REPUBLIQUE TUNISIENNE

Ministère de la Formation et de l’Emploi

NTCONSULTING- Agrément 21-124-06

FORMATION CONTINUE

 GEOTECHNIQUE ROUTIERE &

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES

 FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

HAMMAMET YASSMINE – TUNISIE

03 au 10 mai 2018

EXPERT - FORMATEUR : AHMED KSENTINI

Support module 2

NTCONSULTING Tél /Fax: +216 72 36 88 77- Gsm: +216 50 261 260 Mail : admin@ntc.com.tn

formation@ntc.com.tn Doc Ahmed KSENTINI Hammamet mai 2018

Sous module 1
Les fondations selon le fascicule 62
Titre V et les essais in situ
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Introduction :
L’essai pressiométrique (NF P 94-110-1 Janvier 2000) est essentiellement un essai de
chargement in situ en contraintes imposées effectué au sein même du terrain grâce à la
réalisation préalable d’un forage. L’analyse de chacun des diagrammes effort-déformation
obtenu à chaque mètre de profondeur permet de déterminer les caractéristiques mécaniques du
sol et d’effectuer le dimensionnement des fondations. Deux paramètres fondamentaux sont tirés
à partir de l’essai pour mener le dimensionnement de la fondation : les pressions limites nettes
Pl* pour la vérification du poinçonnement du sol et le module pressiométriques EM pour le
calcul des tassements.
1. Réalisation de l’essai pressiométrique
1.1. Appareillage :
L’appareil pressiométrique (fig.1) est constitué d’une sonde cylindrique dilatable radialement
que l’on descend dans le sol au niveau de l’essai et d’un appareillage de mesure restant en
surface appelé contrôleur pression volume ou CPV. La sonde constituée de trois cellules exerce
sur la paroi du forage, au niveau de la cellule centrale de mesure, des pressions uniformes,
croissant par paliers selon une progression arithmétique en fonction du temps. Les
déplacements de la paroi de forage qui en résultent sont lus ou enregistré pour chacune des
pressions en fonction du temps.

Figure 1.L’appareil pressiométrique

1
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

1.1.1. La sonde pressiométrique

La sonde est constituée de trois cellules : une cellule centrale pour les mesures et qui subit la
variation des volumes par injection d’eau, et deux cellules de garde contenant du gaz et qui
permettent de maintenir la forme cylindrique de la cellule centrale.
Deux types de sondes sont distingués :
- Sondes de type E appelée aussi gaine souple: les cellules sont superposées. Ces sondes
sont recommandées pour les sols mous à moyennement consistants
- Sondes de type G : les cellules sont emboitées. Ces sondes sont recommandées pour les
sols raides.

Figure 2.Les sondes pressiométriques de type E et G

Le tableau suivant résume les caractéristiques des sondes pressiométriques :

2
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

1.1.2. Le contrôleur pression volume CPV

Ce dispositif permet d’injecter l’eau dans la cellule centrale et le gaz (air ou azote) dans les
cellules de garde. Il permet aussi de mesurer les pressions exercées et les variations de volume
de la sonde. Les pressions sont lues sur un manomètre et les variations de volume sont lues sur
un volumètre (une colonne d’eau graduée au centimètre près).
1.2. L’essai d’expansion :
Selon la nature du terrain, l’enfoncement de la sonde est mené comme décrit dans le tableau
suivant :
Nature du terrain Enfoncement de la sonde
Terrains meubles boulant immergés (sable, Battage/pression statique
sables et graviers sous l’eau)
Terrains limoneux ou argileux au dessous de Battage/pression statique, uniquement pour
la nappe certaines études de fondation
Autres terrains Sonde descendue dans un forage préalable
Voir aussi l’annexe C de la norme P94-110-
1
La sonde est descendue dans le terrain au plus tard 8 heures après le forage et l’essai
d’expansion est réalisé à chaque mètre de profondeur (aucune discontinuité n’est tolérée). La
sonde est mise sous pression par paliers de pression d’incréments égaux (généralement entre 8
et 12 paliers, de préférence 10). Ces paliers sont déterminés au début de l’essai et compte tenu
des terrains rencontrés lors de la réalisation du forage. A titre indicatif, les valeurs des pressions
limites de différents types de formations sont données dans le tableau suivant :
formation Pl(Bar)
Vases et tourbes 0.15 à 0.2
Argiles molles 0.5 à 3
Argiles plastiques 3à8
Argiles raides 6 à 20
Marnes 6 à 40
Sables vaseux 1à5
limons 2 à 15
Sables et graviers 12 à 50
Sables sédimentaires 10 à 50
Remblais récents 0.5 à 3
Remblais anciens 4 à 10
 Exemple : pour une couche de sables et graviers, la pression est augmentée par paliers de 2 à 5 bars, on peut donc
commencer par 2 bars et éventuellement incrémenter une seule fois (si on désire augmenter la pression des paliers qu’on juge
faible

A chaque augmentation de la pression, on lit la déformation de la sonde à 15, 30 et 60 sec. Au

bout des dix paliers, on obtient la courbe pressiométrique corrigée V=f(P) représentée sur la
figure suivante.
La correction de la courbe permet de considérer uniquement la pression appliquée au sol dans
le forage (exercice 1 page6):
P=Plue-Pétallonage+(H+h).w
On peut lire sur cette courbe qu’au début de l’essai d’expansion, l'anneau de terrain adjacent à
la cavité est serré progressivement par la sonde jusqu’à retrouver sensiblement le degré de

3
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

serrage initial. La pente de la courbe pressiométrique se stabilise puis la vitesse de déformation

radiale de la sonde croît de plus en plus rapidement au fur et à mesure que la pression augmente.

L'essai peut être considéré comme achevé s'il comporte un minimum de huit paliers et si l'une
des conditions suivantes est satisfaite :
— la pression P de 5 MPa a été atteinte ;
— le volume de liquide injecté dans la cellule centrale est d'au moins 600 cm3 (450 cm3 pour
la sonde courte avec sa protection).
Si, lors d'un palier, le volume injecté dans la cellule de mesure dépasse 700 cm3 (550 cm3 pour
la sonde courte avec tube fendu), l'essai peut être arrêté.
En cas d'éclatement de la sonde, l'essai est interrompu.

2. Exploitation des résultats

Deux paramètres fondamentaux sont tirés à partir de la courbe pressiométrique : la pression
limite nette et le module pressiométrique.
2.1. La pression limite nette Pl* :
Elle est déduite de la pression limite Pl. Cette dernière est lue sur la courbe pressiométrique
pour un volume de liquide injecté dans la sonde
VL=VS+2V1
Avec :
VS est le volume initial de la cellule centrale de mesure
V1 : est le volume injecté dans la cellule centrale de mesure, après corrections, correspondant
au début de la plage pressiométrique.
La relation entre la pression limite Pl et la pression limite nette Pl* est la suivante :
Pl*=Pl-hs
Avec :
hs est la contrainte horizontale totale au niveau Zs de l’essai :
hs=K0.(vs-us)+us ; K0=0.5 par défaut
Avec us est la pression interstitielle de l’eau dans le terrain au niveau de l’essai :
us=w.(zw-zs) si zw>zs sinon 0
vs=.(ZN-ZS)

4
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Avec  est le poids volumique du sol pris égal à 1.8t/m3 en cas d’absence de mesure.

