04-Colonnes Ballastées-essais in Situ

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méthode colonnes ballastées

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    Annexe :

    Sommaire DTU 13.2 relatif aux colonnes ballastes : ........................................................................................ - 19 -

    Les essais relatifs la technique de renforcement par colonnes ballastes : .................................. - 22 -

    Essai au pressiomtre MENARD: ................................................................................................... - 22 -

    Lessai de compressibilit loedomtre : .................................................................................... - 26 -

    Essai de pntration statique (CPT) : ............................................................................................ - 29 -

    Pntration dynamique (PDA ou PDB) : ....................................................................................... - 31 -

    Essai de chargement sur colonne : ................................................................................................ - 33 -

    Essai de pntration au carottier (spt) : ........................................................................................ - 35 -

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    DTU 13.2 relatif aux colonnes ballastes :

    P 11-212 Septembre 1992

    DTU 13.2

    Fondations profondes pour le btiment Chapitre 8 colonnes ballastes

    8.1 Caractristiques Les colonnes ballastes sont constitues par des fts de matriau d'apport mis en place et compact dans le sol l'aide d'un vibreur radial plac la pointe d'un tube qui lui sert de support.

    Les colonnes ballastes permettent d'obtenir une amlioration en place des caractristiques globales du sol d'assise. En fonction du matriel couramment utilis, ces colonnes ont gnralement un diamtre de 0,60 1,20 m. Les colonnes ballastes reportent les charges travers une couche de sol de qualit mdiocre, sur une couche sous-jacente plus rsistante. Elles ne fonctionnent que grce la raction d'treinte latrale qui peut tre fournie par la couche de qualit mdiocre traverse et le mcanisme de transfert peut tre assimil celui d'un chantillon pulvrulent plac dans l'appareil triaxial. Les colonnes ballastes fonctionnent galement comme des drains, par acclration du processus naturel de consolidation.

    8.2 Dispositions constructives 8.2.1 Le matriau d'apport a une granulomtrie telle que :

    d5 0.1 mm

    d30 40 mm

    160 mm d100

    Le choix du fuseau granulomtrique rsulte de la fonction essentielle que l'on veut confrer la colonne ballaste.

    Le rle porteur est accru par un fort pourcentage en cailloux.

    Le matriau d'apport peut tre un roul ou un concass en fonction des disponibilits locales.

    8.2.2 La roche constituant les lments du matriau d'apport a des caractristiques mcaniques leves et n'est pas dlitable ni sujette l'attrition. Ces proprits sont dtermines par des essais adquats. Si le critre adopt est la rsistance la compression simple :

    Rc 25 MPa

    8.2.3 Lorsque les terrains traverss n'apportent pas une treinte latrale suffisante, notamment en tte, l'entrepreneur doit justifier les dispositions particulires qu'il propose. Ces dispositions doivent tenir compte de l'agressivit du sol et des eaux circulant dans le sol.

    Un groupe de colonnes ballastes est toujours coiff par une couche de rpartition, colonne et terrain encaissant devant ncessairement travailler ensemble. Gnralement, il s'agit d'une couche paisse de matriaux graveleux et c'est souvent la plate-forme de travail elle-mme qui joue ce rle de couche de rpartition.

    8.3 Mise en uvre 8.3.1 Le forage est excut sous l'action de la vibration avec l'aide du poids de l'outil et du fluide de lanage (eau ou air).

    Par forage l'eau, on procde par extraction de terrain. Au contraire, par forage l'air on procde par refoulement du terrain.

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    Il en rsulte que le diamtre du trou est plus important dans le cas de forage excut avec lanage d'eau.

    8.3.2 Le matriau d'apport doit descendre jusqu' la pointe du vibreur, soit par le forage lui-mme, soit par l'espace annulaire maintenu entre le vibreur et le sol environnant, soit par tube latral associ au vibreur.

    La pointe du vibreur ne doit pas tre remonte au-dessus du matriau d'apport en place. La frquence utilise est gnralement comprise entre 15 et 60 Hz.

