L_essai Cyclique Au Pressiométre

BULLETIN DES LABORATOIRES DES PONTS ET CHAUSSES - 233 - JUILLET-AOT 2001 - RF. 4381 - PP. 37-65 37

Lessai cyclique au pressiomtre

Olivier COMBARIEUAdjoint au directeur

Laboratoire rgional des Ponts et Chausses de Rouen

Yves CANPACharg de mission Normalisation-Recherche

Laboratoire rgional des Ponts et Chausses de lEst Parisien Melun

RSUM

Larticle traite de la ralisation des essaispressiomtriques avec boucle de dchar-gement-rechargement et de la dtermina-tion dun module cyclique de dformation.On prsente les principaux rsultats desessais raliss par les LPC pour mettre aupoint le mode opratoire ainsi que pour tes-ter la rptitivit des mesures de modulescycliques avec le matriel dessai tradition-nel. Les influences du mode de forage et dela procdure de ralisation du cycle sur lesrsultats obtenus ont ainsi t testes. Larptitivit des mesures a t examinedans diffrentes formations (sable, argile,limon, craie) et on donne les dispersions etles rapports caractristiques obtenus dansces terrains. La justification des modulescycliques ainsi mesurs a enfin t tudieen confrontant les pressions limites pres-siomtriques obtenues sur un sol purementfrottant et diffrentes argiles, avec les pres-sions limites thoriques dexpansion decavit calcules en utilisant comme moduledYoung ce module cyclique. On retiendraen conclusion que la procdure dessai pr-conise avec le matriel dessais tradition-nel permet dobtenir des modules cycliquespressiomtriques fiables compltant lapanoplie des paramtres gotechniques etsusceptibles dtre directement utilisspour le calcul en dplacement de certainesstructures gotechniques.

DOMAINE :Gotechnique et risques natu-rels.

IntroductionLa ralisation dun essai pressiomtrique Mnard com-porte, suivant un processus opratoire normalis(AFNOR, 2000), un chargement progressif du sol, parpaliers, jusqu lobtention de la pression limite pressio-mtrique . Une dizaine dincrments de charge estgnralement requise cet effet.

La courbe pression-dformation volumique permet le cal-cul du module pressiomtrique Mnard, not EM, dter-min sur une partie quasi linaire de cette courbe danslintervalle dlimit par deux valeurs particulires depression (p1 et p2) correspondant sensiblement, pour lapremire, la pression horizontale des terres au repos p0et pour la seconde, la pression de fluage pressiomtriquepf.

Le module EM est rgulirement utilis pour lestimationdes dplacements des ouvrages gotechniques : les fonda-tions sollicites verticalement et/ou horizontalement, lessoutnements souples, voire mme en premire approcheles remblais reposant sur des terrains compressibles.

Ces calculs, spcifiques lutilisation du pressiomtreMnard, concilient la fois thorie et empirisme. Lesprincipales expressions proposes (tassements des semel-les, des pieux, etc.) ont t confrontes aux dplacementsmesurs lors dessais de chargement de structures relles.On peut citer entre autres les travaux de Louis Mnard etde ses collaborateurs (Mnard et Rousseau, 1962 ;Mnard et Lambert, 1966) dans les annes 1960, puisquelques annes plus tard les constatations sur ouvrages(Bru et al., 1973) et les exprimentations ralises par lesLaboratoires des Ponts et Chausses (LPC) (Canpa etDepresles, 1990).

Mme si dautres expressions plus simples, par exemplepour le calcul des tassements des fondations superficielles(Canpa, 1990), peuvent donner daussi bons rsultats, lesformules proposes par Mnard ont t considrescomme suffisamment prcises pour la justification des

p

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ouvrages courants et sont reprises dans des docu-ments rglementaires franais (fascicule 62,1993), la dtermination dun module reprsentatifdu problme traiter tant la difficult majeure rsoudre.

Il nest ce propos pas inutile de rappeler que lemodule EM (comme dailleurs, mais dans unemoindre mesure, la pression limite pressiomtri-que ) est trs sensible la qualit du foragedans lequel la sonde pressiomtrique est mise enplace. lorigine, un forage ralis la tarire main (dans les sols fins) avec des prcautions trsminutieuses (par exemple, injection de boue sincessaire pour soutenir les parois du trou) taitconsidr comme la technique remaniant le moinsles terrains. Ce procd de forage, inutilisablepour bon nombre de sols et trs contraignant pourles sondages profonds, a t largement laiss dect au profit de matriels plus rapides et doncplus conomiques, mais pour certains destruc-teurs pour le sol. La multiplicit des outils etmachines de forage a conduit tudier linfluencedu mode de forage sur les caractristiques obte-nues pour les principales catgories de terrain et tablir des recommandations, introduites daborddans le mode opratoire des LPC, puis dans lanorme franaise NF P 94-110-1.

La bonne application de ces rgles de lart (cf.Annexe 1) nest toutefois pas systmatique etforce est de constater que certaines valeurs desmodules EM (et des pressions limites ) que lontrouve dans les dossiers gotechniques sont tout fait inacceptables et sous-estiment les propritsdu sol. Il faut le plus souvent reconnatre que celacontribue desservir la mthode pressiomtrique,pourtant riche, et dont la pertinence dans lappli-cation aux calculs du tassement des fondationssuperficielles a t rappele par R. Frank dans sonrapport gnral prsent Florence il y a dix ans(Frank, 1991).

Il est galement important de rappeler que, mmedans le cas dune excution de qualit, le moduleMnard mesur correspond un module moyenpour la plage de pression po pf . Si ceci estacceptable pour certains calculs (par exemple,lestimation du tassement des petites fondationssous leur charge de service), le module Mnard nepeut tre appliqu sans rflexion nimporte quelproblme. Notamment, il est clair que lorsquonsintresse aux dplacements associs de petitesdformations du sol (typiquement infrieures 1 %), le module pressiomtrique Mnard EM nepeut tre considr comme reprsentatif du com-portement du sol.

