LES ESSAIS IN SITU

Introduction
I- les méthodes géophysiques.
•La prospection sismique
•Prospection électriques.
•Quelques techniques spéciales

III- les méthodes hydrogéologiques.

•La piézometrie.
•Essai Lefranc
•Essai Lugeon
 introduction

Les méthodes de mesure in situ sont basées sur la

mesure d’une propriété physique (mécanique,
électrique, hydraulique) d’un terrain, observable ou
non. Ces mesures sont utiles pour les calculs
géotechniques.
Les essais in situ présentent un certain nombre
d’avantages:
 coût moins élevé.
 remaniement du terrain généralement moindre.
calcul précis des fondations.
 I- Les méthodes géophysiques

-connaissent un succès croissant depuis une vingtaine

d’années.
-ils sont nécessaires pour les projets importants.
-la facilité de mise en œuvre.
Les méthodes géophysiques permettent de dégager un
certain nombre d’anomalies et d’orienter correctement
la poursuite des investigations
 a- La prospection sismique

•Les ondes P (ou primaires).

•Les ondes S (ou secondaires).

Pour un milieu continu et isotrope la théorie de

l’élasticité donne des formules reliant les vitesses de
propagation aux caractéristiques élastiques:

E . (1 – ν) E . 1
Vp= Vs=
ρ (1 - 2 ν) (1 + n) ρ 2 (1 + n)
I- La mesure des vitesses et ses applications:
a) La méthode de mesure:
-une source ou émetteur qui fonctionne par percussion ou
explosion.
-un récepteur ou géophone qui enregistre le mouvement
du sol.
-un compteur de temps.
b) Appareillage:
selon le mode de lecture du temps de parcours, on
distingue:
- Les appareils comportant un affichage direct du temps
de parcours .
- Les appareils permettant la visualisation du train
d’ondes sur l’écran d’un oscilloscope à mémoire ou sur
une plaque photographique.
c) Quelques valeurs:

Matériau Vitesse Vp(m/s)

Argiles et limons 400-1500

Sables et graviers 300-1200
Roches altérées 800-2500
Roches massives 2000-6000
d) Application:
 détermination de l’indice de qualité sonique d’une
roche:
• La constitution minéralogique d’une roche.
• Les propriétés élastiques des minéraux qui la
constituent
La valeur théorique de Vp.

L’indice de qualité sonique de la roche s’exprime par:

IQ (%) = 100 . Vp mesurée

Vp calculée
Idée sur compacité, état de fracturation…(utilisation du
matériau, méthode d’exploitation)
 Détermination des limites de rippabilité :
Dans les travaux de terrassement, le coût de réalisation
diffère selon le procèdes employé. On en distingue
usuellement trois :
- le terrassement direct à la lame.
- le terrassement après désorganisation du rocher à
l’aide du défonceur (ripper).
- le terrassement après abattage à l’explosif.
Pour un rocher donné dans son gisement naturel, on définit
un domaine défonçable (rippable) compris entre deux
limites extrêmes de rippabilité, ces limites peuvent être
déterminées correctement d’après les vitesses sismiques
II- La sismique réfraction

La théorie du bicouche ::

E R

h1
V1
i1 ic ic

I o J
i2 V2
V2>V1
 -Lois de la réfraction :

Sin i1 = V1
Sin i2 V2

Pour une réflexion totale :

Sin ic = V1
V2
Calcul des temps de parcours :
Pour aller de E à R l’ébranlement peut emprunter divers
trajets :
- le chemin direct E R.

- le chemin réfléchit sur l’interface E O R.

- le chemin réfracté le long de l’interface E I J R.

Des trois chemins précédents, le plus rapide n’est pas
toujours le premier. En effet, dès que la distance E R est
assez grande, l’onde qui chemine selon E I J R peut
rattraper sur I J (grâce à V2> V1 )le temps perdu sur EI
et JR par rapport a l’onde directe.
Si E R croit, il arrivera un moment ou l’onde réfractée
précédera l’onde directe
Les temps correspondant à ces chemins :

Δt direct = ER = X
V1 V1

Δt réfracté = 2EI + IJ = 2h1 + X- 2h1 . Tg ic

V1 V2 V1. Cos ic V2

Apres simplification :
Δt réfracté = X + 2h1 cos ic
V2 V1
Détermination de l’épaisseur du premier terrain :

