de

volume de celle-ci. Il comprend un réservoir de liquide à niveau visible (eau additionnée d’un peu

d’antigel coloré afin d’améliorer la visibilité du ménisque) ainsi qu’un système de mise en pression

(manomètres pouvant atteindre 100 bars).

2) Une sonde pressiométrique

La sonde se compose de trois cellules indépendantes, montées autour d une âme métallique

La cellule centrale, dite cellule de mesure, qui contient de l eau et dont la mise en pression en cours

d essai provoque la variation de volume. Les cellules de garde, qui contiennent du gaz et qui encadrent la

cellule de mesure, la mise en pression des cellules de garde en cours d essai est réalisée simultanément a

celle de la cellule de mesure, de manière a maintenir la forme globalement cylindrique de la sonde, ainsi,

la déformation de la cellule de mesure est uniquement radiale et l essai pressiometrique est un essai en

déformation plane.

D après leur conception technologique, on distingue deux principaux types de sondes, qui sont :

– les sondes a cellules superposées, connues commercialement sous le nom de sondes E

– les sondes a cellules emboitées, connues commercialement sous le nom de sondes G.



Figure 31 Types de sonde

Cette sonde se présente sous la forme d’un unique cylindre en acier, dont la partie centrale de

mesure est recouverte d’une membrane souple. Une gaine plus rigide recouvre ensuite l’ensemble de la

sonde, isolant donc de part et d’autre de la cellule centrale deux petites cellules de garde. Lors de l’essai,

l’opérateur met sous pression ces deux dernières grâce à un gaz comprimé, tandis que la cellule de mesure

est remplie par le liquide du C.P.V.

a. Mise en œuvre de la sonde

On distingue essentiellement deux types de mise en œuvre de la sonde

-introduction de la sonde dans un trou fore au préalable

-introduction a force dans le sol généralement a l aide d un tube fondu battu ou par verinage dans

les sols meubles [9]

Dans le premier cas outre l influence de l outil de forage et du fluide d injection, le trou a tendance

a se refermer avant l’introduction de la sonde produisant un décompactage si le sol est sableux ou un

remaniement si le sol est cohérent [10].



Sonde à membrane souple [1]

La sonde de type G :

– cellule centrale + membrane extérieure et 2 cellules de garde.

– Pression dans la cellule centrale, plus élevée que les cellules de garde.

– Pression différentielle maintenue constante

1. Corps de sonde

2. Cellule centrale, membrane intérieure

3. Cellules de garde, Gaine ou extérieure

4. Arrivée d’eau, uniquement vers la cellule centrale

5. Arrivée d’air, uniquement vers les cellules de garde

6. Purge de la cellule centrale

7. Pas d’application

8. Train de tiges

9. Accouplement tiges/sonde pressiometrique Figure 32. Sonde a membrane souple

Sonde à tube fondu [1]

1. Corps de sonde

2. Cellule centrale, membrane intérieure

3. Cellules de garde, Gaine ou extérieure

4. Arrivée d’eau, uniquement vers la cellule centrale

5. Arrivée d’air, uniquement vers les cellules de garde

6. Purge de la cellule centrale

7. Tube fendu

8. Train de tiges

9. Accouplement tiges/sonde pressiometrique

Figure 33 Sonde a tube fondu



Tableau 2 Caractéristiques géométriques des sondes pressiométrique [1]

3) Une tubulure de liaison

Ou tubulures de connexion (fil de Rilsan) permettant le passage des fluides (gaz et eau)

Les tubes flexibles assurant les connexions entre le contrôleur pression-volume et la sonde, pour

le passage du liquide jusqu'à la cellule de mesure et du gaz jusqu'aux cellules de garde, peuvent être

jumelés ou coaxiaux. Lorsque les tubes sont coaxiaux, le tube central permet le passage du liquide alors

que le tube de plus gros diamètre transmet le gaz aux cellules de garde.

II.5. Réalisation de l’essai pressiométrique : normes françaises

II.5.1. Mode opératoire de l’essai

Rappelons que la réalisation de l'essai pressiométrique consiste, une fois la sonde pressiométrique

mise en place, à exercer sur l'eau du volumètre des pressions croissantes qui se transmettent au sol et à

mesurer les déformations volumétriques correspondantes du tronçon de forage limité par les plans

horizontaux passant par les deux extrémités de la cellule de mesure. Cette montée en pression se fait par

paliers dont la durée d’application est constante pendant l'essai.

Les procédures détaillées concernant la réalisation pratique de l'essai ainsi que son interprétation

ont été définies par Louis Ménard dès 1955 et adaptées aux améliorations de tous les nouveaux types

d'appareils mis en service. Les seules modifications qui furent indépendantes de la technologie concernent

la durée des paliers de pression.



À l'origine, la durée de ces paliers avait été fixée par Louis Ménard à quatre minutes, ce qui

permettait de suivre l'évolution de la déformation à charge constante et de tracer la courbe de cette

évolution en fonction du temps. Les lectures des déformations se faisant à 15 secondes, 30 secondes, 1

minute puis toutes les minutes jusqu'à 4 minutes, on disposait alors de six points pour tracer cette courbe.

Mais très rapidement, dans les années 1957 et 1958, Louis Ménard a ramené la durée de ces paliers de 4 à

2 minutes, puis en 1965, à 1 minute. Dès lors, les procédures expérimentales définitives, élaborées par

Louis Ménard, ont été utilisées sans modification jusqu'en 1971, année où le Ministère de l'Equipement,

après quelques adaptations de détail, les a codifiées dans un document intitulé ; « Modes opératoires des

laboratoires des ponts et chaussées - Essai pressiométrique Ménard ». Ce document s'est imposé pour tous

les projets de construction relevant de ce Ministère puis, peu à peu, s'est généralisé à l'ensemble des études

géotechniques des secteurs public et privé, et cela jusqu'au mois de Juillet 1991 date d'homologation de la

norme AFNOR référencée NFP94.110 - Essai pressiométrique Ménard. Cette norme définissait un

appareil à mesures visualisées et reportées par l'opérateur sur un support papier ; évoquait la possibilité

d’un appareil doté d'un enregistrement automatique des mesures. Elle précisait, en outre, les procédures

expérimentales et les méthodes d’interprétation.

À partir du 5 janvier 2000, elle a été annulée et remplacée par une nouvelle norme référencée :

NFP 94.110-1 : Essai pressiométrique Ménard - Partie 1 : Essai sans cycle.

Cette nouvelle norme impose un système d'enregistrement incorporé au contrôleur pression

volume ou rapporté sur celui-ci et un dispositif de mesurage permettant la visualisation et l'enregistrement

des paramètres mesurés. Elle précise, comme la précédente, les méthodes d'interprétation, et son

application est obligatoire, pour toutes les études des secteurs public et privé, sur l'ensemble du territoire

national (Métropole et D.O.M.-T.O.M.). Signalons que l’essai pressiométrique a également fait l’objet

d’une norme européenne : EN ISO 22476.-4 qui sera applicable à l’ensemble des pays de l’Union

Européenne dès la fin de sa période probatoire.

Par ailleurs, en décembre 1999, l'AFNOR a publié une norme expérimentale référencée : XP

P.94.110-2 : essai pressiométrique Ménard - Partie 2 : Essai avec cycle.

Cette norme définit le mode opératoire d’un essai qui comporte une phase de déchargement et une

de rechargement et qui est ensuite poursuivi normalement jusqu'à la rupture. Elle fixe, en outre, la

méthode d'interprétation qui conduit au calcul d'un module de déformation direct comme dans la norme

NFP. 94.110-1, puis d'un module de rechargement. Mais bien avant la parution de cette norme, on réalisait

des essais à plusieurs cycles puisque ce type d'essai figurait déjà dans la fameuse brochure D60 adressée

par Louis Ménard à tous les utilisateurs de pressiomètre, en octobre 1967



Quels qu’aient été par le passé et quels que puissent être actuellement les modes opératoires, la

qualité de l’essai, c’est à dire sa représentativité, réside essentiellement dans la méthode de mise en place

de la sonde dans le terrain et il paraît important de s’attarder un peu sur ce point

L’idée initiale de Louis Ménard était de réaliser un forage et d’introduire la sonde dans ce forage.

Or il s’est rapidement heurté au problème que l’on rencontre lors du prélèvement d’échantillons pour

essais de laboratoire qui est celui du remaniement. Mais dans le cas présent, ce remaniement concerne le

sol en place situé autour du forage. Pour limiter ce remaniement, autant que faire se peut, il fallait d’une

part réaliser des forages avec des moyens peu agressifs et avec des diamètres relativement voisin de celui

des sondes pressiométriques et, d’autre part, faire en sorte que la mise en place de la sonde soit

suffisamment rapide pour que le sol n’ait pas le temps de se décomprimer.

Les premiers essais pressiométriques ont donc été réalisés en terrains doués d’une certaine

cohésion (argiles plastiques, limons, sables argileux), dans des forages de faible profondeur (une dizaine

de mètres) exécutés à l’aide d’une simple tarière à main (Figures 34 et 35).

Figure 34. Tarière à main Figure 35. Tarière a main a injection

Très rapidement, il est devenu nécessaire de réaliser des forages profonds. Ces forages pouvaient

être amenés à traverser des formations plus compactes et on a commencé dès 1961 à réaliser des forages

en rotation-percussion à l’aide d’un « taillant » muni d’un croisillon « coupant » en carbure de tungstène

(Figure 36). Ce taillant est fixé à l’extérieur d’un train de tige et la pénétration est assurée par un marteau

pneumatique qui permet la rotation et la percussion. Ce sont les fameuses équipes Wagón-drill toujours en

service aujourd’hui (Figure 37).

En milieu granulaire, cette méthode permet de mettre en place des tubes de protection et de

réaliser les essais au-dessous de ces tubes après forage à la boue. Mais le plus souvent, dans ce type de

terrain, noyé, on bat directement un « tube fendu » suivant cinq ou six génératrices ce qui le rend

déformable. On réalise ensuite l’essai à l’intérieur de ce tube en effectuant, pour son interprétation, les

https://www.google.dz/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiXzMOF4cvMAhXD1xQKHYF6AhIQjRwIBw&url=https://www.reservoirtp.fr/it/tarieres-a-main-et-rallonges/1320-tariere-a-main-modele-lourd.html&bvm=bv.121421273,d.d2s&psig=AFQjCNFCMdzpO8bo2HER4AtY9fmrPRIs-Q&ust=1462840637010908



corrections correspondantes. On a également utilisé les sondeuses rotatives classiques, destinées en

général au carottage, mais équipées soit d’outils désagrégateurs à dents, soit de bicônes ou tricônes, soit

d’outils pleins munis d’éclats ou de pastilles de diamant et en injectant de la bentonite pour maintenir les

parois.

Figure 36. Outil « taillant » pour Figure37. Forage en roto-precussion au wagón-drill

forage en roto-percussion

Avec ces sondeuses mais également avec les Wagon-drills, on peut, dans les argiles

plastiques, réaliser le forage en battant un tube carottier, mais ce procédé, comme d’ailleurs le battage du

tube fendu, est déconseillé dans ce type de sol. On lui préfère actuellement la forage à la tarière

hélicoïdale (Figures38et 39).