Enfin rappelons que les mthodes de calcul avecdes modles de comportement du sol lastiquelinaire se dveloppent, notamment au traversdune utilisation croissante des codes de calculsaux lments finis. Dans la mesure o elles sontutilises raisonnablement, cest--dire sousrserve dun choix pertinent du module las-tique , les prvisions et les mesures sur ouvragesmontrent, comme pour la mthode pressiomtri-que, le bien-fond de ces mthodes. Elles sontdailleurs, sous la rserve voque ci-dessus, per-mises par les nouvelles normes (Eurocode 7 parexemple, AFNOR, 1996)

En pratique, les modules lastiques utilisssont, soit tirs directement des rsultats dessaisde laboratoire (par exemple, des essais de cisaille-ment non drains lappareil triaxial), soit, etcest souvent le cas pour des raisons conomiquesou faute de pouvoir prlever des chantillonsintacts, dduits dessais in situ (essais sismiques etpressiomtriques en France, essais de pntrationstatique CPT ou de pntration au carottier SPTdans les autres pays) partir de relations semi-empiriques lorsque lessai mesure un module dedformation (sismique, pressiomtre) ou partirde relations exclusivement empiriques dans lesautres cas (CPT, SPT, etc.). Dans tous les cas, ledomaine dapplication de ces modules et, a for-tiori la validation des calculs effectus, ne sontjamais prciss clairement.

Utilit dun essai cyclique au pressiomtreLes diffrents points voqus en introduction ontconduit relancer la ralisation dessais cycliquesau pressiomtre Mnard, dont le principe nest pasune nouveaut. En effet, ds 1962, Louis Mnarda introduit cette procdure (au cours de la dilata-tion de la sonde, un dchargement suivi dunrechargement est effectu) en baptisant le modulede dformation pressiomtrique mesur sur lecycle, module altern Ea et en indiquant que cemodule est pratiquement identique au modulelastique ou de microdformation not E . Il sug-gre dutiliser ce module pour tudier le compor-tement des sols sous machines vibrantes (Mnardet Lambert, 1966). Tir de larticle de Mnard etRousseau (1962) qui pourra tre lu ou relu avecprofit, nous reproduisons sur la figure 1 le schmaoriginal, valable pour un essai idalis dans desconditions de ralisation qui diffrent de celles delessai pressiomtrique courant. Ces conditionspeuvent toutefois tre approches, puisque ledveloppement de lautoforage a permis la mise

p

p


en place de sondes dans le sol pratiquement sansperturbation (ou remaniement) de ce dernier, per-mettant ainsi lobtention de courbes de dforma-tion volumique-contrainte, identiques celles dela figure 1.

Les tudes thoriques sur lexpansion des cavitssphriques et cylindriques dans un sol lasto-plas-t ique (Mes ta t , 1993a ; Mes ta t , 1993b ;Wroth,1982 ; Monnet et Khlif, 1994), ont confortce que Mnard a annonc, et on citera cet effet lesdeux analyses de Mestat lequel, dans le cadre de lavalidation des modules de calcul de CSAR-LCPC (Mestat, 1994), a fourni les quations analy-tiques compltes dun cycle dchargement-rechar-gement, en expansion cylindrique pour un mat-riau lastoplastique respectant les critres deplasticit de Mohr Coulomb (sol frottant, fig. 2) etde Tresca (sol purement cohrent, fig. 3). Ces ana-lyses savrent tout fait intressantes car ellesmontrent trs clairement le caractre lastique descourbes de dchargement-rechargement sur de for-tes amplitudes de contraintes, ce qui permet effec-tivement par ce biais daccder thoriquement aumodule lastique du sol.

Les modles rhologiques tudis tant assez sim-ples, par rapport au comportement complexe dusol rel (lasticit non linaire, dilatance, confine-ment, fluage), il est vident que linterprtation entermes de module dun cycle de dchargement-rechargement au cours dun essai pressiomtriqueest un peu plus dlicate.

Ces lments laissent nanmoins supposer quilest possible de mesurer un module de dformationsur un cycle de dchargement-rechargement lorsdune expansion pressiomtrique, caractristiquedu comportement des sols en petites dfor-mations, et quon pourrait utiliser directement un

Fig. 1 - Essai pressiomtrique avec cycle (daprs Mnard et Rousseau, 1962).

20

15

10

5 3

1 2 4

Dformations (%)

ContraintesE

Ea

E

p pf0

1 : phase lastique2 : phase pseudo-lastique3 : phase de dchargement lastique4 : phase plastique

Lgende : dplacement radial en abscisse ; contrainte radiale en ordonne.

Nota : le chemin OA est lastique linaire ; le chemin AB est lastoplastique ; le chemin BC est lastique linaire ; le chemin CD est lastoplastique ; le chemin DE est lastique linaire ; le chemin EF est lastoplastique ;

Fig. 2 - Expansion dune cavit cylindrique dans un massif lasto-plastique, critre de Mohr Coulomb (daprs Mestat, 1993b).

Fig. 3 - Expansion dune cavit cylindrique dans un massif lasto-plastique, critre de Tresca (daprs Mestat, 1993a).

0 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75

0

1

2

3

4P (kPa)

u(r1) (mm)

A

B

C

D

E

F

0 1 2 3 4 5 60

0,5

1

1,5

2

2,5

3P (kPa)

u(r1) (mm)


tel module pour certains calculs en lasticitlinaire pour toute une gamme de problmes.