    8.3.3 Un attachement est tabli pour chaque colonne ballaste conformment l' article 6.1 du Cahier des Clauses Spciales . Il comprendra en outre l'indication de la quantit globale de matriaux incorpors et de l'nergie absorbe en fonction de la profondeur.

    Les volumes incorpors sont mesurs sur le matriau foisonn. Le volume global ainsi mesur est au moins gal 1,5 fois le volume thorique de la colonne ballaste, ce qui reprsente, compte tenu du serrage, un supplment moyen de diamtre de l'ordre de 10 %.

    8.4 Essais d'information 8.4.1 Les essais d'information comportent en fonction de la profondeur :

    la coupe approximative des terrains rencontrs ;

    les volumes de matriau d'apport mis en place pour chaque mtre de hauteur de colonne.

    8.4.2 Le nombre d'essais d'information ne doit pas tre infrieur 1 sur 50 colonnes avec un minimum de 3 par ouvrage.

    Les premiers de ces essais sont implants, de prfrence, proximit de sondages de reconnaissance.

    8.4.3 Le volume de matriau d'apport doit tre au moins gal 1,5 fois le volume thorique de la colonne ballaste correspondant au diamtre prendre en compte dans les calculs.

    Le volume incorpor varie en fonction des caractristiques du sol encaissant. La section relle peut donc ne pas tre constante sur toute la hauteur de la colonne ballaste qui a t ralise. Cette majoration de volume s'applique chaque mtre linaire de colonne. Si cette condition n'est pas respecte sur une tranche donne, l'entrepreneur soumet l'accord du gotechnicien les dispositions adquates.

    8.5 Essais de contrle 8.5.1 Les essais de contrle ont pour objet de vrifier les caractristiques mcaniques des colonnes ballastes. Les rsistances minimales, en tout point de l'axe de la colonne partir de 1 m de profondeur sont :

    pntromtre dynamique Rd = 15 MPa

    ou pntromtre statique Rp = 10 MPa

    ou pressiomtre pl = 1,5 MPa

    ou SPT N = 30 MPa

    Ces essais peuvent prsenter des difficults importantes de ralisation :

    blocage sur gros lments du matriau constitutif de la colonne ;

    dviation du forage d'essai susceptible de sortir de l'emprise de la colonne. Dans ces cas-l, l'entrepreneur propose l'approbation du matre d'oeuvre, assist du gotechnicien, un nouveau programme de contrle.

    8.5.2 Le nombre de ces essais de contrle est fix par les documents particuliers du march et doit tre au minimum le mme que celui des essais d'information.

    Il est recommand de raliser les essais de contrle proximit des essais d'information.

    8.5.3 Le nombre des essais de chargement (contrle de portance 1,5 fois la charge de service) est fix par les documents particuliers du march et ne sera pas infrieur 1 par chantier. Pour les chantiers de moins de 800 m de colonnes ballastes, le matre d'oeuvre et le gotechnicien peuvent dcider, aprs justification de l'entrepreneur, de ne pas procder un essai de chargement (contrle de portance).

    L'essai de chargement ncessite la mise en place d'une semelle en tte de la colonne la cote normale d'utilisation. En gnral, on limite la surface de la semelle 2,5 fois la section thorique de la colonne ballaste. Si la couche superficielle de sol a de bonnes caractristiques mcaniques, l'essai peut ne pas tre significatif : dans ce cas, le gotechnicien peut modifier le programme d'essais.

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    8.6 Contraintes admissibles La contrainte de calcul l'ELS sur une section thorique de colonne ballaste doit tre infrieure 2 fois l'treinte latrale du sol encaissant sans toutefois tre suprieure 0,8 MPa.

    Par analogie avec l'essai triaxial, la contrainte verticale de rupture de la colonne est dans laquelle :

    n est l'treinte latrale

    C6 est l'angle de frottement interne dans la colonne.

    La contrainte admissible est calcule partir de qr avec un coefficient de scurit suprieur 2. La valeur de l'treinte latrale rsulte du rapport gotechnique. Elle est dtermine partir d'essais de laboratoire ou partir d'essais in situ tels que le pressiomtre, le pntromtre statique ou le scissomtre. Dans le cas du pressiomtre, on peut assimiler l'treinte latrale h la valeur de la pression limite. On s'assure qu'avec les contraintes calcules, le tassement de la colonne ballaste reste compatible avec les tolrances imposes par la structure.

