Utilités de sondages d’échantillonnage dans le cadre d’études géotechniques
Réalisés ou non en complément d’autres essais (mesure de résistance mécanique, essais en laboratoire), ils permettent d’échantillonner les sols jusqu’à une profondeur voulue, permettant ainsi l’obtention d’une coupe lithologique sur toute la hauteur du sondage.
Ils permettent également de prélever des sols dans le cadre d’essais en laboratoire, soit sous la forme d’échantillons remaniés (sondage semi-destructif) ou intacts (sondage carotté).
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à SUPRIMER é Demenager si dessus
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Sondage d’échantillonnage à la tarière
Principe
Un sondage d’échantillonnage à la tarière consiste à équiper une machine de forage d’un train de tiges hélicoïdales assemblées les unes aux autres par passes successives lors du sondage. La forme hélicoïdale des tiges permet une remontée d’échantillons remaniés des terrains traversés.
Ce type de sondage peut également être réalisé à l’aide d’une tarière manuelle en cas de contrainte d’accès restreinte, nécessité de prélèvement à faible profondeur ou pour la réalisation d’essais spécifiques.
Exemples d’utilisation
- Foration préalable à la réalisation d’essais pressiométriques,
- Foration préalable à la réalisation d’essais de mesure de perméabilité (Lefranc/Nasberg notamment),
- Foration préalable à la pose d’équipements (piézomètres, inclinomètres, …),
- Prélèvements pour essais en laboratoire,
- Obtention d’un profil lithologique des terrains.
Sondage d’échantillonnage au carottier
Principe
Un sondage d’échantillonnage au carottier consiste à équiper une machine de forage d’une carottier équipé d’une couronne et relié à un train de tiges assemblées les unes aux autres par passes successives lors du sondage. Ce type de sondage peut être réalisé par poinçonnement, rotation ou roto-percussion. Des échantillons intacts des terrains traversés sont alors récupérés sous gaines PVC.
Ce type de sondage peut également être réalisé à l’aide d’un pénétromètre statique pour des prélèvements à faible profondeur et afin de limiter le coûts des investigations.
Exemples d’utilisation
- Foration préalable à la pose d’équipements (piézomètres, inclinomètres, …),
- Prélèvements pour essais en laboratoire nécessitant des échantillons intacts (essais triaxiaux, oedométriques, …),
- Obtention d’un profil lithologique des terrains.
Forage destructif avec enregistrement de paramètres
Principe
Le sondage destructif avec enregistrement de paramètres est le sondage le plus exécuté sur le terrain et est très facile à mettre en oeuvre. Ce sondage consiste à la déstructuration et la désagrégation du sol et du sous-sol au moyen d’une sondeuse commandée par commandes munie d’un outil de forage. Celui-ci remonte des débris de forages appelés « cuttings » à l’aide d’un fluide de forage (généralement de l’eau, de l’air ou de la boue) directement injecté dans le Trois grandes techniques de forage destructifs existent : par rotation, par roto percussion et par battage.
Différents paramètres sont enregistrés en continue lors de la foration :
- La pression sur l’outil (bars) : correspond à la force exercée par la machine sur le train de tige et sur l’outil de foration,
- La pression d’injection (bars) : correspond à la pression du fluide injecté dans le train de tiges,
- La vitesse d’avancement (m/h) : correspond à la vitesse d’avancement du train de tige durant la foration,
- Le couple de rotation (bars) : correspond à la puissance nécessaire au maintien en rotation du train de tiges.
Exemples d’utilisation
- Foration préalable à la réalisation d’essais pressiométriques,
- Foration préalable à la réalisation d’essais de mesure de perméabilité (Lefranc/Nasberg, Lugeon, …),
- Recherche de passages décomprimés, vides ou cavités souterraines,
- Foration préalable à la pose d’équipements (piézomètres, inclinomètres, …),
- Appréciation des profondeurs des couches lithologiques en complément d’autres sondages.
Essai pressiométrique
Principe
L’essai pressiométrique est l’essai dont les résultats sont les plus utilisés en France pour le dimensionnement des ouvrages géotechniques. Il présente de nombreux avantages : un coût modéré, une rapidité d’exécution et est praticable dans tous les types de sols et de roches. Il s’agit du seul essai in-situ donnant des informations sur l’aptitude à la rupture et à la déformabilité des sols testés.
La réalisation d’essais pressiométriques impose l’exécution au préalable d’un forage destructif ou à la tarière avec si nécessaire une tenue des parois de forage par le biais d’un tubage provisoire ou l’ajout de bentonite. L’essai est réalisé à l’aide d’une sonde cylindrique gonflable radialement (par injection d’azote et d’eau) de diamètre inférieur à celui du forage et descendue aux profondeurs souhaitées à l’aide d’un train de tige spécifique. Les variations du volume de la sonde sont mesurées lors d’application de pressions croissantes par paliers, donnant ainsi l’aptitude à la déformation des terrains testés.
VERBEKE ESSAIS DE SOL réalise ces essais suivant la dernière norme en vigueur :
Norme ISO 22476-4:2021 de septembre 2021 – Reconnaissance et essais géotechniques — Essais en place — Partie 4 : Essai pressiométrique dans un forage préalable selon la procédure Ménard.
Paramètres mesurés et utilisations
Différents paramètres sont déduits à l’issue de l’essai :
- Module pressiométrique : utilisé pour apprécier la déformation des terrains soumis des contrainte,
- Pression limite nette : utilisée pour calculer la capacité portante des terrains,
- Pression de fluage nette : utilisée pour déterminer la limite entre le comportement pseudo-élastique et plastique des terrains.
Dans le cadre d’études géotechniques, les essais pressiométriques peuvent être proposés et réalisés pour un grande majorité de types d’ouvrages. Ils sont généralement utilisés pour la justification d’ouvrages géotechniques (fondations, soutènements, dallages, …) au sens de l’EUROCODE 7.
En fonction du projet envisagé et des problématiques géotechniques à traiter, ces essais peuvent être couplés à d’autres essais (essais pénétrométriques, sondages carottés, essais en laboratoire, ...).
