Dans le domaine du génie civil, une étude de sol rigoureuse est en effet essentielle pour assurer la stabilité et la durabilité des constructions. En particulier, les sondages géotechniques sont incontournables pour évaluer les propriétés des sols et des roches directement sur le terrain. À ce titre, NOVINNTEC, spécialiste en géotechnique, utilise ces méthodes pour fournir des données précises et fiables, garantissant ainsi le succès de vos projets de construction. Dans cette optique, cet article explore en détail les différents types de sondages géotechniques, leurs avantages, leurs applications, et les normes en vigueur.
L’Essentiel des Sondages Géotechniques
Les sondages géotechniques offrent des mesures directes des propriétés du sol dans son état naturel, évitant ainsi les altérations dues au transport et à la conservation des échantillons. En outre, ils présentent plusieurs bénéfices :
- Exactitude des Résultats : Reflètent les conditions réelles du sol, cruciales pour des conceptions de fondations solides.
- Gain de Temps : Résultats obtenus rapidement, essentiels pour ajuster les projets en cours.
- Informations Complémentaires : Données souvent inaccessibles en laboratoire, comme la pression interstitielle et le tassement.
Essais pénétrométrique dynamique
Le SPT ou l’essai pénétrométrique dynamique est une méthode couramment utilisée pour déterminer, d’une part, la compacité des sols granulaires et, d’autre part, la consistance des sols argileux. En outre, elle s’appuie sur des protocoles précis définis par les normes NF EN ISO 22476-3 et ASTM D1586, ce qui garantit la fiabilité et la reproductibilité des résultats.
- Équipement : Marteau automatique ou manuel pour enfoncer un échantillonneur.
- Procédure : Comptage des coups nécessaires pour enfoncer l’échantillonneur de 30 cm.
- Nombre de Coups (N-values): Indicateur de la résistance du sol, essentiel pour la conception des fondations et des talus.
Essais penetrometrique statique
L’essai CPT ou pénétromètre statique fournit des informations détaillées sur la stratigraphie du sol, la densité relative des sols non cohérents et la résistance au cisaillement des sols cohérents, conformément à la norme NF EN ISO 22476-1.
- Sonde Conique : Poussée dans le sol à vitesse constante.
- Mesures : Résistance de pointe, friction latérale et parfois pression interstitielle.
- Profil Continu : Fournit un profil stratigraphique continu du sol.
- Efficacité : Résultats disponibles immédiatement sur le terrain, faible perturbation du sol.
- Dimensionnement des Fondations : Détermination des caractéristiques du sol pour les fondations.
- Contrôle Qualité : Surveillance de la densité du sol compacté.
Essais Pressiométriques
Les essais pressiométriques, comme le Pressiomètre Ménard, mesurent la déformabilité et la résistance au cisaillement des sols, selon la norme NF P94-110.
- Insertion d’une Sonde : Dans un forage réalisé au préalable.
- Expansion sous Pression : Mesure de la déformation du sol en réponse à la pression appliquée.
- Courbe de Déformation : Relation pression-volume pour déterminer les modules pressiométriques et les contraintes limites.
- Fondations : Évaluation de la capacité portante des sols sous les fondations.
- Ouvrages de Soutènement : Évaluation des pressions latérales du sol.
Fouille de reconnaissance des fondations
La fouille de reconnaissance consiste à effectuer des sondages à l’aide d’une pelle manuelle ou mécanique, dans le but de vérifier la géométrie et la nature des fondations existantes. En effet, cette opération est réalisée dans divers contextes, tels que la construction à proximité d’un ouvrage existant ou dans le cadre d’un diagnostic G5, notamment en cas de fissuration d’un ouvrage existant.
Essais de Dilatométrie (DMT)
L’essai au dilatomètre plat (DMT) mesure la réponse du sol à une pression latérale, conformément à la norme NF EN ISO 22476-11.
- Lame Plate : Insérée dans le sol.
- Pression Latérale : Mesurée pour déterminer la rigidité et la capacité portante du sol.
- Rigidité du Sol : Évaluée à partir de la pression nécessaire pour déformer le sol.
- Contraintes Horizontales : Évaluation de la stabilité des talus et des excavations.
- Rapide et Reproductible : Résultats fiables et constants.
- Applications : Conception de fondations et évaluation des contraintes latérales.
Essais de Cisaillement Direct
Ces essais mesurent directement la résistance au cisaillement du sol sur le terrain, offrant une évaluation précise de la stabilité des pentes et des talus, selon la norme NF P94-071.
- Application d’une Charge : Sur une surface de sol prédéterminée.
- Mesure de la Résistance au Cisaillement : Directement sur le terrain.
- Stabilité des Talus : Évaluation des risques de glissement.
- Fondations Superficielles : Conception et dimensionnement.
Essais Cross-Hole et Down-Hole
Ces essais mesurent les vitesses de propagation des ondes sismiques à différentes profondeurs, en accord avec la norme NF EN ISO 22476-8.
Cross-Hole :
- Méthode : Mesure entre deux forages adjacents.
- Données : Vitesses des ondes P et S, rigidité dynamique des sols.
Down-Hole :
- Méthode : Envoi d’ondes sismiques depuis la surface et enregistrement à différentes profondeurs.
- Applications : Évaluation des propriétés mécaniques avec la profondeur.
Géophysique Appliquée au Génie Civil
L’utilisation de méthodes géophysiques, telles que la résistivité électrique et l’imagerie par tomographie électrique, permet d’évaluer les propriétés du sol de manière non destructive.
- Résistivité Électrique : Mesure la résistivité du sol pour détecter les anomalies géologiques.
- Tomographie Électrique : Imagerie détaillée des structures souterraines.
- Identification des Zones de Faiblesse : Localisation des cavités et des hétérogénéités du sol.
- Évaluation des Propriétés : Détermination de la compacité et de l’humidité des sols.
Surveillance et Maintenance des Ouvrages
Les sondages géotechniques sont également utilisés pour la surveillance continue des ouvrages existants.
Instrumentation :
- Tassomètres : Suivi des tassements verticaux.
- Inclinomètres : Surveillance des déplacements horizontaux.
- Piézomètres : Mesure de la pression interstitielle et du niveau des nappes phréatiques.
Objectifs :
- Identification des Signes Précoces de Tassement : Permet de planifier des interventions de maintenance.
- Prévention des Défaillances : Surveillance proactive des infrastructures pour éviter les effondrements.
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