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    Les essais relatifs la technique de renforcement par colonnes

    ballastes :

    Essai au pressiomtre MENARD: 1. Objectif de lessai :

    Il sagit de dterminer, par un essai dexpansion radial dune sonde dans un sol en place, la pression

    limite Pl et le module prssiomtrique EM qui permettent dvaluer :

    La contrainte de rupture sous une fondation superficielle,

    Le tassement sous une fondation superficielle,

    Le module de raction sous une fondation superficielle,

    Le frottement ngatif sur un lment de fondation profonde,

    Des informations sur la qualit des sols.

    2. Principe de lessai :

    Lessai pressiometrique est un essai de chargement rapide du sol en place obtenu par expansion

    dune cellule cylindrique, il consiste descendre, dans un forage et une profondeur donne, une

    sonde cylindrique gonflable, celle-ci est dilate latralement en appliquant par palier des pressions

    croissantes ; les variations du volume du sol en contact avec la sonde sont mesures en fonction de

    la pression radiale applique grce un contrleur pression-volume (CPV).

    Lessai donne trois caractristiques du sol :

    Le module pressiometrique EM, dfinissant le comportement pseudo-lastique du sol,

    La pression limite Pl qui caractrise la rsistance de rupture du sol,

    La pression de fluage Pf, sparant le comportement pseudo-lastique de ltat plastique du

    sol.

    3. Lappareillage :

    Le prssiomtre Mnard est compos par deux parties essentielles : la sonde et le

    contrleur pression-volume, ces deux units sont relies par des tubulures en

    plastique.

    3.1. La sonde pressiomtrique :

    Elle se compose de trois cellules : une cellule centrale, et deux cellules de garde,

    celle-ci est la seule qui sert aux mesures, les cellules de garde ont pour objectif de

    crer un champ de contrainte bidimensionnel (cylindrique) en empchant les

    dformations longitudinales de la cellule centrale.

    3.2. Le contrleur pression-volume CPV :

    Cest le dispositif qui permet de dilater la sonde et de mesurer les pressions et les

    volumes deau injects. Certains CPV sont quips par des enregistreurs permettant

    de stocker les donnes pour interprtation ultrieure.

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    4. Ralisation de lessai :

    Apres avoir descendu la sonde une profondeur H, on applique au sol une pression radiale

    croissante par paliers successifs, puis, on mesure pour chaque palier de chargement, les variations

    de volume au bout de 15, 30, et 60 secondes.

    On appelle courbe brute , la courbe reprsentant les valeurs (p,v) releves sur le terrain par

    loperateur. On appelle courbe corrige la courbe (p,v) obtenue aprs application de diverses

    corrections sur ces valeurs.

    Ces corrections concernent :

    Les variations parasites des volumes : (compressibilit de leau, dilatation des canalisations)

    elles sont quantifies par la constante de dilatation a de lappareillage obtenue en gonflant la

    sonde sous grande pression aprs lavoir places dans un tube en acier parfaitement

    indformable.

    La rsistance propre de la sonde : cest la rsistance quopposent les membranes des cellules

    la dformation, elle est obtenue en gonflant la sonde lair libre.

    La hauteur pizomtrique : la pression mesure doit tre majore par la pression

    correspondant au poids de la colonne deau entre le CPV et le milieu de la cellule de mesure.

    Cellules de garde Cellules centrale

    Tubulure

    CPV

    Bouteille de pression (air

    ou azote)

    Forage

    Figure : schma du pressiomtre

    h0

    H

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    La courbe comprend trois parties :

    Une premire partie qui correspond la remise en place des parois du forage jusqu la

    position quelles occupaient initialement, P0 est gale la contrainte initiale dans le sol.

    Une partie rectiligne, dite phase pseudo-lastique, la pression Pf est dite pression de fluage

    elle correspond un seuil de fluage.