On peut galement voquer, lappui dun essaicyclique, lespoir de gommer en partie les effetsdu remaniement, comme laffirment diffrentschercheurs. Il est vrai que dautres essais gotech-niques (essai de plaque, essai de chargement defondation profonde, essai domtrique, etc.)comportent dans leur procdure une phase de dchargement-rechargement avec exploita-tion des caractristiques de dformation mesureslors de cette boucle. On verra malheureusementdans la suite de larticle que cet espoir acadmiqueest rest vain et il apparat que le sol mmorise le remaniement quil a subi.

Diffrentes tudes exprimentales ont t menespar le rseau des Laboratoires des Ponts et Chaus-ses sur la faisabilit dun essai pressiom-trique Mnard avec cycle. Elles ont t ralisessur des sols en place et ont port sur les pointssuivants :

mode opratoire dun essai cyclique, effet du mode de forage sur les paramtresobtenus, fidlit des mesures de modules cycliques, rapports Ecyclique/EM obtenus pour les grandescatgories de sol, application du module pressiomtrique cycli-que aux calculs des ouvrages.

Cet article rend compte des rsultats obtenus surces quatre premiers aspects par les Laboratoiresrgionaux des Ponts et Chausses (LRPC) deRouen et de lEst Parisien.

Choix de la procdure dessai

Le choix de la procdure dessai a t effectudans le cadre dun parti pris, celui de faire desessais pressiomtriques cycliques avec le matriel(sonde) utilis pour la ralisation des essais pres-siomtriques courants avec toutefois un enregis-trement des mesures de pression et de volume.

Le matriel dacquisition utilis a t celui exis-tant lpoque des essais (APAGEO et prototypeGEOMATECH), les incertitudes des mesuresannonces par les constructeurs tant de 0,5 cm3

sur les volumes et de 1 % sur les pressions.

Ltude a donc port essentiellement sur le modeopratoire du cycle (pression de dpart pc ,amplitude du cycle pc pd et nombre depaliers de dchargement-rechargement).

Compte tenu des incertitudes annonces pour lesmesures de volume, il est souhaitable que lampli-tude des dformations soit la plus grande possible.Il faut galement que loprateur sur le terrainpuisse dcider facilement de la pression partir delaquelle sera effectu le cycle. Ces considrations,associes des donnes thoriques (Mestat, 1993aet b) relatives lamplitude des phases lastiqueslors du dchargement*, ont conduit retenircomme pression dorigine du cycle pc , unepression proche de la pression dite de fluage pf , puis un dchargement jusqu pd tel quepo < pd < pc/2. Un rechargement par paliers estensuite ralis jusqu la pression limite oujusqu la pression maximale possible.

Les gotechniciens qui pratiquent ces essais ontt unanimes sur les principes de ce mode opra-toire ; les discussions ont port sur la procdure dedchargement :

soit dcomprimer rapidement le terrain, en unseul palier, ce que nous prconisons (les incertitu-des sur les mesures ne permettant pas selon nousdavoir des modules intermdiaires fiables), soit dcharger par paliers suivant un chemininverse du chargement initial (pour avoir unedure gale celle du premier chargement).

Ces deux modes opratoires ont t mis en appli-cation en rgion parisienne sur un site dargile sur-consolide et sature (largile verte plastique deRomainville du Sannoisien infrieur avec wL = 60 80 ; IP de 30 50 ; d = 15 16 kN/m

3).

Vingt-quatre essais (sonde nue 63 mm) aveccycle de dchargement-rechargement ont t ra-liss la tarire hlicodale sec dans huit forages(P1 P8) situs proximit dun sondage carott.Ils sont inscrits dans une surface de 3 m 3 m etont concern trois niveaux altimtriques. Quatreessais par mode opratoire ont ainsi t raliss chaque niveau suivant chacun des deux modes dedchargement.

La figure 4 montre deux courbes types obtenues,lune (cf. fig. 4a) avec un dchargement parpaliers de pc pd (essai not L), lautre (cf. fig. 4b)avec un dchargement trs rapide (essai not R).Le tableau I prcise par ailleurs le mode opra-toire adopt pour chaque essai ralis.

Pour chaque essai ont t dtermines les caract-ristiques pressiomtriques ( , pf, EM), confor-mment aux procdures dfinies dans la norme

* pc pd 2cu dans le cas dun sol purement cohrent etpc pd pc (2 sin ) / (1 + sin ) dans le cas dun solpurement frottant.

p


AFNOR NF P 94-110. Deux modules cycliquesont par ailleurs t calculs :

un module scant pc pd de dchargementnot Ed ; un module scant pd pc de rechargementnot Er.Les rsultats de tous les essais raliss sont fournisen Annexe 2. Dans le tableau II, on donne parniveau, pour les deux modes opratoires confon-dus, les moyennes (m), carts-types ( ) et coeffi-cients de variation (cv = / m) obtenus pour lescaractristiques pressiomtriques normalises (EM, ), les caractristiques cycliques (Ed, Er) etles rapports Er/EM, Ed/EM et EM/ .

Dans les tableaux IIIa et IIIb, on donne parailleurs, pour chacune des deux procdures, les

valeurs moyennes mesures, les carts-types et lescoefficients de variation obtenus, par niveau et surtoute la hauteur de la couche dargile.

Sur les figures 5a et 5b ont enfin t reportes, enfonction du module EM, les valeurs des modulescycliques mesures selon les procdures dessai R(dchargement rapide) et L (dchargement lentpar palier).

Malgr le faible nombre de donnes disponibles(quatre essais par niveau et par procdure), cestableaux et figures appellent plusieurs observa-tions. On peut noter tout dabord que les modulesscants Er et Ed sont trois cinq fois suprieursaux modules pressiomtriques Mnard EM et ontdes valeurs de lordre de 25 40 MPa. En dautrestermes, les variations volumiques lors des phases

pp

Fig. 4 - Essai pressiomtrique avec cycle Rsultats bruts.

a. Essai de type L dchargement par paliers. b. Essai de type R dchargement rapide.