Figure 38. Tarière hélicoïdale Figure39.Forage à tarière hélicoïdale



Il est bien évident que certains de ces procédés de mise en place de la sonde sont quelque peu

agressifs pour le sol et sont loin d’assurer l’intégrité des parois du forage.

C’est pourquoi la norme NF P 94-100-1 précise dans son annexe C1 que nous reproduisons ci-

après (tableau 3), les méthodes de forage recommandées, tolérées ou interdites.

On remarque dans ce tableau (avant-dernière colonne) que la norme tolère le battage ou le

vibrofonçage du tube fendu avec enlèvement simultané des matériaux. En pratique, il n’y a pas

simultanéité entre le fonçage du tube et l’enlèvement des matériaux qui ne se fait qu’après le fonçage,

ce qui induit un certain remaniement du sol surtout sous la nappe. C’est pourquoi un système

d’autoforage du tube fendu a été mis au point, sous le nom de STAF, entre 2000 et 2003, par les

sociétés Géomatech et Apagéo assistées par le bureau d’études Eurogéo. Ce dispositif n’est autre

qu’une adaptation, au diamètre des sondes pressiométriques (0 44 mm), du dispositif de forage excentré

ODEX® utilisé déjà depuis plusieurs décennies pour les forages en gros diamètres dans les alluvions

grossières (graviers et galets) ou dans les roches très fracturées[3].

L’outil désagrégateur est placé à l’intérieur d’un tube fendu de 63 mm de diamètre extérieur et de

49 mm de diamètre intérieur. En phase de perforation, l’outil désagrégateur est déployé au-dessous du

tube et son diamètre est alors égal au diamètre extérieur du tube fendu. À la profondeur de réalisation de

l’essai, l’outil désagrégateur est replié et remonté de façon à permettre l’introduction de la sonde

pressiométrique.



Tableau 3. Méthodes de réalisation des forages pressiométrique [1]



II.5.2. Caractéristiques pressiométrique

a. La pression de fluage PF :

La pression de fluage définit la limite entre le comportement pseudo-élastique et l’état plastique du sol.

b. La pression limite PL :

Cette pression correspond à la rupture du sol en place (directement liée à la portance maximale de

celui-ci). Elle se traduit lors de l’essai pressiométrique par, sous une faible augmentation de la

pression appliquée, une forte augmentation du volume injecté, c’est-à-dire de grandes déformations.

c. Le module de déformation pressiométrique E :

A un coefficient près, ce module est égal à l’inverse de la pente de la partie linéaire de la courbe

pressiométrique nette. Cette partie linéaire représente en fait une réaction pseudo-élastique du sol sous la

sollicitation pressiométrique. Le module E est directement lié à la compressibilité du sol ; c'est pourquoi il

est utilisé dans les calculs de tassements de sols.

Le pressiomètre est un appareil délicat à manier, qui donne une loi rhéologique complète (E, Pf et

Pl). Cet essai ne fournit qu’une reconnaissance ponctuelle (tous les mètres au mieux) au droit du forage

préalable. De plus, c’est essentiellement l’expérience de l’opérateur qui garantit la qualité de ce type

d’essai. Avec le matériel d’essai pressiométrique Ménard, il est possible de réaliser des essais d’expansion

par palier (norme NF P94-110-1) et des essais cycliques (norme NF P94-110-2). Ces derniers essais

comportent un cycle réalisé par paliers, dans les mêmes conditions que l’essai pressiométrique Ménard

objet de la norme NF P 94-110-1. L’essai d’expansion classique, dans les conditions de forages

préconisées par la norme NF P 94-110-1 et avec le protocole de chargement proposé, ne donne pas de

résultats utilisables directement dans une étude de la déformabilité des ouvrages notamment lorsque la

connaissance des modules en petite déformation est nécessaire [3]

II.5.3. Essai pressiométrique sans cycle

L'essai pressiométrique normal conduit à une courbe effort-déformation (Figure 40) dont l'analyse

permet de calculer un module de déformation en appliquant la théorie élastique de Lamé au cylindre à

parois infiniment épaisses que constitue le forage. Ce module, désigné selon la norme par EM (module

Ménard), est calculé sur la partie quasi linéaire de la courbe pressiométrique que l'on désigne souvent par

phase « pseudo-élastique » ; d'évaluer une pression limite PLM théoriquement égale à l'abscisse de

l'asymptote de la courbe pressiométrique mais définie de façon pratique et conventionnelle dans la norme.

Cette pression limite correspond à la contrainte de rupture du sol pour ce type de champ de contrainte

cylindrique ; de tracer une courbe auxiliaire appelée par Louis Ménard, courbe de fluage. Cette courbe

traduit l'évolution, en fonction des charges, de la déformation volumétrique entre 30 secondes et 1 minute.



Elle fait apparaître un point de brisure qui se situe souvent au voisinage de l'extrémité de la phase pseudo-

élastique et dont l'abscisse, appelée selon l'usage « pression de fluage », est désignée par pf.

Figure 40. Courbe pressiométrique type (a) et courbe de fluage (b)

Ces deux courbes appelées « courbes corrigées » sont obtenues après avoir effectué certaines

corrections sur les mesures brutes. On ne s’étendra pas sur ces corrections, si ce n’est pour évoquer l’une

d’entre elles, particulièrement importante que l’on appelait, improprement d’ailleurs « correction d’inertie

» et que la norme désigne maintenant par « correction de résistance propre de la sonde ». Cette correction,

rappelons-le, consiste à réaliser un essai pressiométrique « à vide », c’est à dire au niveau du sol avant

introduction de la sonde dans le forage. Il suffit alors de relever sur cette courbe d’inertie la pression p¡

correspondant à la même variation volumique Vm que celle relevée sur la courbe brute pour la pression

pm. La pression corrigée est alors P = Pm-P¡.

La figure 41 montre l’importance de cette correction qui, lorsqu’on passe de gaines les plus

souples aux gaines les plus rigides (tube lanterné) peut atteindre 0,45 MPa.



Figure 41.Courbes de résistances propres gaine+membrane (inertie)

II.5.4. Calcul du module de déformation selon la norme

La courbe pressiométrique, après correction des mesures, est constituée d'une succession de

segments de droite de pente m¡ :

1iPiP

1iViVim

Où (P¡, V¡) sont les coordonnées de l'extrémité du segment i. On définit alors par: me la valeur de

m ؛ strictement positive, la plus faible,

(PE, VE) et (P'E, V'E) les coordonnées, respectivement de l'origine du segment de pente m E et de son

extrémité.

On définit également le coefficient

EVEVEPEP

EPEP

'

6

'

'

100

11

Où les volumes sont exprimés en cm3.

La plage d'évaluation du module pressiométrique est constituée par l'ensemble des segments

consécutifs qui ont une pente inférieure ou égale à P fois la pente me non nulle.

(Pi,Vi) et (P2,V2) désignant respectivement les coordonnées de l'origine et de l'extrémité de cette plage, le

module de déformation pressiométrique est alors calculé par la formule :



12

1221

2)1(2

VV

PPVVVE SM

Où est le coefficient de Poisson du sol pris conventionnellement égal à 0,33

et SV : le volume initial conventionnel de la cellule de mesure.

II.5.5. Evaluation de la pression limite selon la norme

Par convention, la pression limite est la pression corrigée qui correspond à un volume injecté

12VVV s

a) Evaluation directe

Lorsque le volume injecté est supérieur à 12VVs , la pression limite est déterminée par

interpolation linéaire entre les pressions des paliers qui encadrent ce volume.

b) Evaluation par extrapolation

Lorsque le volume injecté est inférieur à 12VVs , la pression limite est évaluée par extrapolation

selon deux méthodes, pour autant que le nombre de paliers de pression au delà de P2 soit au moins égal à

3.

La première méthode est la « méthode de la courbe inverse ». Au lieu de tracer la courbe en échelle

arithmétique (V, P), on la trace en échelle fonctionnelle (1/V, P), si l on pose y=1/V l'expérience montre

que la courbe y (p) est sensiblement une droite pour p > p2.

On procède ensuite à une régression linéaire par la méthode des moindres carrés. On obtient donc :

BApVY /1

Où A et B sont les paramètres de la droite de régression. On a donc finalement :

EVsVAA

B

iLMP2

1



Figure42. Extraire Pl à partir de la courbe inverse

La seconde méthode est la « méthode hyperbolique », dite de Lamée. On fait le changement de

variable

EPP

EV

EPPV

Y et

EPP

EVV

X

2222

Pour toutes les valeurs de p supérieures à PE. L’expérience montre que la courbe Y (X) est une

droite dont on met l'équation sous la forme :

DCXY

On procède ensuite une régression linéaire par moindres carrés pour évaluer c et 0 pression limite

correspondant à Vl = Vs + 2 V1 est alors

La pression limite conventionnelle extrapolée est alors :

DV

sV

EVVCD

EV

EP

hLMP

2

12

221

2

hLMiLMinLM PPmP ;



La troisième méthode est celle de la « double hyperbole », qui fait partie du projet de norme EN

ISO 22478-4 à l’enquête probatoire. Elle a été le sujet d’une communication au symposium ISP5 -

PRESSIO 2005 [15]

La norme précise que l’essai ne permet pas d’évaluer la pression limite si l’on a :

La norme définit également, mais seulement à titre Informatlf :

La pression limite nette :

hsLP *LMP ;

La pression de fluage nette :

hsσFP*FP ;

Où hsσ est la contrainte totale horizontale au niveau de l'essai et qui est définie par :

susuvsK 0hsσ

Avec vsσ , la contrainte totale verticale au niveau de l'essai ; us, la pression interstitielle dans le terrain au

niveau de l'essai et ko, le coefficient de pression des terres au repos.

En l'absence de mesure de k0 on adopte la valeur de 0,5.

Où conventionnellement :

WSWWs ZZZu Spour Z -

Ss Zu Wpour Z 0

su : est la pression interstitielle de l'eau dans le terrain au niveau de l'essai ;

Ko : est le coefficient de pression des terres au repos au niveau de l'essai ;

wγ : est le poids volumique de l'eau interstitielle dans le terrain. (Présence d une nappe phréatique)

2.0

hLM

iLM

P

P



Légendé

1- Terrain naturel

2 -Conditionneur de pression

3- Niveau de la nappe

4- Contraintes dans le terrain

Figure 43. Contraintes dans le terrain avant essai

Première remarque

Des corrélations entre la pression limite nette et la pression de fluage nette ont montré que :

- dans les argiles, on avait en général des rapports : 1.7 à 6.1P

*

*LM

FP

- et dans les sables : 2 à 8.1P

*

*LM

FP

Bien que cette démarche ne figure plus dans la norme, on peut, comme cela s'est fait pendant

longtemps, c'est à dire pratiquement jusqu'à l'élaboration de la dernière version de la norme NFP 94-110-1

(Janvier 2000), estimer la pression limite nette (lorsqu’elle n’a pu être déterminée par les méthodes

directes ou indirectes proposées par la norme) par la relation :

*FP. à .LMP 7151*

qui paraît être une formule sécurisante pour autant que la pression de

fluage ait été effectivement atteinte.

Deuxième Remarque

Lorsque la pression limite a pu être normalement évaluée, les valeurs du rapport *

*LMP

FP

Constituent un critère de qualité de l'essai car ce rapport doit rester compris entre 1 et 2.

