Projet de PNM ISO 22476-2 Norme Marocaine IC 2019...Partie 5 : Essai au dilatomètre flexible (ISO/WD 22476-5) Partie 6 : Essai au pressiomètre autoforeur (ISO/PDTS 22476-6) Partie

ICS : 93.020

Cette norme annule et remplace la norme NM 13.1.144 homologuée en

Correspondance

La présente norme est une reprise intégrale de la norme ISO 22476-2 : 2005 + Amd.1 : 2011.

Droits d'auteurDroit de reproduction réservés sauf prescription différente aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé électronique ou mécanique y compris la photocopie et les microfilms sans accord formel. Ce document est à usage exclusif et non collectif des clients de l'IMANOR, Toute mise en réseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit, même partielle, sont strictement interdites.

© IMANOR 2019 – Tous droits réservésInstitut Marocain de Normalisation (IMANOR) Angle Avenue Kamal Zebdi et Rue Dadi Secteur 21 Hay Riad - Rabat Tél : 05 37 57 19 48/49/51/52 - Fax : 05 37 71 17 73 Email : [email protected]

PNM ISO 22476-2 IC 13.1.144

2019

Norme Marocaine homologuée

Par décision du Directeur de l’Institut Marocain de Normalisation N° , publiée au B.O N°

Projet de Norme Marocaine

Reconnaissance et essais géotechniquesEssais en place Partie 2 : Essai de pénétration dynamique

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PNM ISO 22476-2 : 2019

Avant-Propos National

L’Institut Marocain de Normalisation (IMANOR) est l’Organisme National de Normalisation. Il a été créé

par la Loi N° 12-06 relative à la normalisation, à la certification et à l’accréditation sous forme d’un

Etablissement Public sous tutelle du Ministère chargé de l’Industrie et du Commerce.

Les normes marocaines sont élaborées et homologuées conformément aux dispositions de la Loi N° 12- 06 susmentionnée.

La présente norme marocaine NM ISO 22476-2 a été examinée et adoptée par la Commission de Normalisation des travaux géotechniques (102).

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Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 22476-2 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, sous-comité SC 1, Recherches et essais géotechniques, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

L'ISO 22476 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Reconnaissance et essais géotechniques — Essais en place:

— Partie 1: Essais électriques de pénétration au cône et au piézocone

— Partie 2: Essais de pénétration dynamique

— Partie 3: Essai de pénétration au carottier

— Partie 4: Essai pressiométrique Ménard

— Partie 5: Essai avec dilatomètre flexible

— Partie 6: Essai pressiométrique autoforcé

— Partie 7: Essai de pression latérale dans les forages

— Partie 8: Essai pressiométrique à refoulement

— Partie 9: Essai au scissomètre de chantier

— Partie 10: Sondage par poids

— Partie 11: Essai au dilatomètre plat

— Partie 12: Essai de perméabilité Lefranc

— Partie 13: Essai de pression d'eau en roche

— Partie 14: Essais de pompage Pr

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Sommaire Page

Avant-propos.......................................................................................................................................................v 1 Domaine d'application...........................................................................................................................1 2 Références normatives .........................................................................................................................1 3 Termes et définitions.............................................................................................................................2 4 Appareillage ...........................................................................................................................................3 5 Procédure d’essai ..................................................................................................................................8 6 Résultats d’essais..................................................................................................................................9 7 Rapport .................................................................................................................................................10 Annexe A (informative) Feuille d’essai récapitulative pour les essais de pénétration dynamique........13 Annexe B (informative) Procès - verbal des valeurs mesurées et des résultats d’essai de pénétration

dynamique ............................................................................................................................................14 Annexe C (informative) Méthode recommandée pour mesurer l’énergie réelle .......................................15 Annexe D (informative) Influences de l’appareillage et des conditions géotechniques sur les résultats

d’essai de pénétration dynamique.....................................................................................................18 Annexe E (informative) Exploitation des résultats d’essai avec utilisation de la résistance dynamique

en pointe ...............................................................................................................................................29 Bibliographie .....................................................................................................................................................33

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Avant-propos

Le présent document (EN ISO 22476-2:2005) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 341 “Reconnaissance et essais géotechniques”, dont le secrétariat est tenu par DIN, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 182 “Géotechnique”.

Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soit par entérinement, au plus tard en Juillet 2005, et toutes les normes nationales en contradiction devront être retirées au plus tard en Juillet 2005.

EN ISO 22476, Reconnaissance et essais géotechniques – Essais en place comprend les parties suivantes :

Partie 1 : Essais de pénétration statique à pointe électrique et essai au piezocône (ISO/WD 22476-1)

Partie 2 : Essais de pénétration dynamique (ISO 22476-2 : 2004)

Partie 3 : Essai de pénétration au carottier (ISO 22476-3 : 2004)

Partie 4 : Essai pressiométrique Ménard (ISO/WD 22476-4)

Partie 5 : Essai au dilatomètre flexible (ISO/WD 22476-5)

Partie 6 : Essai au pressiomètre autoforeur (ISO/PDTS 22476-6)

Partie 7 : Essai au vérin dans un forage (ISO/WD 22476-7 : 2003)

Partie 8 : Essai de déplacement pressiométrique dans un forage (ISO/PDTS 22476-8)

Partie 9 : Essai au scissomètre de chantier (ISO/WD 22476-9)

Partie 10 : Essai de sondage par poids (ISO/DTS 22476-10 : 2004)

Partie 11 : Essai au dilatomètre plat (ISO/DTS 22476-11 : 2004)

Partie 12 : Essai de pénétration statique à pointe mécanique (ISO/WD 22476-12)

Partie 13 : Essai de chargement à la plaque (ISO/WD 22476-13)

Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède et Suisse.

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1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences pour les reconnaissances indirectes du terrain par essais de pénétration dynamique dans le domaine des reconnaissances géotechniques conformes à EN 1997-1 et EN 1997-2.

Le présent document concerne la détermination in situ de la résistance des sols et des roches tendres à la pénétration dynamique d’une pointe conique. La pointe est battue au moyen d’un mouton de masse donnée tombant d’une hauteur donnée. La résistance à la pénétration est caractérisée par le nombre de coups nécessaires pour enfoncer la pointe conique à une profondeur fixée. Le nombre de coups, lors d’un battage de manière continue, est noté en fonction de la profondeur atteinte par la pointe, mais aucun échantillon n’est prélevé.

Quatre procédures couvrent un large éventail d’énergie spécifique de battage par coup :

essai au pénétromètre dynamique léger (DPL) : Essai effectué avec la masse la plus faible de la gamme des pénétromètres dynamiques ;

essai au pénétromètre dynamique moyen (DPM) : Essai effectué avec la masse moyenne de la gamme des pénétromètres dynamiques ;

essai au pénétromètre dynamique lourd (DPH) : Essai effectué avec la masse moyenne à très lourde de la gamme des pénétromètres dynamiques ;

essai au pénétromètre dynamique ultra lourd (DPSH) : Essai effectué avec la masse la plus élevée de la gamme des pénétromètres dynamiques.

Les résultats des essais du présent document conviennent particulièrement à la détermination qualitative d’un profil de terrain, couplée à des investigations directes (par exemple au prélèvement d’échantillons selon prEN ISO 22475-1) ou comme comparaison relative à d’autres essais in situ. Ils peuvent également être utilisés pour déterminer des propriétés de résistance et de déformation des sols généralement sans cohésion, mais aussi des sols fins, et ce par des corrélations appropriées. Les résultats peuvent être également utilisés pour déterminer la profondeur des couches de terrain très denses, par exemple pour déterminer la longueur des pieux portant en pointe et pour détecter des terrains très lâches, remblayés présentant des cavités, ou des vides comblés.