TABLEAU IEssais pressiomtriques cycliques Modes opratoires adopts

SONDAGES P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8

Profondeur (m)

1,6 2,0 L R L R L R L R

2,6 3,0 R L R L R L R L

3,6 4,0 L R L R L R L R

Note : Le dchargement rapide est repr R, celui par paliers, L.

BOISSY - SONDAGE P1 - Z = 1,6 m

0

100

200

300

400

500

0

100

200

300

400

500

0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 0,2 0,4 0,6 0,8p (MPa)

BOISSY - SONDAGE P4 - Z =1,6 m

p (MPa)

v (cm3)v (cm3)


de dchargement-rechargement sont trs faibles(3 5 cm3 par palier)*.

Lorsquon confronte ensuite les rsultats de Er etEd obtenus avec les deux modes opratoires, onnobserve pas de diffrences significatives liesau dchargement rapide (cf. fig. 5a et 5b). Onnotera enfin que les deux procdures dessais con-duisent des dispersions (cv = 0,2 0,3) similai-res et du mme ordre de grandeur que celles

observes sur le module EM lors dessais courants(cf. tableau III).

Conclusions sur la procdure dessai

Mode opratoire

Les rsultats obtenus sur ce site dargile surconso-lide, associs aux incertitudes sur les mesures devolume ( 0,5 cm3), montrent quil est illusoire decalculer des modules intermdiaires fiables sur depetites amplitudes de pression ( /10). Il paratdonc inutile de raliser des paliers sur le cycledans le but de mesurer de tels modules.

* V 2,66 Vs (pc pd)/E 10 cm3 sur la plage pc pd ,

cest--dire environ 3 5 cm3 par palier en moyenne quel quesoit le module mesur, compte tenu du matriel disponible(Vs 600 cm

3, du mode opratoire actuel (dix paliers pouratteindre ) et des rapports (pc pd)/Ecycl 1/300 1/500.p

p

TABLEAU IIEssais pressiomtriques cycliques Synthse des rsultats obtenus par niveau

(MPa)EM

(MPa)Ed

(MPa)Er

(MPa) Er/EM Ed/EM EM/

z = 1,6 m 2 mMoyenne 0,65 8,37 34,25 35,50 4,36 4,86 12,54cart-type 0,16 3,27 5,58 22,48 1,94 2,82 2,23cv 0,25 0,39 0,16 0,63 0,45 0,58 0,18



TABLEAU IIIaDchargement rapide (Type R) Synthse par niveau et pour lensemble de la couche dargile

(MPa)EM

(MPa)Ed

(MPa)Er





Ensemble de la couche (z = 1,6 m 4 m)Moyenne 0,75 8,18 27,27 28,15 3,67 3,46 10,98cart-type 0,13 2,04 6,01 5,65 1,43 0,96 2,03cv 0,18 0,25 0,22 0,20 0,39 0,28 0,18

p p

p p


Par contre, des modules moyens dtermins surune boucle de dchargement-rechargementdamplitude minimale ( /2 /4) sont mesura-bles avec une prcision acceptable, cest--diresimilaire celle des mesures de modules pressio-mtriques Mnard EM.

On peut toutefois se poser la question delinfluence du mode de dchargement (lent ourapide) sur les rsultats obtenus, notamment surles matriaux argileux.

Les essais raliss montrent que les deux proc-dures examines nont pas dinfluence discerna-

p p

Fig. 5 - Essais pressiomtriques avec cycle. volution des modules cycliques en fonction du module pressiomtrique.

a. Module de rechargement Er. b. Module de dchargement Ed.

TABLEAU IIIbDchargement lent par palier (Type L) Synthse par niveau et pour lensemble de la couche dargile

(MPa)EM

(MPa)Ed

(MPa)Er





Ensemble de la couche (z = 1,6 m 4 m)Moyenne 0,74 8,36 35,31 34,96 4,03 4,62 11,22cart-type 0,14 2,44 7,92 19,36 1,13 2,24 1,85cv 0,19 0,29 0,22 0,55 0,28 0,48 0,17

p p

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15

Cycle R

Cycle L

Er = 2,5 EMEr = 5 EM

0 5 10 15

Cycle R

Cycle L

Ed = 2,5 EMEd = 5 EM

Er (MPa)

EM (MPa) EM (MPa)

Ed (MPa)


ble en comparaison de lincertitude sur les mesu-rages. Compte tenu du caractre conventionnel ducalcul des modules, il ny a donc l encore aucunintrt imposer un dchargement (ni mmedailleurs, mais dans une moindre mesure, unrechargement) par paliers.

Reste, bien sr, la pertinence et lutilit de mesu-rer des modules cycliques moyens. Mais ceci estun autre problme. Si lon sintresse aux modulesde dchargement sous de trs faibles variationsvolumiques, la procdure et le matriel dessaisont revoir (il faut vraisemblablement sorientervers des essais vitesse de dformation constanteet/ou des sondes de capacit dexpansion plusgrande, de lordre de 1 500 2 000 cm3 afin dediminuer lincertitude sur la mesure).

En conclusion, si lon veut dterminer des modu-les cycliques avec une prcision acceptable avecle matriel dusage courant, ce module doit tredtermin sur lamplitude complte du cycle. Unedcompression rapide du terrain est alors suffi-sante. Cest cette procdure qui a t retenue pourun ventuel essai normalis (XP P 94-110-2) avecle matriel existant.

Matriel dacquisition des mesures

Comme on la vu, la contraction et lexpansion dela cellule pressiomtrique au cours dune boucledchargement-rechargement sont trs faibles(quelques centimtres cubes entre deux paliersconscutifs tout au plus). Des mesures de volumeaussi prcises que possibles sont de ce fait indis-pensables.