Troisième Remarque



Un critère de qualité très souvent utilisé en France est le rapport *

ME

LMPqui permet une

classification des sols :

5E

*M

LMPsols remaniés et triturés

8E

5*M

LMPargiles sous consolidées ou légèrement remaniées

12E

8*M

LMPargiles normalement consolidées

15E

12*M

LMP arailes légèrement sur consolidées

15E

*M

LMPargiles sur consolidées

8

E6

*M

LMPsables et graviers immergés

10E

*M

LMP sables, sables et graviers secs et serrés

II.6. Méthodes de calcul de la capacité portante des fondations superficielles

Dans la pratique, il existe deux approches classiques pour déterminer la capacité portante d'une

fondation superficielle:

La première, analytique, est basée sur la théorie de la plasticité parfaite. Elle nécessite la

connaissance des caractéristiques intrinsèques c et φ du sol.

La deuxième, empirique, est fondée sur l'interprétation directe d'essais in situ comme le

pressiométre ou le pénétromètre.

Ces deux approches donnent une formule de base pour une configuration de référence : une fondation

superficielle filante (à base horizontale) rigide et rugueuse, soumise à une charge verticale centrée,

reposant sur un massif de sol semi-infini homogène à surface horizontale.

La réalité est souvent plus complexe et peut faire intervenir une multitude de facteurs comme la

géométrie de la semelle, son inclinaison, l'inclinaison etiou l'excentrement de la charge, la présence d'un

substratum, l'hétérogénéité du sol, la présence d'une pente. Dans la pratique, il faudra appliquer à la

formule de base des coefficients correcteurs de réduction de portance.



II.6.1. Les règles actuelles

Les deux approches coexistent dans la pratique même si actuellement, la méthode basée sur l'essai

pressiométrique est la plus couramment utilisée. L'évolution des recommandations ou règlements relatifs

au calcul des fondations montre l'évolution des usages dans ce domaine: le document FOND 72 [FON

1972] et le DTU 13.12 applicable aux marchés privés de travaux [DTU 1988] mentionnent les deux

approches. Dans le Fascicule 62 applicable aux marchés publics de travaux [FAS 1993], le calcul basé sur

la théorie de la plasticité parfaite n'apparaît plus. Pourtant 1'Eurocode 7, actuellement en projet [EUR

1998] et appelé à devenir la future norme européenne, prendra en compte les deux méthodes [3].

II.6.2. Interprétation directe d'essais in situ

Dans cette approche empirique, la capacité portante de la fondation est reliée directement à une

caractéristique de rupture mesurée dans le sol en place : la pression limite pour le pressiomètre, la

résistance de pointe pour le pénétromètre. Pour l'essai pressiométrique, le Fascicule 62 définit la formule

de base de la capacité portante des fondations superficielles par:

0q*lePPKlq

0q Étant la contrainte verticale initiale dans le sol au niveau de la fondation, lq la contrainte de rupture

de la semelle sous une charge verticale centrée, PK le facteur de portance expérimental, et

*

leP la

pression limite nette équivalente du sol. Si le terrain est homogène, *

leP est calculée en établissant un

profil linéaire des pressions limites nettes sur l'intervalle [D, D+2/3B], D étant la hauteur réelle

d'encastrement de la fondation (figure 44):

BDlPeZlpleP

3

2***

Où *

lP est la pression limite nette définie par: 0-* PlcPlP

avec 0P la contrainte horizontale totale initiale dans le sol au niveau de l'essai et

lc

P , la pression

limite conventionnelle.

Le facteur de portance expérimental PK dépend de la géométrie de la fondation, de la hauteur

d'encastrement équivalente eD et de la nature du sol. Le tableau 4 donne les valeurs de P

K pour les sols

fins et pulvérulents ainsi que les ordres de grandeur des pressions limites pour ces types de sols (d'après le

Fascicule 62).



La hauteur d'encastrement équivalente De, différente de la hauteur d'encastrement réelle D ,

permet de prendre en compte le fait que les caractéristiques mécaniques des sols de surface sont en

général plus faibles que celles des sols situés sous la fondation. eD , est donné par l'expression

**

1 D

ddzzlP

lePeD La profondeur d est prise égale à zéro, sauf s'il existe des couches de sol

de surface de très mauvaises qualité ne devant pas être prises en compte.

Figure 44 - Calcul de la pression limite nette équivalente.



Tableau 4 - Valeurs du facteur de portance PK (d'après le Fascicule 62).

Type de sols

Expression de PK

Pression limite

(MPa)

Argiles,

Limons

A Argiles et

limons mous

B

eD

L

B4.06.025.018.0

7<

B Argiles et

limons fermes

B

eD

L

B4.06.035.018.0

0.22.1

C Argiles très

fermes à dures

B

eD

L

B4.06.050.018.0

5.2

Sables,

Graves

A Lâches

B

eD

L

B4.06.035.01

5.0

B Moyennement

compacts

B

eD

L

B4.06.050.01

0.20.1

C Compacts

B

eD

L

B4.06.080.01

5.2

A .Merzougui Y .Fethallah Chapitre III

Procédure D Essai Page 51

III. Choix Du Site

III.1. Localisation

Notre site de recherche se situe au niveau de l’Université Larbi Tébessi, RN10, Route Nationale

No 10, Tebessa-Constantine, Algérie le terrain nu entre le stade matico et le bloc des bureaux des

enseignants prés du bloc n6 comme le montre la (Figure1):

Figure 1. Choix de site de recherche (Université Larbi Tébessi- Tébessa)

Figure 2. Plan de forages pressiometriques


Procedure D Essai Page 52

III.2. Forages et matériels utilises

Après avoir choisi le site et à l aide d’une tarière à main (Figure 3), on a creusé manuellement cinq

forages de différentes profondeurs (Figure 4). L’appareil utilisé est un pressiometre Méenard de type

G100 (Figure 5) munie d’une sonde à lame métallique (Figure 6).

Figure 3. Creusage manuel à l’aide de la Tarière à mains Ø63mm

Figure 4. Sonde dans le trou de forage Figure 5. Pressiometre G100



Tableau 1. Diamètre de la tarière à main et profondeur du trou de forage

Figure 6. Sonde souple à lame métallique

Forage

Diamètre

de la tarière

(mm)

Profondeur

du trou de

forage

(m)

Profondeur

jusqu’au centre

de la sonde

(m)

F1 63 1.05 0.72

F2 63 1.07 0.72

F3 63 1.14 0.81

F4 63 1.07 0.72

F5 63 1.09 0.76



III.3. Démarches et plan de travail

III.3.1. Essai au pressiometre Ménard G100

1. Mesure du volume de la sonde et correction de volume

2. Mesure de la résistance propre de la sonde

3. Sondage pressiometrique

4. Forage pressiometrique

5. Mise en place

6. Corrections

7. Courbe pressiometrique

8. Courbe de fluage

III.3.2. Essai d identification au laboratoire

Teneur en eau

Limites d atterberg

Analyse granulométrique

Essai sedimentometrie

III.4. Essai en place

III.4.1. Préparation de l appareil

III.4.1.1. Réglage de la pression différentielle

• La notion de pression différentielle résulte de :

Pour que la cellule centrale, emboitée dans les cellules de garde, puisse se dilater, il faut une

pression additionnelle dans la cellule centrale par rapport a la pression dans les cellules de gardes.

Comme de plus, il faut maintenir la longueur de la cellule centrale constante, on doit mettre en jeu

une pression additionnelle bien définie.

En raison de la pression hydrostatique (1 bar/10metres dans le cas d’eau pure) régnant dans la

cellule centrale, pour des pressions constantes dans les circuits au niveau du CPV, la différence de la

pression entre la cellule centrale et les cellules de garde croit en fonction de la profondeur



Figure 7. Réglage de la pression différentielle

III.4.1.2. Mesure du volume de la sonde et correction de volume :

La sonde est gonflée dans un tube épais ’indéformable’ en acier.

Figure 8. Tube pour l’essai d’expansion propre de l’appareillage (calibrage)

Détermination du volume Vs de la cellule centrale de la sonde Par convention, le volume initial de

la cellule centrale de mesure de la sonde est calculé par exploitation de la courbe d’expansion propre de l

appareillage .Figure 9.



Figure9. Courbe d expansions propres de l appareillage

Vs = 0,25 ls di2 – Vc

Vc : est l'ordonnée à l'origine de la droite ajustée sur les points représentatifs de l'essai au-delà du contact

entre la sonde et le tube;

Is : est la longueur de cellule centrale mesurée une fois fixée la membrane sur l'âme métallique de la

sonde,, Dans le cas où la sonde comporte un tube fendu, la valeur Is doit être conforme aux valeurs notées

sc si la sonde est «courte» ou lsI si la sonde est «longue».

di : est la mesure du diamètre intérieur du tube utilisé pour l’essai d’expansion propre de l’appareillage.

a = coefficient de dilatation de l’équipement CPV+ tubulures

Le coefficient de compressibilité (a) a pour valeur la pente de la droite ajustée sur la partie linéaire

de la courbe d’expansion: Vr = f (Pr) a = V/p

Vr (pr) = accroissement de volume occupe par l’eau dans l’appareillage et dans la sonde, comme si c’était

un accroissement de volume de la sonde seule.

a*pr doit être soustrait de cette mesure afin d’obtenir l’accroissement de volume de la sonde seule.

V= Vr(Pr)- aPR



III.4.1.3. Mesure de la résistance propre de la sonde

Figure 10. Étalonnage

Sonde gonflée au moins trois fois (700cc)

Sonde gonflée selon un programme analogue au programme de chargement de l’essai

pressiometrique

Courbe de résistance donne les pressions de résistance de la sonde Pe

Soustraire les pressions Pe de l’essai pressiometrique pour chaque volume mesure

III.4.1.4. Programme de mise en pression du MPT

Programme de mise en charge par paliers:

De manière a obtenir un nombre total proche de 10 paliers (max 18 prévu dans le SPAD)

En essayant d’obtenir au moins 3 points au-delà de Pf A chaque palier, les mesures se font a 15, 30

et 60 secondes.

Les paliers sont espaces de moins de 20 secondes lorsque les tubulures ne dépassent pas 50m, plus

au-delà de 50m

Figure 11.Mise en pression du PMT



III.4.1.5. Corrections

Les corrections portent sur

Les volumes

Vc=Vr- a.Pr à partir du calibrage de volume

Les pressions

Pc=Pr+ Ph – Pe(Vr) où Ph = γi (Zc-Zs)

Ph : pression dans la sonde due a la colonne d’eau dans les tubulures

Pe (Vr) :est la correction de résistance de la membrane

III.5. Calcul de Pf, Pl et EM

III.5.1. Détermination conventionnelle de la plage pseudo-élastique

La courbe pressiometrique corrigée est constituée d'une succession de segments de pente

1-iP-

iP

1-iV-

iV

=i

m

Pi, Vi : coordonnées de l'extrémité du segment i

mE : valeur m, non nulle, la plus faible (EM le plus grand)

PE, VE : coordonnées de l'origine du segment de pente mE

PE, VE : coordonnées de l'extrémité PE', VE'

Par définition, la plage pseudo élastique d'un essai pressiometrique est constituée de l'ensemble des

segments qui ont une pente m inferieures ou égale a β fois la pente mE la plus faible

m ≤ β mE

EV-

'

EV

6+

EP-

'

EP

EP+

'

EP

×100

1+1=β

Par convention, les coordonnées de l'origine de la plage pseudo élastique sont notées P1, V1 et

celles de son extrémité P2, V2.