Contraintes dans le sol avant l’essai

2.2. Le module pressiométrique :

Le module pressiométrique est par convention calculé comme suit:

𝑽𝟏 𝑽𝟐 (𝑷𝟐 𝑷𝟏 )
𝑬𝑴 = 𝟐. (𝟏 + ). 𝑽𝑺 + . MPa
𝟐 (𝑽𝟐 𝑽𝟏 )

 : Le coefficient de Poisson pris égal à 0.33

2.3. Le profil pressiométrique :

L’essai est repris pour chaque mètre de profondeur et les pressions limites nettes et les modules
pressimétriques sont calculés à chaque fois. On trace ensuite le profil pressiométrique qui représente
la variation de ces deux valeurs en profondeur couplée avec les données sur les différentes couches
rencontrées (indentification et épaisseur), la nature de l’outil utilisé pour l’enfoncement de la sonde
et le niveau de la nappe.

5
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Application 1:

Les résultats de l’essai pressiométrique réalisé dans un terrain sont donnés dans le tableau suivant
pression brute et volume injecté. Le volume initial de la sonde est de 500cm3.

Le sol rencontré est un constitué de limons de densité volumique 1.9t/m3 avec un niveau de la nappe
à – 0.5m. La hauteur de la lecture manométrique h=0.8m.

Niveau de l’essai Pression Plue (KPa) Volume injecté (cm3)

0 50
140 250
160 260
180 280
200 290
Z=-1m 350 295
550 300
850 310
1000 350
1200 450
1300 700

L’étalonnage (injection de l’eau dans la sonde avant introduction dans le forage :

Pétalonnage (daN/cm²) 0 0.16 0.23 0.32 0.42 0.51 0.6 0.71 0.75
V (cm3) 12 50 73 110 163 233 347 503 700
1- Représenter la courbe pressiométrique et la courbe d’étalonnage sur le papier millimitré
2- Calculer la pression limite nette Pl* et le module pressiométrique EM.

6
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

3. Calcul de la contrainte de rupture q’u sous une fondation superficielle

isolée soumise à une charge verticale centrée et justification des
fondations superficielles aux états limites
A partir de l’essai au préssiomètre, la contrainte à la rupture sous la base de la fondation est calculée
par la relation :

q’u=q’0+Kp.P*le
Avec :

q’0 est la contrainte verticale effective,

𝒉
𝒒′𝟎 = . 𝒅𝒛 − (𝒉 − 𝒛𝒘 ). 𝒘
𝟎

Kp est le facteur de portance qui dépend de la nature de la formation, de la profondeur d’encastrement

relative De/B et du rapport de la largeur B et de la longueur L de la fondation.

7
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

3.1. Calcul de la pression limite équivalente nette P*le et de la hauteur

d’encastrement équivalente De :
La pression limite équivalente nette P*le est un paramètre qui caractérise le sol participant à
la résistance sous la base de la fondation. Son calcul dépend de la nature de la fondation
(superficielle ou profonde) et de la nature du terrain (homogène ou hétérogène) :

Fondation Terrain Formule de calcul Schéma de calcul

 Etablir le profil linéaire entre

Homogène

D et D+1.5B :
Pl*(z)=a.z+b
 Calculer P*le :
Superficielle

P*le=Pl*(ze)
Avec ze=D+ (2/3).B

 Calculer la moyenne
géométrique des pressions
Hétérogène

limites nettes sur la tranche de

sol [D ; D+1.5B] :
𝐥𝐨𝐠(𝑷∗𝒍𝒆 ) =

𝑫 𝟏.𝟓𝑩
𝟏
. 𝐥𝐨𝐠(𝑷𝒍∗ (𝒛)). 𝒅𝒛
𝟏. 𝟓𝑩
𝑫

𝑫 𝟑𝒂
semi-profondes

𝟏
𝑷∗𝒍𝒆 = . 𝑷𝒍∗ (𝒛). 𝒅𝒛
Profondes et

𝒃 + 𝟑𝒂
𝑫 𝒃
Avec :
Homogène

a=B/2 si BP1
a=0.50 si B<1
h désigne la hauteur de l’élément
de fondation contenu dans la
formation porteuse
b=min {a;h}

La hauteur d’encastrement équivalente De (<D) prend en fait que le sol de couverture et

généralement de caractéristiques mécaniques plus faibles que le sol support. Il est calculé
comme suit (d=0 sauf si on désire éliminer la couche supérieure de faibles caractéristiques):
𝑫
𝟏
𝑫𝒆 = ∗ . 𝑷𝒍∗ (𝒛). 𝒅𝒛
𝑷𝒍𝒆
𝒅

8
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

3.2. Justification d’un élément de fondation superficielle :

La justification des semelles de fondation est menée pour deux états limites :

- L’état limite ultime : ELU

- L’état limite de service : ELS

Pour les deux états limites, la contrainte ne doit pas dépasser une contrainte conventionnelle de
référence notée q’réf.

𝟏
𝒒𝒓é𝒇 ≤ . (𝒒𝒖 − 𝒒𝟎 ). 𝒊𝜹𝜷 + 𝒒𝟎
𝒒

Où

-  vaut 3 à l’ELS et vaut 2 à l’ELU

- 𝒊𝜹𝜷 est un coefficient minorateur tenant compte de l´inclinaison de la charge et de la
géométrie du sol de fondation. Il est calculé selon les formules suivantes :

9
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Terrain charge Sol/Charge/ Formule 𝒊𝜹𝜷 Schéma et courbes

encastreme
nt
>0
Sols cohérents

𝑖 = Φ (δ) = (1 − )²
d
B
Centrée inclinée


Horizontal

Sols frottants (Sable et

grave)

𝑖 = Φ (δ) =
1− . 1−e + 𝑚𝑎𝑥 1− ;0 .e
En crête de talus

Encastrement nul
Verticale centrée

𝑖 = Ψ 𝛽, =

1 − 0.9. 𝑡𝑎𝑛𝛽. (2 − 𝑡𝑎𝑛𝛽). 𝑚𝑎𝑥 1− ;0

10
 En crête de talus

Centrée inclinée

L´INCLINAISON EST L´INCLINAISON EST Encastrement quelconque

DIRIGÉE VERS DIRIGÉE VERS
L´INTÉRIEUR DU TALUS L´EXTÉRIEUR DU TALUS
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

𝑖
𝑖 = Φ (𝛽′)

𝑖
𝛽 = 45. (1 − Ψ 𝛽,

= 𝑚𝑖𝑛{𝑖 ; Φ (|𝛽 − 𝛿|)}

)

= Φ (𝛿 + 𝛽′)

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FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

