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RECONNAISSANCEDES SOLS
La norme
NF P 94-500
Missions géotechnique
s
Juin 2000
Géotechnique :Etude du comportement des terrains en relation ou non avec des ouvrages. Pour cela, elle s ’appuie entre autres, sur les différentes sciences de la Terre suivantes :
– géologie ;– géophysique ;– hydrogéologie ;– mécaniques des roches ;– mécanique des sols ;– géodynamique ;– rhéologie des « géomatériaux » ;– géochimie ;
Termes et définitionsrelatifs à la
géotechnique
Forage ;Réalisation d ’une excavation avec un outil et un procédé spécifiques aux techniques de prélèvement des terrains;
Ouvrages géotechniques :Les ouvrages géotechniques sont notamment :- les fondations (semelles, radiers, puits, pieux) ;- les soutènements ;- les ouvrages en terre (déblais, remblais, couches de forme) ;
- les ouvrages souterrains ;- les améliorations et renforcements de terrain ;- les ouvrages de drainage, d ’épuisement, de pompage ;
Sondage ;Exploration d ’un terrain pour en déterminer la nature ou effectuer une mesure.
Paramètre de calcul d ’un ouvrage ;Donnée nécessaire à un modèle de calcul liée aux caractéristiques du sol, aux actions dues à l ’ouvrage et à leurs interactions.
Existants ;Bâtiments, ouvrages ou biens présents sur le site au moment de la mission, en infrastructures ou superstructures, qui peuvent faire l ’objet de démolition, dépose des équipements, rénovation, réhabilitation, transformation, etc…
Avoisinants :bâtiments, ouvrages ou biens, situés dans la zone d ’influence géotechnique de l ’opération de construction.
Zone d’influence géotechnique :
Volume de terrain au sein duquel il y a interaction entre :
- l ’ouvrage ou l ’aménagement de terrain (du fait de sa réalisation ou de son exploitation)
et
- l ’environnement (sols et ouvrages environnants)
Sa forme et son extension sont spécifiques à chaque site et chaque ouvrage.
Classification des missions géotechniques
G0
G1
G2
G3
G4
G5
Exécution d ’essais, sondages et mesures
Etude de projet géotechnique
Etude géotechnique d ’exécution
Suivi géotechnique d ’exécution
Etude de faisabilité géotechniqueG11 : Etude préliminaire de faisabilité géotechniqueG12 : Etude de faisabilité des ouvrages géotechniques
Diagnostic géotechniqueG51 : Avant, pendant ou après construction d ’un ouvrage sans sinistreG52 : Sur un ouvrage avec sinistre
Classification des missions
géotechniques
Les études de faisabilité géotechniquesCes missions G1 excluent toute approche des quantités, délais et couts d ’exécution des ouvrages qui entre dans le cadre exclusif d ’une mission d ’étude de projet géotechnique G2.
G11 - Etude préliminaire de faisabilité géotechnique :
- Faire une enquête documentaire sur le cadre géotechnique du site et préciser l ’existence d ’avoisinants ;- Définir si nécessaire une mission G0 préliminaire, en assurer le suivi et l ’exploitation des résultats ;- Fournir un rapport d ’étude préliminaire de faisabilité géotechnique avec certains principes généraux d ’adaptation de l ’ouvrage au terrain, mais sans aucun élément de pré-dimensionnement.Cette mission G11 doit être suivie d ’une mission G12
Les études de faisabilité géotechniques
G12 - Etude de faisabilité des ouvrages géotechniques :
Phase 1 :
- définir une mission G0 détaillée, en assurer le suivi et l ’exploitation des résultats ;
- Fournir un rapport d ’étude géotechnique donnant les hypothèses géotechniques à prendre en compte pour la justification du projet, et les principes généraux de construction des ouvrages géotechniques.
Phase 2
- Présenter des exemples de prédimensionnement de quelques ouvrages géotechniques.