Figure12. Détermination la plage pseudo-élastique

III.5.2. Le module pressiometrique

On en déduit le module pressiométrique qui, par définition dans le cas d’une gaine souple,

s’exprime par

1V-

2V

1P-

2P

2

2V+

1V

+S

Vν)+2(1=M

E

= coefficient de Poisson pris conventionnellement égal à 0,33

Vs = volume de la cellule centrale de mesure de la sonde

P2,V2 = pression et volume correspondant à l'extrémité de la plage pseudo élastique

P1,V1 = pression volume correspondant à l'origine de la plage pseudo élastique

P2 doit être inférieur ou égal à Pf.

III.5.3. Pression de fluage

La pression de fluage pf est obtenue par exploitation graphique du diagramme (P, V60/30

).

Pf est l'abscisse de l'intersection des deux droites retenues pour schématiser le diagramme (P, V60/30

),

voir Figure 13

V60/30

est la variation de volume du liquide injecté dans la cellule centrale de mesure entre les

temps t = 30 s et t = 60 s après le début du palier de pression P.

NOTE La valeur pf est en général peu différente de la valeur P2.



Figure13. Courbes de fluage pressiometrique type

III.5.4. Pression limite Pl

III.5.4.1. Méthode directe

Par convention, la pression limite, exprimée en mégapascals, est la pression corrigée qui

correspond à un volume de liquide injecté tel que :

V = Vs + 2 V1

Lorsque le volume injecté au cours de l'essai est tel que le volume de la cavité a dépassé la valeur :

Vs + 2 V1

La pression limite est déterminée par interpolation linéaire entre les valeurs des pressions des

paliers qui encadrent ce volume.

III.6. Pression limite pressiométrique nette et Pression de fluage pressiométrique

nette

La pression nette p* est la pression comptée par rapport à la contrainte totale horizontale régnant

dans le terrain avant introduction de la sonde pressiométrique au même niveau :

Pression limite pressiométrique nette :

hsσ-

Lp=

*L

p

Pression de fluage pressiométrique nette :

hsσ-

Fp=

*F

p



NOTE La procédure suivie lors d'un essai ne permet pas de connaître la contrainte totale horizontale du

terrain au repos avant le forage (ou la mise en place de la sonde en cas de tube fendu direct). L'estimation

repose sur un calcul et des hypothèses.

III.6.1. Contraintes dans le terrain au repos avant essai :

vs : est la contrainte totale verticale au niveau de l’essai ;

hs : est la contrainte totale horizontale au niveau de l'essai prise égale à :

hs = Ko (vs – us) + us

Où conventionnellement :

us = w (zw – zs) pour zw > zs

us = 0 pour zs< zw

us : est la pression interstitielle de l'eau dans le terrain au niveau de l'essai ;

Ko : est le coefficient de pression des terres au repos au niveau de l'essai ;

w : est le poids volumique de l'eau interstitielle dans le terrain.

III.7. Relation entre ME et L

p :

Le rapport LM P/E bien qu’il regroupe deux caractéristiques très différentes, du fait que l’une

correspond aux petits déplacements du forage et l’autre aux grands, l’expérience a montré que celui-ci

peut être un critère pratique pour apprécier et classer la raideur des matériaux étudiés.

On admet selon Ménard la classification suivante :



Tableau-2 : Classification selon le rapport LM P/E

Argiles 5<P

E

LM

M

Argiles remaniées ou triturées

8P

5LM

ME< Argiles sous-consolidées

12P

8LM

ME< Argiles normalement consolidées

15P

E<12

LM

M

Argiles légèrement

surconsolidées

15>

LMP

ME

Argiles fortement surconsolidées

Sables 5

LMP

<ME

Sables Sables remaniées

8

LMP

6ME

< Sables et graviers immergés

10

LMP

>ME

Sables, sables et graviers secs et

serrés

III.8. Profil pressiométrique :

Les valeurs du module pressiométrique, de la pression de fluage, et de la pression limite obtenues au

pressiomètre sont systématiquement représentées en fonction de la profondeur sur des tableaux

synoptiques, en parallèle avec les résultats géologique, les courbes d'avancement de l'outil et les courbes

de battage, le niveau de la nappe, etc.

La présentation simultanée de ces divers résultats permet de définir des profils géotechniques

comme par exemple celui représenté à (la figure 14)



Figure 14. Profils pressiométriques

III.9. Calcul de la capacité portante des fondations a partir des méthodes

pressiometriques :

L'essai pressiométrique permet de déterminer complètement une fondation tant du point de vue de sa

capacité portante que de celui de ses tassements sous les charges de service.

III.9.1. Capacité portante d'une fondation superficielle

La pression verticale de rupture d'une fondation superficielle exécutée dans un massif homogène est

une fonction linéaire de la pression limite :

qr = qo + k.(Pl - Po)

• qo : pression verticale des terres au repos après construction (donc compte tenu d'un remblai éventuel) au

niveau de la fondation.

• Po : pression horizontale des terres au repos au moment de l'essai (donc calculée à partir du terrain

naturel).

K : facteur de portance.

Pl : pression limite

Si le sol est hétérogène, cette formule devient : qr = qo + k. (Ple - Po)

Avec Ple : pression limite équivalente



Figure 15. Calcul de la pression limite nette équivalente.

III.10. Essai au densitomètre a membrane

III.10.1. Méthode au densitomètre à membrane :

III.10.1.1. Equipements nécessaires :

Un densitomètre à membrane de volume minimal de 3000 cm3 composé comme l'indique la

(figure.16).

Figure16.Densitomètres à membrane



Des outils pour creuser (pèle, pioche,…)

Des récipients pour recueillir les matériaux extraits du trou (de 3 à 5 litres) à fermeture étanche.

Balance.

Etuve.

III.10.1.2. Mode Opératoire :

Décaper le sol à l'endroit voulu jusqu'au niveau de la couche dont on veut mesurer sa masse

volumique. Bien aplanir la surface suivant un carré de 30 cm de coté environ.

Placer sur le sol la plaque de référence et la maintenir en place à l'aide des quatre clous - crochets

(figure. a ; b).

Enlever la plaque de transport et fixer le densitomètre sur la plaque de référence. Baisser le piston

en appuyant sur la poignée avec une pression minimale de 5 kPa et noter la lecture, soit (V0)

(figure. c).

Retirer l'appareil et le poser sur la plaque de transport.

Creuser le sol à l'intérieur de l'évidement de la plaque et recueillir soigneusement tout le terrain

extrait du trou dans un récipient étanche. Le trou aura 12 à 15 cm de profondeur et la masse

extraite > 1500 g. Ce matériau sera par la suite pesé, soit (M) (figure. d ; e).

Replacer l'appareil sur la plaque de référence et abaisser le piston pour appliquer la membrane

contre les parois du trou. Noter la lecture, soit (V1) (figure. f).

Déterminer au laboratoire la teneur en eau du sol, soit (w).

a b c



d e f

Figure 17.Les étapes de l essai au densitomètre a membrane

III.11. Les essais en laboratoire :

Pour l'identification du sol, la détermination des propriétés physiques et mécaniques du sol nous

allons réalisés les essais ci-après au niveau de laboratoire de l'ULT:

1. Teneur en eau

2. Les limites d'Atterberg;

3. Analyse granulométrique;

III.11.1. Essai teneur en eau :

III.11.1.1. Principe de la détermination de la teneur en eau :

La perte d’eau d’un échantillon de matériau est provoquée oar étuvage. Les masses de

l’échantillon et de l’eau évaporée sont mesurées par pesage.

III.11.1.2. Méthode de détermination de la teneur en eau :

L’échantillon de matériau est pesé, puis place dans une étuve. Une fois la dessiccation réalisée,

l’échantillon est pèse a nouveau. Les deux pesées donnent par différence la masse d’eau évaporée.

III.11.1.3. Appareillage :

Le matériel suivant est nécessaire :

- Une étuve de dessiccation a une température réglable à (100 – 105 c).

- Balances de portées maximale et minimale compatible avec les masses a pesé et telles

que les pesées sont effectuées avec une incertitude de 1/1000 de la messe de matériau.

- Des coupelles, des boites de pétri, des vases a peser ou des bacs en matériau non

altérable a l’humidité et a la chaleur.

III.11.1.4. Conduite de l’essai :

1. Prélever un échantillon.

2. Peser boite pétri (p1).

3. Prélever un échantillon.



4. Placer l’échantillon sur la boite de pétri.

5. Peser l’échantillon avec la boite de pétri (p2).

6. Mettre à l’étuve a 60 c° jusqu’a dessiccation et poids stable (environ 24 h).

7. Peser l’échantillon sec avec la boite de pétri après la sortie de l’étuve (p3)

III.11.2. Essai d’Atterberg :

Un essai d identification du sol au laboratoire

Le sol passe graduellement d un état a l autre et les frontières respectives ne sont définies que

conventionnellement par les limites d atterberg.les limites d atterberg sont des teneurs en eau

III.11.2.1. Principe de l’essai :

Les limites d’Atterberg sont des essais qui permettent de définir des indicateurs qualifiant la

plasticité d’un sol, et plus précisément de prévoir le comportement des sols pendant les opérations de

terrassement, en particulier sous l'action des variations de teneur en eau. Notons que cet essai se fait

uniquement sur les éléments fins du sol et il consiste à faire varier la teneur en eau de l'élément en

observant sa consistance, ce qui permet de faire une classification du sol.

Le but de ces tests est de déterminer les limites de consistance qui sont exprimées en termes de

teneur en eau marquant les limites entre état solide, plastique, et liquide. Il est important de noter que ces

tests ne s’appliquent que pour les sols fins, définis comme ayant des grains de diamètres inférieurs à 0.06

[mm].

III.11.2.2. Mode opératoire :

1. Limite de liquidité :

Pour ce, on utilise la coupole de Casagrande, qui consiste en un appareillage composé d’un bol et

d’un arbre à came permettant de transformer le mouvement de rotation en translation, on arrive donc à

élever le bol d’une certaine hauteur et de le laisser retomber sur un plan rigide. Pour réaliser ce premier

test, il faut :

Humidifier l’échantillon de sol fin

L’homogénéiser



Etaler l’échantillon dans le bol, de manière à avoir une épaisseur à peu près constante, de 1 [cm],

avec une surface horizontale

Appliquer une rainure au milieu, séparant l’échantillon en deux parties distinctes et égales, de

manière à voir le fond du bol

Tourner la manivelle en comptant la norme de fois que le bol s’est élevé puis rabattu jusqu’à ce

que la fente se referme.

Récupérer l’échantillon, le peser, et calculer sa teneur en eau.

Figure 18.Coupoles de Casagrande

2. Limite de plasticité :

Pour déterminer cette limite, le procédé est le suivant :

Prendre un échantillon séché du sol fin

Y ajouter un peu d’eau et homogénéiser le mélange

Former trois fil de 3 [mm] de diamètre et de 10 [cm] de longueur sur le modèle d’une petite barre

de fer



Rouler les fils sur une planche de bois, servant à l’assécher au fur et à mesure, jusqu’à

l’apparition des première fissures. Les rétrécir si nécessaire pour maintenir la même longueur (10

[cm])

Récupérer l’échantillon, le peser, et calculer sa teneur en eau.