2 Références normatives

Les documents suivants sont nécessaires pour l’application de ce document. Pour les références datées, seule l’édition de la publication à laquelle il est fait référence s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s’applique (y compris les amendements).

EN 10204, Produits métalliques – Types de documents d’inspection.

prEN ISO 22475-1, Reconnaissance et essais géotechniques – Méthodes de prélèvement par forage ou excavation et mesurages piézométriques. Partie 1 : Principes techniques d’éxécution (ISO/DIS 22475-1 : 2004).

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3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1 sonde pénétrométrique pointe conique et tiges de battage

3.2 pénétromètre sonde pénétrométrique et tout l’appareillage nécessaire pour enfoncer la sonde

3.3 enclume ou tête de battage partie du dispositif de battage frappée par le mouton et grâce à laquelle l’énergie provenant de la frappe du mouton est transmise aux tiges de battage

3.4 martyre ; amortisseur pièce placée au-dessus de l’enclume destinée à minimiser l’endommagement de l’appareillage

3.5 mouton partie du dispositif de battage qui est successivement soulevée et relâchée pour produire l’énergie nécessaire à la pénétration de la pointe

3.6 hauteur de chute chute libre du mouton après avoir été libéré

3.7 dispositif de battage ensemble constitué du mouton, de la tige-guide du mouton, de l’enclume et du système de relevage

3.8 tiges de battage tiges qui relient le dispositif de battage à la pointe conique

3.9 pointe sonde conique de dimensions normalisées utilisée pour mesurer la résistance à la pénétration (voir Figure 1)

3.10 énergie réelle ; énergie de battage Emeas énergie résultant d’une mesure, transmise par le dispositif de battage à la tige de battage située sous l’enclume

3.11 énergie théorique Etheor énergie du dispositif de battage obtenue par calcul :

Etheor = m × g × h

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où

m est la masse du mouton ;

g est l’accélération due à la pesanteur ;

h est la hauteur de chute du mouton.

3.12 rapport d’énergie Er rapport entre l’énergie réelle Emeas et l’énergie théorique Etheor du mouton, exprimée en pourcentage

3.13 valeurs Nxy nombre de coups nécessaires pour enfoncer la pointe pénétrométrique sur une longueur fixée x, (exprimée en centimètres) par le pénétromètre dynamique de type y

3.14 énergie nominale spécifique par coup En valeur calculée par la formule :

En = m × g × h/A = Etheor/A

où


g est l’accélération due à la pesanteur ;

h est la hauteur de chute du mouton ;

A est l’aire nominale de la base de la partie conique (calculée en utilisant le diamètre D de la base du cône) ;

Etheor est l’énergie théorique.

4 Appareillage

4.1 Dispositif de battage

Les dimensions et les masses des composants du dispositif de battage sont données dans le Tableau 1. Les exigences suivantes doivent être satisfaites :

a) le mouton doit être convenablement guidé pour mobiliser une résistance minimale pendant sa chute ;

b) le mécanisme de déclenchement automatique de la chute du mouton doit garantir une hauteur de chute libre constante, après que le mouton ait été libéré avec une vitesse initiale nulle, et il ne doit pas induire des mouvements parasites dans les tiges de battage ;

c) il est recommandé que la tête de battage en acier ou l’enclume soit fixée de manière rigide au sommet des tiges de battage. Une connexion lâche peut être adoptée ;

d) il est recommandé qu’un guide destiné à fournir un soutien vertical et latéral à la partie du train de tiges hors du sol fasse partie du dispositif de battage.

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Si un système pneumatique pour remonter le mouton est utilisé il doit être accompagné des documents d’inspection comme indiqué dans la norme EN 10204 car l’énergie de battage n’est pas toujours garantie.

4.2 Enclume

L’enclume doit être en acier à haute résistance. Un amortisseur ou un martyre peut être placé entre le mouton et l’enclume.

4.3 Pointe

La pointe en acier doit avoir une partie terminale conique d’angle au sommet de 90°, prolongée par une partie cylindrique se raccordant aux tiges de battage comme représenté sur la Figure 1, avec les dimensions et tolérances précisées dans le Tableau 1. La pointe peut être perdue ou récupérée (fixe). Lorsqu’une pointe perdue est utilisée, l’extrémité de la tige de battage doit être ajustée sans jeu dans la pointe. Des spécifications alternatives pour la pointe sont données Figure 1.

Légende 1 tige de battage 2 orifice d’injection

(éventuellement) 3 assemblage fileté 4 partie conique de l’extrémité

de la pointe 5 pointe pénétrométrique 6 partie cylindrique de la pointe 7 porte pointe L longueur de la partie

cylindrique D diamètre de la base du cône dr diamètre de la tige

a) pointe type 1 récupérable (fixe) b) pointe type 2 perdue

Figure 1 — Formes alternatives de pointe pour essais de pénétration dynamique (pour L, D et dr voir Tableau 1) Pr

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4.4 Tiges de battage

Les tiges doivent être en acier à haute résistance avec des caractéristiques appropriées de telle sorte qu’elles ne présentent ni déformation ni usure excessive à l’usage. Les tiges qui doivent être raccordées entre elles sans affleurement et qui doivent être rectilignes, peuvent présenter des méplats. Les déformations doivent pouvoir être corrigées. La flèche au milieu de chaque tige mesurée par rapport à une ligne droite passant par les extrémités de la tige ne doit pas dépasser 1 sur 1 000, soit 1 mm par mètre. Les dimensions et la masse des tiges de battage sont données dans le Tableau 1.

Des tiges creuses sont recommandées.

4.5 Dispositif de mesure du couple

Le couple nécessaire pour tourner les tiges de battage est mesuré au moyen d’une clé dynamométrique ou d’un dispositif équivalent. L’appareil doit être capable de mesurer un couple d’au moins 200 Nm et être gradué avec des intervalles de 5 Nm au plus.

Un capteur pour enregistrer le couple peut être utilisé.

Les tiges de battage peuvent présenter des méplats destinés à la clé dynamométrique ou au dispositif de mesure.

4.6 Appareillage optionnel

4.6.1 Compteur du nombre de coups

Un dispositif destiné à compter le nombre de coups du mouton en mesurant les impulsions mécaniques ou électriques peut être ajouté à l’ensemble de l’appareillage.

4.6.2 Dispositif de mesure de la profondeur de pénétration

La profondeur de pénétration est mesurée soit en comptant des graduations sur les tiges, soit par des capteurs enregistreurs. Dans ce cas, la résolution doit être inférieure à 1/100 de la longueur mesurée.

4.6.3 Système d’injection

Le système d’injection comprend :

des tiges creuses ;

une extrémité pleine sur la tige inférieure lorsqu’une pointe perdue est utilisée ;

une pompe à boue reliée à un dispositif fixé sous l’enclume et destinée à assurer le remplissage de l’espace annulaire situé entre le terrain et les tiges de battage et créé par la pointe de diamètre supérieur à celui des tiges de battage.

Le débit de la pompe doit être tel que l’espace annulaire entre le terrain et les tiges de battage soit toujours rempli.

NOTE 1 Par exemple, la boue peut être un mélange de bentonite et d’eau dans un rapport massique entre les particules sèches et l’eau de 5 % à 10 %. Pr

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NOTE 2 L’écoulement de la boue vers la surface n’est pas obligatoire. La pression d’injection correspond à la pression hydrostatique due à la boue au niveau de la pointe après déduction des pertes de charge.

Une pompe manuelle peut être utilisée.