Au point de brisure de la dromochronique il y a une égalité

entre les temps selon ER et EIJR ceci implique :
Xc = Xc + 2h1 . Cos ic
V1 V2 V1

cos ic = 1-sin² ic = 1 - v1²

v2²

En combinant les égalités précédentes :

h1 = Xc . V2 - V1
2 V2 + V1
Cas du bicouche à interface inclinée
Δt Δt’
E R 1/Va 1/Vr

I a J
C o’
A B
Cas du bicouche à interface inclinée:

a) Schéma de propagation.
b) Dromochroniques aller et retour
La vitesse relevée en surface pour l’onde effectuant le
trajet EIJR n’est plus la vitesse de propagation dans la
couche profonde mais une vitesse apparente qui dépend de
l’inclinaison a du plan de réfraction.

on montre facilement que les vitesses (en descendant) et

(en remontant) valent respectivement :
Vd = V1 Vr = V1
sin(ic+a) sin(ic-a)

En pratique, il sera prudent d’effectuer

systématiquement des profils en retour dès que
l’on suspectera que l’horizon recherché peut ne pas
être horizontal.
Cas de n 3 couches parallèles:
Δt
E R
i13
h1 i14 i12 V1 t3

h2 V2 t2
i24 i23
h3 V3 t1
i34
0 X
V4
Les valeurs de ces angles se calculent aisément, car leur
sinus sont tels que :

sin i1,2 = V1 Sin i2,3 = V2 Sin i3,4 = V3

V2 V3 V4

Connaissant les valeurs des vitesses et les demi-

retards d’après la dromochronique, On peut calculer
l’une après l’autre les différentes épaisseurs à l’aide
des formules précédentes.
En pratique, cette méthode pourra être utilisée jusqu’à
4 ou 5 terrains
Choix des profils et de la méthode de mesure :
la première opération à effectuer sur le terrain est le choix
du profil selon lequel les mesures seront faites.

On évitera la proximité des sources de parasites usuelles:

-les voies de communication .
-les canalisations enterrées.
-les pylônes.
-les arbres en cas de vent.
 b- La prospection électrique
Cette technique de prospection repose sur un principe
physique simple: le sol, en fonction de sa composition,
conduit de manière différente l'électricité.
Ce type de prospection géophysique consiste donc à
mesurer la résistivité électrique apparente d'un volume de
sol, c'est à dire, sa capacité à résister au passage d'un
courant électrique. En pratique, elle consiste à injecter
dans le sol un courant de faible intensité.
Ainsi, en injectant ce courant, le sol génère en retour
différents potentiels selon ses variations de nature.
Toutes les roches conduisent plus ou moins l’électricité.
Leur résistance à un courant électrique s’appelle la “résistivité”.
Cette résistance est mesurée à l’aide d’électrodes plantées dans le
sol.
Les études de résistivité sont généralement utilisées
pour la recherche d’eau dans le sous-sol.

L’eau douce est résistive

L’eau salée est conductive.
 Le matériel utilisé est, lui aussi, simple.

Il comprend:

une batterie (pour l'alimentation de tout le système)

un émetteur (pour contrôler les paramètres de l'injection de
courant)
un récepteur ou résistivimètre (pour enregistrer les
données)

un système de 4 électrodes (deux pour émission de

l'intensité et deux pour réception du potentiel )
L'ensemble est complété par un réseau important de
câbles électriques reliant les éléments .
Pour un sous-sol homogène et isotrope, il est possible de
trouver la résistivité du milieu en injectant du courant et
en mesurant le ainsi créé.
la résistivité se calcule par la relation :

=
=

où K est un facteur géométrique du dispositif

d'électrode, et où les unités sont :
I en mA,
en mV
en Ω m
Distances en m.
Les calculs de la résistivité du sol se sont basés sur
l'hypothèse d'un sous-sol homogène et isotrope. Or, il
n'en est rien en réalité. Le but de la prospection
électrique est justement de permettre au géophysicien
de se faire une image de la structure et des
hétérogénéités du sol. L'exploration par méthode à
courant continu se fait de deux façons:
• Sondage électrique: exploration verticale;
• Traîné électrique: exploration horizontale.
L'examen de sous-sols hétérogènes amène à définir la
notion de résistivité apparente ( ). Si dans un sous-
sol hétérogène quelconque on injecte un courant I à l'aide
d'un dipôle AB et qu'on mesure une différence de potentiel
D v à l'aide d'un dipôle MN, chacune de ces quatre
électrodes étant placée n'importe où, alors la résistivité
apparente est donnée par :