    Une seconde partie courbe, appele phase plastique, elle correspond des grandes

    dformations, on dfinie la pression limite Pl comme pression correspondant au doublement

    du volume V0.

    A partir de cette courbe, on extrait les coordonnes du point dinflexion (Pr,Vr) desquelles on calcul le

    module de cisaillement pressiometrique GM grce la formule :

    =

    De l, on peut calculer le module de raction pressiometrique EM partir de la formule :

    = +

    Les rsultats de lessai au pressiomtre sont prsents comme suit :

    Mise en

    contact Domaine pseudo-lastique Domaine

    plastique

    V0

    Vl

    V

    P

    Pf Pl

    Vc

    2V0

    P0

    Figure : la courbe pression-volume

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    Charge

    Piston

    Evacuation de

    leau

    Evacuation de leau

    Comparateur

    Socle

    Pierres poreuses Echantillon

    Figure. Schma dune cellule oedomtrique

    Cylindre

    Lessai de compressibilit loedomtre :

    Lessai de compressibilit loedomtre est un essai fondamental permettant de reproduire les

    conditions de dformation du sol, charg par une pression uniforme o le sol ne peut se dplacer

    que verticalement, et valu par la suite les tassements des ouvrages ainsi que leur volution.

    1. Appareillage de lessai :

    Loedomtre utilis pour raliser lessai une cellule contenant lchantillon de sol et un dispositif de

    mise en charge.

    La cellule reprsente sur la figure suivante comprend :

    Un cylindre rigide en mtal contenant lchantillon de sol.

    Deux pierres poreuses le drainage des deux faces suprieures et infrieures de lchantillon,

    Un piston coulissant lintrieur du cylindre et venant charger lchantillon,

    Un ou deux comparateurs pour mesurer les dplacements verticaux du piston,

    Un socle comportant un logement pour la pierre poreuse infrieur et conduit dvacuation

    de leau interstitielle.

    Les dimensions les plus frquentes des chantillons sont les suivantes :

    - Diamtre : 60 ou 70 mm

    - Hauteur : 20 ou 25 mm

  • - 27 -

    e

    C

    c

    C

    s P

    Echelle logarithmique

    ep

    Le systme de chargement permet dappliquer sur le piston des charges verticales correspondant

    des pressions gnralement comprises entre 5 et 2500kPa.

    2. excution de lessai :

    Lexcution de lessai comporte les oprations suivantes :

    - Mise en place de lchantillon dans loedomtre,

    - Saturation de lchantillon (surtout pour les sols fins pour lesquels on sintresse la vitesse

    du tassement),

    - On applique la charge sur le piston par palier de 24h puis on mesure le tassement sous

    chacune des charges. En gnral on applique des charges dont chacune est le double de la

    prcdente.

    - Enfin de lessai, on dcharge lchantillon et on calcul lindice de vide de lchantillon par

    schage.

    3. interprtation de lessai :

    Linterprtation de lessai consiste tracer la courbe oedomtrique donnant lindice des vides en

    fonction de la contrainte applique (qui est la mme que la contrainte effective puisque lon

    suppose qu la fin de chaque palier de chargement, leau interstitielle est totalement dissipe).

    Cette courbe peut tre caractrise par quatre paramtres qui permettent, en ajoutant lindice des

    vides initial et la contrainte initiale dans le sol, de caractriser compltement la dformabilit du

    sol (figure):

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    - La pression de pr-consolidation : il sagit de la contrainte effective maximale qua subit

    le sol au cours de son histoire.

    - Lindice de vide correspond la pression de pr-consolidation.

    - Indice de compression : il sagit de la pente de la tangente la courbe vierge. Il permet

    de prciser la sensibilit du sol au tassement le long de la courbe.

    - Indice de gonflement : il traduit la dformabilit du sol suomis une contrainte infrieure

    la pression de pr-consolidation.

    4. Remarque :

    Les variations des indices des vides sont lies au tassement relatif par la relation suivante :

    =

    +

    Do le tassement dune couche dpaisseur pour un sol sur-consolid est donn par :

    = [

    + .