Il est galement ncessaire, pour ces mmes rai-sons, que la loi de chargement p = f(t) soit contr-le en cours dessai et en particulier les pointssuivants :

la variation de la pression applique sur le soldurant un palier de chargement, la dure dapplication dun palier, la diffrence de pression entre les cellules degarde et la cellule centrale.

Lacquisition automatique des mesures de pres-sion et de volume est de ce fait un facteur impor-tant de la qualit des essais pressiomtriques aveccycle. lheure actuelle, outre les appareils utili-ss lors des essais prsents dans cet article,dautres dispositifs, nouveaux, existent sur le mar-ch.

Les incertitudes des mesures annonces par tousles constructeurs sont au moins de 0,5 cm3 surles volumes et de 1 % sur les pressions.

Ces matriels ont t conus pour la prise desinformations ncessaires lexploitation dunessai pressiomtrique Mnard (NF P 94-110-1).Dans loptique des essais avec cycle, les capteursde pression et volume utiliss paraissent accepta-bles ; il est toutefois indispensable que les pointssuivants soient pris en compte (et que les logicielsdacquisition soient, si besoin, modifis enconsquence) :

laccs possible aux mesures brutes de pres-sion et de volume et non aux seules valeurs affi-ches aprs arrondi, lacquisition des lectures des pressions de gazet deau au moins en dbut et fin de palier, et sur-tout lors de la phase de dcompression du terrain, larchivage des pressions et volumes au moins 1 s 15 s 30 s 60 s aprs le dbut dun palierde pression.

Ces exigences ont dailleurs t reprises dans ladernire version de la norme pressiomtrique(NF P 94-110-1 et NF P 94 110-2).

Procdure dessai et calcul du module cyclique pressiomtrique

En conclusion, la procdure suivante est prconi-se :

dbut du cycle pc pf /2, amplitude du cycle : /4 p /2 soit enpratique p pc/2, dcompression rapide du terrain (avec con-trle des pressions dans les cellules de garde et lacellule centrale), rechargement par paliers, lecture des pressions-volumes 1 s, 15 s,30 s et 60 s au moins.

Il est galement prconis de caractriser le cyclede dchargement-rechargement par un module cyclique conventionnel unique Ec correspon-dant au module de rechargement moyen Er dter-min entre pd et pc partir de la formule suivante

Ec = 2,66 p V / V

avec

p = pc pd, V = Vc Vd, V = Vs + (Vc Vd)/2, Vs : volume de la cellule de mesure, Vc, Vd : volumes corrigs correspondant auxpressions corriges pc et pd.

Cest cette procdure qui a t applique pour lesessais cycliques prsents ci-aprs.

pp p


Influence du mode de forage sur les modules cycliques ErLa qualit des forages, comme on la dj dit, estun lment essentiel de la qualit dun essai pres-siomtrique normal. Les facteurs qui condition-nent la qualit et la fiabilit des paramtres pres-siomtriques sont trs variables. Les outils deforage, la longueur de passe de forage et les para-mtres de forage sont autant de facteurs qui entra-nent un remaniement du sol et affectent les rsul-tats de lessai : la pression limite et le moduleEM, cette seconde caractristique ltant gnrale-ment plus que la premire. Il est donc essentiel derespecter les recommandations rappeles enAnnexe 1 si lon veut obtenir des rsultats repr-sentatifs du comportement rel des terrains, et per-mettre demployer les mthodes de calcul pressio-mtriques.

Un des objectifs viss, avec la ralisation duncycle en cours dessai, a t dexaminer dansquelle mesure ce cycle remdie la dispersionobtenue sur EM, par lobtention dune dispersionbeaucoup plus faible sur le module Er et ce, quelque soit le mode de forage, acceptable ou non.

Pour les essais raliss ci-aprs, on a donc faitvarier les mthodes de forage, depuis la mthodequalifie de rfrence (tarire main) jusqu desmthodes trs perturbatrices et videmment inter-dites.

Trois sols (limon, argile trs plastique, sable allu-vionnaire) ont fait lobjet de mesures par le LRPCde Rouen.

Limon

Il sagit dun limon olien, peu plastique. Cetteformation gologique est trs courante en Nor-mandie, puisquelle recouvre quasiment tous lesplateaux. Le site qui domine la ville du Havre(Le Mont Gaillard) comporte 4 5 m dpaisseurdu limon tudi, dont la compacit augmente avecla profondeur, comme lont montr les rsultatsdes tudes dj effectues sur le secteur. Le soldevient nettement plus compact et plus charpent,avec silex, au-del de ce niveau.

Trois modes dexcution ont t tests, raisondun forage par mode ; ils sont implants au som-met dun triangle quilatral de 2 m de ct.

Mode 1 (TAM) : tarire main cuiller, de 63 mm de diamtre, utilise sec.

Le forage de 6 m de longueur totale a t ralispar tronons successifs de 1 m chacun ; chaquemtre tant lui-mme excut par cinq six passes

de la tarire. Il y a donc eu extraction du limon,sans refoulement : cest le mode de forage de rf-rence. Chaque essai dexpansion a t effectuaprs chaque mtre successif for.

Mode 2 (THC) : tarire mcanique sec, mche hlicodale de diamtre 63 mm, avec leprocessus suivant, qui minimise le ramonage du forage :

forage sec en une passe de 0 2,5 m et essais 2 m et 1 mtre, forage de 2,5 4,5 m et essai 3 mtres, forage de 4,5 5,5 m, essai 5 mtres.

Ce type de forage est le plus couramment utilisdans cette nature de terrain.

Mode 3 (ODG) : outil dsagrgateur trilamede diamtre 64 mm, en une seule passe doutilde 0 5 m, puis ralisation ultrieure des essais,de bas en haut.