4.6.4 Appareil pour mesurer les dimensions de la pointe

La mesure du diamètre et de la longueur de la pointe est effectuée au moyen d’un pied à coulisse au 1/10 de mm ou par un système équivalent.

4.6.5 Dispositif de contrôle de la déviation du train de tiges par rapport à la verticale

Un système ou un guide de la partie des tiges hors sol est recommandé pour s’assurer et contrôler que les tiges de battage s’alignent verticalement.

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Tableau 1 — Dimensions et masses pour les quatre types d’appareillage d’essai de pénétration dynamique

DPSH

(très lourd) Appareillage de pénétration dynamique Symbole

Unité DPL

(léger)

DPM

(moyen)

DPH

(lourd) DPSH-A DPSH-B

Dispositif de battage

masse du mouton neuf m kg 10 ± 0,1 30 ± 0,3 50 ± 0,5 63,5 ± 0,5 63,5 ± 0,5

hauteur de chute h mm 500 ± 10 500 ± 10 500 ± 10 500 ± 10 750 ± 20

Enclume

diamètre d mm 50 < d < Dha 50 < d < Dh

a 50 < d < 0,5 Dha 50 < d < 0,5 Dh 50 < d < 0,5 Dh

a

masse (max.) m kg 6 18 18 18 30

(tige de guidage incluse)

Angle au sommet du cône 90°

aire nominale de la base du cône

A cm2 10 15 15 16 20

diamètre de la base du cône neuf

D mm 35,7 ± 0,3 43,7 ± 0,3 43,7 ± 0,3 45,0 ± 0,3 50,5 ± 0,5

diamètre de la base du cône usagé (mini.)

mm 34 42 42 43 49

longueur de la partie cylindrique

L mm 35,7 ± 1 43,7 ± 1 43,7 ± 1 90,0 ± 2b 51 ± 2

longueur de la partie conique

mm 17,9 ± 0,1 21,9 ± 0,1 21,9 ± 0,1 22,5 ± 0,1 25,3 ± 0,4

usure max. admise de la partie conique

mm 3 4 4 5 5

Tiges de battage c

masse (max.) m kg/m 3 6 6 6 8

diamètre OD (maxi.) dr mm 22 32 32 32 35

déviation des tiges d

sur les 5 derniers mètres

% 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

pour les autres tiges % 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Énergie nominale spécifique par coup

mgh/A

En kJ/m2 50 100 167 194 238

a Dh diamètre du mouton : S’il est de forme rectangulaire, la plus petite dimension est considérée équivalente au diamètre.

b Pointe perdue exclusivement.

c La longueur maximale de chaque tige ne doit pas excéder 2 m.

d Inclinaison des tiges par rapport à la verticale.

NOTE Les tolérances données sont des tolérances de fabrication.

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5 Procédure d’essai

5.1 Contrôles et étalonnages de l’appareillage

Avant chaque essai, un contrôle des dimensions doit être effectué pour s’assurer qu’elles se situent à l’intérieur de l’intervalle des valeurs fournies dans le Tableau 1. La rectitude des tiges doit être contrôlée sur chaque nouveau site et au plus tous les 20 essais de pénétration par site. Après chaque essai, un contrôle visuel de la rectitude des tiges doit être fait.

Sur chaque site, il faut contrôler la fréquence des coups, la hauteur de chute, la résistance par frottement du mouton en chute libre, le bon état de l’enclume et de celui du mécanisme de libération du mouton, ce bon fonctionnement devant être assuré pour l’ensemble des séries d’essais. Il faut également contrôler le bon fonctionnement du système d’enregistrement si celui-ci est automatisé.

La fidélité des instruments de mesure, - si cela est pertinent - doit être contrôlée après chaque détérioration, surcharge ou réparation et au moins une fois tous les six mois, sauf dans le cas où le fabricant préconise des intervalles d’inspection plus courts. Les pièces défectueuses doivent être remplacées. Les étalonnages doivent être conservés avec l’appareillage.

Pour contrôler les pénétromètres dynamiques pneumatiques, l’énergie de battage pour chaque impact (énergie réelle Emeas) doit être mesurée directement. Cette valeur une fois divisée par l’aire de la base du cône ne doit pas s’écarter de plus de 3 % de la valeur nominale spécifique par coup donnée dans le Tableau 1. L’énergie de battage par impact doit être contrôlée tous les six mois.

Les pertes d’énergie se produisent par exemple à cause du frottement du mouton (perte de vitesse par rapport à celle d’une chute libre) ou à cause des pertes d’énergie dues à l’impact du mouton sur l’enclume. Par conséquent, il y a lieu pour chaque nouveau dispositif de battage de déterminer l’énergie réelle transmise aux tiges de battage.

NOTE Une méthode recommandée pour déterminer l’énergie réelle est fournie dans l’Annexe C.

5.2 Préparation de l’essai

Généralement, l’essai de pénétration dynamique s’effectue depuis la surface du terrain.

L’appareillage d’essai de pénétration dynamique doit être placé verticalement, et de manière qu’il n’y ait pas de déplacement durant l’essai. L’inclinaison du dispositif de battage et des tiges de battage ne doit pas s’écarter de plus de 2 % de la verticale. Si ce n’est pas le cas, l’essai de pénétration dynamique doit être arrêté. Dans les terrains difficiles, des écarts jusqu’à 5 % sont acceptables pour autant qu’ils soient notés.

L’appareillage d’essai de pénétration dynamique installé sur remorque doit être monté de manière à ce que la course de la suspension ne puisse pas avoir d’influence sur l’essai.

L’appareillage doit être installé suffisamment loin de bâtiments, pieux, puits, etc. afin d’être certain qu’ils n’influenceront pas les résultats des essais de pénétration dynamique.

Lors d’essais de pénétration dynamique où les tiges sont libres et se déplacent latéralement, par exemple à partir d’un plan d’eau et dans des trous de forage, les tiges doivent être limitées dans leur déplacement par des supports à faible frottement espacés de 2 m au plus afin d’empêcher qu’elles ne flambent quand elles sont battues.

5.3 Déroulement des essais

Les tiges de battage et la pointe doivent être enfoncées verticalement sans flexion exagérée de la partie des tiges qui dépassent du sol.

Aucune charge ne doit être appliquée à l’enclume et aux tiges durant le levage du mouton.

Les tiges doivent être enfoncées dans le terrain de manière continue. La fréquence des coups doit être maintenue entre 15 coups et 30 coups par minute. Toute interruption supérieure à 5 minutes doit être notée.

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Les tiges doivent être tournées d’un tour et demi ou jusqu’à atteindre le couple maximal, au moins à chaque mètre. Le couple maximal nécessaire pour faire tourner les tiges au moyen d’une clé dynamométrique ou d’un dispositif équivalent de mesure du couple doit être noté.

Lors de battages difficiles, les tiges doivent être tournées de 1,5 tours après 50 coups pour resserrer les tiges.

Afin de diminuer le frottement latéral, on peut injecter dans les tiges creuses de la boue de forage ou de l’eau à travers des orifices horizontaux ou dirigés vers le haut, situés à proximité de la pointe. Un tubage peut parfois être utilisé dans le même but.

Le nombre de coups doit être noté tous les 100 mm de pénétration pour les DPL, DPM et DPH et tous les 100 mm ou 200 mm pour les DPSH-A et DPSH-B.

Le nombre normal de coups se situe généralement pour N10 entre 3 et 50 dans le cas des pénétromètres DPL, DPM et DPH, et pour N20 entre 5 et 100 dans le cas des pénétromètres DPSH-A et DPSH-B. Pour des projets particuliers, ces valeurs peuvent être dépassées. Lorsque ces valeurs sont dépassées et que la résistance à la pénétration est faible, par exemple dans les argiles molles, la profondeur de pénétration par coup peut être notée. Dans les terrains durs ou les roches tendres, où la résistance à la pénétration est très élevée ou excède le nombre normal de coups, la pénétration pour un nombre de coups déterminé peut être notée comme alternative aux valeurs de N.