Figure 19. Limites de plasticité au rouleau

III.11.3. Essai d’analyse granulométrique;

III.11.3.1. Principe :

L'analyse granulométrique permet de déterminer la réparation des grains suivant leur dimension.

Les résultats sont reportés granulométriquement permettant d'obtenir les courbes granulométriques des

matériaux, et qui se présent par deux phénomènes :

- analyse granulométrique par tamisage : pour les gains > 0,08 mm.

- analyse granulométrique par sédimentométrique : pour la particules inférieures à 0,08 mm et passants

sont plus de 20%.

III.11.3.2. Matériel Utilise

- Une balance de précision.

- Une série de tamis d’ouvertures (en mm) : (0.08, 0.16, 0.315, 0.63, 1.25, 2.5, 5.00,)

- Une série de tares pesées préalablement.

- Un tamiseur mécanique.

- une étuve à température constante.



Figure 20. Matériels utilises pour l analyse granulométrique

III.11.3.3. Mode opératoire:

1) Analyse granulométrique :

a. Préparation de l’échantillon :

Sécher l échantillons de sol.

Utilise 2000g d échantillon de sol.

b. Manipulation :

Emboîter les tamis utilisés l’un sur les autres, et s’assurer que les dimensions sont disposés

correctement dans le sens croissant

Verser lentement le premier échantillon sur le tamis supérieur, fermer et faire marcher le tamiseur

pendant 4 à 5minutes.

Peser et noter le refus de chaque tamis.

Peser le dernier tamisât (fond plein) pour savoir la précision de l’essai.

Refaire toute la manipulation pour le deuxième échantillon.

2) Analyse par sédimentation :

L'analyse granulométrique par tamisage sert aux sols grenus étant incomplète pour un matériau

possédant une quantité importante de grains fins inférieure à 0,08 mm, elle fait appelle à la sédimentation

pour une analyse complète du matériau. On préparer cette analyse comme : prend le passent au tamis 0,08

mm au moment du lavage de la qualité pesée à l'état sec au cours de l'étude granulométrique. On le sèche

jusqu'à dessiccation complète, on le désagrège à l'aide d'un maillet et on le mélange pour avoir un

échantillon homogène, le pèse 80 g de l'échantillon, dans une éprouvette ou mélange un demi litre d'eau

distillée avec 3 g d'hexameta phosphate de sodium, On y ajoute de l'eau distillée jusqu'à avoir 2000 ml de

mélangé (figure 21).



Figure 21.Matériels utilises pour l analyse par sédimentation

A .Merzougui Y .Fethallah ChapitreIV

Resultats des essais et interpretation Page 72

IV. Calcul et interprétation des résultats

IV.1. Essai pressiometrique :Forage 03

Tableau 1. Les unités de mesures

Feuille essai N°03 (F3=0.81m)

Essais réalisés par: Merzougui Aida et Fethallah Yacine (2éme

Master Géotechnique)

Unités

Cotes m Procès verbal Essai pressiométrique Ménard

Temps s

reppel des unités

1 MPa = 10bar=100t/m2

1MPa = 103KPa

1bar = 102KPa = 10

5Pa = 10t/m

2

1bar = 1Kg/cm2 =10N/cm

2 = 1daN/cm

2

Volume Cm3 Effectués conformément à la norme NF P 94-110-1

Pression bar

Lieu Université CLT Tébessa, l'Est de bloc de 100 bureaux

IV.2. Détermination des paramètres pressiométrique

IV.2.1. Les données

Le coefficient de compressibilité (a) a pour valeur la pente de la droite ajusté sur la partie linéaire

de la courbe d'expansions (voir Figure 2) Vr = f(Pr)

𝒂 = ∆𝑽

∆𝑷 𝑎 = 0,657

Vc: est l'ordonnée de l'origine de la droite ajustée sur les points représentatifs de l'essai au-delà

du contact entre la sonde et le tube.

Vs: Le volume initial de la cellule centrale de mesure de la sonde, d'après les normes Française

NF P 94-110-1 à 535cm3

Où:

𝝊: est le coefficient de Poisson pris conventionnellement égal à 0.33

𝒌𝟎: Coefficient de terre en repos

Le tableau ci-après contient les données réelles à partir de l'essai pressiométrique:



Tableau 2. Les données de mesures

IV.3. Essai 03

L étalonnage de la pression de la sonde est effectué au niveau du sol, la sonde est gonflée à 25

KPa d incréments jusqu’à un volume d’environ 600 cm3 à 700 cm

3. La relation pression-volume est

tracée dans la courbe d étalonnage 01ci-dessous

Tableau 3. Les données d'étalonnage de la membrane

Données Valeurs Unités

a 0.657 Cm3/bar

di 6 Cm

ls 21 Cm

Vc 93.18 Cm3

Vs 535 Cm3

1,2Vs 642 Cm3

ν 0,33

K0 0,5

Etalonnage de la membrane

Pr (bar) V (Cm3)

15 s 30 s 60 s

0,00 0

0,25 15 30 55

0,50 85 105 140

0,75 200 220 265

1,00 345 380 445

1,25 520 560 640



Figure 1. Courbe d'étalonnage 03 de la membrane

Le calibrage de volume de l ensemble du système, y compris la sonde, tubulure coaxial et le

circuit de l’unité de commande le CPV.la sonde est confinée en la plaçant dans un tube en acier

La relation pression-volume du système est montrée selon la Figure 2.

0

100

200

300

400

500

600

700

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Etalonnage membrane

Etalonnage 3 de la membrane souple

1.2Vs=642

Pe=1.25



Tableau 4. Les données de calibrage

Figure 2. Calibrage de la sonde

IV.3.1. La courbe brute

L'essai est réalisé en augmentant la pression par palier. A chaque palier, on note les valeurs de

l'augmentation de volume ΔV au bout de 15s, 30s et 60s après la fin de la mise à la pression. On trace

la courbe : V60 = f(P)

Tableau 5. Les résultats de l'essai "courbe brute"

Pr (bar) V (Cm3)

15 s 30 s 60 s ∆60/30

0,00

35 35

1,00 135 155 165 10

2,00 190 195 195 0

4,00 215 225 230 5

6,00 250 255 260 5

8,00 295 300 310 10

10,00 365 380 410 30

12,00 505 525 545 20

y = 0.6575x + 91.973

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vr

(cm

3)

pr (bar)

Etalonnage de la pression

Etalonnage de pression Série2 Linéaire (Série2)

Calibrage

de la sonde

Pr (bar) V (Cm3)

0,00 20

1,00 65

2,00 85

4,00 95

6,00 95

7,00 96

9,00 98

10.00 99

11.00 99

12.00 100

13.00 100

15.00 100



Figure 3. Courbe brute 03

IV.3.2. La courbe fluage

La pression de fluage Pf est obtenue par exploitation graphique du diagramme (P, ΔV60/30

)

avec Pf est l'abscisse de l'intersection des deux droites retenues pour schématiser le diagramme

(P, ΔV60/30

).

ΔV60/30

: est la variation de volume du liquide injecté dans la cellule centrale de mesure entre les temps

t=30s et t= 60s après le début du palier de pression P.

Figure 4. Courbe fluage pressiométrique 03

IV.3.3. La courbe corrigée

La courbe corrigée est tracée à partir de:

Pc = Pr + Ph - Pe

Vc = Vr - a Pr

– Pr : est la lecture sur le manomètre du CPV,

– Ph: est la prise en compte de la hauteur de colonne d’eau,

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Vr (

cm

3)

Pr (bar)

Courbe brute 3

Courbe brute 3

y = -1.6667x + 11.667

y = 5

y = 4,868x - 20,65

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe de fluage 03

courbe fluage 3

line1

line 2

line 3

Linéaire (line1)

Linéaire (line 2)

Linéaire (line 3)



– Pe (1.2Vs): est la relation obtenue lors de l’essai de résistance propre (Courbe d'étalonnage).

Les valeurs corrigées de volume et de pression (mesurée à chaque palier au bout de 60s) sont

déterminées par les relations:

Tableau 6. Les données corrigées

Données corrigée

Pr Vr a= ΔV/ΔP Ph = γw (Zs+ Zc) Pe (1,2Vs) Pe= Pr+Ph-Pe Vc= Vr - aPr

0,00 35 0,66 0,18 1,3 -1,07 35,000

1,00 165 0,66 0,18 1,25 -0,07 164,343

2,00 195 0,66 0,18 1,25 0,93 193,686

4,00 230 0,66 0,18 1,25 2,93 227,372

6,00 260 0,66 0,18 1,25 4,93 256,058

8,00 310 0,66 0,18 1,25 6,93 304,744

10,00 410 0,66 0,18 1,25 8,93 403,430

12,00 545 0,66 0,18 1,25 10,93 537,116

Figure 5. Courbe corrigée (0.81m)

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe corrigée 03

courbe corr03



Tableau 7. Feuille de la courbe corrigée

Feuille de la courbe corrigée

a 0,657 Cm3/bar Zc 66 Cm

di 6 Cm Zs 114 Cm

ls 21 Cm γw 0,001 Kg/Cm3

Vc 91,97 Cm3 γw (Zs+ Zc) 0,1765197 bar

Vs 501,49 Cm3 1Kg/cm

2 0,980665 bar

1,2Vs 642 Bar V1 256,058 Cm3

Pe (1,2Vs) 1,25 Bar V2 227,372 Cm3

ν 0,33 P1 4.93 Bar

K0 0,5 P2 2,93 Bar

Vs 535 Cm3

IV.3.4. Détermination du module pressiométrique Ménard (EM)

Le module pressiométrique de Ménard est calculé dans la plage pseudo-élastique par la formule

suivante:

EM = 2(1 + υ) [Vs + (V1 + V2

2)]

(P2 − P1)

(V2 − V1)

Où est le coefficient de Poisson pris conventionnellement égal à 0,33

Vs : le volume initial de la sonde (Vs vaut environ 535 cm3 pour une sonde de 60 mm)

EM = 2(1 + 0.33) [535 + (227.372 + 256.058

2)] (

4.93 − 2.93

256.058 − 227.372)

EM = 144.05 bar

IV.3.5. Détermination de pression limite (Pl)

Lorsque, au cours d'un essai d'expansion, le volume de liquide injecté est insuffisant, la pression

limite et extrapolée.

Mais cette extrapolation n'est admise que lorsque le nombre de palier de pression au-delà de la

pression P2 et au moins égale a 3, ce qui correspondant a un volume injecté supérieur à 500cm3.



Figure 6. L'ensemble des courbes pressiométrique

Après la projection de la valeur du Vs +2V1= 989.477 Cm3 sur la courbe corrigée au-dessus on

obtient la valeur Pl:

Pl = 16.8bar

IV.3.6. Détermination de la résistance au cisaillement des sols à l’aide du pressiomètre Cu:

l’essai Ménard ne peut être interprété de manière analytique en terme de résistance au

cisaillement.