Les rsultats obtenus sont regroups danslAnnexe 3.1 (tableaux IIIa IIIc). Les figures 6aet 6b prsentent leffet du mode de forage sur lesvaleurs des modules pressiomtriques Mnard EMet des modules cycliques de rechargement Er.

Les tableaux fournis dans lAnnexe 3.1 et lafigure 6 appellent les commentaires suivants :

Globalement, la tarire main conduit auxvaleurs de modules les plus leves. En moyenne,les valeurs de EM et Er issues de la tarire mcani-que (THC) sont 1,5 fois plus petites que cellesissues de la tarire main (on a en effetEM = 10,8 MPa, Er = 33 MPa contre EM = 7 MPaet Er = 20,4 MPa pour la tarire mcanique).Loutil dsagrgateur (ODG), avec une seulepasse de forage de 5 m, conduit des rsultatsplus disperss, tantt lgrement suprieurs, tan-tt trs infrieurs ceux issus de la tarire main. Les rapports Er/EM restent de lordre de 3 quelque soit le mode de forage, ce qui montre que lecycle de dchargement-rechargement ne restituepas, en final, un module Er indpendant du modede forage et ne gomme donc pas leffet du rema-niement.

On notera cependant que le nombre dessais rali-ss est trs faible, et que la compacit des limonsaugmente fortement avec la profondeur, comme lemontrent bien les profils de pression limite (fig. 6d).

Argile trs plastique

Il sagit de largile noire de lAlbien, dite duGault, situe sous la nappe (site de Callengeville,dans la boutonnire du Pays de Bray, Seine-Mari-

p

p


time). Cet horizon gologique a t test entre 7,5et 11 m de profondeur dans une zone homogne, partir de sept forages trs regroups, distants de2 m environ les uns des autres.

Sept modes de forage (tableau IV) ont t mis enuvre, depuis la tarire main, sans refoulementavec passes de 1 m (mode 1) jusqu celui, tout fait dconseill, du battage direct de la sonde(mode 7), protge par le tube fendu (ou lantern).

Les tableaux IVa IVg fournis dans lAnnexe 3.2regroupent tous les rsultats, par mode de forage.Les figures 7a et 7b prsentent leffet de ce der-nier sur les valeurs des modules pressiomtriquesMnard EM et les modules cycliques de recharge-ment Er. Les figures 7c et 7d montrent lvolutiondes rapports Er/EM, respectivement avec la pro-fondeur z et avec EM.

On note le caractre trs destructeur des modes 5et 6 : rotation avec taillant sans percussion, qui

Fig. 6 - Effet du mode de forage sur les modules de dformation Limon.

a. Module pressiomtriques Mnard EM. b. Modules cycliques Er.

c. Rapports Er / EM. d. Pressions limites .

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20

Pro

fond

eur

z (

m)

Pro

fond

eur

z (

m)

MODE 1 (TAM)

MODE 2 (THC)

MODE 3 (ODG)

0

1

2

3

4

5

0 20 40 60

MODE 1 (TAM)

MODE 2 (THC)

MODE 3 (ODG)

Er (MPa)EM (MPa)

Pro

fond

eur

z (

m)

Pro

fond

eur

z (

m)

0

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5 6

MODE 1 (TAM)

MODE 2 (THC)

MODE 3 (ODG)

0

1

2

3

4

5

0 0,5 1 1,5

MODE 1 (TAM)

MODE 2 (THC)

MODE 3 (ODG)

pl (MPa)Er / EM

p


conduisent des modules EM trs faibles, les pres-sions limites tant elles-mmes trs influences(tableau IV Annexe 3). Malgr des rapportsEr/EM suprieurs ceux obtenus avec la tarire main (environ 4 dans un cas et 2 dans lautre), le

cycle nefface pas compltement le remaniementet les valeurs de Er demeurent infrieures cellesobtenues par des modes recommands de forages.

Le battage direct (mode 7) conduit des valeursde module EM trs leves par rapport celles

Fig. 7 - Effet du mode de forage sur les modules de dformation Argile.

a. Modules pressiomtriques Mnard EM. b. Modules cycliques Er.

c. Rapports Er / EM. d. volution de Er / EM avec EM.

8

9

10

11

12

0 10 20 30 40

MODE 1 : TAM Passe 1mMODE 2 : THC Passe 1 mMODE 3 : THC 1 PasseMODE 4 : ROTOP Passe 1 mMODE 5 : ODG 1 PasseMODE 6 : ODG Passe 1 mMODE 7 : BAT Continu

8

9

10

11

12

0 10 20 30 40

MODE 1 : TAM Passe 1m

MODE 2 : THC Passe 1 mMODE 3 : THC 1 Passe

MODE 4 : ROTOP Passe 1 mMODE 5 : ODG 1 Passe

MODE 6 : ODG Passe 1 mMODE 7 : BAT Continu

Pro

fond

eur

z (

m)

Pro

fond

eur

z (

m)

Er (MPa)EM (MPa)

8

9

10

11

12

0 1 2 3 4 5

MODE 1 : TAM Passe 1mMODE 2 : THC Passe 1 mMODE 3 : THC 1 PasseMODE 4 : ROTOP Passe 1 mMODE 5 : ODG 1 PasseMODE 6 : ODG Passe 1 mMODE 7 : BAT Continu

0

10

20

30

40

0 2 4 6 8 10

MODE 1 : TAM Passe 1m

MODE 2 : THC Passe 1 m

MODE 3 : THC 1 Passe

MODE 4 : ROTOP Passe 1 m

MODE 5 : ODG 1 Passe

MODE 6 : ODG Passe 1 m

MODE 7 : BAT Continu

Pro

fond

eur

z (

m)

Em

(M

Pa)

Er / EM Er / EM


obtenues dans des forages excuts la tarire main et un rapport Er/EM = 1, plus faible queceux obtenus (de lordre de 2 4) avec les modesde forages 2, 3, 4, voire 1. On constate donc ici, enpremire analyse, que le cycle parat attnuerleffet du remaniement. En ralit, la forte aug-mentation des pressions interstitielles dvelop-pes au battage contribue sans aucun doute cersultat.