En général, l’essai est arrêté si le nombre de coups est supérieur à deux fois les valeurs maximales données ci-dessus ou si la valeur maximale est dépassée constamment sur 1 m de pénétration.

5.4 Facteurs d’influence

Des facteurs liés à l’appareillage ou conditions géotechniques peuvent avoir une influence sur le choix et l’utilisation de l’appareillage ainsi que sur les résultats d’essai.

NOTE Des exemples sont donnés dans l’Annexe D.

5.5 Règles de sécurité

Les règles de sécurité nationale doivent être observées, par exemple les règles concernant :

l’appareillage pour la sécurité et la santé du personnel ;

le filtrage de l’air, si le travail s’effectue en atmosphère confinée ;

la sécurité de l’appareillage.

6 Résultats d’essais

Les résultats d’essai doivent être notés et exploités à partir des valeurs de N10 pour les DPL, DPM et DPH et N20 pour les DPSH-A et DPSH-B.

Une autre possibilité d’exploitation des résultats d’essai est l’utilisation de la résistance dynamique de pointe (voir Annexe E).

L’influence sur les valeurs notées Nxy tel que le frottement des tiges dû à l’adhérence du sol ou au flambage doit être prise en considération (voir par exemple l’Annexe D).

En raison des pertes d’énergie lors de la chute du mouton, il est recommandé, dans le cas d’essais destinés à des évaluations quantitatives pour des projets, de déterminer par étalonnage l’énergie réelle Emeas transmise aux tiges de battage.

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7 Rapport

7.1 Feuille d’essai

7.1.1 Généralités

Pour un site donné, une feuille d’essai doit être établie. Cette feuille d’essai doit comporter, si cela est applicable :

a) la coupe du sondage par exemple conforme à l’Annexe A ;

b) les valeurs mesurées et les résultats d’essai.

Toutes les reconnaissances sur le terrain doivent être notées de manière à ce qu’une tierce personne puisse contrôler et comprendre les résultats.

7.1.2 Procès verbal des valeurs mesurées et résultats d’essai

Sur le site, les informations suivantes doivent être notées pour chaque essai :

a) information générale :

1) nom du donneur d’ordre ;

2) nom de l’organisme effectuant l’essai ;

3) numéro de dossier ;

4) nom et localisation du site ;

5) nom et signature de l’opérateur ayant réalisé l’essai ;

b) information sur l’emplacement de l’essai :

1) date et numéro de l’essai ;

2) croquis (à l’échelle ou non) avec report des reconnaissances directes (par exemple forages) ;

3) repère le plus proche de l’essai de pénétration ;

4) côte du terrain pour référence à un point fixe ;

5) coordonnées x, y, z de l’essai de pénétration ;

6) essai en site terrestre ou en site aquatique ;

c) information sur l’appareillage d’essai utilisé :

1) type de pénétromètre dynamique (DPL, DPM, DPH, DPSH-A ou DPSH-B) ;

2) fabricant, modèle et numéro de l’appareillage ;

3) type de pointe (perdue ou fixe) ;

4) type d’enclume (fixée de manière rigide ou non) ;

5) utilisation de martyres ou d’amortisseurs.

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d) information sur la procédure d’essai :

1) conditions atmosphériques ;

2) documentation concernant le contrôle et l’étalonnage de l’appareillage réalisé conformément à 5.1 ;

3) valeurs notées lors de l’essai :

valeurs N10/N20 pour chaque profondeur de l’extrémité de la pointe ;

couple maximal à chaque profondeur où il est mesuré ;

4) précautions particulières prises contre le frottement latéral des tiges (par exemple utilisation de tubage, de boue ou d’eau lors du battage) ;

5) forage préalable le cas échéant ;

6) fréquence des coups lors du battage ;

7) niveau de la nappe ou de la nappe artésienne s’ils sont connus ;

8) tous les évènements imprévus et les observations pendant l’opération (par exemple faible nombre de coups, pénétration sans coup, obstacles temporaires, dysfonctionnement de l’appareillage) ;

9) observations sur la pointe fixe et/ou les tiges ;

10) toutes les interruptions pendant l’essai et l’ajout de tige, ainsi que leurs durées ;

11) raisons de l’arrêt prématuré de l’essai ;

12) rebouchage du trou après le battage si cela est exigé.

NOTE Les Annexes A et B fournissent des exemples de feuille d’essai.

7.2 Rapport d’essai

Afin de contrôler la qualité des données recueillies, le rapport d’essai doit contenir ce qui suit en complément des informations données en 7.1 :

a) la feuille d’essai (l’original et/ou sous forme électronique) ;

b) une représentation graphique en fonction de la profondeur des valeurs suivantes :

le nombre de coups noté pour faire pénétrer la pointe soit de 100 mm pour les DPL, DPM ou DPH soit de 100 mm ou 200 mm pour les DPSH-A et DPSH-B, sous forme d’un diagramme en escalier où est porté le nombre de coup sur l’axe horizontal et la profondeur sur l’axe vertical ;

le couple maximal appliqué pour faire tourner les tiges à chaque niveau où il est mesuré (Nm) ;

toutes les interruptions du battage qui dépassent 5 minutes ; Proje

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c) les corrections appliquées aux données fournies ;

d) toutes les restrictions sur les données (par exemple non pertinent, insuffisant, résultats d’essai incorrects ou défavorables) ;

e) les nom et signature de l’expert responsable.

Les résultats d’essai doivent être fournis de telle manière que des tierces personnes soient capables de contrôler et de comprendre les résultats.

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Annexe A (informative)

Feuille d’essai récapitulative pour les essais de pénétration dynamique

Emplacement de l’essai de pénétration ou repère le plus proche de l’essai *): ______________________________

____________________________________________________________________________________________

Coordonnées x, y, z : ___________________________________________________________________________

Numéro de donneur d’ordre/de dossier : ____________________________________________________________

Nom et situation du projet : ______________________________________________________________________

Organisme : ______________________________ Opérateur :__________________________________________

Date de l’essai : _______________________________________________________________________________

Type de pénétromètre dynamique *) : DPL, DPM, DPH, DPSH-A, DPSH-B : _______________________________

Appareillage contrôlé et conforme à la norme EN ISO 22476-2, 5.1 ; Oui / Non *) sur :________________________

Croquis du terrain (échelle 1 : ________/ pas à l’échelle) *) avec reconnaissances directes (par exemple forage) incluses :

Autres données pertinentes :_____________________________________________________________________

Signature : _____________________________________

Nom de l’opérateur chargé de l’essai : _______________

_____________________________________________

*) Supprimer les mentions inutiles

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Annexe B (informative)

Procès - verbal des valeurs mesurées et des résultats d’essai de pénétration

dynamique

Organisme : Numéro du dossier : Pièces jointes : Donneur d’ordre/Nom du projet : Essai de pénétration dynamique Nº : Date : Type d’essai de pénétration dynamique *) : DPL, DPM, DPH, DPSH-A, DPSH-B ou : Pointe perdue / fixe *) Enclume non fixée – fixée Coordonnées x, y, z Profondeur ; ajouter 10 m, 20 m ou 30 m (si profondeur > 10 m) : + m Profon-deur

N10/N20*) Profon-

deur N10/N20

*) Profon-deur

N10/N20*) Profon-

deur N10/N20

*) Profon-deur

N10/N20*)

0,10 2,10 4,10 6,10 8,10 0,20 2,20 4,20 6,20 8,20 0,30 2,30 4,30 6,30 8,30 0,40 2,40 4,40 6,40 8,40 0,50 2,50 4,50 6,50 8,50 0,60 2,60 4,60 6,60 8,60 0,70 2,70 4,70 6,70 8,70 0,80 2,80 4,80 6,80 8,80 0,90 2,90 4,90 6,90 8,90 1,00 3,00 5,00 7,00 9,00

**) Nm **) Nm **) Nm **) Nm **) Nm 1,10 3,10 5,10 7,10 9,10 1,20 3,20 5,20 7,20 9,20 1,30 3,30 5,30 7,30 9,30 1,40 3,40 5,40 7,40 9,40 1,50 3,50 5,50 7,50 9,50 1,60 3,60 5,60 7,60 9,60 1,70 3,70 5,70 7,70 9,70 1,80 3,80 5,80 7,80 9,80 1,90 3,90 5,90 7,90 9,90 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 **) **) **) **) **) *) Supprimer les mentions inutiles.