ENCHAINEMENT DES MISSIONS
Etude et suivi des ouvrages géotechniques
Exécution de sondages, essais et
mesures géotechniques
Diagnostic géotechniq
ue
Etapes de réalisation
de l ’ouvrage
Etudes préliminaire
s
Avant-projet
ProjetAssistance
Contrat Travaux
Exécution
Ouvrage existant
G 11 - Etude préliminairede faisabilité géotechnique
G 12 - Etude de faisabilité géotechnique
phases 1 & 2
G 2 - Etude de projet géotechnique phases 1
& 2
Etude géotechnique d ’exécution
G 0 préliminaire si nécessaire (1)
G 0 détaillée
indispensable (1)
G 0 spécifique si nécessaire (1)
G 0 complémentaire si
nécessaire (1)
G 51
G 51
G 51
G 51
G 52
G 0 spécifique si nécessaire (1)
G 0spécifique
indispensable (1)
G 51 : sans sinistre
G 52 : avec sinistre
G 1
G 2
G 3
G 4 Suivi géotechnique d ’exécution
G 0 complémentaire si
nécessaire (1)
La carte géologique
La carte
La notice explicative
Géologie de la caserne Eblé
L ’explication
du
terrain O1-2
Présentation des essais
Essai au pénétromètre dynamique
Essai au pénétromètre statique
Essai pressiométrique
Mesures piézométriques
Pénétrométre dynamique
Essai mécanique sur le sol en place
Pénétromètre dynamique
Principe : L ’essai de pénétration dynamique consiste à :
enfoncer dans le sol, par battage de manière continue, un train de tiges muni, en partie inférieure d ’une pointe débordante, tout en injectant une boue de forage entre la paroi du sondage et les tiges ;
noter le nombre de coups nécessaires(Nd10) pour faire pénétrer dans le sol la pointe d ’une hauteur h de 10 cm.
Pénétromètre dynamique
Pénétromètre dynamique
Pénétromètre dynamique
m : masse du mouton (en kg) ;
g : accélération de la pesanteur (en m/s²) ;
H : hauteur de chute du mouton (en m) ;
A : Aire de la section droite de la pointe (en m²)
e : enfoncement moyen sous un coup (en m)
m’ : masse frappée (enclume, tige-quide, pointe en kg)
'd mm
m
A.e
m.g.Hq
Résistance dynamique de pointe (en Pa)
Pénétrométre statique
Essai mécanique sur le sol en place
Pénétromètre statique
Principe : L ’essai de pénétration statique consiste à enfoncer verticalement dans le sol, sans choc, ni vibration, ni rotation, à vitesse constante imposée, une pointe munie d ’un cône en partie inférieure par l ’intermédiaire d ’un train de tiges qui lui est solidaire et à mesurer la résistance à la pénétration de ce cône.
On peut mesurer l ’effort total de pénétration, ainsi que l ’effort de frottement latéral local sur un manchon de frottement situé immédiatement au-dessus du cône.
Pénétromètre statique
Pénétromètre statique
Résistance à la pénétration de la pointe (en Pa) appelée Résistance de pointe qc
Le frottement latéral sur le manchon fs
Le rapport de frottement Rf ;
c
sf q
fR
Essai pressiométrique Ménard
Essai mécanique sur le sol en place
PressiomètreMénard
Principe : L ’essai pressiométrique est un essai de
chargement du sol en place. Il consiste à dilater radialement
au sein du sol une sonde cylindrique et à déterminer la
relation entre la pression appliquée sur le sol selon un
programme de chargement imposé et le déplacement de la
paroi de la sonde
C ’est le seul essai de sol en place permettant d ’obtenir
une caractéristique de déformabilité du sol.
Pressiomètre MENARD
Le dispositif comprend :
• une sonde ;
• un contrôleur pression volume(C.P.V.) ;
• des tubulures.
Pressiomètre MENARD
Courbe pressiomètriq
ue
Pression limite nette : pl*
Pression de fluage nette : pf
*
Pression horizontale des terres au repos : hs
v
pM Δ
Δ.KE
Module pressiométrique :
Mesure piézométrique
Essai hydraulique
Mesures piézométriques
Principe :
La détermination du niveau piézomètrique au moyen d ’un piézomètre consiste :
• à placer verticalement dans le terrain un tube crépiné dont l ’extrémité inférieure est placée au point M au sein d ’une zone saturée ;
• à attendre que l ’eau s ’élève dans le tube jusqu ’à son point A d ’équilibre ;
• à mesurer :- soit directement la distance entre la surface du sol
(point N) et le niveau de l ’eau dans le tube point A ;- soit la pression hydrostatique au point M considéré
dans le liquide de masse volumique connue.
Mesures piézomètriques d ’une nappe libre
Mesures piézomètriques d ’une nappe captive