4. ÉVALUATION DU TASSEMENT D´UNE FONDATION SUPERFICIELLE

Le tassement final Sf est décomposé ici en deux parties :
- Le tassement sphérique Sc
- Le tassement déviatorique Sd
4.1. Cas des sols homogènes
Dans le cas des sols homogènes, le tassement final est calculé par la formule :

Sf=Sc+Sd
𝜶
𝑺𝒄 = (𝒒 − 𝝈 𝒗𝟎 ). 𝝀𝒄 . 𝑩
𝟗. 𝑬𝑴
𝟐 𝑩
𝑺𝒅 = . (𝒒 − 𝝈 𝒗𝟎 ). 𝑩𝟎 . (𝝀𝒅 . )𝜶
𝟗. 𝑬𝑴 𝑩𝟎
- Sf : tassement final,
- Sc : tassement sphérique,
- Sd : tassement déviatorique,
- EM : module pressiométrique,
- q´ : contrainte effective moyenne appliquée au sol par la fondation (charge permanente/aire
de la semelle)
- ´v0 : contrainte verticale effective calculée dans la configuration avant travaux au niveau
de fondation due au grain du sol,
- B0 : largeur de référence égale à 0,60 m,
- B : largeur de la fondation,
-  : coefficient rhéologique dépendant de la nature du sol
- c et d : coefficients de forme, fonction du rapport L/B.
COEFFICIENT RHEOLOGIQUE 

TOURBE ARGILE LIMON SABLE GRAVE

TYPE DE SOL alpha Em / alpha Em / pl alpha Em / pl alpha Em / pl alpha
pl
Surconsolidé ou très - > 16 1 > 14 2/3 > 12 1/2 > 10 1/3
serré
Normalement consolidé 1 9 - 16 2/3 8 - 14 1/2 7 - 12 1/3 6 - 10 1/4
ou normalement serré
Sous-consolidé altéré - 7-9 1/2 5-8 1/2 5-7 1/3 -
et remanié ou lâche
ROCHER
TYPE alpha
très peu fracturé 2/3
normal 1/2
très fracturé 1/3
très altéré 2/3

12
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

4.2. Cas des sols hétérogènes

Pour les sols hétérogènes, le calcul des tassements prend en compte les couches au dessous de
la fondation situées sur une profondeur de 8B. Le module pressiométrique devient variable en
fonction de la profondeur et prend pour valeur :

- EM=EC=E1 pour le calcul de Sc

- EM=ED pour le calcul de Sd

Avec :

𝟒 𝟏 𝟏 𝟏 𝟏 𝟏
= + + + +
𝐄𝐝 𝐄𝟏 𝟎, 𝟖𝟓. 𝐄𝟐 𝐄𝟑/𝟒/𝟓 𝟐, 𝟓. 𝐄𝟔/𝟕/𝟖 𝟐, 𝟓. 𝐄𝟗/. . ./𝟏𝟔
𝟑 𝟏 𝟏 𝟏
= + +
𝐄𝟑/𝟒/𝟓 𝑬(𝟑) 𝑬(𝟒) 𝑬(𝟓)
𝟑 𝟏 𝟏 𝟏
= + +
𝐄𝟔/𝟕/𝟖 𝑬(𝟔) 𝑬(𝟕) 𝑬(𝟖)
𝟖 𝟏 𝟏
= + ⋯+
𝐄𝟗/. . ./𝟏𝟔 𝐄(𝟗) 𝐄(𝟏𝟔)

Rq : Si E9 à E16 ne sont pas connus,

𝟑. 𝟔 𝟏 𝟏 𝟏 𝟏
= + + +
𝐄𝐝 𝐄𝟏 𝟎, 𝟖𝟓. 𝐄𝟐 𝐄𝟑/𝟒/𝟓 𝟐, 𝟓. 𝐄𝟔/𝟕/𝟖

Si E6 à E8 ne sont pas connus,

𝟑. 𝟐 𝟏 𝟏 𝟏
= + +
𝐄𝐝 𝐄𝟏 𝟎, 𝟖𝟓. 𝐄𝟐 𝐄𝟑/𝟒/𝟓

13
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Application 2 :
Les résultats d’un essai pressiométrique sont donnés sur le profil suivant :

On se propose de construire une semelle d’un ouvrage d’art de largeur 1.5m et de longueur
4.5m reposant sur la couche d’argile (poids volumique 18 kn/m3) à -3.5m du sol pour éviter le
tassement prévisible de la couche de limons organiques (poids volumique 16 kn/m3). La charge
permanente transmise à la semelle est de 100 tonnes. La charge est transmise au centre de la
semelle qui repose sur un talus avec une direction vers l’intérieur du talus et une inclinaison de
10°. La semelle est située à une distance d=1.5m du talus et l’angle du talus est de 45°.

1- Calculer la pression limite équivalent P*le

2- Calculer la contrainte de rupture q’u
3- Calculer la contrainte de référence q’réf à l’ELU et à l’ELS
4- Calculer le tassement de la semelle

14
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

5. Justification des fondations profondes aux états limites

5.1 Introduction :
On appelle fondation profonde les éléments dont :
- D/B>6
- D>3
- De/B>5

5.2 Différents types de fondation profondes :

- Les puits : de longueur 3 à 8 mètres. Leur section peut être circulaire, carrée ou
rectangulaire.
- Pieux : de longueur allant jusqu’à 20m et plus

Les fondations profondes peuvent être coulées sur place ou préfabriquées. Elles peuvent être
en béton armé, en métal ou en bois.

5.3 Pieux soumis à un chargement vertical

5.3.1 Détermination de la contrainte de rupture d’un pieux isolé

Les pieux agissent sur le sol soit :

- Par frottement latéral : Qf (pieux flottants)

- Par effet de points : Qp (pieux colonnes)
- Par frottement latéral et effet de pointe
15
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

La contrainte de rupture est donnée par la relation :

qu= Kp.P*le
5.3.2 Calcul de la pression limite nette équivalente P*le :

𝑫 𝟑𝒂
𝟏
𝑷∗𝒍𝒆 = . 𝑷𝒍∗ (𝒛). 𝒅𝒛
𝒃 + 𝟑𝒂
𝑫 𝒃

Avec :

a=B/2 si BP1
a=0.50 si B<1
h désigne la hauteur de l’élément de fondation
contenu dans la formation porteuse
b=min {a;h}

5.3.3 Calcul Du facteur de portance Kp :

5.3.4 Détermination de frottement latéral unitaire qs :

La détermination du frottement latéral qs entre une couche du sol et l’élément de fondation se base
sur les abaques de la page suivante. Ces abaques donnent la valeur de qs(MPa) en fonction de la
pression limite nette corrigée Pl*, pour différents types de sols et de pieux.