**) Couple mesuré.

Autres données :

Niveau de la nappe : ....... m par rapport au début de la pénétration

Nom et signature de l’opérateur chargé de l’essai :

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Annexe C (informative)

Méthode recommandée pour mesurer l’énergie réelle

C.1 Principe

La mesure de l’énergie transmise aux tiges de battage peut être effectuée sur une partie d’une tige instrumentée positionnée sous le point d’impact du mouton sur l’enclume à une distance d’au moins 10 fois le diamètre de la tige. (voir Figure C.1).

Pour information complémentaire voir [1] à [6] dans la bibliographie.

Légende 1 enclume 2 partie de la tige instrumentée 3 tige de battage 4 jauge de déformation (transducteur de mesure) 5 accéléromètre 6 terrain F force dr diamètre de la tige

Figure C.1 — Tige instrumentée (exemple)

C.2 Appareillage

Le dispositif de mesure est constitué d’une tige instrumentée amovible fixée entre l’enclume et la tête des tiges. Il comprend :

un système de mesure de l’accélération verticale avec une réponse linéaire jusqu’à 5 000 g ;

un système de mesure de la déformation axiale induite dans la tige ;

un appareil avec une résolution inférieure à 1.10-5s pour visionner, enregistrer et pré-traiter les signaux ;

un système de traitement informatique (enregistreur chronologique et ordinateur).

Si des jauges de déformation sont utilisées pour la mesure de la déformation axiale, il est recommandé de les répartir uniformément autour de la tige instrumentée, de préférence en deux paires orthogonales.

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C.3 Mesures

A chaque impact, contrôler le bon fonctionnement de l’équipement de mesure et des capteurs par affichage des résultats des mesures.

Il convient de vérifier que les signaux en provenance des accéléromètres et des jauges sont nuls avant et après l’impact.

Pour la mesure de l’accélération et de la déformation, la fidélité doit être inférieure à 2 % de la valeur mesurée.

C.4 Calcul

C.4.1 La force F transmise aux tiges est calculée comme suit :

F (t) = Aa × Ea × εm (t) (C.1)

où

εm(t) est la déformation de la tige instrumentée mesurée à l’instant t ;

Aa est l’aire de la section transversale de la tige instrumentée ;

Ea est le module de Young de la tige instrumentée.

C.4.2 La vitesse particulaire v(t) de la section de mesure est calculée par intégration de l’accélération a(t) par rapport au temps t.

C.4.3 L’équation de base donnant l’énergie E qui passe dans les tiges de battage est :

∫='

)()()'(t

dttvtFtE0 (C.2)

où

E(t’) est l’énergie transmise à la tige de battage jusqu’au temps t’ après l’impact.

NOTE Diverses méthodes pour résoudre l’équation ci-dessus ainsi que d’autres informations sont disponibles dans la Bibliographie.

C.4.4 L’énergie du dispositif de battage à considérer est la valeur moyenne obtenue par au moins cinq mesures :

∑=n

EnE 1meas

1 (C.3)

C.4.5 Le rapport d’énergie du dispositif de battage qui caractérise chaque appareillage est donné par :

1theormeas

r ≤= EE

E (C.4)

où

Etheor = m × g × h

h est la hauteur de chute du mouton ;

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g est l’accélération due à la pesanteur.

Rapport de mesure de l’énergie de battage

Type de pénétromètre

Numéro de dossier Date de l’essai Masse du mouton m Hauteur de chute h Etheor = m × g × h Caractéristiques de la tige instrumentée Diamètre dr Longueur de la tige instrumentée la Aire de la section transversale de la tige Aa

(Légende voir Figure C.1)

Module Ea

Force

Vitesse particulaire

Accélération

Déplacement axial

Observations : Emeas= Etheor=

Date : Nom et signature de l’opérateur chargé de l’essai :

Figure C.2 — Exemple de rapport de mesure de l’énergie de battage

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Annexe D (informative)

Influences de l’appareillage et des conditions géotechniques sur les

résultats d’essai de pénétration dynamique

D.1 Introduction

D.1.1 Généralités

Les facteurs suivants peuvent affecter les résultats :

influences géotechniques dues à la résistance au cisaillement du sol et à la contrainte en place au niveau de pénétration ;

influences provenant de l’appareillage.

Dans le choix et la mise en œuvre de l’appareillage et afin d’éviter des erreurs d’interprétation quant aux résultats des essais de pénétration dynamique, il est recommandé de prendre en compte ces influences ; c’est pourquoi il y a lieu de disposer des conclusions résultant des reconnaissances directes (par exemple des prélèvements selon prEN ISO 22475-1).

D.1.2 Influences d’origine géotechnique

D.1.2.1 Influence de la nature du sol, des familles de sol et des caractéristiques du sol

Dans les sols grenus, la masse volumique mise à part, la structure, la forme et la rugosité des grains, la répartition de la dimension des grains, le type de minéral, le taux de cimentation et l’état de contrainte dans le sol peuvent avoir une influence sur les résultats.

Des exemples d’influence de la nature du sol, de la famille de sol et des caractéristiques du sol sont fournis dans les Annexes D.2 à D.4.

Un exemple de l’influence de la profondeur critique est donné dans l’Annexe D.5.

Dans les sols fins, le frottement des tiges peut avoir une influence significative sur le nombre de coups. L’utilisation de boue de forage et d’eau peut réduire cet effet (voir D.3).

D.1.2.2 Influence de la nappe

Quand toutes les autres caractéristiques de sol sont identiques, le nombre de coups dans les sols grenus est inférieur sous le niveau de la nappe ; ceci est particulièrement marqué pour les faibles résistances de pénétration. Des exemples de l’influence exercée par la nappe sont fournis en D.6.

Quand les autres caractéristiques de sol sont identiques, le nombre de coups dans les sols limoneux peut être égal ou supérieur sous le niveau de la nappe. Pr

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D.1.3 Influences de l’appareillage

Peuvent être considérés comme ayant une influence sur la résistance à la pénétration :

le diamètre de la pointe ;

la longueur des tiges ;

l’inclinaison des tiges ;

les pertes d’énergie propres au dispositif de battage.

Des exemples des influences dues à l’appareillage sont fournis en D.7.

D.2 Exemples de résultat d’essais de pénétration dynamique dans les sols grenus

Quand toutes les autres conditions sont identiques, il faut considérer que :

a) la résistance à la pénétration croit plus que linéairement avec l’augmentation de l’indice de densité du sol ; par conséquent, une variation de l’indice de densité, dû par exemple à un compactage profond, peut être détecté par un essai de pénétration dynamique ;

b) les sols composés de particules rugueuses ou aux arêtes vives présentent une résistance à la pénétration supérieure à celle des sols comportant des particules rondes et lisses ;

c) les cailloux et les blocs peuvent augmenter significativement la résistance à la pénétration ;

d) la distribution de la dimension des particules (le facteur d’uniformité et le facteur de courbure) influencent la résistance à la pénétration ;

e) la résistance à la pénétration augmente considérablement avec la cimentation.