La seule approche réaliste, confirmée par l’expérience, consiste à déduire la cohésion non

drainée Cu de la pression limite conventionnelle à partir de Menard (1963), propose la relation

empirique suivant telles que :

pour : 5,5

0

uC 05,0

Lp

pl

p

MPa

pour : 025,010

0

uC 05,0

Lp

pl

p

MPa

bar412,1025,010

93,28,16

uC

y = 14.343x + 185.4

y = -0.3125x3 + 12.744x2 - 93.467x + 444.59

0

200

400

600

800

1000

1200

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

volume (cm3)

pression (bar)

courbe de

fluage

Line A

line Creep

Line B

calibrage

Etalonnage

courbe corrigée

Courbe Brute

SP_03/ 1,5 m

EM plage

pseudo-

elastiquecourbe PL

Linéaire (Line

A)

P0 PF

Pl 989.477

16.8



IV.3.7. Pression limite pressiométrique nette :

hsσ-

Lp

*

Lp =

bar69056,1610044,08,16*

Lp

IV.4. Relation entre EM et Pl

Le rapport (EM/Pl) bien qu'il regroupe deux caractéristiques très différentes, du fait que l'une

correspond aux petits déplacements du forage et l'autre aux grands, l'expérience à montré que celui-ci

peut être un critère pratique pour apprécier et classer la raideur des matériaux étudiés:

EM

Pl=

144.05

16.8= 8.574

D'après le Tableau III-1 de classification selon le rapport (EM/Pl) le type du sol est une argile

normalement consolidées après les calculs on a trouve

Tableau 8.valeurs de EM,PL,EM/PL,Cu

h(cm) EM PL EM/PL Cu

72 78.21 10.9 7.175229358 1.021

74 84.78 11.21 7.562890277 1.06

81 144.05 16.65 8.651651652 1.412

74 126.21 12.8 9.86015625 1.234

76 133.04 19 7.002105263 1.844

IV.5. Caractéristiques pressiométrique

Vu les moyens insuffisants utilises lors des esais pressiometriques(la longueur de la tarriere a

main est juste 1,2 m),on a pa pu aller jusqu aux des profondeurs interessantes .

d’apres les resultats des essais on a trouve que les caracteristiques pressiometriques pl et EM

sont les memes dans les differents sondages pressiometriques ,et les profils sont pressque lineaires cela

implique que nos essais sont dans la meme couche de sol (de 0 jusqu’à -0,81m)

(figure 7)et le rapport EM/pl donne la classification du sol qui est la meme (une argile

normalement consolidee),(figure 8).



Figure7. Le module pressiometrique EM et Pl

Figure 8.Rapport EM/Pl

IV.6. Calcul de la capacité portante

IV.6.1. Classification des sols

Pour le calcul de la portance à partir du pressiomètre Ménard, on distingue les catégories de sols

suivantes : argiles, limons, sables, graves.

Pour le dimensionnement des fondations à partir du pressiomètre Ménard, le Fascicule 62-V,

définit les catégories conventionnelles de sols données par le tableau 9, en fonction de la pression

limite Pl mesurée par le pressiomètre Ménard.

10.7

11.21

12.8

19

16.65

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20h

(cm

)

pl (bar)

Pl

75.17

81.46

137.83

120.5

127.74

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

0 20 40 60 80 100 120 140 160

h(c

m)

Em (bar)

Em

7.03

7.27

8.28

9.41

6.72

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

h(c

m)

Em/Pl

Em/Pl



Tableau 9- Module FONDSUP – Définition des catégories conventionnelles des sols

Type de sols

Expression de P

K

Pression

limite

(MPa)

Argiles,

Limons

A

Argiles et

limons

mous

B

eD

L

B4.06.025.018.0

7.0

B

Argiles et

limons

fermes

B

eD

L

B4.06.035.018.0

2.01.2

C

Argiles

très

fermes à

dures

B

eD

L

B4.06.050.018.0

5.2>

Sables,

Graves

A Lâches

B

eD

L

B4.06.035.01

5.0<

B

Moyenne

ment

compacts

B

eD

L

B4.06.050.01

0.2-0.1

C Compacts

B

eD

L

B4.06.080.01

5.2>

D après la pression limite pl=1.68 MPa ,le sol est de l argile classe B(argiles et limons fermes)

De même dans les autres essais 1.2.4.5 donc on a le même sol (sol homogène).

IV.6.2. Charge verticale centrée

Selon le Fascicule 62-V, la contrainte de rupture (capacité portante unitaire) sous charge

verticale centrée est donnée par la formule : *

qr = qo + kp (Pl- Po)

Avec :

qr : contrainte de rupture,

q0 : contrainte totale verticale au niveau de la base de la fondation (après travaux),

(Pl - Po) :pression limite nette équivalente,

KP : facteur de portance pressiométrique.

La méthode pressiométrique est une approche en contraintes totales. Si la base de fondation est

immergée, il n’y a donc pas lieu de déjauger la fondation.



Pour les fondations superficielles et pour les fondations semi-profondes dont les méthodes

d’exécution sont similaires à celles des fondations superficielles, les valeurs du facteur de portance KP

sont données par le tableau10.

Tableau 10: Module FONDSUP - Facteur de portance pressiométrique

Type de sol Expression de KP KP max

(semelle Carrée)

KP max

(semelle filante)

Argiles et limons

mous

B

eD

L

B4.06.025.018.0

1.30 1.10

Argiles et limons

fermes

B

eD

L

B4.06.035.018.0

1.50 1.22

Argiles très

fermes à dures

B

eD

L

B4.06.050.018.0

1.80 1.40

Lâches

B

eD

L

B4.06.035.01

1.88 1.53

Moyennement

compacts

B

eD

L

B4.06.050.01

2.25 1.75

Compacts +×+

B

eD

L

B4.06.080.01

3.00 2.20


qr = 20.088+1.5*(16.8-2.93) = 40.893 bar

la pression de rupture est qr=40.893 bar

IV.7. Essai Au Densitomètre A Membrane

Après la réalisation de l'essai in situ on obtient les résultats suivants:

Tableau 11. Les résultats de l'essai densitomètre a membrane

N° Tare

Poids

échantillon

(kg)

Volume

(cm3)

La densité

(g/cm3)

La moyenne de

la densité (g/cm3)

1échan

1,585 600 2,64

2,48 2

échan 1,390 620 2,24

3échan

1,565 500 3,13

4échan

1,360 700 1,94

Donc La densité apparente 𝛾𝑚𝑜𝑦 = 2.48𝑔/𝑐𝑚3



IV.8. Essai au laboratoire

IV.8.1. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg

On obtient les résultats suivants:

1. Limite de liquidité

Tableau 12. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg (Limite de liquidité)

L’échantillon

A B C

Poids de la tare (g) 34,51 33,94 33,84

Poids total humide (g) 59,97 62,24 63,36

Poids total sec (g) 52,26 53,40 54,80

Poids de sol sec (g) 17,75 19,46 21,40

Poids de l'eau (g) 7,71 8,84 8,56

Nombre de coups 28 22 34

Teneur en eau (%) 40% 45% 40%

Moyenne 41,66%

Wl 41,66%

La limite de liquidité Ll=41,66%

2. Limite de plasticité

Tableau 13. Les résultats de l'essai des limites d'Atterberg (Limite de plasticité)

Essai 1 Essai 2 Essai 3

Poids de la tare (g) 33,84 34,57 35,30 34,51 33,25 34,26

Poids total humide (g) 34,81 34,73 35,58 34,70 33,93 35,19

Poids total sec (g) 34,63 34,57 35,30 34,51 33,75 35,01

Poids de sol sec (g) 0,79 0,71 1,04 0,73 0,5 0,75

Poids de l'eau (g) 0,18 0,16 0,28 0,19 0,18 0,18

Teneur en eau (%) 22 22 26 26 36 24

Moyenne 26%

Lp 26%



Figure9. Diagramme casagrande de plasticité et classification des sol fins

D après le diagramme de casagrande de plasticité et classification des sols fin.

Le sol est une argile peu plastique Ap

IV.8.2. Les résultats de l'essai d'analyse granulométrique

IV.8.2.1. Analyse granulométrique par tamisage

On obtient les résultats suivants:

Tableau 14. Résultats d'analyse granulométrique par tamisage

Ouverture

des

tamis (mm)

Masse

Echantillon

(g)

Refus .P

(g)

Refus .C

(g)

Refus .C

(%)

Tamisat

(%)

5

2000

36,41 36,41 1,82 98,18

2, 5 39,96 76,37 3,81 96,19

1,25 24,80 101,17 5,05 94,95

0,63 18,93 120,10 6,00 94,00

0,315 15,63 135,73 6,78 93,22

0,20 1,32 137,05 6,85 93,15

0,08 0,99 138,04 6,90 93,10

Fond 1630 1768,04 83,40 16,59



Figure10.La courbe de l Analyse granulométrique par tamisage

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.00020.0020.020.2220200

PO

UR

CEN

TAG

E D

ES T

AM

ISA

TS C

UM

ULE

S Série1

Ouverture des tamis (mm) Diamètre équivalents

Gros Cailloux Graviers Sable fin Limon Argile

ANALYSE GRANULOMÉTRIQUE NFP18-560

ECH 01 % ˃ 0.08mm: 88.8%

0,08



IV.8.2.2. Analyse granulométrique par sedimentométrie

Tableau15.Résultats de l analyse granulométrique par sedimentométrie

P % < à 0.080mm =88.8 %

Temps

de

Lecture

Température Lecture

R

Correction

M

Lecture

Corrigée

Diamètre

des

Grains D

%des

Grains

< d

15" 20.5 20 0.37 20.37 0.08 88.8

30" 21 19 0.37 19.37 0.075 84.44

1' 21.5 18 0.56 18.56 0.055 80.91

2' 22 17 0.56 17.56 0.038 76.55

5' 22.5 16 0.78 16.78 0.025 73.15

10' 23 15 0.78 15.78 0.017 68.79

20' 24.5 14 1.26 15.26 0.012 66.52

40' 25 12 1.26 13.26 0.0085 57.81

80' 25.5 11 1.39 12.39 0.006 54.01

160' 25.5 10 1.39 11.39 0.004 49.65

320' 26.5 9.7 1.48 11.18 0.003 48.74

1440' 27 9.6 1.48 11.08 0.002 48.30



Figure.11.La courbe de l analyse granulométrique par sedimentométrie

IV.8.2.3. Analyse granulométrique (tamisage+sedimentométrie)

Figure .12. La courbe complete (tamisage+sedimentométrie)

1

11

21

31

41

51

61

71

81

91

0.00020.0020.020.2220200PO

UR

CEN

TAG

E D

ES T

AM

ISA

TS C

UM

ULE

S

Série1

Ouverture des tamis Diamètre équivalents



0,08

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.00020.0020.020.2220200PO

UR

CEN

TAG

E D

ES T

AM

ISA

TS C

UM

ULE

S

ECH01

ECH01

Ouverture des tamis Diamètre équivalents



ECH 01 % ˂ 0.08mm: 88.8%

0,08



IV.9. Application

IV.9.1. Étude de cas

Le laboratoire des Travaux Public de l’Est (LTPE), Direction régionale d’Annaba, Antenne de

Tebessa, qui à effectué des travaux de reconnaissance géotechnique sur un terrain sur la RN10 entre la

ville de Tebessa et EL-Hammamet au PK 167 + 400 W.Tebessa.