16
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Courbes qs=f(Pl*)

Choix de la courbe Qi en fonction du type de pieux et du sol considéré

(1) Réalésage et rainurage en fin de forage
(2) Pieux de grandes longueurs (l>30m)
(3) Forage à sec, tube non louvoyé
(4) Pour le cas des craies, le frottement latéral peut être faible pour certains types de pieux. Il convient d’effectuer une étude
spécifique dans chaque cas

17
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

(5) Sans tubage ni virole foncé perdu parois rugueuse

(6) Injection sélective et répétitive à faible débit

5.3.5 Etats limites de mobilisation locale du sol

 L’expression des charges limites en compression Qu et en traction Qtu d’un élément de
fondation profonde est la suivante :

Qu = Qpu + Qsu

Qtu=Qsu

Avec Qpu : effort limite mobilisable sous la pointe de l’élément de fondation

Qsu : effort limite mobilisable par frottement latéral sur la hauteur concernée du fût

 Les charges de fluage en compression Qc et en traction Qtc d’un élément de fondation

profonde sont évaluées à partir de Qpu et Qsu :
- Pour les fondations exécutées par excavation :
Qc=0.5 Qpu + 0.7 Qsu
Qtc=0.7 Qsu
- Pour les fondations exécutées avec refoulement du sol :
Qc=0.7Qpu + 0.7 Qsu=0.7 Qu
Qtc=0.7 Qsu
 La vérification vis-à-vis des états limites :

Avec :
Qpu= A.qu
Qsu=P.(qs1.e1+qs2.e2+….qs3.en)
A=section droite de la pointe du pieu (m²)
P=son périmètre (m)

18
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

qsi : frottement latéral unitaire de la couche i (MPa)

ei : épaisseur de la couche i (m)

19
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Organigramme de calcul des contraintes maximales aux états limites

Déterminer D, h, a, b Figure page 16

Figure et
Calculer Ple*
formule page 16

Déterminer kp en fonction du Tableau page 16

sol et du type de fondation
Classe de sol page

Calculer qu=kp.Ple* Formule page 16

Abaque page 17
Caluler qsi pour chaque couche

Calculer Qu et Qsu

Calculer Qc et Qtc

Calculer Qmax à l’ELU et à l’ELS Formules page

20
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Application 3 :

Un élément de fondation profonde circulaire en béton armé de diamètre 0.6 mètre est ancré à une
profondeur de 15.5 m. Il sera mis en œuvre par forage avec tubage perdu.

Le sol traversé est constitué de

- 2m limons
- 9m de sables
- 9 m de graves

Les résultats d’essai pressiométrique sont donnés en pressions limites à chaque mètre de profondeur
en MPa dans le tableau suivant :

Z (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Pl* 0.3 0.45 2.5 3 2.5 2.3 3 2.7 3 4 4.5
(MPa)

Z (m) 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Pl* (MPa) 5 4.8 5 11 11.5 12 11.8 14 20

Calculer Qmax aux états limites.

21
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Ll’essai au pénétromètre statique

1- Le principe de l’essai
L’essai au pénétromètre statique consiste à foncer dans le sol, à vitesse lente et constante,
un train de tige terminé à sa base par une pointe conique de même diamètre que les tiges.

2- L’appareillage
La pointe de l’appareil est en acier dur de section 10cm² comportant une partie conique
surmontant une partie cylindrique. L’essai est normalisé sous la norme NF94-113 d’octobre
1989.

La norme impose de respecter un certain nombre de conditions et fixe notamment la vitesse

de pénétration dans le terrain, qui doit être de 2 cm/s. Les pénétromètres normalisés diffèrent
par les modalités de fonçage de l’appareil et par le mode de mesure de la résistance de
pointe.

Un dispositif (mécanique, hydraulique ou électrique) permet de mesurer la résistance à la

pénétration de la pointe dans le sol et ceci suivant un pas de profondeur constant. Cette
résistance est notée qc.

L’essai permet aussi de mesurer la résistance du sol à l’enfoncement de la pointe et des

tiges. Cet effort est noté Qt : l’effort total.

22
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

L’effort de pointe Qc est déduit de qc par la relation :

Qc=Ac.qc

L’effort de frottement tige-sol Qst est alors déduit selon la formule :

Qst=Qt-Qc

 Fonçage dans le terrain

Le dispositif de fonçage doit être stable et correctement centré sur le train de tiges, faute de
quoi on risque le flambement du train de tiges du pénétromètre. Pour assurer à l’appareil
une capacité de pénétration correcte, il est nécessaire de disposer d’une réaction d’au moins
100 kN, mais il existe des appareils prévus pour 250 kN. Cette réaction est obtenue
généralement à l’aide d’un camion lesté. Le camion contient un abri de mesure et un
ensemble d’appareils pouvant inclure un ordinateur et un traceur reproduisant en temps réel
la courbe de pénétration. Pour accéder à des sites de sols compressibles, il existe des
pénétromètres montés sur chenilles et des pénétromètres légers qui peuvent être mis en
œuvre à partir de bâtis tenus par des hélices ancrées dans le terrain.

 Mesure de la résistance de pointe

23
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Les premiers appareils étaient des appareils purement mécaniques, dans lesquels l’effort de
pointe était mesuré par l’intermédiaire d’un train de tiges centrales au train de tubes et
poussant sur le cône. Pour répondre aux prescriptions de la norme, il est de fait nécessaire
de mesurer l’effort de pointe par un peson incorporé à cette pointe. On utilise généralement
pour cela des pesons à jauges de contrainte ou à corde vibrante. Du point de vue
opérationnel, cela implique l’utilisation de tiges de fonçage creuses, à l’intérieur desquelles
on doit faire passer le câble électrique conducteur des informations.

3- L’exploitation des résultats

En fonction du résultat des mesures (qc) la nature probable du terrain est déterminée par le
tableau suivant :

Le calcul de la contrainte de rupture sous un élément de fondation superficielle est mené

par l’équation suivante :

q’u=q’0+kc*qce
Avec qce est la résistance de pointe équivalente :

1
𝑞𝑐𝑒 = 𝑞𝑐𝑐(𝑧). 𝑑𝑧
𝑏 + 3𝑎

- a est pris égal à la moitié de la largeur B de l´élément de fondation si celle-ci est

supérieure à 1,00 m et à 0,50 m dans le cas contraire.

- h désigne la hauteur de l´élément de fondation contenue dans la formation porteuse.

- qcc (z) est la résistance de pointe corrigée. Elle est obtenue :

24
 FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

* en calculant la valeur moyenne qcm de la résistance de pointe lissée (sur la hauteur b

+ 3a) suivant la même formule que ci-dessus,

1
𝑞𝑐𝑚 = 𝑞𝑐(𝑧). 𝑑𝑧
𝑏 + 3𝑎

* en écrêtant, s´il y a lieu, le diagramme qc(z) à la valeur 1,3.qcm

La hauteur d’encastrement équivalente est De :

25
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

1
𝐷𝑒 = 𝑞𝑐(𝑧). 𝑑𝑧
𝑞𝑐𝑒

Application 4
Enoncé
On envisage de fonder un ouvrage sur des pieux battus moulés à tubage récupéré (pieux
refoulant le sol à fût en béton armé), d’un diamètre de 100 cm.

La reconnaissance géotechnique basée sur l’essai au pénétromètre statique a permis de retenir

la coupe suivante :

- de 0 à 5 m : argile, qc=1.5 MPa.