Pour les modes 2, 3, 4, 1, les valeurs de EM (etdans une moindre mesure de Er) sont relativementgroupes. On notera que les valeurs de modules Erobtenues avec le mode 1, le plus soign (mthodede forage de rfrence), savrent un peu plus fai-bles que celles obtenues avec les modes 2, 3 et 4.

Sable alluvionnaire

Les essais, excuts sur la rive sud de la Seine, Honfleur, concernent un sable fin qui fait suite des alluvions limoneuses de surface, et de puis-sance importante (environ 15 m). Ce sable estnoy par la nappe et les essais ont t raliss res-pectivement 6, 7 et 8 m de profondeur (fig. 8).

Quatre modes de forages, raison de deux foragespar mode, ont t tests :

Mode 1 (TAM) : tarire main, avec injectionde bentonite par passes successives de 1 m et ra-lisation de lessai aprs chaque passe. Mode 2 (THC) : tarire mche hlicodaleavec injection, par passes successives de 1 m etralisation de lessai aprs chaque passe. Mode 3 (THC) : tarire mche hlicodaleavec injection, en une seule passe de forage, etralisation des essais de bas en haut. Mode 4 (ROTOP) : rotopercussion avectaillant, par passes successives de 1 m, et ralisa-tion de lessai aprs chaque passe.

Sur vingt-quatre essais ainsi raliss, dont lesrsultats sont rcapituls dans les tableaux VIa VIe de lAnnexe 3.3, trois essais situs 8 m deprofondeur ont t limins de lanalyse, comptetenu des valeurs trs leves des pressions limites

TABLEAU IVModes de forage adopts dans largile

Mode 1 : Tarire main, mtre par mtre (TAM)

Mode 2 : Mche hlicodale, mtre par mtre (THC)

Mode 3 : Mche hlicodale en une passe (THC)

Mode 4 : Rotopercussion, mtre par mtre (ROTOP)

Mode 5 : Rotation avec taillant en une passe (ODG)

Mode 6 : Rotation avec taillant, mtre par mtre (ODG)

Mode 7 : Battage direct continu (BAT)

Fig. 8 - Effet du mode de forage sur les modules de dformation Sable.

a. Modules pressiomtriques Mnard EM.

b. Modules cycliques Er.

c. Pression limite .

5

6

7

8

9

10

0 2 4 6 8 10

MODE 1 (TAM Passe 1 m)MODE 2 (THC Passe 1 m)MODE 3 (THC 1 Passe)MODE 4 (ROTOP 1 m)

Pro

fond

eur

z (

m)

EM (MPa)

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50

MODE 1 (TAM Passe 1 m)

MODE 2 (THC Passe 1 m)

MODE 3 (THC 1 Passe)

MODE 4 (ROTOP 1 m)

Pro

fond

eur

z (

m)

Er (MPa)

5

6

7

8

9

10

0 0,5 1 1,5 2

MODE 1 (TAM Passe 1 m)

MODE 2 (THC Passe 1 m)

MODE 3 (THC 1 Passe)

MODE 4 (ROTOP 1 m)

Pro

fond

eur

z (

m)

pl (MPa)

p


mesures. Ces essais correspondent des niveauxsableux, beaucoup plus compacts (1,35, 1,70 et1,70 MPa) que lon trouve la base des sablestests.

Sans effectuer danalyse statistique, compte tenudu nombre limit dessais, on peut quand mmeobserver globalement que leffet des modes deforage sur la mesure de Er demeure important,mme si les dispersions obtenues sur le modulecyclique semblent plus faibles que celles obtenuessur le module pressiomtrique EM et la pressionlimite .

Conclusion sur leffet du mode de forage

Les essais effectus dans des forages raliss pardiffrentes techniques, admises ou prohibes,montrent quun cycle dchargement-recharge-ment ne gomme pas linfluence du remaniementdes parois des forages sur les valeurs des modulesdduites de lessai. En effet, les dispersions obser-ves sur Er, tous modes de forages confondus,sont similaires celles obtenues pour la mesure dumodule EM.

Si cette conclusion peut tre discute compte tenudu faible nombre dessais raliss par niveau etpar mode de forage, en ltat actuel des connais-sances, il nous semble nanmoins ncessaire pourla ralisation dessais pressiomtriques cycliquesde veiller au bon choix des outils de forage et auxconditions dexcution de ceux-ci . Nousconseillons donc de respecter les mmes rglesque celles exiges pour la ralisation des foragespour les essais pressiomtriques normaliss(Annexe 1).

Fidlit des mesures de modules cycliquesUne fois la procdure dessai fige et linfluencedes techniques dexcution des forages tudie, larptabilit des mesures de modules cycliques at examine sur trois sites de la rgion le-de-France par le LRPC de lEst Parisien. Les sonda-ges ont t effectus sur danciens sites expri-mentaux des LPC et trois sols de nature et decaractristiques diffrentes ont t tests :

le sable de Fontainebleau (site de Bourron-Marlotte), le limon des plateaux de Brie (site de Jossi-gny), la craie Senonienne (site de Chatenay-sur-Seine).

Sur chaque site, quinze essais, distants de 1,5 m,ont t effectus dans un rectangle de 6 m 3 m.Ils ont tous t raliss dans des forages excuts la tarire main (limon) ou la mche hlico-dale (sable et craie) et effectus une mme pro-fondeur ( 1 m/T.N sur les sites de Bourron-Mar-lotte et de Jossigny, 1,5 m/T.N sur le site deChatenay-sur-Seine).