On va faire des calculs de capacité portante des fondations superficielles pour un cas de forage de 6

mètre de profondeur .

les dimensions suggérées de la semelle rectangulaire L=4.00 m,B=1.80m

après les calculs on a retire les paramètres pressiometriques de chaque couche de sol

pour calculer la pression de rupture du sol pour chaque couche en utilisant la méthode de Ménard .La

lithologie du terrain est formée généralement par des argiles limoneuses compactes brunâtres à

rougeâtres peu graveleuses par endroit avec des intercalations de TVN et des tufs argileux surmontées

sur des TVN très graveleux à galets rougeâtres à beigeâtres avec la présence des remblais formés de

3.00 à 3.10 mètres ( figure13)

Figure13. La coupe lithologique su site

La profondeur H de la fondation doit etre au dessous de 3.10m de (remblais) donc on va choisir

H=3,50m



Figure .14 .differents profils pressiometriques pour le cas du sol multi couches

311.67

363.59

363.2

321.18

0

1

2

3

4

5

6

7

0 100 200 300 400z(

m)

EM(bar)

profil EM

EM

33.4

39.7

39

40.25

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

z(m

)

pl(bar)

profil Pl

Pl

16

19.2

18

16

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

z(m

)

pf(bar)

profil Pf

P…

3.65

2.77

4.83

4.62

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6z(

m)

pf*(bar)

profil Pf*

9.33

9.16

9.31

7.98

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

z(m

)

EM/pl

profil EM/Pl

EM/Pl

33.27

39.435

38.605

39.735

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35 40

z(m

)

Pl*(bar)

profil Pl*

Pl*



La pression verticale de rupture d'une fondation superficielle exécutée dans un massif

homogène est une fonction linéaire de la pression limite


qo : pression verticale des terres au repos après construction (donc compte tenu d'un

remblai éventuel) au niveau de la fondation.

Po : pression horizontale des terres au repos au moment de l'essai (donc calculée à

partir du terrain naturel).

k : facteur de portance.

Pl : pression limite

Si le sol est hétérogène, cette formule devient : qr = qo + k.(Ple - Po)

avec Ple : pression limite équivalente

IV.9.2. Calcul des différents facteurs

Ple*,He,k(He/R) selon la methode de menard

qo = ∫ 𝛾𝐻

0 z dz

dans le cas de plusieurs couche q0=∑ 𝛾𝑖𝑛𝑖 𝑧𝑖



Figure 15: Facteur de capacité portante d’après l’Abaque Menard et la catégorie du sol d’après le tableau[6]



Figure16. méthode de capacité portante pressiometrique pour les fondations

IV.10. Calcul de la capacité portante

IV.10.1. Les données (profondeur 1.5m)(voir Annexe02-2)

1pound-force per foot² = 4.788025891 × 10-5

megapascal

1 psf = 4.788025891 × 10-5

MPa

1 MPa=10 bar

1 foot =0.3048 meters

𝜸 17.33KN/m2

L 4m

B 1.80m

H 1.50 m

PL 33.40bar =69757.35psf

PL* 33.27bar

EM 311.67bar

σvs =q0 0.26bar



Les données (profondeur 3.00m)

𝜸 17.66KN/m2

L 4.00 m

B 1.80m

H 3,00m

PL 39.70bar =82915.17psf

PL* 39.44bar

EM 363.59bar

σvs =q0 0.53bar


𝜸 17.55KN/m2

L 4.00m

B 1.80m

H 4.50m

PL 39.00bar =81453.19psf

PL* 38.60bar

EM 363.20bar

σvs=q0 0.79bar


𝜸 17.16KN/m2

L 4.00 m

B 1.80m

H 6.00m

PL 40.25bar =84063.87psf

PL* 39.72bar

EM 321.18bar

σvs=q0 1.03bar



IV.10.2. L equation de capacité portante

La pression de rupture est :

qp=K.Ple*+q0

ou

k =facteur pressiometrique de capacité portante (figure16)

PL* = la pression limite nette = PL – Poh=Pl-σhs

PL = la pression limite (d’après l’ essai pressiometrique),

Ple* = la pression limite nette équivalente et

q0=σvs la contrainte verticale

IV.10.3. Calcul de Ple*

n *ln

p....*l2

p*l1

p *le

p

Pli*1=(33,27×39,44×38,6)1/3

=36,99bar

Pli*2 =pl3*=38,6 bar

pli*3=(38,6×39,72)1/2

=39,15 bar

ple*=(Pli1*× Pli*2× pli*3)1/3

=(36,99×38,6×39,15)=38,23 bar (figure 18 ;19)

Figure 17. Exemple de calcul PLe* d après le fascicule 62 titreV

0

1

2

3

4

5

6

7

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0

profo

nd

eu

r

Pl*

PL*

profil lineaire

Ple*

H+2/3B

H He

B



IV.10.4. Calcul de He la hauteur d encastremen selon MENARD

Figure18. Détermination de la pression limite équivalente

la pression de ruptue 0q+*

lekp=

Lq

Compte-tenu d'un coefficient de sécurité de 3, la contrainte admissible s'exprime par :

0q+*

lep

3

k=

safeq

mB

R 90.02

PLe* = 79928.55 psf soil catégorie II (figure15) une argile ferme

3.72=R

he 40.1k= (figure15) semelle filante

n

1 *lep

*lip

iΔzeH

m35,35,0*3l

p5,1*2l

p5,1*1l

p23,38

1=×+×+×=eH



0q+*

lek.p=

Lq

[ ] 63,08bar=5,055,1753,00,2638.23×1.40=L

q ×+++

la contrainte admissible (safe)

0q+*

lep

3

k=

sq

Figure19. Calcul de ple* selon MENARD

27.40bar=9,56+38.23×3

1.4=

sq

A.Merzougui Y.Fethallah chapitreV

Conclusios Page 98

V. Conclusions

L’essai pressiométrique (norme NF P 94-110.1), non exempt de critiques, présente sur les essais en

laboratoire des avantages certains dont les principaux, outre qu’il sollicite le sol en place, sont sa rapidité

et son faible coût.

– L’essai pressiométrique étant l’essai in-situ le plus délicat, il convient d’attacher une grande

importance à son exécution tant pour le forage que pour l’essai lui-même.

– Malgré que notre expérience in situ n’était pas suffisante faute des moyens (la tarière à main

disponible était très courte pour nous permettre d’atteindre des profondeurs assez importantes)

mais on est arrivé à constater que l’essai pressiometrique est l’essai le plus fiable et convenable

parmi les essais in situ pour le calcul des fondations superficielles, essai pressiometrique est un

essai très réussi si le forage sera bien soigné et délicatement fore.

– Les résultats pressiométrique obtenus sur des profondeurs superficielles sont presque identiques, le

type de sol est le même donc on a travaillé sur la même couche.

– Le module pressiométrique EM est affecté par le remaniement du terrain en place

– La valeur de la pression limite Pl est moins affectée que le module pressiométrique EM par le

remaniement du terrain.

– Les essais d’identification du sol au laboratoire ont perfectionné et ont amélioré notre étude.

– Dans le cas du sol multicouches on a calculer la capacité portante d’une fondation superficielle

située après la couche du remblais à 3,5m de profondeur, en utilisant la méthode de Menard .

– Calculer la contrainte de rupture ou ultime qr et la contrainte admissible qsafe

– Le dimensionnement correct de la fondation d’un ouvrage consistera, notamment, à s’assurer que

l’on reste en deçà de cette charge limite qr ou ql , avec une certaine marge quantifiée par un

coefficient de sécurité, q<q safe

– la décision de changer les dimensions de la fondation ou l’estimation d’une fondation profonde

sera prise après avoir calculer les différents tassements au niveau de la semelle.

– L'essai pressiométrique permet de déterminer complètement une fondation tant du point de vue de

sa capacité portante

– Les calculs résultent de certaines analogies que l'on peut établir entre le comportement d'un sol lors

d'un essai pressiometrique et le comportement du même sol vis à vis des sollicitations d'une

fondation.

– Notre modeste expérience nous a permis de découvrir un appareillage aussi efficace pour le calcul

des fondations superficielles,

A.Merzougui Y.Fethallah chapitreV

Conclusios Page 99

– L’essai pressiométrique est un essai tres suffisant pour faire une étude complète pour le calcul des

fondations superficielles. On peut aussi utiliser les résultats pressiométrique pour des cas plus

complexes cas des charges a proximité des talus ou sur une pente, des charges excentrées et

éventuellement inclinées.

Références bibliographiques

[1] AFNOR2000 norme française NF P- 94-110,Essai pressiometrique Menard,partie1 sans

cycle.AFNOR,La Plaine Saint-Denis ,France.

[2] ASCE Geotechnical Special Publication No. 186.(2009),foundation design with menard pressurmeter

tests,PP.1-44.

[3] 50 ans de pressiometres vol.2,presses de l ENPC/lCPC,Paris,PP.125-171.

[4 ] Baguelin F., Jezequel J.,ShieldsD.H.(1978),the pressurmeter and foundation engineering, series on

rock and soil mechanics,TransTech.publications, Switzerland,PP.269-283.

[5] Berthaud Y.B., BuhanP., Schmitt N.(2013),aide mémoire de mécanique des sol.DUNOD,300 pages.

[6] Briaud J.L., Gerald J.(1983), Pressuremeter Design of Shallow Foundations, 340-1,PP.1-79.

[7] Combarieu O.(1996) ,L'essai pressiométrique et la charge portante en pointe des pieux ,bulletin des

laboratoires des ponts et chaussées. , 203, RÉF. 4008 , PP. 61-73.

[8] Combarieu O. (1995), L'essai pressiométrique et la résistance au cisaillement des sols, Bull.liaison

Labo. P. et Ch., 196, PP. 43-51.

[9] Jezequel J., Lemée E. , Saintilan D .(1974) , Exploitation de lessai pressiométrique normal par

méthode numérique ,Bull. Liaison Labo. P. et Ch., 69 ,Réf. 1375,PP.105-114.

[10] Jezequel.J.(1968) , le pressiomètre Louis Ménard,Bull . Liaison Labo. Routiers P. et Ch. ,32 , Réf.

537,PP.97-120.

[11]Revue française de géotechnique.(1983),étude géotechnique et reconnaissance des

sols,22,France,136pages.

[12]Roger F., fondation superficielles, doc C246, PP.1-31

[13] Robert D., Holtz.,William D., Kovacs. (1981), introduction a la géotechnique,englewood ,808

pages.

[14] Menard,L.(1963),Calcul de la force portante des fondations sur la base des résultats des essais

pressiométrique ,Revue Sols-Soils, Vol.1 n° 5, Paris ,pp.9-32.

[15] Samuel A., Baguelin F .,Jezequel.J.(1983) , le pressio –penetrometre pour la reconnaissance des sol a

terre et en mere,Bull . Liaison Labo. Routiers P. et Ch. ,126 , Réf. 2829,pp.21-25.

[16] Vaillant J.M., Catteau V.(2012), Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur

JNGG2012,Bordeaux,PP.777-784.


