Reconnaissance géotechnique in-situ

Reconnaissance géotechnique in-situ Réalisé par : CHAER Sara HARRAK Ibrahim

Encadré par: Mr. SALAHANE

Plan Ø Introduction Ø Définition de la géotechnique Ø Les essais géotechniques in-situ: •  Les types des essais •  Les appareils de mesure •  L’intérêt des essais Ø Conclusion

Introduction •  les essais géotechniques in situ ont pour but la reconnaissance des sols destinés à recevoir des projets de construction. Ils permettent d'obtenir des informations sur l'état du sol en place, de préciser l'organisation des différentes couches et de relever les paramètres mécaniques à leur attribuer afin de passer au calcul des ouvrages.

La géotechnique? •  La géotechnique est l'étude des sols en relation directe avec la construction d'ouvrages. •  Elle traite l’interaction sol-structure et fait appel à des bases de géologie, de mécanique des sols, de mécanique des roches et de structures.

l’étude géotechnique d’un sol fournit les données nécessaires au dimensionnement des fondations d’un ouvrage de génie civil. Elle passe par les phases suivantes: v Reconnaissance du terrain v Prospection géophysique v Prélèvement des échantillons v Essais in situ v Essais en laboratoire

Essais in situ •  Un essai in situ consiste à introduire un instrument en un point précis d'un forage pour y mesurer les caractéristiques d'un sol ou d'une roche.

Les types des essais in situ:

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Essais pressiométriques Essais pénétrométriques Essais scissométriques Essais à la plaque Essais d'eau

Essais pressiométriques

•  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.

•  Les essais pressiométriques sont réalisés à l’aide d’un pressiomètre : un appareil destiné à la mesure des propriétés géotechniques des sols et des roches.

Pressiomètre MENARD •  L'essai consiste à: - appliquer progressivement par palier, selon une procédure déterminée, une pression uniforme sur la paroi du forage. - mesurer l'expansion de la sonde en fonction de la pression appliquée.

•  Il permet d'obtenir une caractéristique de rupture qui est la pression limite pl et une caractéristique de déformabilité qui est le module pressiométrique EM. EM/pl permet de déterminer le degré de surconsolidation du sol. •  •  •  •  • 

EM/pl < 5argiles remaniées ou triturées ; 515argiles fortement surconsolidées

La courbe pressiométrique comprend 3 parties : •  - la partie I correspond à la mise en contact de la paroi de la sonde avec le sol, •  - la partie II, approximativement linéaire, traduit un comportement pseudoélastique du sol, •  - la partie III peut être associée à une phase de grands déplacements de la paroi du forage.

Essais pénétrométriques

•  Il consiste à introduire une pointe dans le sol par battage d’un train de tiges

Pénétromètre dynamique •  Cet essai sert à mesurer la résistance des couches traversées par la pointe. •  il permet de donner une idée précise sur la résistance des sols.

Dispositif de mesure - enfoncement de la pointe à chaque coup -  profondeur atteinte par la pointe

Dispositif de Dispositif de battage (mouton ou mesure de l’énergie fournie marteau) à chaque impact Tige portepointe

Guidage des tiges

Point fixe

Pointe perdue

•  Le principe consiste à déterminer le nombre de coups nécessaires pour enfoncer dans le sol une pointe à une profondeur de pas constant.

Le pénétromètre statique: • 

cet appareil nous renseigne sur la succession des couches, leur nature, leur homogénéité.

•  L’essai consiste à: enfoncer verticalement dans le sol sans choc ni vibration ni rotation, à vitesse constante une pointe munie d’un cône. mesurer la résistance à la pénétration de ce cône.

•  L’essai pénétrométrique peut être à la fois statique et dynamique en fonction de la résistance des couches.

Essai scissométrique: •  L’essai scissométrique réalisé au sein du sol en place consiste à introduire dans le sol un moulinet et à lui transmettre un mouvement de rotation selon un programme imposé. Ceci permet d’établir la relation entre la rotation du moulinet et la résistance au cisaillement opposée par le sol. •  cet essai vise l’étude de la stabilité des ouvrages sur sols mous ainsi que l’orientation du choix des fondations.

Le scissomètre: •  C’est l’appareillage nécessaire à la réalisation de l’essai. •  Il comporte trois parties: •  Un moulinet •  Un système d’entrainement. •  Un dispositif de mesure.

•  L’essai se déroule en trois étapes: 1.  Foncer le moulinet jusqu’au niveau prévu. 2.  Entrainer en rotation les pales du moulinet. 3.  Mesurer le moment du torsion en fonction de l’angle de rotation imposé.

•  La courbe scissométrique: •  C’est la représentation graphique du moment de torsion en fonction de l’angle de rotation. •  Elle comprend deux parties.

Une première partie : c’est la phase pseudoélastique. Elle est suivie d’une déformation avec rupture. Une deuxième partie : correspond au cisaillement résiduel. Finalement on aura deux caractéristique du sol: 1.  La résistance au cisaillement maximal. 2.  La résistance au cisaillement après grande déformation.

Essai à la plaque •  Il consiste à déterminer l’enfoncement d'une plaque d’acier rigide chargée en son centre. •  L’essai a comme but: o  Mesurer la déformabilité des plateformes de terrassement. o  Contrôler les fonds de fouille de fondations.

•  L ’ e s s a i s ’ e f f e c t u e g r â c e à u n e plaque, un vérin hydraulique, une règle et un comparateur. •  La plaque ainsi que le vérin sont disposés sous un camion chargé à 15 tonnes sur l’essieu arrière. Le système règle comparateur indique l’enfoncement de la plaque par rapport au sol.

•  Deux déformations W1 et W2 sont enregistrées et nous permettent de calculer les modules EV1 et EV2 (EV1=1125/W1 et EV2=900/W2). •  Le module EV2 donne la portance du sol et le rapport k=EV2/EV1 renseigne sur le taux de compactage. •  En général, une bonne plate forme possède des portances aux alentours de 1000 bars et un terrain bien compacté a un rapport de compactage inférieur à 2.

Essai de l’eau: •  Les essais d’eau ont pour but la détermination de certaines caractéristique des couches géologique telle que la porosité et la perméabilité. •  On compte plusieurs types d’essai suivant la processus expérimental, le type du sol et la précision visée.

Essai LEFRANC: •  Il consiste à injecter de l’eau dans les couches concernées et à mesurer le volume d'eau absorbé sous une charge hydraulique donnée. Ainsi on pourra relever la perméabilité du sol. •  cet essai est très simple à mettre en œuvre et les résultats qui en découlent sont très significatifs.

Essai LUGEON •  Il consiste aussi à injecter de l’eau mais cette fois dans un forage, pendant un temps constant mais sous des différents paliers de pression. •  L’essai est destiné principalement à déterminer la perméabilité d’une formation géologique rocheuse et évaluer les possibilités de circulation de l’eau.

Essai Dupuit: •  Essai de pompage destiné à étudier le rabattement des nappes et à évaluer la perméabilité d’un terrain S e u l m o y e n d e déterminer les paramètres quantitatifs de l’aquifère.

CONCLUSION •  La reconnaissance des sols permet de détecter les problèmes qui peuvent se poser lors de l'étude d'un projet de construction. La détermination des propriétés d'un terrain s’avère indispensable pour le bon déroulement des travaux de génie civil.

Merci pour votre attention