La Figure D.1 montre les résultats d’un essai avec un pénétromètre dynamique léger (DPL) dans un sol remblayé.

Légende 1 sable moyen à grossier ID indice de densité

d profondeur

Figure D.1 — Variation de la résistance à la pénétration en fonction de l’indice de densité ID dans un sol remblayé homogène

Les essais ont été effectués dans un puits d’essai dans lequel on avait placé du sable moyen à grossier en couches de différentes densités relatives. La résistance à la pénétration augmente fortement avec l’augmentation de l’indice de densité du sol ; l’influence devient alors plus importante.

La Figure D.2 montre l’augmentation de la résistance à la pénétration dans le cas de fines couches renfermant des cailloux. Des pics de résistance à la pénétration qui se produisent localement ne sont pas représentatifs pour estimer la capacité portante de la couche toute entière.

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Légende 1 limon grossier et sable fin avec couches de cailloux d profondeur

Figure D.2 — Augmentation de la résistance à la pénétration due à la présence de cailloux

La Figure D.3 montre que la résistance à la pénétration varie plus nettement dans les sols grenus que dans les sols fins. La gamme des variations est plus prononcée dans les graves que dans les sables.

Les variations absolues de la résistance à la pénétration obtenues avec un pénétromètre dynamique léger (DPL) ne résultent pas uniquement de densités relatives différentes, mais aussi de la plus grande résistance à la pénétration due au déplacement ou à la rupture de particules incluses plus grosses.

Légende 1 limon sablonneux 2 limon 3 grave d profondeur

Figure D.3 — Variations de la résistance à la pénétration dans les sols fins et grenus

La Figure D.4 montre les effets de la cimentation des particules d’une couche de sable sur la résistance à la pénétration dans le cas d’un pénétromètre dynamique léger (DPL). Ce type de cimentation peut ne pas être décelé lors de forages. La cimentation a été observée dans des puits de reconnaissance.

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Légende 1 limon argileux 2 argile 3 sable moyen, cimenté 4 sable moyen d profondeur

Figure D.4 — Augmentation de la résistance à la pénétration dans un sable moyen cimenté

D.3 Exemples de résultats d’essais de pénétration dynamique dans des sols fins

Dans les sols mous, le frottement latéral le long des tiges a une influence considérable sur la résistance à la pénétration. Cela peut avoir comme conséquence, par exemple, que des cavités dans le sous-sol ne seraient pas reconnues en tant que telles.

La Figure D.5 montre que l’essai de pénétration au carottier (SPT), contrairement aux résultats obtenus au pénétromètre dynamique lourd (DPH), ne présente quasiment pas de résistance à la pénétration dans l’argile parce que, dans ce cas, le frottement latéral le long des tiges a été éliminé en exécutant le STP à partir d’un trou de forage.

Légende 1 remblai 2 limon sablonneux et graveleux 3 grave sablonneuse 4 argile d profondeur

Figure D.5 — Augmentation de la résistance à la pénétration due au frottement latéral le long des tiges en utilisant un pénétromètre dynamique lourd (DPH) comparée à l’essai de pénétration au carottier (SPT)

La Figure D.6 montre des profils DPM obtenus avec ou sans boue de forage. La boue de forage réduit le frottement sur les tiges permettant une pénétration à plus grande profondeur. Ces données n’ont pas été corrigées en tenant compte du frottement déduit des mesures de couple. Pr

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Légende DPM essai de pénétration dynamique moyen sans boue de forage

DPM a essai de pénétration dynamique moyen avec boue de forage I croûte II grave III argile altérée remaniée IV argile altérée V argile non altérée d profondeur

Figure D.6 — Réduction du frottement latéral dû à la boue de forage

La Figure D.7 montre les données DPM de la Figure D.6 corrigées en utilisant les mesures de couple traduisant les effets du frottement latéral sur les tiges. La correction réduit les valeurs N10M aux plus grandes profondeurs et se traduit en profondeur, par le même profil avec ou sans la boue de forage. Toutes les valeurs sont dans le même fuseau.

Légende DPM essai de pénétration dynamique moyen sans boue de forage

DPM a essai de pénétration dynamique moyen avec boue de forage I croûte II grave III argile altérée remaniée IV argile altérée V argile non altérée d profondeur

Figure D.7 — Exemple de l’effet de la correction prenant en compte la mesure de couple dans un sol fin

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La Figure D.8 montre le résultat d’un essai de pénétration dynamique au moyen d’un pénétromètre dynamique léger (DPL) en relation avec les variations de structure dans un sol dans :

a) un limon naturel ; et

b) un remblai en limon faiblement compacté.

Légende a limon naturel b remblai en limon faiblement compacté 1 limon moyen, faiblement argileux (lœss) d profondeur

Figure D.8 — Résistance à la pénétration dans du limon naturel et dans du remblai en limon faiblement compacté de sensiblement la même masse volumique

La Figure D.9 montre que la tourbe décomposée présente une résistance à la pénétration très faible.

Légende 1 argile limoneuse 2 tourbe décomposée 3 argile sablonneuse, très limoneuse d profondeur

Figure D.9 — Essai de pénétration dynamique dans la tourbe décomposée

La Figure D.10 indique qu’une tourbe très peu décomposée et fibreuse présente des niveaux de résistance à la pénétration très élevés, frottement latéral sur les tiges compris. Des effets similaires peuvent être observés dans les argiles et les limons fortement organiques.

Légende 1 grave et sable 2 tourbe fibreuse 3 limon et sable fin, légèrement argileux d profondeur

Figure D.10 — Pénétration dynamique dans la tourbe à peine décomposée et fibreuse

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D.4 Exemples de résultats de pénétration dynamique dans les sols composites

Dans la mesure où les influences ci-dessus peuvent s’imbriquer dans les sols composites, la possibilité de faire des interprétations erronées est relativement élevée.

La Figure D.11 montre les variations de la résistance à la pénétration avec un pénétromètre dynamique moyen (DPM) dans des sols de nature différente. Les variations sont plus importantes dans les sols à granulométrie étalée (par exemple dans un sable limoneux grossier) avec une influence plus grande pour les gros grains, que dans les sols fins comprenant des mélanges de matières organiques (par exemple la marne d’origine lacustre).

Légende 1 remblai 2 sable argileux, grave limoneuse 3 tourbe 4 marne lacustre avec restes de plantes 5 marne lacustre argileuse 6 sable limoneux grossier, avec grave fine d profondeur

Figure D.11 — Variation de la résistance à la pénétration dans des sols variés

D.5 Exemple de résultats de résistance à la pénétration à faible profondeur

Dans les sols grenus, la profondeur critique ou limite(1 m ou 2 m sous la surface) augmente avec l’indice de densité et le diamètre de la pointe. De plus, la résistance à la pénétration augmente fortement jusqu’à ce que la profondeur critique soit atteinte. Sous la profondeur critique, la résistance à la pénétration reste quasiment constante si les autres conditions demeurent identiques.

La surcharge de la couche investiguée (par exemple par remblayage) ou toute charge supplémentaire dans le sous-sol (par exemple les charges dues à une fondation) peuvent augmenter la résistance à la pénétration.