=
Domaines d’application et limites d’emploi de la prospection
Électrique :

recherches hydrogéologiques.
Glissement de terrain.
Recherche de matériaux.
Reconnaissance des sites de construction
La prospection électrique (et sismique )pourra être le
plus utile:
Par sa facilité de mise en œuvre,
par sa rapidité à fournir des résultats.
 C- Quelques techniques spéciales :

Les diagraphies:

c’est un enregistrement en continu d’une Propriété

physique déterminée, le long des parois d’un forage, à
l’aide d’une sonde appropriée.
Nous indiquerons brièvement les grandes lignes des
techniques les plus utilisées en génie civil :
 a)Le carottage sonique:

consiste a mesuré la vitesse de propagation entre un

géophone situé a la surface et un point quelconque
d’un sondage où l’on provoquerait un ébranlement.

b)Le carottage électrique.

Il consiste à mesurer la valeur de la résistivité le long du
sondage
c)Le carottage radioactif:
c’est la mesure de la radioactivité naturelle des
couches traversées par le sondage.

d)Le carottage thermique:

l’enregistrement de la température dans un forage peut
avoir un intérêt pou détecter la présence de venues
d’eau
 La prospection microgravimétrique:
a)principe:
la gravimétrie est la mesure de l’accélération de la
pesanteur qui n’est pas constante en tous les points de la
surface du globe (isostasie). Pour chaque point de
mesure, il existe une valeur dite normale corrigée qui
dépend essentiellement de la latitude et de l’altitude,
L’écart entre cette valeur et la valeur mesurée reçoit le
nom d’anomalie de Bouguer.
b)Application à la détection des cavités:

l’anomalie de Bouguer est due à une répartition nom

homogène des masses à la verticale du point de mesure.
Celle-ci peut s’expliquer par un déficit de masse
correspondant à une cavité vide ou remplie de matériaux
de faible densité
 II- Les essais hydrauliques

En génie civil, l’eau, statique ou en mouvement, joue un

rôle primordial dans l’analyse du comportement des
milieux naturels.;
Les "essais d'eau" sont réalisés pour déterminer la
perméabilité des différentes couches géologiques
traversées par les forages
 1- La piézometrie
Le piézomètre est utilisé pour la détermination des
conditions hydrologiques dans les sols en place par
la mesure des pressions interstitielles.

A gauche, piézomètre "cavité"

A droite piézomètre "à foncer
 Calcul de la Perméabilité

Connaissant le volume injecté, le diamètre du forage et

la charge hydraulique appliquée, on peut aisément
calculer le coefficient de perméabilité qui est donné
par l'équation du débit:
Q = m.K.H.D
d'où K= Q/(m.H.D)
avec K : coefficient de perméabilité de la formation en
m/s
Q: débit injecté en l mn
D : diamètre du forage (de la chambre) en mètre
L : hauteur de la chambre en mètre
H : charge hydraulique en mètres d'eau
m : coefficient de forme de la chambre .
 Essai LEFRANC

Principe

Cet essai est le plus simple à mettre en œuvre, tant pour

le matériel que pour l'interprétation des données de
l'essai. L'essai Lefranc consiste à injecter de l'eau dans
des couches perméables et à mesurer le volume d'eau
absorbé sous une charge hydraulique donnée.
Essai LUGEON

Principe

L'essai Lugeon, est essentiellement destiné à évaluer les

possibilités de circulation de l'eau dans une roche (il ne
s'applique pas aux sols meubles de faible cohésion). Il
consiste à injecter de l'eau dans un forage sous
différents paliers de pression, pendant un temps
constant afin de déduire la perméabilité de la formation
géologique
Calcul de la perméabilité

Les différents paramètres, volume d'eau injecté, pression

appliquée‚ différents pour chaque palier (seul le temps est
constant), doivent être convertis en "absorption unitaire"
qui s'exprime en unité Lugeon.