- De 5 à 11m : sable argileux, qc=8 Mpa
- au-delà de 11m sable moyennement compact avec qc=12.5 MPa.

Questions :

1- Déterminer l’ancrage minimal h du pieu dans la couche de sable moyennement

compact pour que celui-ci puisse être considéré comme une fondation profonde.
2- Calculer la résistance de pointe limite pour un ancrage supérieur à la valeur précédente
ainsi que le frottement latéral qs pour chacune des formations
3- Sachant que la charge de compression (combinaison quasi-permanente) à reprendre
par le pieu sous ELS est de 132 tonnes, calculer la fiche à adopter ; le frottement est
négligé sur les 50 premiers centimètres (terre végétale)

26
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Bibliographie :
 Fascicule 62 titre V, Règles techniques de conception et de calcul des fondations des
ouvrages de génie civil, ministère de l’équipement, du logement et des transports français,
1993
 Eurocode 7, calcul géotechnique Norme Française EN-1997
 Techniques de l’ingénieur, fondations superficielles, Roger Franck
 Techniques de l’ingénieur, fondations profondes, Roger Franck

27
Sous module 2
Les fondations selon les Eurocodes 7 et
8 et les essais Labo
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

I. Introduction :
Les fondations sont des moyens de
transmission des charges, dues à un ouvrage,
au sol support. Elles sont de deux types :
superficielles et profondes (figure 1). Les
fondations superficielles sont placées au-
dessus de la profondeur critique, les fondations
profondes atteignent une profondeur
supérieure à la fondation critique. On définit la
profondeur critique comme étant la Fig3.
profondeur à partir de laquelle la résistance du
sol n’augmente plus au-dessous de la III. Capacité portante et
fondation tassement (Bearing capacity and
settlement)
La capacité portante d’une fondation est la
charge transmise par l’ouvrage que peut
supporter les couches de sols superficielles.
Lorsque cette capacité est vérifiée, on s’assure
alors de la limitation des tassements sous les
charges de fonctionnement prévues (figure 4).

Fig1.

II. Fondations superficielles

(Shallow Foundations)
Les semelles superficielles sont de différents
types :
Fig4.
- Semelles filantes : Largeur B de
quelques mètres et longueur L III.1. Etat limites et actions de calcul
importante (L/B>10) Le calcul de la capacité portante est mené sous
- Semelles isolées : B et L sont de deux états limites :
quelques mètres
- L’état limite de service ELS (lié à un
- Radiers et dallages : B et L sont
niveau de service insatisfaisant de
importantes (figure 3)
l’ouvrage).
- L’état limite ultime ELU (lié à l’instabilité
et la ruine de l’ouvrage).

III.2. Actions de calcul

Les actions de calculs à prendre en compte
dans les états limites sont les suivants :

- Charges permanentes (G)

- Charges d’exploitation (Q)
Fig2.

1
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

- Actions de l’eau (FW) L’application de la charge sur la fondation

- Actions accidentelles (FA) superficielle et le sol avoisinant entraine la
création d’un état de contrainte sous le sol
III.3. Combinaisons d’actions support caractérisée par différentes surfaces :
A l’ELU, les combinaisons de charges à
figure 6 (certaines en équilibre, certaines non
considérer sont :
concernées, et certaines nécessitant la
- Les combinaisons fondamentales vérification vis-à-vis des états d’instabilité).
- Les combinaisons accidentelles
La méthode (c-) se base sur le principe de
- Etat limites de stabilité d’ensemble
superposition de Terzaghi. Dans cette méthode
A l’ELS, les combinaisons de charges à la contrainte de rupture est composée de
considérer sont : plusieurs termes (figure 7) :

- Les combinaisons quasi-permanentes - La charge limite pour un massif pesant

- Les combinaisons fréquentes et frottant
- Les combinaisons rares - La charge limite d’un sol frottant
(Voir annexe 2) cohérent non pesant
- Charge limite pour un sol frottant
III.4. calcul de la capacité portante chargé latéralement
Dans ce chapitre on s’intéresse à deux
méthodes de calculs de la capacité portante : L’application de cette méthode est conduite
dans deux conditions :
- La méthode classique basée sur les
essais laboratoires (c-)  Conditions non drainées (à court
- Les méthodes basées sur les essais in termes)
situ (pression limite Pl* de l’essai au Lorsque le sol porteur est un sol fin cohérent
pressiomètre Ménard et résistance de saturé, on doit faire un calcul à court terme, en
pointe qc de l’essai au pénétromètre contraintes totales. Le sol est caractérisé par sa
statique) cohésion non drainée cu. On prend c=cu et =0.
La contrainte de rupture R est calculée selon
III.4.1. Capacité portante par la méthode (c-)
l’équation suivante (§D.3, Eurocode 7) :

Rk/A' = ( + 2) cu bc sc ic + p0
Avec A’ est la surface effective qui prend en
compte les moments MB et ML appliqués à la
semelle en plus de la charge verticale V
(figure8)
Fig6.
A’=B’*L’

eB=MB/V (autour de L)

eL=ML/V (autour de B)

Fig7. B’=B-2*eB et L=L-2*eL

2
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

1 − 𝑖𝑞
𝑖𝑐 = 𝑖𝑞 −
𝑁𝑐 𝑡𝑎𝑛 ′

---

 
𝑁𝑞 = 𝑡𝑎𝑛 + ∗ 𝑒 ∗ 
4 2
𝐵′
𝑠𝑞 = 1 + ∗ 𝑠𝑖𝑛′
𝐿′
𝐻𝑑
𝑖𝑞 = (1 − )
𝑐
𝑉𝑑 + 𝐵′ ∗ 𝐿′ ∗
𝑡𝑎𝑛′
Fig8.
𝑏𝑞 = (1 −  ∗ 𝑡𝑎𝑛 )²
B′
Sc = 1 + 0.2 ---
L′
𝑁 = 2 ∗ (𝑁𝑞 − 1) ∗ 𝑡𝑎𝑛′
1 1 H
ic = + ∗ 1 −
2 2 B′ ∗ L′ ∗ Cu 𝐵′
𝑆 = 1 − 0.3 ∗
2∗ 𝐿′
𝑏𝑐 = 1 −
+2 𝐻
𝑖 = (1 − )
Pour le calcul de p0, voir annexe 1 𝑐
𝑉+𝐵∗𝐿∗
𝑡𝑎𝑛′
 Conditions drainées (à long termes)
𝑏 = (1 −  ∗ 𝑡𝑎𝑛 )²
Le calcul à long terme pour les sols cohérents
et le calcul dans les sols pulvérulents sont des ---
calculs en conditions drainées, en contraintes
effectives. Les paramètres de résistance m=mL*cos²+mB*sin²
drainés sont c=c’ et =’.
La contrainte de rupture R est calculée selon
𝑚 = et 𝑚 =
l’équation suivante (§D.3, Eurocode 7) :