La Figure D.12 montre deux résultats d’essais de pénétration dynamique au moyen d’un pénétromètre dynamique léger dans un puits d’essai dans lequel a été déversé un sable moyen à grossier de même masse volumique sur toute la hauteur. L’essai, mené depuis la surface du remblai, a montré tout d’abord une augmentation de la résistance à la pénétration liée à la profondeur et ensuite une valeur quasiment constante. Après avoir enlevé une couche de 1,30 m d’épaisseur, on a procédé à un deuxième essai. En partant de la nouvelle surface, on a observé, au début, que la résistance à la pénétration, comparée à celle du premier essai, est plus faible dans la zone proche de la surface, mais qu’elle augmente fortement en dessous. A plus grandes profondeurs, ce sont les mêmes valeurs que dans le premier essai, où la profondeur est prise à partir de la surface du remblai. Pr

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Légende a essai depuis la surface du remblai b essai depuis le fond du puits 1 surface du remblai 2 fond du puits 3 sable dense, moyen à grossier d profondeur

Figure D.12 — Résistance à la pénétration faible dans la zone proche de la surface dans du sable moyen dense

D.6 Exemple d’influence de la nappe

Dans les sols grenus, les autres conditions restant les mêmes, la résistance à la pénétration sous la nappe est inférieure à la résistance à la pénétration au-dessus de la nappe du fait de la contrainte effective verticale plus faible.

Dans les sols fins, vu l’effet capillaire, la résistance à la pénétration peut être égale ou plus élevée. Les résultats des essais de pénétration peuvent être aussi influencés par la pression interstitielle et l’écoulement de la nappe.

Les résultats présentés à la Figure D.13 montrent l’influence de la nappe dans les sols grenus. On constate une résistance à la pénétration inférieure en présence d’une nappe, même si l’indice de densité est identique.

Légende a pas de nappe b nappe à 0,2 m sous la surface du terrain 1 sable moyen à fin d profondeur

Figure D.13 — Modification de la résistance à la pénétration dans un sable fin et moyen du fait de la nappe

Ce qui suit est un exemple de la quantification de l’influence de la nappe sur un essai de pénétration dynamique dans des terrains pulvérulents. Des essais comparatifs ont été menés avec DPL et DPH dans un sable mal gradué (SP) et avec un DPH dans un mélange sable / grave bien gradué (GW) dans des conditions contrôlées au-dessus et en dessous du niveau de la nappe. La Figure D.14 montre les relations entre le nombre de coups N10L et N10H au-dessus de la nappe et le nombre de coups N’10L et N’10H en dessous de la nappe. Les relations se présentent sous la forme générale :

N10 = a1 N’10 + a2 ; ce sont des valeurs calculées conservatrices. Pr

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Classification du sol

Coefficient d’uniformité

Coefficients

DPL DPH

Cu= d60/d10 a1 a2 a1 a2

SP ≤ 3 2,0 2,0 1,3 2,0

GW ≥ 6 - - 1,2 4,5

Légende 1 nombre de coups N'10L et N'10H sous la nappe

2 nombre de coups N10L et N10H au-dessus de la nappe

SP sable mal gradué GW mélange sable-grave bien gradué

Figure D.14 — Exemples de l’influence de la nappe sur les résultats d’essais de pénétration dynamique

D.7 Exemples d’influence de l’appareillage

Lors d’essais de pénétration dynamique, la résistance à la pénétration croit avec l’augmentation du diamètre de la pointe du pénétromètre. L’importance de la résistance à la pénétration dépend du rapport entre le diamètre de la pointe et le diamètre de la tige, rapport qui a une incidence sur le frottement latéral le long de la tige. Cette influence dépend également de la nature du terrain, de la succession des couches et de la profondeur de pénétration.

Dans les sols fins, quand le rapport entre le diamètre de la pointe et le diamètre de la tige est petit, le frottement latéral le long des tiges peut augmenter rapidement.

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La Figure D.15 montre que dans les couches proches de la surface, la résistance à la pénétration est généralement supérieure avec un plus grand diamètre de pointe de pénétromètre qu’avec un diamètre de pointe inférieur pour un diamètre de tige constant. Dans les couches les plus profondes, la variation de résistance à la pénétration dépend de la nature et de l’état du terrain. Par conséquent, dans le cas d’essai de pénétration dynamique dans des couches de limon, la résistance à la pénétration avec un plus petit diamètre de pointe est supérieure à la résistance avec une pointe de plus grand diamètre, ceci du fait du frottement latéral.

Avec un diamètre de pointe plus petit, le frottement latéral le long des tiges a un effet très important, car la pointe est à peine plus large que la tige.

Lors d’essais de pénétration dynamique, les autres conditions demeurant identiques, un plus grand nombre de coups est nécessaire lorsque la longueur des tiges augmente parce que l’efficacité diminue.

Légende a diamètre de la pointe plus grand b diamètre de la pointe plus petit 1 grave sableuse 2 limon, sableux légèrement argileux ( raide) 3 limon argileux (mou) d profondeur

Figure D.15 — Influence du diamètre de la pointe sur les résultats d’essai de pénétration dynamique

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La Figure D.16 montre les valeurs N10 provenant de quatre configurations différentes d’appareil d’essai de pénétration dynamique. La sensibilité des configurations les plus légères montre de plus grandes variations dans chaque couche de sol alors que les configurations les plus lourdes donnent des valeurs N10 proches ou inférieures à la valeur minimale recommandée. Pour tous les essais de la boue de forage a été utilisée afin de réduire le frottement des tiges de battage, mais la profondeur de pénétration pour l’essai DPSH a été réduite de manière significative.

Légende I croûte II argile de moraine altérée III argile de moraine non altérée IV sable limoneux d profondeur

Figure D.16 — Comparaison des différents appareillages d’essai de pénétration dynamique

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Annexe E (informative)

Exploitation des résultats d’essai avec utilisation de la résistance dynamique en pointe

Les résultats d’essais de pénétration dynamique sont généralement présentés sous forme du nombre de coups pour 10 cm de pénétration (N10) en fonction de la profondeur, comme noté directement sur place. Ce nombre de coups se situe généralement dans l’intervalle des valeurs normalisées (typiquement entre 3 et 50). Les valeurs N10 peuvent être exploitées pour donner la résistance en pointe unitaire rd et la résistance dynamique en pointe qd. La valeur de rd est une estimation du travail effectué au cours de la pénétration de la pointe dans le terrain. La valeur de qd est obtenue en multipliant rd par un facteur qui tient compte de l’inertie des tiges de battage et du mouton du fait de l’impact sur l’enclume. Le calcul de rd dépend des masses du mouton, de leur hauteur de chute et des différentes dimensions de la pointe. Les différentes masses du dispositif de battage et la masse des tiges de battage interviennent dans le calcul de qd, et par conséquent cela devrait permettre la comparaison des différents appareillages.

Généralement, les équations utilisées sont :

eAE

r ×=theor

d (E.1)

ou

eAE

r ×=meas

d (E.2)

et

dd rmmmq

'+=

(E.3)

où

rd et qd valeurs de résistance en Pa ;

m masse du mouton en kg ;

g accélération due à la pesanteur en m/s2 ;

h hauteur de chute du mouton en m ;

A aire de la base de la pointe conique en m2 ;

e pénétration moyenne en m par coup (0,1/N10 pour DPL, DPM, DPM, et DPH, 0,1/ N10 et 0,2/ N20 pour DPSH) ;

N10 nombre de coups pour un enfoncement de 100 mm ;

N20 nombre de coups pour un enfoncement de 200 mm ;

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m' masse totale pour la longueur considérée des tiges de battage, de l’enclume et du guidage, en kg.