Par définition :
1 Lugeon = débit de 1 litre par minute injecté dans un
tronçon de forage de 1,00m sous une pression de 1 MPa
(10 bars), maintenue constante pendant 10 minutes.
Si le débit ramené à 1m de forage est de n litres/minute,
on dira que la perméabilité de la roche est de n Lugeons.
•Si c'est une droite, on peut alors appliquer l'équation :
K = (1/p ).Q.(ln R/r)/LH
•Si c'est une courbe, la formule sera :

K = (1/2p ).(Q/L).Ö 1/r.H)

K est exprimé en m/s avec :

Q : débit en m3/s
R : rayon d'action de l'essai, estimé à 200 mètres
r : rayon du forage (de la chambre) en mètre
L : hauteur de la chambre en mètre
H : charge hydraulique en mètres d'eau
Exécution de l'essai

Les essais se font généralement pendant la foration,

cela permet de n'utiliser qu'un obturateur que l'on
gonfle à la cote choisie, pour ménager une chambre de
mesure entre le fond (provisoire) du forage et
l'obturateur. La hauteur de la chambre est
généralement comprise entre 3 et 5 mètres. Il arrive
cependant que l'on soit amené à faire un essai le
forage terminé, il faut alors utiliser un double
obturateur pour ménager une chambre aux cotes
choisies. La mise en œuvre de l'essai, dans ce cas, est
bien entendu bien plus lourde et onéreuse.
Quelle que soit la méthode utilisée, l'essai classique se
fait en 5 temps :

• injection sous 2 Bars pendant 10 minutes, mesure du volume

injecté;
• injection sous 5 Bars pendant 10 minutes, mesure du volume
injecté;
• injection sous 10 Bars pendant 10 minutes, mesure du volume
injecté;
• injection sous 5 Bars pendant 10 minutes, mesure du volume
injecté;
• injection sous 2 Bars pendant 10 minutes, mesure du volume
injecté;
Il est évident que la gamme des pressions utilisées
dépend de la fissuration, toutefois, on dépasse rarement
10 Bars afin de ne pas créer de fissures artificielles ou
des soulèvements de couches; c'est ce qu'on vérifie en
faisant des injections avec des pressions décroissantes
(cela permet également de s'assurer si les fissures sont
délavées ou non).
 Les essais mécaniques

•les essais pénétrométriques

•L’essai pressiométrique

•les essais à la plaque

•essais de chargement au vérin

•essais de cisaillement « in situ »

•le scissomètre

conclusion
 Essais Pénétrométriques
Il Le pénétromètre est un appareil utilisé en
géotechnique. Les pénétromètres permettent de
calculer la résistance en pointe et la contrainte
maximale admissible, en vue d’apprécier:
– la portance du sol ;
– l' homogénéité du sol ;
– la densité du sol.
• Il existe deux sortes de pénétromètres :
• I . Pénétromètre Dynamique (et Standard
Pénétration Test).
• II. Pénétromètre Statique
 PENETROMETRE DYNAMIQUE

– Un pénétromètre dynamique est constitué d'une tige

munie d'une enclume. Un "mouton", c'est-à-dire une
masse, tombe sur l'enclume, ce qui permet d'enfoncer la
tige dans le sol. En comptant le nombre de coups de
mouton pour que la tige s'enfonce dans le sol de vingt
centimètres, on peut en déduire la résistance du sol.
Ainsi, on peut calculer la contrainte maximale
admissible et la résistance en pointe. ‘ L’avantage
du pénétromètre est qu'il permet de mesurer, presque
en continu, la résistance du sol. L'inconvénient est qu'il
ne permet pas une reconnaissance visuelle du sol.
 I
PENETROMETRE DYNAMIQUE

• Description et principe de la méthode

L’énergie variable du pénétromètre dynamique est fournie par le choc d’un mouton
ou d’un marteau sur une tête de battage solidaire d’un train de tiges équipé
d’une pointe de pénétration.
L’appareil mesure à chaque coup, d’une part l’énergie fournie au système dans la
direction de l’enfoncement, et d’autre part l’enfoncement du train de tiges.
• La résistance à la pénétration dynamique Rd se calcule à partir de la «formule
des Hollandais».