    +

    + .

    ]

    Le module oedomtrique scant entre deux points (, ) et (, ) de la courbe

    de chargement est dfini par :

    =

    ( + )

    Il est gnralement possible, sans grande erreur, de considrer un module domtrique

    constant. Il faut cependant sassurer pour chaque application que cette approximation est

    acceptable.

    Courbe de consolidation :

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    Consolidation primaire Compression secondaire

    Tassement instantan

    Tassement de

    consolidation

    Tassement de

    compression secondaire

    Echelle logarithmique

    t100 tf t

    S100

    Sf

    Courbe de consolidation

    La courbe de consolidation est une courbe qui caractrise surtout les sols fins o la permabilit

    est gnralement faible et lcoulement de leau travers les pores du sol ne seffectue pas

    instantanment. Cette courbe comporte trois parties :

    - Le tassement instantan lors de lapplication de la charge,

    - La consolidation primaire qui correspond la dissipation de la pression interstitielle et

    qui est la plus prpondrante en gnral, elle se termine en moins de 24h (temps 100

    sur la figure).

    - La compression secondaire, qui se poursuit dans le temps aprs la dissipation de leau

    interstitielle.

    Essai de pntration statique (CPT) : 1. Principe :

    Lessai de pntration statique consiste enfoncer verticalement dans le sol, vitesse lente et

    constante, un train de tiges termin sa base par une pointe conique gnralement de mme

    diamtre que les tiges.

    Par un dispositif particulier on mesure la rsistance la pntration du cne qc, ainsi, le frottement

    latral mobilis qs sur une longueur donne.

    On en dduit le rapport de frottement not FR et gal /

    2. Appareillage :

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    Cne

    Manchon de

    frottement Pointe

    Tiges

    Vrin+station

    de commande

    Figure : mise en uvre du pntromtre statique partir dun

    camion lest.

    Il existe de nombreux types dappareil qui peuvent se caractriser de plusieurs manires :

    a. Par leur puissance : leffort de fonage peut varier de 20 250 Kn.

    b. Par le type de cne : il y a des pntromtres cne mobile o le dplacement relatif du

    cne par rapport au reste de la pointe a une forte amplitude, et des appareils dits cne fixe

    o le mouvement est faible.

    c. Par le mode de mesure du frottement latral : la mesure peut faite sur un manchon de

    longueur rduite et situ juste au-dessus de la pointe ou sur toute la hauteur du tube.

    d. Par le systme de mesure des diffrents efforts.

    3. Pntromtre normalis :

    Lessai est normalis en France sous la rfrence NF P 94-113 depuis octobre 1989 (qui est le mme

    au Maroc).Parmi les caractristiques du pntromtre statique normalis, on retient :

    i. Une vitesse de forage de 2cm/s 0,5,

    ii. Langle au sommet du cne est de 60,

    iii. La section de la pointe est de 10cm2,

    iv. La surface latrale du manchon de frottement est de 150 cm2,

    4. Interprtation (Philiponnat 2007) :

    Il sagit dun essai permettant :

    a) De dresser une coupe de sol lorsque le contexte gologique est bien connu,

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    b) Dapprcier lhomognit dun horizon et de dtecter des lentilles de sol de faible

    paisseur,

    c) De dimensionner les fondations et notamment les fondations profondes.

    Pntration dynamique (PDA ou PDB) : 1. Principe :

    Elle consiste enfoncer dans le sol, par battage et jusqu une profondeur limite gnralement par

    la capacit de pntration de lappareil lui-mme, un train de tiges muni son extrmit dune

    pointe dbordante.

    Loprateur relve le nombre de coups ncessaires pour enfoncer lappareil sur un pas de

    profondeur fix .On peut ensuite tracer le profil de la rsistance du sol en fonction de la profondeur

    atteinte par la pointe.

    Le pntromtre dynamique se compose des lments suivants :

    Un mouton de battage,

    Une enclume et une tige-guide de battage,

    Un train de tiges,

    Une pointe de forme conique,

    Des systmes de guidage, de reprage et de comptage.