Rk/A' = c' Nc bc sc ic + p0' Nq bq sq iq +

0,5 ' B' N b s i ---
Avec :
Les angles sont exprimés en radians
𝑁𝑞 − 1
𝑁𝑐 = Pour le calcul de p0’, voir annexe 1
𝑡𝑎𝑛′

𝑠𝑞 ∗ 𝑁𝑞 − 1
𝑆𝑐 =
𝑁𝑞 − 1

𝑏𝑞 ∗ 𝑁𝑞 − 1
𝑏𝑐 =
𝑁𝑞 − 1

3
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Annexe 1 : calcul des contraintes  En condition drainées,

effectives p0 et p0’ A) Si dw>df+B

P’0=*df+q
’=
B) Si df<dw<df+B
P’0=*df+q

 ∗ (𝑑𝑤 − 𝑑𝑓) + (𝑠𝑎𝑡 − 𝑤) ∗ (𝑑𝑓 + 𝐵 − 𝑑𝑤)
=
𝐵
C) Si dw<df
P’0=*dw+ (sat-w)*(df-dw)+q
Fig9.
’=sat-w
 En condition non drainées,
 est l’angle d’inclinaison de la base
A) Si dw>df,
de la semelle (figure 9)
P0=*df+q
 est l’angle d’inclinaison du terrain
(figure 9)
=arctan (H/V) avec H est l’effort
horizontal et V est l’effort vertical
exercé sur la semelle

B) Si dw<df,
P0=*dw+sat*(df-dw)+q

4
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Annexe 2 : facteurs de pondération des actions selon l’EC-7

Facteurs partiels (Approche de calcul 2)

Action
G, dst 1.35
permanente (G) Défavorable
Favorable G, stb 1.00
Action variable
Q, dst 1.50
(Q) Défavorable
Favorable - 0.00

Coefficient de frottement effectif

' 1.00
(tan')
Cohésion effective
c' 1.00
(c')
Cohésion non
cu 1.00
drainée (cu)
Poids
 1.00
volumique ()

Resistance -
Rv 1.40
Portance (Rv)

5
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Application N°1 :

On se propose de vérifier la capacité portante d’une fondation superficielle (voir figure ci-
haut) dont les caractéristiques géométriques sont les suivantes :
- Largeur de la semelle B=1.5m
- Longueur de la semelle L=3.0m
- Hauteur de la semelle H=0.5m
- Profondeur d’encastrement finie df ou D =1.5m
- Poids volumique du béton b=25 kN/m3
- Poids volumique du béton déjaugé  ‘b=15kn/m3
Les paramètres du sol de fondation sont les suivants :

- Poids volumique du sol k=20KN/m3 (dans un état saturé)

- Cohésion non drainée Cu,k=45KPa
- Poids volumique effectif (déjaugé) du sol ’k=10KN/m3
- Angle de frottement interne du sol (effectif) ’k=23°
- Cohésion effective du sol C’k=5KPa
- Profondeur de la nappe dw=1m
Les actions verticales sur la semelle sont les suivantes :
- Actions permanentes verticales GV=400 kN
- Actions variables verticales QV=110kn
- L’excentrement de l’application des charges par rapport à l’axe de la semelle
eG,Q(B)=eG,Q(L)=0
Les actions horizontales sont négligeables selon les deux directions de L et de B.
Les facteurs partiels de pondérations des charges sont ceux donnée en annexe 2 (de l’EC-7)

6
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Questions :

1- Calculer les poids propres et effectifs de la semelle et des terres sur la semelle

A/ Calcul en conditions non drainées (à court termes) :

2- Calculer l’action de calcul verticale Vd en conditions non drainées

3- Déduire le moment Md (vd) du à Vd calculé en 2- selon B et selon L
4- Calculer les excentricités eB et eL
5- Déduire la surface effective de la semelle
6- Calculer la capacité portante Rd de la semelle
7- Comparer la capacité portante avec l’action verticale en conditions non drainées
8- Déduire le facteur de dimensionnement en conditions non drainées

B/ Calcul en conditions drainées (à long termes) :

9- Calculer l’action de calcul verticale Vd en conditions drainées

10- Déduire l’aire effective de la semelle
11- Calculer la capacité portante de la semelle
12- Comparer la capacité portante avec l’action verticale en conditions drainées
13- Déduire le facteur de dimensionnement en conditions drainées

7
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

IV. Les fondations en zones sismiques :

La stabilité d’une semelle superficielle reposant sur un sol homogène vis-à-vis de la perte de
la capacité portante se calcule à travers l’équation de l’Eurocode 8 suivante :

(1 − 𝑒𝐹) (𝑉) (1 − 𝑓𝐹 ) (𝑀)

+ −1≤0
(𝑁) [(1 − 𝑚𝐹 ) − 𝑁] (𝑁) [(1 − 𝑚𝐹 ) − 𝑁]
Avec :
 .  .  .
𝑁= , 𝑉= ,𝑀=
.
- B est la largeur de la semelle
- Nmax est la capacité portante ultime de rupture d’une fondation sous chargement
vertical centré et dépend de la cohésion du sol
- 𝐹 est la force d’inertie du sol (adimensionnelle) qui dépend de la cohésion du sol
Les autres paramètres sont donnés dans le tableau suivant :

8
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

IV.1 calcul de Nmax et 𝑭

Pour les sols purement cohésifs :

𝑐̅
𝑁 = ( + 2) 𝐵


Avec

- 𝑐̅ est la cohésion non drainée du sol

-  est un facteur de pondération (page 7)

La force d’inertie du sol 𝐹 est donnée par :

. 𝑎 . .
𝐹=
𝑐̅
Avec

-  est la masse volumique du sol

- ag est l’accélération de conception du sol du type A (rocher) donnée par ag=1.agR
- agR est l’accélération maximale (Peak Ground Acceleration PGA) au rocher type A
-  est le facteur d’importance
- S est le facteur du sol. Il est défini selon l’Eurocode 8 pour deux types d’évènements
sismiques : Type 1 : séisme lointain et type 2 : séisme proche de magnitude de surface
MS supérieure et inférieure à 5.5 respectivement

Type 1 Type 2

Les types de sols sont définis dans le tableau suivant en fonction des résultats in situ. Le sol
peut ainsi être classifié selon la vitesse des ondes de cisaillement S sur les trente derniers
mètres, le Nombre Nspt ou la cohésion non drainée.