L’application de la formule de battage suppose :

— que le sol a un comportement plastique parfait durant la pénétration ;
— que le frottement latéral sur le train de tiges est négligeable ;
— que la totalité de l'énergie fournie est transmise à la pointe par le dispositif de
battage
Enfin, la pression interstitielle dans le sol doit pouvoir être négligée et l’appareil ne
doit donc pas être utilisé dans les sols saturés sensibles à l’eau.
 Pénétromètre dynamique

• a) Principe de l’essai
• Le principe de l’essai consiste à foncer une pointe dans le matériau, par battage d'un
train de tiges.
• En tête du train de tiges, l’énergie de battage est fournie par le choc d’un mouton ou
d'un marteau.
• Cette énergie est transmise pour partie à la pointe qui, à chaque coup, va pénétrer le
sol sur une certaine profondeur, variable selon la résistance du sol à la pénétration
dynamique
 Pénétromètre dynamique

b) Cas d’application: vérification de la qualité du compactage

• La méthode consiste à exploiter le pénétrogramme pour les trois fonctions suivantes
:
• 4.1 Fonction A
Dans la fonction A, les contrastes de la variation de la résistance à la pénétration
dynamique à la transition des couches sont utilisées pour apprécier les épaisseurs
compactées.
• 4.2 Fonction B
Dans cette fonction, l'identification des matériaux effectivement mis
en œuvre selon la norme (NF P 11-300) est nécessaire ainsi que la
connaissance de leur état hydrique au moment de l’essai.
Dans la fonction B, le pénétrogramme est comparé, pour les valeurs
requises de densité sèche, aux valeurs qL et qR extraites du
catalogue d’étalonnage spécifique à l’appareil :
 Pénétromètre dynamique

• 4.3 Fonction C

Dans la fonction C, les pénétrogrammes de la partie contrôlée sont

comparés à la population des pénétrogrammes obtenue avec le
même appareil sur une planche de référence spécifique au chantier.

Les conditions de réemploi des matériaux doivent être identiques à

celles préconisées pour la partie contrôlée. La fonction C est
utilisable dans tous les cas, en particulier si le catalogue de cas ou
de relations (fonction B) ne contient pas la classe du matériau
contrôlé, ou bien ne traduit pas le caractère singulier d’un matériau.
Wopn est la teneur en eau à l’optimum Proctor normal (exprimée en pourcentage)
Z est la profondeur (exprimée en mètres)
Zc est la profondeur critique (exprimée en mètres)
r est la valeur de la masse volumique sèche du matériau (exprimée en tonnes par mètre
cube)
rmin est la valeur minimale de la masse volumique sèche du matériau (exprimée en
tonnes par mètre cube)
rmoy est la valeur moyenne de la masse volumique sèche du matériau (exprimée en
tonnes par mètre cube)
rOPN est la valeur de la masse volumique sèche à l’optimum Proctor normal (exprimée
en tonnes par mètre
cube)
rREF est la valeur de la masse volumique sèche de référence (exprimée en tonnes par
mètre cube)

L'appareil LPC a été conçu pour effectuer des investigations suivant la norme NF P 94-
114. Dans sa version standard, il est architecturé sous forme d'une remorque routière
très mobile. Il est implantable sur un véhicule châssis-cabine ou sur un châssis
5 Appareillage et dispositifs de mesure
5.1 Schéma de principe de l'appareil
1 Dispositif de battage (mouton ou marteau)
2 Dispositif de mesure de l’énergie fournie à chaque impact
3 Dispositif de mesure :
— enfoncement de la pointe à chaque coup
— profondeur atteinte par la pointe
4 Guidage des tiges
5 Tige porte-pointe
6 Point fixe
ou
7 Pointe perdue
L'appareil LPC a été conçu pour effectuer des investigations suivant la norme NF P 94-
114. Dans sa version standard, il est architecturé sous forme d'une remorque routière
très mobile. Il est implantable sur un véhicule châssis-cabine ou sur un châssis
chenillé.

