Reconnai sance des sols

RECONNAISSANCEDES SOLS

La norme

NF P 94-500

Missions géotechnique

s

Juin 2000

Géotechnique :Etude du comportement des terrains en relation ou non avec des ouvrages. Pour cela, elle s ’appuie entre autres, sur les différentes sciences de la Terre suivantes :

– géologie ;– géophysique ;– hydrogéologie ;– mécaniques des roches ;– mécanique des sols ;– géodynamique ;– rhéologie des « géomatériaux » ;– géochimie ;

Termes et définitionsrelatifs à la

géotechnique

Forage ;Réalisation d ’une excavation avec un outil et un procédé spécifiques aux techniques de prélèvement des terrains;

Ouvrages géotechniques :Les ouvrages géotechniques sont notamment :- les fondations (semelles, radiers, puits, pieux) ;- les soutènements ;- les ouvrages en terre (déblais, remblais, couches de forme) ;

- les ouvrages souterrains ;- les améliorations et renforcements de terrain ;- les ouvrages de drainage, d ’épuisement, de pompage ;

Sondage ;Exploration d ’un terrain pour en déterminer la nature ou effectuer une mesure.

Paramètre de calcul d ’un ouvrage ;Donnée nécessaire à un modèle de calcul liée aux caractéristiques du sol, aux actions dues à l ’ouvrage et à leurs interactions.

Existants ;Bâtiments, ouvrages ou biens présents sur le site au moment de la mission, en infrastructures ou superstructures, qui peuvent faire l ’objet de démolition, dépose des équipements, rénovation, réhabilitation, transformation, etc…

Avoisinants :bâtiments, ouvrages ou biens, situés dans la zone d ’influence géotechnique de l ’opération de construction.

Zone d’influence géotechnique :

Volume de terrain au sein duquel il y a interaction entre :

- l ’ouvrage ou l ’aménagement de terrain (du fait de sa réalisation ou de son exploitation)

et

- l ’environnement (sols et ouvrages environnants)

Sa forme et son extension sont spécifiques à chaque site et chaque ouvrage.

Classification des missions géotechniques

G0

G1

G2

G3

G4

G5

Exécution d ’essais, sondages et mesures

Etude de projet géotechnique

Etude géotechnique d ’exécution

Suivi géotechnique d ’exécution

Etude de faisabilité géotechniqueG11 : Etude préliminaire de faisabilité géotechniqueG12 : Etude de faisabilité des ouvrages géotechniques

Diagnostic géotechniqueG51 : Avant, pendant ou après construction d ’un ouvrage sans sinistreG52 : Sur un ouvrage avec sinistre

Classification des missions

géotechniques

Les études de faisabilité géotechniquesCes missions G1 excluent toute approche des quantités, délais et couts d ’exécution des ouvrages qui entre dans le cadre exclusif d ’une mission d ’étude de projet géotechnique G2.

G11 - Etude préliminaire de faisabilité géotechnique :

- Faire une enquête documentaire sur le cadre géotechnique du site et préciser l ’existence d ’avoisinants ;- Définir si nécessaire une mission G0 préliminaire, en assurer le suivi et l ’exploitation des résultats ;- Fournir un rapport d ’étude préliminaire de faisabilité géotechnique avec certains principes généraux d ’adaptation de l ’ouvrage au terrain, mais sans aucun élément de pré-dimensionnement.Cette mission G11 doit être suivie d ’une mission G12

Les études de faisabilité géotechniques

G12 - Etude de faisabilité des ouvrages géotechniques :

Phase 1 :

- définir une mission G0 détaillée, en assurer le suivi et l ’exploitation des résultats ;

- Fournir un rapport d ’étude géotechnique donnant les hypothèses géotechniques à prendre en compte pour la justification du projet, et les principes généraux de construction des ouvrages géotechniques.

Phase 2

- Présenter des exemples de prédimensionnement de quelques ouvrages géotechniques.