9
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

On doit vérifier que 0 < 𝑁 ≤ 1 𝑒𝑡 |𝑉 | ≤ 1

Pour les sols non cohésifs

𝑁 = 𝑔 1 . 𝐵 . 𝑁

Avec :

- g est l’accélération de la pesanteur

- av est l’accélération verticale du sol av=0.5 ag S
- N est le facteur de portance du sol défini auparavant dans la méthode c-

10
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

La force d’inertie du sol 𝐹 est donnée par :

𝑎
𝐹=
𝑔. 𝑡𝑎𝑛
On doit vérifier la relation suivante

0 < 𝑁 ≤ (1 − 𝑚𝐹 )

 est donné par le tableau suivant :

Sable dense à Sable lâche non Sable lâche Argile non Argile sensible
moyennement saturé saturé sensible à l’eau à l’eau
dense
1.00 1.15 1.50 1.00 1.15

11
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

IV.2 estimation de agr

(à gauche) Faille géologique et zone géographique majeures,

(à droite) catalogue sismique de la Tunisie

Carte de agr proposée par Ksentini et Romdhane 2014 (Bulletin of Earthquake Engineering)
12
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Application N°2

Un viaduc va être construit pour franchir un couloir naval. Les semelles du viaduc étant en
béton armé. Les premières estimations des charges les plus défavorables appliquées sur la
semelle sont données ci-après :

NED=17550 KN, VED=1368 KN et MED=15641 KN.m

Le sol de fondation a été identifié comme étant graveleux très dense. :

Profondeur en Matériau Masse ’ (°) Cu (kN/m²)

m volumique
0-14 Gravier 20.5 38 0
>14 Gravier et sable 19.5 37 0

La semelle est de largeur 11.4m et de longueur 12.4m et d’épaisseur 2.5m.

La semelle est posée à la cote -16.85m par rapport à la surface qui est à la cote -12.55.

1- Calculer Nmax
2- Pour la plus petite valeur de Nmax, calculer Nmax,tot qui est la valeur de Nmax multipliée
par la longueur de la semelle
3- Calculer 𝑁 et 𝐹 et vérifier leur relation
4- Calculer 𝑉 et 𝑀
5- Vérifier la capacité portante de la semelle

13
FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART

Bibliographie :
- Eurocode 8 : règles parasismique, Norme française EN 1998
- Designer’s guide to EN1998-1 and 1998-5 Eurocode 8: Design Provisions for
Earthquake Resistant Structures, Professor Michael N Fardis, Dr. Eduardo Carvalho,
Professor Amr Alnashai, Professor Ezio Faccioli and Professor Paolo Pinto, Professor
Andre Plumier, ISBN: 9780727733481.

14
Tutoriaux ELK et Shp Ménard
 Tutoriel : Installer le plugin
1 Introduction
Résumé :
Ce tutoriel va vous permettre de :
 Installer le module 'Shg Pressio'
Niveau : débutant
Temps estimé : 5 minutes
Requis :
 Elk,
 'Shg Pressio' # 2.0
2 Installer le module
Dans la barre de menu d'Elk cliquer sur 'Tools | Manage plugins'(Fig 1).

Fig 1: Ouvrir la fenêtre de dialogue : 'Manage plugins'.

La fenêtre de dialogue 'Elk - Manage plugins' apparaît.
Cliquer droit sur le bouton 'Plus' (Fig 2).

Fig 2: Ajout d'un module dans la fenêtre de dialogue 'Manage plugins'.

Naviguer jusqu'à atteindre le fichier : 'plg_ShgMenard.jar'
Cliquer sur le bouton 'Ouvrir' (Fig 3).
 Fig 3: Sélection du fichier jar du module.
Le module est correctement installé, mais doit-être activé pour pouvoir
fonctionner (Fig 4).
Cliquer sur le bouton 'Ok'

Fig 4: Le module est correctement installé.

Une dialogue de sélection de la licence apparaît. Naviguer jusqu'à atteindre le
fichier de licence (Fig 5).

Fig 5: Sélection du fichier de licence.

Le module est maintenant activé (Fig 6).
Cliquer sur le bouton 'Close'
 Fig 6 : Le module est installé et activé
C'est fini!
Tutoriel 2 : Saisir les données pour lancer l'assistant de
dépouillement de 'Shg Pressio'
1- Introduction
Résumé :
Ce tutoriel va vous permettre de :
 Saisir les données dans la Elk pour lancer le module 'Shg
Pressio'
Niveau : intermédiaire
Temps estimé : 30 minutes
Requis :
 Elk
 Les fichiers excel de la formation sous le répertoire :
« plg_ShgMenard_v2.0.2_mgr_1.5.1\demo »
 Créer et ouvrir un projet Elk,
2- Préparer les données pour Shg Pressio
Créer un sondage pressiométrique

Fig 1 : Nouveau sondage pressiométrique

 Fig 2 : créer un sondage pressiométrique

Depuis la perspective de gestion, dérouler les essais in-situ, et cliquer droit

sur 'Menard PMTs'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer gauche sur 'New | by editing'. (Fig 1)
Une dialogue apparaît. Les paramètres suivants doivent être saisis : (Fig 2)
 Depth: 30 m
 Altitude: 82 m
 Lat-Lon: 44.1575 - 0.7266
Puis cliquer sur le bouton 'Ok'.
Saisir la nappe phréatique

Fig 3 : Développer les pressiomètres ('PMTs').

Fig 4 : Création de la nappe phréatique.

Cliquer droit sur 'Menard PMT 1'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer gauche sur 'Expand all folders'. (Fig 3)
Cliquer droit sur 'Borehole'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer sur 'New | water level'. (Fig 4)
Une dialogue nommée 'Elk -new water level' apparaît. Les paramètres suivants
doivent être saisis : (Fig 5)
 Depth: 8 m
Cliquer sur le bouton 'Ok'.

Fig 5 : Dialogue de création de nappe phréatique.

Importer la lithologie
Cliquer droit sur 'Lithology'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer sur 'Import | from Excel file'. (Fig 6)
La fenêtre de dialogue 'Elk - import lithology from Excel file' apparaît, cliquer
sur le bouton 'Browse'.
Une dialogue apparaît. Sélectionner le fichier 'pressio_lithology.xls'. (Fig 7)
Cliquer sur le bouton 'Ouvrir'.
Cliquer sur le bouton 'Ok'.
La fenêtre de dialogue 'Elk - import lithology from sheet - Select
fields' apparaît.
Cliquer sur le bouton 'Ok'.

Fig 6 : Importer la lithologie.

Fig 7 : Dialogue de sélection de fichier.

Ajout d'une sonde calibrée

Fig 8 : Ajout de la sonde

Saisir une nouvelle sonde
Développer le noeud 'Equipments'.
Cliquer droit sur 'Probes'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer sur 'Edit probe'. (Fig 8)

La fenêtre de dialogue 'Elk - New probe' apparaît, avec la sélection 'Flexible

cover'. Cliquer sur le bouton 'Ok'.
La fenêtre de dialogue 'Elk - New flexible cover Menard probe' apparaît,
cliquer simplement sur le bouton 'Ok'.(Fig 9)
 Fig 9 : Dialogue de création de sonde
Calibration pression de la sonde

Fig 10 : Edition du modèle de calibration pression.

Développer le noeud 'Menard probe 1'. Cliquer droit sur 'Pressure loss
calibration'.
Un menu contextuel apparaît. Sélectionner 'Edit model'.(Fig 10)
Une dialogue d'avertissement apparaît. Cliquer sur le bouton 'Ok'.
Une dialogue apparaît. Garder le modèle 'Power' sélectionné et cliquer sur le
bouton 'Ok'
Une dialogue apparaît,saisir les paramètres suivants : (Fig 11)
 b: 0.062
 c: -0.1
 m: 0.34
Cliquer alors sur le bouton 'Ok'.