Masse normalisée du mouton : 64 kg

Autres masses possibles : 35,5 ; 96 ; 128 kg
Hauteur de chute : 0,75 m
Cadence de la frappe : 20 à 30 coups/minute
Section de la pointe : 30 cm2
Longueur d'une tige : 1 m
Masse d’une tige de forage : 4 kg
Tête d’injection pour banc de forage
Dimensions : L = 4,50 m ; l = 1,50 m
COMPACITE DU SABLE N

Très peu compact < 4

Peu compact 4 à 10

Moyennement compact 10 à 30

Compact 30 à 50

Très compact > 50

Nombre de coups pour des enfoncements (tranches de 20

cm) dans des sables de compacités différentes
 II Pénétromètre statique
• La vitesse de pénétration reste constante = à 2 cm/s et conforme à
la norme grâce à un asservissement électronique.
La pénétration peut être réalisée en dynamique pour traverser les
horizons de plus grande résistance.
La grande modernité de ces outils dotés d’une transmission par
GPRS, permet de suivre les essais en temps réel, depuis le bureau.
Ceci autorise une grande réactivité des ingénieurs pour adapter le
programme des investigations aux conditions de sol rencontrées.
 Pénétromètre statique

APPAREILLAGE :
Vérin de fonçage, (course d’au moins 1 m)
Train de tiges,
Pointe munie d’un cône fixe,
Manchon de frottement, et capteur de U.
Dispositifs de mesure de l’effort
Pénétromètre statique

Le pénétromètre statique est équipé

d'une pointe d'une section de 10
cm2.
Il comporte 3 éléments télescopés
permettant de mesurer l'un après
l'autre :
l'effort sur la pointe,
le frottement sur le manchon (2°
partie),
l'effort total sur l'ensemble du train
de tiges.
Pénétromètre statique

Les efforts sont

transmis à un capteur
extérieur par
l'intermédiaire d'un jeu
de tigettes coaxial au
train de tiges.
L'effort en pointe est lu
sur un affichage digital
et simultanément
enregistré.
• But de l’essai :
concerne t o u s l e s s o l s f i n s e t l e s s o l s grenus d o n t l a dimension
moyenne des éléments ne dépasse pas 20 mm. A partir de la mesure de la
résistance à la pénétration du cône, le frottement latéral ou la pression interstitielle en
fonction de la profondeur, on apprécie entre autres :
– La nature ainsi que certaines caractéristiques physiques et mécaniques des sols.
– La position du substratum,
– La stratigraphie et l’homogénéité des formations et l’existence d’anomalies au
niveau du site.
– La possibilité de battage des pieux et d’estimer leur force portante, et orienter le
choix du type de fondation et éventuellement de formuler un
prédimensionnement.
Définitions :
 Effort total d’enfoncement : Qt (kN)
Force totale nécessaire pour enfoncer un train de tige muni à sa base d’un cône
 Effort total sur le cône Qc et résistance à la pénétration qc (MPa)
La résistnce à la pénétration qc du cône est obtenue en divisant l’effort total Qc par la surface de la
plus grande section droite Ac du cône :
qc = Qc : Ac
 Effort total de frottement latéral Qst
Il est obtenu par différence entre l’effort total d’enfoncement Qt et l’effort total sur le cône Qc
(Qst, Qt, et Qc sont exprimé en kN)
 Effort de frottement latéral local Qs et frottement latéral local fs
Le frottement latéral unitaire local, est obtenu en divisant la force Qs nécessaire à l’enfoncement d’un
manchon de frottement par sa surface latérale As.
Fs=Qs : As (en Kpa ou Mpa)
 Pourcentage de frottement Rf :
C’est le rapport du frottement latéral unitaire local fs à la résistance à la penetration du cône qc
mesurés à la même profondeur :
Rf= (fs :qc)x100
 Indice de frottement If
C’est le rapport à la résistance à la pénétration du cône qc au frottement latéral unitaire local
fs, mesurés à la même profondeur.
 III PRESSIOMETRE

Hypothèses

· l’appareil exerce un champ de contraintes radiales uniformes sur une certaine

longueur de la sonde. Cette hypothèse a conduit à la conception des sondes
tricellulaires

· le milieu comporte une phase pseudo-élastique et une phase plastique

· dans le cas ou la mesure de la déformation est faite de façon volumétrique, on

considère que le milieu est isotrope dans la zone de l’essai..
PRESSIOMETRE®

MISE EN OEUVRE
Le forage est réalisé de telle sorte que sa paroi demeure
pratiquement intacte, que son diamètre soit adapté à celui de la
sonde (44, 63 ou 74 mm) et que les sols environnants soient le
moins perturbés possible. La sonde est placée au niveau désiré et
les paliers de chargement effectués avec le CPV.

