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  • Publié le : 25 août 2010
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CALCUL DE LA CAPACITE PORTANTE
DES FONDATIONS A PARTIR DES ESSAIS IN SITU

Certains essais "in situ" sont utilisés pour le calcul des fondations superficielles et profondes. Ces calculs résultent de certaines analogies que l'on peut établir entre le comportement d'un sol lors d'un essai "in situ" et le comportement du même sol vis à vis des sollicitations d'une fondation. En effet, desrecherches récentes montrent qu'il existe une analogie étroite entre le comportement du sol lors de l'essai d'expansion d'une cavité cylindrique (essai pressiométrique) et le comportement du sol autour de la pointe du pieu. De même, le pressiomètre est largement utilisé pour le calcul des pressions de rupture des fondations superficielles ainsi que pour la détermination des tassements. Il existe aussiune analogie mécanique entre le pénétromètre statique et le pieu. Il s'agit du même type de sollicitation, mais les conditions de l'essai et les conditions de travail peuvent être différentes.

1. - ESSAIS PRESSIOMETRIQUE

Il s'agit d'un essai contrainte-déformation mené jusqu'à la rupture pour une configuration d'application des charges bien précise. Cet essai, mis au point par MENARD, consisteà mesurer l'augmentation de volume d'un cylindre dilatable, soumis à une augmentation de pression intérieure, et placé à la profondeur à laquelle on désire tester le sol. Il est donc nécessaire d'exécuter préalablement un forage dans lequel on introduit la sonde. Suivant la nature des terrains rencontrés, ce forage peut être réalisé à l'aide d'une tarière, d'un carottier, ou de tout autre formede moyen mécanisé (tube lanterné : tube fendu longitudinalement donc déformable, mèche hélicoïdale, ...). Notons cependant qu'on ne réalise jamais un seul essai pressiométrique à une profondeur unique, mais on effectue une série d'essais espacés d'un mètre par exemple, constituant un sondage pressiométrique et variant le plus souvent de 5 à 30 m de profondeur. Par raison de précaution, on faitprogresser le forage au fur et à mesure des essais jusqu'à la profondeur maximale à atteindre.

1.1. - Description sommaire de l'appareillage

L'appareil comprend 2 parties :
* la sonde (introduite dans le forage au bout d'un train de tiges),
* le dispositif de mesure (restant à la surface du sol).

1.1.1. - Sonde
La sonde est constituée d'une armature cylindrique recouverte d'uneenveloppe en caoutchouc. Les diamètres sont variables (32 à 115 mm) mais le plus utilisé est de 58 mm. Dans ce cas la hauteur utile est de 175 mm. Cette armature se décompose en 3 cellules : une cellule médiane dite cellule de mesure et deux cellules extérieures dites cellules de garde. Les cellules de garde sont soumises à une pression de gaz (CO2 alors que la cellule de mesure est soumise à unepression d'eau (liquide incompressible).

1.1.2. - Dispositif de mesure

Le dispositif de mesure se compose d'un contrôleur pression-volume constitué d'un volumètree et d'un manomètre de mesure. La source de pression est une bouteille de CO2) délivrant jusqu'à 60 bars.

1.2. - Conduite de l'essai
La pression régnant à l'intérieure de la sonde est absorbée en partie par la déformation del'enveloppe. Il y a donc lieu de procéder avant tout essai à un étalonnage de la sonde en traçant la courbe donnant l'augmentation de volume ∆V en fonction de la pression P. Il en résulte une correction de pression variable avec le volume d'eau injectée. De plus, la pression de la sonde est égale à la pression lue au manomètre augmentée de la hauteur d'eau jusqu'au niveau de la mesure. D'autre part,comme on ne s'intéresse qu'à la pression effectivement appliquée aux grains, on devra soustraire la pression interstitielle dans le cas où on rencontrerait une nappe. En définitive la pression réellement appliquée au sol est égale à la pression lue au manomètre moins la pression nécessaire pour déformer la sonde, plus la hauteur de la colonne d'eau, moins la pression interstitielle.
Supposons...
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