IV- L'ESSAI PRESSIOMETRIQUE
4.1- Principe de l'essai
L'essai pressiométrique de type Ménard
(norme NF P 94-110) présente de nombreux avantages. En
effet, cet essai est praticable dans tous les types de sols et de roches et
c'est le seul essai fournissant à la fois un critère de rupture
et un critère de déformabilité du sol.
Il s'agit d'un essai de chargement statique du terrain en place
effectué grâce à une sonde cylindrique dilatable
radialement introduite dans un forage.
L'essai permet d'obtenir une courbe de variation des
déformations volumétriques du sol en fonction de la contrainte
appliquée, et de définir une relation
contrainte-déformation du sol en place dans l'hypothèse d'une
déformation plane.
3 caractéristiques du sol sont ainsi déduites :
- le module pressiométrique Em qui
définit le comportement pseudo-élastique du sol, - la pression
limite Pl qui caractérise la résistance de rupture du sol,
- la pression de fluage Pf qui définit la limite entre le
comportement pseudo-élastique et l'état plastique.
Le forage est réalisé de telle sorte que sa
paroi demeure pratiquement intacte, que son diamètre soit adapté
à celui de la sonde et que les sols environnants soient le moins
perturbés. Avant d'effectuer un essai, il faut étalonner la
sonde, en la gonflant à l'air libre, ainsi on obtient la
résistance propre de la sonde.
Puis, après avoir placé la sonde au niveau
souhaité, on injecte de l'eau dans la sonde afin d'appliquer une
pression radiale croissante par paliers successifs, sur les parois du sol. A
chaque palier, on procède à 3 lectures de variation de volume
d'eau injecté à 15, 30 et 60 secondes.
On a alors la courbe brute pour chaque profondeur, qui est par la
suite corrigée pour enlever la résistance propre de la sonde.
4.2- Appareillage
Un pressiométre comporte trois parties :
a- Le contrôleur pression volume : CPV
Cet appareil placé en surface auprès du forage
permet de dilater la sonde et de mesurer la relation pression
déformation correspondante. Dans un CPV on distingue les organes
essentiels suivants :
- une bouteille de gaz sous pression et un
mano-détenteur
- un indicateur de volume permettant d'apprécier au moins
le cm3
- une série de manomètres dont la gamme de mesure
est adaptée aux pressions à mesurer
b-La sonde
Elle comporte trois cellules. La cellule centrale, dite de
mesure, gonflée à l'eau et deux cellules
d'extrémité dites cellules de garde gonflées au gaz. La
cellule standard a un diamètre extérieur de 5, 7 cm et une
longueur totale de 45 cm. La cellule de mesure a une longueur de 21 cm.
c- Les tubulures de connexion
Le CPV et la sonde sont reliés par deux tubes plastiques
semi-rigides coaxiaux servant à conduire l'eau et le gaz sous
pression.
Figure 4 : Pressiométre Menard
Modèle G-AM figure 5 : Sonde
Figure 6 : Principe de l'essai
pressiomètriques
4.3- Réalisation du forage pour
l'essai
Le forage désigne un trou exécuté dans le
sol dans le but de réaliser des essais in situ (pressiomètre,
phicomètre, scissomètre...) ou de poser des équipements
(piézomètre, tassomètre, inclinomètre).
Il existe 3 grandes catégories de forages :
- les sondages carottés (échantillon non
remanié)
- les sondages semi-destructifs (échantillon
remanié)
- les sondages destructifs (cutting)
La méthode de forage dépend de la nature des
formations géologiques, de l'hydrogéologie ainsi que du but
recherché (mesure, prélèvement, équipement).
La tenue des parois de forage est nécessaire pour
permettre une foration correcte et la réalisation de l'essai. Deux
procédés sont utilisés : le tubage et la boue de
forage.
Le tubage consiste à protéger le trou par une
colonne de tube lisse, la boue de forage est un liquide visqueux qui exerce une
pression sur la paroi de forage pour assurer, entre autres, une fonction de
soutènement.
Pour les essais pressiométriques, on utilise les sondages
destructifs ou semi-destructifs.
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