Dans les terrains graveleux ou boulants où l'équilibre des parois

n'est pas assuré, la sonde sera placée dans un tube fendu
déformable radialement introduit directement dans le terrain par
battage ou vibrofonçage. Des sondes spéciales renforcées
placées entre deux éléments de tube pourront également être
introduites directement dans le sol.
PRESSIOMETRE

Spécifications du CPV :
• Dimensions: 86x43x26
cm
• Masse : 24,5 kg (trépied
3,5 kg)
• En coffret alu avec
couvercle de protection sur
charnières
• Poignée de transport
• Trépied permettant la
verticalité sur tous
terrains (réglage par
niveau)
 PRESSIOMETRE

Specifications sonde
Boîtier étanche dim. 33x27x20 cm
• Masse : 4 kg
• Gamme de T° : –20 à + 70 °C
• Alimentation : de 10 à 35 V
• Avec écran tactile et imprimante
• Enregistreur de carte mémoire
• Mémoire interne (30 jours)
PRESSIOMETRE

Les deux cellules

de garde doivent
créer un champ
de contrainte
cylindrique sur la
hauteur de la
cellule de
mesure. Elles
sont
constamment à
la même
pression que la
cellule de
mesure.
 PRESSIOMETRE

Les pressions sont obtenues par injection de gaz dans les cellules de
garde et lues à des manomètres. Un tube gradué contenant de l’eau en
contact avec la sonde centrale permet la mesure des variations de
volume directement sur une règle graduée. Les pressions augmentent par
paliers successifs. A chaque palier, les lectures de volume sont effectuées
au bout de 15s, 30s, 1min, 2min. L’étude du fluage se fait par
comparaison des valeurs à 30s et 2min.
La courbe pressiométrique obtenue se décompose en trois parties. La
première caractérise la recompaction du sol sous l’effet de la pression. La
seconde est assimilée à une évolution linéaire du domaine pseudo-
élastique. La troisième corresnd au domaine pseudo-plastique.
L’essai est répété à différentes profondeurs
La courbe des volumes injectés en fonction de la pression appliquée,
comprend trois parties :
La première correspond à la mise en contact de la sonde contre la
paroi du sol.
La deuxième, approximativement linéaire, traduit le comportement
élastique du sol.
Le troisième tronçon reflète la phase des grands déplacements de la
paroi du forage (fluage) quand le terrain devient lâche.
PRESSIOMETRE
 PRESSIOMETRE
On déduit trois paramètres :
le module de pression (Ep) : définit le comportement pseudo-élastique du sol

la pression de fluage (Pf) : à partir de laquelle les tassements différés prennent une valeur
importante par rapport aux tassements instantanés.
la pression limite (Pl) : résistance du sol à la rupture.
D P et D V sont respectivement les variations de pression et de volume dans la phase pseudo-
élastique. K est le coefficient dépendant du type de sonde, du volume moyen Vm.
V0 : volume de la cellule au repos
Vm : volume de liquide introduit dans les cellules pour la pression moyenne appliquée.
L’appareillage est adapté à l’étude des problèmes de fondation sur pieux en terrain meuble ou
tendre. Il permet également de réunir les données nécessaires pour le calcul de la stabilité d’un
talus dans un matériau homogène.

Le passage de la pression limite du pressiomètre à la portance du sol (surpression admissible), relève

d’une analyse de contraintes principales dans le massif du sol. Dans les règles pressmiomètriques le
calcul est paramètré sous la forme :
qo = k (p1 – po) / F

où po : est la pression verticale des terres

pl : moyenne harmonique des pressions limites
k: coefficient donné par les règles en fonction de la nature des sols, du type de fondation, de leur
forme et de l’encastrement des fondations.
F: coefficient de sécurité prix à égal à 3
 PRESSIOMETRE
Nature du Sol E en bar Pf en bar
Vases et tourbes 2 à 15 0.2 à 1.5
Argiles molles 5 à 30 0.5 à 3
Argiles plastiques 30 à 80 3à8
Argiles raides 80 à 400 6 à 20
marnes 50 à 600 6 à 40
Sables vaseux 5 à 20 1à5
limons 20 à 100 2 à 15
Sables et graviers 80 à 400 12 à 50
Sables sédimentaires 75 à 400 10 à 50