Fig 10 : Dialogue de modèle de calibration pression.

Calibration volume de la sonde

Fig 12 : Edition du modèle de calibration volume.

Cliquer droit sur 'Volume loss calibration'.
Un menu contextuel apparaît. Sélectionner 'Edit model'. (Fig 12)
Cliquer droit sur le bouton 'Ok'.
Une dialogue apparaît. Les paramètres suivants doivent être saisis : (Fig 13)
 a: 1.68
 Vp: 142
Cliquer enfin sur le bouton 'Ok'.
 Fig 13 : Dialogue de modèle de calibration volume.
Contrôleur pression-volume (CPV)

Fig 14 : Saisie du contrôleur pression-volume.

Cliquer droit sur 'Equipment'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer sur 'Edit control unit'. (Fig 14)
La fenêtre de dialogue 'Elk - New Menard control unit'apparaît. Les
paramètres suivants doivent être saisis : (Fig 15)
 CU elevation: 0.8
 Serial nº: 1

Fig 15 : Dialogue de création du CPV.

Créer un essai au pressiomètre Ménard
Créer l'essai

Fig 16 : Nouvel essai Ménard.

Cliquer droit sur 'Tests'.
Un menu contextuel apparaît. Sélectionner 'New test'. (Fig 16)
La fenêtre de dialogue 'Elk - New Menard test' apparaît. Saisir alors le
paramètre suivant : (Fig 17)
 Depth: 10 meters
Cliquer alors sur le bouton 'Ok'.

Fig 17 : Dialogue de création d'essai Ménard

Lier l'essai Ménard à une sonde

Fig 18 : Lier l'essai Ménard à une sonde.

Développer le noeud : 'Test 1 (10 m)'. Cliquer droit sur 'Input'.
Un menu contextuel apparaît. Sélectionner 'Link to probe'. (Fig 18)
Une dialogue apparaît.
Cliquer sur le bouton 'Ok'.
Saisie des données de l'essai

Fig 19 : Copier les données de l'essai depuis un tableur.

 Fig 21 : Copier les données de l'essai.
Ouvrir le fichier 'pressio_test_1.xls' avec un tableur.
Sélectionner et copier les données de l'essai, puis retourner sur la plate-forme
Elk. (Fig 19)
Cliquer droit sur 'Input'.
Un menu contextuel apparaît. Sélectionner 'Edit data'. (Fig 20)
La fenêtre de dialogue 'Elk - Edit test input data' apparaît.
Cliquer sur la cellule éditable sous 'Pr15'pour la rendre active.
Coller les données en utilisant le raccourci 'Ctrl+V'. (Fig 21)
Puis cliquer sur le bouton 'Ok'.

Fig 20 : Saisie de données de l'essai.

Deux autres essais
Répéter les étapes décrites dans 'Créer un essai au pressiomètre Ménard' afin
de rajouter :
 Test 2 : à 11 mètres avec le fichier 'pressio_test_2.xls'.
 Test 3 : à 12 mètres avec le fichier 'pressio_test_3.xls'.
C'est fini!
Module 'Shg Pressio' : dépouillement d'un essai avec
domaine élastique et plastique
Introduction
Résumé :
Ce tutoriel va vous permettre de :
 Lancer et utiliser l'assistant de dépouillement d'essai du
module 'Shg Menard'
Niveau : intermédiaire
Temps estimé : 5 minutes
Requis :
 Elk,
 Le module 'Shg Pressio' (décrit dans : Tutoriel 0).
 Les données pour le module
Basculer dans la perspective de calcul
Tout d'abord, s'assurer d'être dans l'espace projet.
Depuis la barre de menu d'Elk cliquer sur 'Perspectives | Switch to
"Run"' (Fig 1).
Par défaut la plate-forme Elk se positionne dans l'onglet de bienvenue
: 'Welcome'.

Fig 1 : Perspective de calcul.

Cliquer gauche sur l'onglet 'Process'(Fig 2).

Fig 2: Aller sur l'onglet 'Process'.

Lancer l'assistant de dépouillement d'essai
Développer le bloc 'In situ-tests' dans le panneau de contrôle.
Développer le noeud 'Menard PMTs'.
Développer le noeud 'Menard PMT 1'.
Développer le noeud 'Tests'.
Cliquer droit sur le noeud 'Test 1 (10m)'.
Un menu contextuel apparaît. Cliquer sur 'Plugins hotspot | Shg Menard -
Compute output' (Fig 3).

Fig 3 : Lancer le module 'Shg Pressio'.

Sélectionner le domaine pseudo-élastique
La fenêtre de dialogue de l'assistant, 'Elk - Shg Pressio - Test 1(10m)', apparaît.
La page par défaut est : '7/11 Assign Pfi' .
Garder le mode 'Automatic' si on veut définir Pfi par interpolation linéaire.
Définir le 'Pseudo-elastic domain' du point '4' jusqu'au point '14' (Fig 4).
Note : l'intervalle est défini en nombre de points sur le graphique, pas en MPa.
Cliquer gauche sur le bouton 'Next'.
 Fig 4 :
Sélection du domaine pseudo-élastique.
Déterminer l'intervalle P1 - P2
La page de l'assistant '8/11 Compute Em and Pf' est maintenant
sélectionnée (Fig 5).

Fig 5 : Calcul des paramètres de l'essai au pressiomètre Ménard

 Cliquer gauche 'P1-P2 auto | No', pour basculer en mode manuel pour
déterminer l'intervalle P1 et P2 (Fig 6).
P1 et P2 peuvent être déterminés manuellement, en fonction du degré d'expertise
de l'utilisateur, ou laissé en mode automatique.
Cliquer sur le bouton 'Next'.

Fig 6 : 'Définir l'intervalle P1 - P2'.

Calcul de Pl
La page de l'assistant '9/11 Compute Pl' est maintenant sélectionnée (Fig 7).
 Fig 7 : Calcul du paramètre Pl
Cliquer gauche sur 'Extrapolation | Double hyperbolic' (Fig 8).
Pl est alors déterminé en utilisant une régression double hyperbolique.
Le choix de la régression est confiée à l'expertise de l'utilisateur.
Cliquer sur le bouton 'Next'.
 Fig 8 : Modèle de régression double hyperbolique.
Calcul de Pf* et Pl*
La page de l'assistant '10/11 Compute Pf* and Pl*...' est maintenant
sélectionnée (Fig 9).
Le poids moyen des terres γ est calculé à partir de la colonne lithologique, si
elle est définie.
Cliquer sur le bouton 'Next'.

Fig 9 : Calcul de Pf* et Pl*.

 Confirmer les résultats
La dernière page de l'assistant, intitulée '11/11 Confirm results' est maintenant
sélectionnée (Fig 10).
A cette dernière étape, les résultats peuvent être modifiés, en fonction de
l'expertise de l'utilisateur.
Cliquer sur 'Finish'.

Fig 10 : Etape de vérification des résultats.

C'est fini!