    Le mouton coulisse sur la guide et lenclume qui transmet lnergie du battage au train de et la

    pointe.

    Enclume

    Tige guide

    Mouton

    Systme de levage

    Train de tige

    Pointe

    Fig. : Schma de principe dun pntromtre dynamique

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    2. normalisation :

    La normalisation franaise distingue deux types de pntromtres dynamiques : les pntromtres

    de type A (norme NF P 94-114) et les pntromtres de type B (norme NF P 94-115).

    Les caractristiques des pntromtres dynamiques normaliss (Philiponnat 2005) sont comme suit:

    Dsignation NF P 94-114 TYPE A NF P 94-115 TYPE B

    Masse du mouton (kg) 32 128 64 Hauteur de chute(m) 0,75 0,75 Cadence de battage cps/mn 15 30 15 30 Masse enclume+guide (kg) 25 25 Longueur de tige(m) 1 2 1 2 Masse dune tige (kg/m) 4 8,5 Diamtre ext.de tige (mm) 42,5 34 Angle au sommet du cne () 90 90 Section droite A du cne (cm2) 30 20 Diamtre du cne (mm) 61,8 50,5 Plage N de coups/10cm de coups/20cm

    2 30 _

    _ 1 100

    Injection de boue oui non

    Remarque :

    Les appareils ont pour particularit de comporter

    un dispositif qui permet dinjecter une boue de

    bentonite dans lespace annulaire entre le train

    de tiges pour viter le ressment ou lboulement

    du sol sur les tiges.

    3. interprtation et domaine dutilisation (Philiponnat 2005, Samuel AMAR):

    On trace en fonction de la profondeur la rsistance de pointe dynamique qd calcule gnralement

    laide de la formule des Hollandais (formule de battage des pieux) :

    =

    ( + )

    i. : Masse du mouton,

    ii. : Acclration de la pesanteur (m/s2),

    iii. : Hauteur de chute (m),

    iv. : section droite de la pointe (m2),

    v. : enfoncement moyen sous un coup : = 0,1 _10 ,

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    vi. _10 : le nombre de coups pour un enfoncement de 10cm (pour un pntromtre de type

    A),

    vii. : masse des parties frappes.

    Le domaine prfrentiel dutilisation des pntromtres dynamiques est la reconnaissance

    qualitative des terrains lors dune reconnaissance prliminaire.ils sont utiliss pour :

    Contrler lhomognit dun site,

    Dterminer les paisseurs des diffrentes couches de sols,

    Localiser des cavits ou autres discontinuits,

    Reconnaitre le niveau du toit du rocher.

    En compltant lessai de type A par dautre essais, comme le pressiomtre, on peut estimer la

    capacit portantes dun sol vis--vis dune fondation.

    Essai de chargement sur colonne :

    Cest un essai de chargement effectu la surface du sol laide dune plaque rigide circulaire. Il

    consiste contrler la capacit portante dune colonne et mesurer lenfoncement de la plaque sous

    lapplication de charges statiques suivant un programme de chargement imposant les charges (dans

    le cas des colonnes ballastes).

    1. Appareillage :

    Lessai est ralis au moyen dune plaque rigide circulaire de diamtre 80 cm (au moins gal celui

    de la colonne ballaste) et de 12cm dpaisseur. Cette plaque est charge dune laide vrin

    hydraulique double effet dont la force et le dplacement doivent videmment tre compatibles avec

    la charge finale de lessai (quivalent 1,5 fois la charge de service de la colonne) et lenfoncement

    prvisible de la colonne.

    Lenfoncement de la plaque est mesur par trois comparateurs avec un minimum de 2.

    Pour garantir une parfaite rpartition des contraintes, un lit de sable est mis en place entre la plaque

    et la tte de la colonne.

    2. Excution de lessai et rsultat : (LPEE, 2008)

    Dans le cadre de traitement du terrain par colonnes ballastes de la centrale turbine Gaz 300 MW

    Mohammedia, LPEE a ralis un essai de chargement au niveau du rservoir A5 au droit de la

    colonne ballaste N77, implant par les soins de lentreprise SOCOIN le 14 Mai 2008. Lessai a t

    avec six paliers de chargement jusqu 1,5 fois la charge de service (15 tonne fournie par SOCOIN)

    tout les paliers de chargement sont maintenus pendant 60 minutes, alors que le dchargement est

    faite en 5min par palier.