[Tapez un texte]

Annexe 01


[Tapez un texte]

Annexe 02

Essai pressiométrique Ménard N°01

ibrage de la sondeCal

Pr (bar) 0 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15

Vr (cm³) 0 20 65 85 95 95 96 96 98 99 99 100 100 100

Étalonnage 01 de la membrane

souple

Pr (bar) V (cm³)

15 s 30 s 60 s

0.00

0

0.25 25 30 50

0.50 80 105 145

0.75 200 215 250

1.00 310 330 380

1.25 435 465 535

1.50

1.75

2.00

y = 0.6575x + 91.973

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vr (

cm

3)

pr (bar)

Courbe Etalonnage de pression 01

Etalonnage de

pression

Série2

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Vr (

cm

3)

Pr (bar)

Courbe Etalonnage membrane 01


Poly. (Etalonnage 1 de la membrane souple)

Pe=1.43

1.2Vs=642

Annexe 02

Les données brute 01 et fluage 01

Pr (bar) Vr (cm³)

15 s 30 s 60 s ∆60/30

0.00

35 35

1.00 80 125 175 50

2.00 275 280 285 5

3.00 298 300 305 5

4.00 330 335 340 5

5.00 365 370 375 5

6.00 405 415 430 15

8.00 490 505 520 15

10.00 660 680 710 30

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr (

cm

3)

Pr (bar)

Courbe brute 01

Courbe brute1

y = -15x + 35

y = 5

y = 4,868x - 20,65

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe fluage 01

courbe fluage 1 line 1 line 2 line 3

Linéaire (line 1) Linéaire (line 2) Linéaire (line 3)

Annexe 02

Les valeurs corrigées 01

Pr Vr a = ∆V/∆p Ph = γi (Zc-Zs) 1,2 Vs Pe (1,2 Vs) Pc = Pr + Ph - Pe Vc = Vr - a Pr

0.00 35 0.66 0.17 642.00 1.4 -1.26 35.000

1.00 175 0.66 0.17 642.00 1.43 -0.26 174.343

2.00 285 0.66 0.17 642.00 1.43 0.74 283.686

3.00 305 0.66 0.17 642.00 1.43 1.74 303.029

4.00 340 0.66 0.17 642.00 1.43 2.74 337.372

5.00 375 0.66 0.17 642.00 1.43 3.74 371.715

6.00 430 0.66 0.17 642.00 1.43 4.74 426.058

8.00 520 0.66 0.17 642.00 1.43 6.74 514.744

10.00 710 0.66 0.17 642.00 1.43 8.74 703.430

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

volume (cm3)

pression (bar)

courbes pressiometriques 01

courbe de fluage

Line A

line Creep

Line B

calibrage

Etalonnage

courbe corrigée

Courbe Brute SP_03/ 1,5 m

EM plage pseudo-elastique

courbe PL

Linéaire (Line A)

Linéaire (line Creep)

Linéaire (Line B)

Linéaire (EM plage pseudo-elastique)

Poly. (courbe PL)

Pl 1102.372

10.7

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

courbe corr 01

courbe corr01

Annexe 02


Calibrage de la sonde

Pr (bar) 0 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15

Vr (cm³) 0 20 65 85 95 95 96 96 98 99 99 100 100 100


souple

Pr (bar) V (cm³)

15 s 30 s 60 s

0.00

0

0.25 30 35 45

0.50 80 95 120

0.75 185 205 240

1.00 320 350 405

1.25 500 535 600

1.50

1.75

2.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Etalonnage membrane 02

Etalonnage 2 de la membrane

souple

Poly. (Etalonnage 2 de la

membrane souple)

Pe=1.31

1.2Vs=642

y = 0.6575x + 91.973

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vr (

cm

3)

pr (bar)


Etalonnage de pression

Série2

Linéaire (Série2)

Annexe 02


Pr (bar) Vr (cm³)

15 s 30 s 60 s ∆60/30

0.00

35 35

1.00 130 175 230 55

2.00 285 290 295 5

4.00 335 345 350 5

6.00 425 435 455 20

8.00 560 580 610 30

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe brute 02

Courbe brute2

y = -15x + 35

y = 5

y = 4,868x - 20,65

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe fluage2



Annexe 02

Valeurs corrigées 02


0.00 35 0.66 0.17 642.00 1.3 -1.14 35.000

1.00 230 0.66 0.17 642.00 1.3 -0.14 229.343

2.00 295 0.66 0.17 642.00 1.3 0.86 293.686

4.00 350 0.66 0.17 642.00 1.3 2.86 347.372

6.00 455 0.66 0.17 642.00 1.3 4.86 451.058

8.00 610 0.66 0.17 642.00 1.3 6.86 604.744

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Vr (cm3)

pression (bar)

courbes pressiometriques 02 courbe de fluage

Line A

line Creep

Line B

calibrage

Etalonnage

courbe corrigée



courbe PL

Linéaire (Line A)


Linéaire (Line B)

Linéaire (EM plage pseudo-

elastique)

Poly. (courbe PL)

Pl 1122.372

11.2

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

courbe corr 02

courbe corr02

Annexe 02



Pr (bar) 0 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15

Vr (cm³) 0 20 65 85 95 95 96 96 98 99 99 100 100 100


souple

Pr (bar) V (cm³)

15 s 30 s 60 s

0.00

0

0.25 30 35 45

0.50 80 95 120

0.75 185 205 240

1.00 320 350 405

1.25 500 535 600

1.50

1.75

2.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Etalonnage membrane 04


1.2*Vs=642

Pe=1.46

y = 0.6575x + 91.973

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vr (

cm

3)

pr (bar)



Série2

Linéaire (Série2)

Annexe 02


Pr (bar) Vr (cm³)

15 s 30 s 60 s ∆60/30

0.00

35 35

1.00 85 130 155 25

2.00 165 170 175 5

4.00 195 195 200 5

6.00 230 235 240 5

8.00 285 295 305 10

10.00 375 400 435 35

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe brute 04

Courbe brute 4

y = -15x + 35

y = 5

y = 4,868x - 20,65

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe fluage 04



Annexe 02



0.00 35 0.66 0.17 642.00 1.5 -1.29 35.000

1.00 155 0.66 0.17 642.00 1.46 -0.29 154.343

2.00 175 0.66 0.17 642.00 1.46 0.71 173.686

4.00 200 0.66 0.17 642.00 1.46 2.71 197.372

6.00 240 0.66 0.17 642.00 1.46 4.71 236.058

8.00 305 0.66 0.17 642.00 1.46 6.71 299.744

10.00 435 0.66 0.17 642.00 1.46 8.71 428.430

0.00 35 0.66 0.17 642.00 1.5 -1.29 35.000

1.00 155 0.66 0.17 642.00 1.46 -0.29 154.343

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

volume (cm3)

pression (bar)

courbes pressiometriques 04 courbe de fluage

Line A

line Creep

Line B

calibrage

Etalonnage

courbe corrigée

Courbe Brute SP_03/ 1,5

mEM plage pseudo-

elastiquecourbe PL

Linéaire (Line A)


Linéaire (Line B)

Linéaire (EM plage

pseudo-elastique)Poly. (courbe PL)

Pl 882.372

12.80

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

courbe corr 04

courbe corr04

Annexe 02



Pr (bar) 0 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15

Vr (cm³) 0 20 65 85 95 95 96 96 98 99 99 100 100 100


souple

Pr (bar) V (cm³)

15 s 30 s 60 s

0.00

0

0.25 30 40 50

0.50 80 100 140

0.75 180 205 250

1.00 390 335 390

1.25 445 485 560

1.50

1.75

2.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Etalonnage 5 membrane


1.2Vs=642

1.36

y = 0.6575x + 91.973

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vr (

cm

3)

pr (bar)



Série2

Linéaire (Série2)

Annexe 02


Pr (bar) Vr (cm³)

15 s 30 s 60 s ∆60/30

0.00

35 35

1.00 165 205 235 30

2.00 270 270 275 5

4.00 295 300 305 5

6.00 335 340 345 5

8.00 385 395 405 10

10.00 450 465 480 15

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe brute 05

Courbe brute5

y = -15x + 35

y = 5

y = 4,868x - 20,65

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

Courbe fluage 05

courbe fluage5 line 1 line 2 line 3


Annexe 02



0.00 35 0.66 0.17 642.00 1.4 -1.19 35.000

1.00 235 0.66 0.17 642.00 1.4 -0.19 234.343

2.00 275 0.66 0.17 642.00 1.4 0.81 273.686

4.00 305 0.66 0.17 642.00 1.4 2.81 302.372

6.00 345 0.66 0.17 642.00 1.4 4.81 341.058

8.00 405 0.66 0.17 642.00 1.4 6.81 399.744

10.00 480 0.66 0.17 642.00 1.4 8.81 473.430

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

volume (cm3)

pression (bar)

courbes pressiometriques 05

courbe de fluage

Line A

line Creep

Line B

calibrage

Etalonnage

courbe corrigée



courbe PL

Linéaire (Line A)


Linéaire (Line B)

Linéaire (EM plage pseudo-

elastique)Poly. (courbe PL)

P1082.37

2

19.00

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Vr

(cm

3)

Pr (bar)

courbe corr 05

courbe corr05

Annexe 02

Annexe 02-2(Tableau Récapitulatif)

Tableau récapitulatif N°01

Site de recherche N°01 : Essais réalisés au niveau de l’Université Larbi Tébessi Tébessa

Essai z(m) vs

(KN/m2)

K0 hs

(bar)

Pl

(bar)

Pf

(bar)

EM

(bar)

PF*

(bar)

Pl*

(bar) EM/Pl Kp

P0

(bar)

Cu

(bar)

qr

(bar)

N°1 0.72 17.856 0.5 0.08928 10.7 3.74 78.21 3.65072 10.61072 7.309345794 1.5 0.74 1.021 32.796

N°2 0.74 18.352 0.5 0.09176 11.21 2.86 84.78 2.76824 11.11824 7.562890277 1.5 0.86 1.06 33.877

N°3 0.81 20.088 0.5 0.10044 16.8 4.93 144.05 4.82956 16.69956 8.574404762 1.5 2.93 1.412 40.893

N°4 0.74 18.352 0.5 0.09176 12.8 4.71 126.21 4.61824 12.70824 9.86015625 1.5 0.71 1.234 36.487

N°5 0.76 18.848 0.5 0.09424 19 4.81 133.04 4.71576 18.90576 7.002105263 1.5 0.81 1.844 46.133

Tableau récapitulatif N°02

Site de recherche N° 02 : Essais réalisés au PK 167+400 W. Tébessa-Hammamet avec LTPE Tébessa

profondeur(m) vs

(KN/m2)

K0 hs

(bar)

Pl

(bar)

Pf

(bar)

EM

(bar)

PF*

(bar)

Pl*

(bar) EM/Pl Kp

P0

(bar)

Cu

(bar)

qr

(bar)

1.5 26 0.5 0.13 33.4 16 311.67 15.87 33.27 9.331437126 1.4 3 3.065 63.08

3 53 0.5 0.265 39.7 19.2 363.59 18.935 39.435 9.158438287 1.4 3 3.695 70.10

4.5 79 0.5 0.395 39 18 363.2 17.605 38.605 9.312820513 1.4 3 3.625 68.83

6 103 0.5 0.515 40.25 16 321.18 15.485 39.735 7.979627329 1.4 3.8 3.67

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