La Figure E.1 montre les données de DPL, DPM et DPH pour un site d’argile raide surconsolidée. Alors que chaque type d’appareillage d’essai donne une valeur N10 différente, le calcul de rd donne des valeurs proches pour le DPM et le DPH et le calcul de qd montre que les trois types d’appareillage se traduisent par des profils très semblables.

La Figure E.2 montre les données provenant des essais aux DPL, DPM, DPH et DPSH dans une argile de moraine glacière surconsolidée. Ici encore, les valeurs de rd donnent des profils proches, le calcul de qd se traduit également par des profils très semblables.

L’utilisation de qd offre la possibilité de changer de type d’appareillage au cours d’un sondage, lorsque le nombre de coups devient trop peu élevé (réduction de la masse du mouton) ou trop fort (augmentation de la masse du mouton).

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Bibliographie

[1] ASTM D 4633-86, Standard test method for stress wave energy measurements for dynamic penetrometer testing systems. American Society for Testing and Materials, Philadelphia 1986.

[2] Butler, J.J., Caliendo, J.A., Goble, G.G, Comparison of SPT energy measurements methods. Proc. 1st Int. Conf. on Site Characterization, Atlanta 1998, Vol. 2, 901–905.

[3] Farrar, J.A, Summary of Standard Penetration Test (SPT) energy measurements experience. Proc. 1st Int. Conf. on Site Characterization, Atlanta 1998, Vol. 2, 919–926.

[4] Gonin, H, Du Pénétromètre dynamique au battage des pieux - Revue Française de Géotechnique No 76, 1996.

[5] Gonin, H, La formule des Hollandais ou le conformisme dans l'enseignement - Revue Française de Géotechnique No 87,1999.

[6] Matsumoto, T; Sekeguchi, H., Yoshida, H. & Kita, K, Significance of two-point strain measurements in SPT - Soils and Foundations, JSSMFE, Vol. 32, 1992, No 2, pp. 67-82.

[7] EN 1997-1, Eurocode 7 : Calcul géotechnique – Partie 1 : Règles générales

[8] EN 1997-2, Eurocode 7 : Calcul géotechnique – Partie 2 : Reconnaissance des terrains et essais

[9] EN ISO 22476-3, Reconnaissance et essais géotechniques - Essais en place – Partie 3 : Essai de pénétration au carottier. (ISO 22476-3:2004)

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Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L’Amendement 1 à l’ISO 22476-2:2005 a été élaboré par le comité technique CEN/TC 341, Enquête géotechnique et test, en collaboration avec le comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, sous-comité SC 1, Recherches et essais géotechniques, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).

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Reconnaissance et essais géotechniques — Essais en place —

Partie 2:Essais de pénétration dynamique

AMENDEMENT 1

Page 1, Domaine d’application

Remplacer le premier alinéa par le texte suivant:

«La présente partie de l’ISO 22476 traite des exigences en matière d’appareillage, de l’exécution et de l’établissement des rapports d’essais de pénétration dynamique.

NOTE La présente partie de l’ISO 22476 répond aux exigences applicables aux essais de pénétration dynamique effectués dans le cadre des reconnaissances géotechniques selon l’EN 1997-1 et l’EN 1997-2.»

Dans la première phrase du dernier alinéa, remplacer «prEN ISO 22475-1» par «l’ISO 22475-1».

Page 1, Références normatives

Remplacer la deuxième référence par la référence suivante:

ISO 22475-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques — Partie 1: Principes techniques des travaux

Page 4, 4.3

Après l’alinéa actuel, ajouter l’alinéa suivant:

«Il convient de positionner l’orifice d’injection facultatif suffisamment haut au-dessus de l’extrémité de la pointe pour que la boue d’injection n’ait pas d’incidence sur le sol situé au niveau de la pointe.»

Page 4, 4.3, Figure 1

Dans la légende, remplacer «2 orifice d’injection (éventuellement)» par:

«2 orifice d’injection, par exemple de 5 mm de diamètre (facultatif)»

Page 5, 4.4

Dans la quatrième phrase du premier alinéa, remplacer «au milieu» par «en tout point».

Page 5, 4.6.2

Ne s’applique pas à la version française.


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, 4.6.3

Ajouter l’alinéa suivant avant «NOTE 1»:

«Lorsque des injections sont réalisées sur des sites pollués, il convient de toujours poursuivre les injections pendant toute la durée de battage, y compris pendant la remontée des tiges de battage.»

Page 7, 4.6.5, Tableau 1

Dans la ligne 3, colonne 7, remplacer «50

«L’inclinaison du dispositif de battage et des tiges de battage ne doit pas s’écarter de plus de 5 % de la verticale. Si l’écart est supérieur, l’essai de pénétration dynamique doit être arrêté. Les écarts de plus de 2 % doivent être consignés.»

Page 8, 5.3

Dans le deuxième alinéa, remplacer «Aucune charge ne doit être appliquée […]» par «Aucune charge dynamique ne doit être appliquée […]».

Dans le septième alinéa, ajouter «(N10)» après «100 mm de pénétration» et après «et tous les 100 mm». Ajouter «(N20)» après «ou 200 mm».

Page 9, Article 6

À la fin du premier alinéa, ajouter le texte suivant:

«Les résultats d’essai doivent être consignés sous la forme de nombre de coups sans correction ni ajustement. Les ajustements et corrections, y compris ceux dus aux pertes d’énergie, peuvent être pris en compte lors d’interprétations ultérieures.»

Ajouter l’alinéa final suivant:

«Pour une identification et une classification du terrain, on doit disposer des résultats de prélèvements (selon l’EN ISO 22475-1) dans au moins un forage, puits ou galerie de reconnaissance pour être en mesure d’évaluer les résultats. De plus, les résultats de l’identification et de la classification (voir l’ISO 14688 et l’ISO 14689) doivent être établis pour chaque couche de sol à la profondeur de reconnaissance souhaitée [voir l’EN 1997-2:2007, 2.4.1.4(2) P, 4.1(1) P et 4.2.3(2) P].»

Page 10, 7.1.2, c)

Ajouter le dernier point suivant: «6) type de tige (creuse ou pleine).».

Page 11, 7.1.2, d)

Après le point 6), ajouter: «7) inclinaison du système de battage, en cas d’écart par rapport à la verticale supérieur à 2 %;».

Renuméroter en conséquence les points 7) à 12) en 8) à 13).

Page 14, Annexe B

Dans la quatrième ligne du tableau, ajouter «Tiges creuses/pleines *)» après «Pointe perdue/fixe».

Page 21, Article D.3, Figure D.5

Dans la figure, axe des X, remplacer «N10L» par «N10H».

Page 22, Article D.3

Après le quatrième alinéa, avant la Figure D.7, ajouter la Note suivante:

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«NOTE Des informations complémentaires sur la procédure de correction sont fournies dans la Référence [12].»

Page 26, Article D.6, Figure D.14

Ne s’applique pas à la version française.

Page 33, Bibliographie

Dans la référence [8], remplacer «EN 1997-2» par «EN 1997-2:2007 + AC:2010».

Ajouter les références suivantes:

[10] ISO 14688 (toutes les parties), Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des sols

[11] ISO 14689 (toutes les parties), Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des roches

[12] Butcher, A.P., McElmeel, K. et Powell, J.J.M., Dynamic probing and its use in clay soils. Proc. Int. Conf. on Advances in Site Investigation Practice. ICE, Londres, 1995, pp. 383-395

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Documents

Projet de PNM ISO 22476-2 Norme Marocaine IC 2019...Partie 5 : Essai au dilatomètre flexible (ISO/WD 22476-5) Partie 6 : Essai au pressiomètre autoforeur (ISO/PDTS 22476-6) Partie