    Le tableau ci-dessous donne les tapes de chargement, dchargement et les rsultats des tassements

    moyens.

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    Les rsultats obtenus durant chaque palier de chargement et dchargement ont permis de tracer les

    courbes suivantes :

    3. Courbe effort-dplacement en tte de la colonne :

    Les dformations obtenus pour cet essai, sont faibles et infrieurs 1cm, la courbe effort-

    dplacement ne montre pas danomalie.

    4. Courbe de fluage :

    0% 0 0 _ 0(31,75) Rfrence

    25% 60 3,75 53 -0,695

    50% 60 7,5 105 -0,905

    75% 60 11,25 158 -1,1275

    100% 60 15 210,6 -1,425

    125% 60 18,75 263 -1,81

    150% 60 22,25 312 -2,2325

    125% 5 18,75 263 -2,1225

    100% 5 15 210 -2,0625

    75% 5 11,25 158 -2

    50% 5 7,5 105 -1,9075

    25% 5 3,75 53 -1,7275

    0% 5 0 0 -0,9825

    TASSEMENT en mm

    Chargement

    Dchargement

    DUREE DE PALIER en minETAPE DE CHARGEMENT CHARGE APPLIQUEE en Tonne FORCE en bar observation

    -2,5

    -2

    -1,5

    -1

    -0,5

    0

    0 5 10 15 20 25

    d

    pla

    cem

    en

    t e

    n m

    m

    charge en Tonne

    chargement

    dchargement

  • - 35 -

    Lanalyse de ces courbes ne montre pas de fluage puisque les dplacements obtenus sont

    infrieurs 1cm.

    Remarque :

    Pendant les paliers de mesure, la dformation est stabilise lorsque la vitesse denfoncement

    nexcde pas 0,02mm/min.

    Essai de pntration au carottier (spt) : 1. Objectif de lessai :

    Cest lun des essais les plus anciens et les plus utiliss ; cet essai permet de dterminer :

    La compacit des sols et leur angle de frottement interne,

    La rsistance des sols la compression simple,

    La capacit portante des fondations,

    Le risque de liqufaction des sables.

    2. Principe de lessai :

    Il sagit denfoncer dans le terrain par battage un carottier de forme et de dimension normalises (

    voir figure), et en comptant le nombre de coup ncessaire pour en foncer le carottier sur une

    certaine profondeur, et au fur et mesure que le carottier est plein , on le remonte pour quil soit

    vid puis on le redescend jusqu atteindre la profondeur du profil tester.

    -2,5

    -2

    -1,5

    -1

    -0,5

    0

    0 10 20 30 40 50 60 70D

    pla

    cem

    ent

    en m

    m

    Temps en min

    3,75 tonne

    7,5 tonne

    11,25 tonne

    15 tonne

    18,75 tonne

    22,25 tonne

  • - 36 -

    Figure: schma du carottier standard

    3. Ralisation de lessai :

    On place le carottier dans un forage pralable, ensuite, il est battu par lintermdiaire dun train de

    tiges, ce battage est effectu par passes successives laide dun marteau de 63.5 kg qui tombe

    dune chute libre dune hauteur de 76 cm sur la tte du train de tiges ; la profondeur de chaque

    passe de pntration est de 45cm.

    Durant le battage, on note trois nombres de coups correspondant aux enfoncements successifs :

    N0 : enfoncement damorage de 0 15 cm.

    N1 : premier enfoncement dessai de 15 30 cm.

    N2 : deuxime enfoncement dessai de 30 45 cm.

    Le nombre N=N1+N2 est appel rsistance la pntration.

    Lorsque le nombre de coups suprieur 50 ne permet pas dobtenir un enfoncement de 45 cm,

    lessai est arrt.

    Les rsultats de lessai son reprsents

    comme suit :