ENCHAINEMENT DES MISSIONS

Etude et suivi des ouvrages géotechniques

Exécution de sondages, essais et

mesures géotechniques

Diagnostic géotechniq

ue

Etapes de réalisation

de l ’ouvrage

Etudes préliminaire

s

Avant-projet

ProjetAssistance

Contrat Travaux

Exécution

Ouvrage existant

G 11 - Etude préliminairede faisabilité géotechnique

G 12 - Etude de faisabilité géotechnique

phases 1 & 2

G 2 - Etude de projet géotechnique phases 1

& 2

Etude géotechnique d ’exécution

G 0 préliminaire si nécessaire (1)

G 0 détaillée

indispensable (1)

G 0 spécifique si nécessaire (1)

G 0 complémentaire si

nécessaire (1)

G 51

G 51

G 51

G 51

G 52

G 0 spécifique si nécessaire (1)

G 0spécifique

indispensable (1)

G 51 : sans sinistre

G 52 : avec sinistre

G 1

G 2

G 3

G 4 Suivi géotechnique d ’exécution

G 0 complémentaire si

nécessaire (1)

La carte géologique

La carte

La notice explicative

Géologie de la caserne Eblé

L ’explication

du

terrain O1-2

Présentation des essais

Essai au pénétromètre dynamique

Essai au pénétromètre statique

Essai pressiométrique

Mesures piézométriques

Pénétrométre dynamique

Essai mécanique sur le sol en place

Pénétromètre dynamique

Principe : L ’essai de pénétration dynamique 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 nécessaires(Nd10) pour faire pénétrer dans le sol la pointe d ’une hauteur h de 10 cm.

Pénétromètre dynamique

Pénétromètre dynamique

Pénétromètre dynamique

m : masse du mouton (en kg) ;

g : accélération de la pesanteur (en m/s²) ;

H : hauteur de chute du mouton (en m) ;

A : Aire de la section droite de la pointe (en m²)

e : enfoncement moyen sous un coup (en m)

m’ : masse frappée (enclume, tige-quide, pointe en kg)

'd mm

m

A.e

m.g.Hq

Résistance dynamique de pointe (en Pa)

Pénétrométre statique

Essai mécanique sur le sol en place

Pénétromètre statique

Principe : L ’essai de pénétration statique consiste à enfoncer verticalement dans le sol, sans choc, ni vibration, ni rotation, à vitesse constante imposée, une pointe munie d ’un cône en partie inférieure par l ’intermédiaire d ’un train de tiges qui lui est solidaire et à mesurer la résistance à la pénétration de ce cône.

On peut mesurer l ’effort total de pénétration, ainsi que l ’effort de frottement latéral local sur un manchon de frottement situé immédiatement au-dessus du cône.

Pénétromètre statique

Pénétromètre statique

Résistance à la pénétration de la pointe (en Pa) appelée Résistance de pointe qc

Le frottement latéral sur le manchon fs

Le rapport de frottement Rf ;

c

sf q

fR

Essai pressiométrique Ménard

Essai mécanique sur le sol en place

PressiomètreMénard

Principe : L ’essai pressiométrique est un essai de

chargement du sol en place. Il consiste à dilater radialement

au sein du sol une sonde cylindrique et à déterminer la

relation entre la pression appliquée sur le sol selon un

programme de chargement imposé et le déplacement de la

paroi de la sonde

C ’est le seul essai de sol en place permettant d ’obtenir

une caractéristique de déformabilité du sol.

Pressiomètre MENARD

Le dispositif comprend :

• une sonde ;

• un contrôleur pression volume(C.P.V.) ;

• des tubulures.

Pressiomètre MENARD

Courbe pressiomètriq

ue

Pression limite nette : pl*

Pression de fluage nette : pf

*

Pression horizontale des terres au repos : hs

v

pM Δ

Δ.KE

Module pressiométrique :

Mesure piézométrique

Essai hydraulique

Mesures piézométriques

Principe :

La détermination du niveau piézomètrique au moyen d ’un piézomètre consiste :

• à placer verticalement dans le terrain un tube crépiné dont l ’extrémité inférieure est placée au point M au sein d ’une zone saturée ;

• à attendre que l ’eau s ’élève dans le tube jusqu ’à son point A d ’équilibre ;

• à mesurer :- soit directement la distance entre la surface du sol

(point N) et le niveau de l ’eau dans le tube point A ;- soit la pression hydrostatique au point M considéré

dans le liquide de masse volumique connue.

Mesures piézomètriques d ’une nappe libre

Mesures piézomètriques d ’une nappe captive