On trouvera en Annexe 4 des tableaux dans les-quels sont regroups les principaux rsultats obte-nus. On rappelle ci-aprs les caractristiques dessols tests et les dispersions obtenues sur lesmesures des modules pressiomtriques EM etcycliques Er.

Sable de Fontainebleau

Il sagit dune formation (tage Stampien) dori-gine marine, forme de sable quartzeux fin dontles grains sont pratiquement homomtriques. Ilaffleure essentiellement dans le Sud de la rgionparisienne. Ses principales caractristiques (gra-nulomtrie, poids volumique) sont donnes dansle tableau V.

Les dispersions observes sur les modules lors desessais pressiomtriques sont reprsentes sur lesfigures 9a et 9b.

Limons des plateaux de Brie

Il sagit dune formation rcente (plioquarter-naire) qui recouvre, entre autres, le plateau deBrie. Ces limons (tage Stampien) sont constitusde particules trs fines ( 80 m) mais dont la par-tie argileuse (passant 2 m) demeure faible.Leurs principales caractristiques sont donnesdans le tableau VI.

Les rsultats dtaills des essais sont fournis danslAnnexe 4. Les dispersions observes sur lesmodules sont reprsentes sur les figures 10a et10b.

p

TABLEAU VCaractristiques des sables de Fontainebleau

Bourron-Marlotte

Granulomtrie Poids volumiques Rsistanceau cisaillement

d50 = 0,27

s = 26,44 kN/m3

dmin = 13,64 kN/m3

emax = 0,94dmax = 16,83 kN/m

3

emin = 0,615

CUd60d10-------- 1,47= =

CCd30( )

2

d60 d10( )---------------------------- 1= =

16,1 0,2+ 0,2 kN/m3=

' 40,5 1,5+ 1,5 degr=

c' 0 0+ 5 kPa=


Craie du Snonien

Il sagit dune roche carbonate dge Crtacsuprieur. Elle contient 98 % de carbonate de cal-cium. Elle est, sur le site de Chatenay-sur-Seine,

de consistance pteuse enrobant localement desblocs dcimtriques plus durs.

Pour cette craie, on ne connat pas les caractristi-ques de cisaillement en laboratoire, puisquil est

Fig. 9 - Rptitivit des rsultats Sable de Fontainebleau (site de Bourron-Marlotte).

a. Module pressiomtrique EM. b. Module cyclique Er.

TABLEAU VICaractristiques moyennes des limons Site de Jossigny

VIa Paramtres d'identification (0,9 1,5 m)

Refus pondral Limites d'Atterbergs

(kN/m3)(0,2 mm) (80 m) (2 m) wL wP

1 % 4 % 75 % 35 24 26,5

VIb Rsistances au cisaillement mesures en laboratoire sur chantillons saturs lappareil triaxial

cu(kPa)

'(degr)

c'(kPa)

38 32 12

VIc Caractristiques moyennes mesures en place

Tranche de sol

Pressiomtre (NF P 94-110) Scissomtre de chantier (NF P 94-112)

(MPa)Pf

(MPa)EM

(MPa)su (pic)

(MPa)sr ( rsiduel)

(MPa)

0 1,5 m 0,43 0,16 5,7 0,092 0,064

0 3,5 m 0,52 0,22 6,6 0,094 0,067

0

5

10

15

20

25

30

35

40Sable de Fontainebleau

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Moyenne : 205 MPaEcart-type : 56 MPacv = 0,26

Sable de Fontainebleau

N essaiN essai

Er (MPa)EM (MPa)

Moyenne : 27,1 MPaEcart-type : 6,4 MPacv = 0,23

p


trs difficile voire impossible de prlever deschantillons intacts. Les caractristiques pressio-mtriques du site exprimental sont rappelesdans le tableau VII.

Les dispersions observes sur les modules lors dela campagne dessais cycliques sont donnes surles figures 11a et 11b. On notera que plusieursmodules cycliques nont pu tre calculs, fautedune variation volumique significative mesurelors de la boucle dchargement-rechargement.

Conclusions sur la rptitivit des modules cycliques

Lexamen des tableaux fournis en Annexe 4 et desfigures 9 11 montre que la rptabilit des rsul-tats de modules cycliques est globalement lamme que celle des modules pressiomtriquesMnard EM. On notera, par exemple, que le coef-

ficient de variation (cv = /m) est, quel que soit lesol test, du mme ordre de grandeur ou infrieur celui obtenu pour EM. On peut donc considrerque la ralisation dune boucle dchargement-rechargement conduit au mme facteur de disper-sion du module cyclique que celui que lon obtientsur EM lors de la ralisation dun essai pressiom-trique normalis. Il est, par ailleurs, intressant deremarquer lordre de grandeur du coefficient devariation cv. Il est de 0,2, pour les sables de Fon-tainebleau et les limons des plateaux de Brie, tantpour , EM que Er. Il est un peu plus lev(cv 0,5) dans la couche de craie pour EM et Er.Cette constatation traduit en fait lhtrognitde cette couche forme de blocs enchasss dansune matrice plus molle. On notera toutefois que ladispersion de demeure faible (cv 0,2) danstous les cas, en raison des dformations imposes( R/R0 40 % pour ; R/R0 5 % pour EM)et des volumes de sols sollicits lors dun essaipressiomtrique.

Valeurs reprsentatives de Er/EM et de Er/Deux LRPC, Rouen et Melun, ont mens desessais sur des sites en Normandie et en le-de-France (Combarieu et al., 1995 ; Canpa, 1996).

TABLEAU VIICaractristiques pressiomtriques moyennes de la craie

Site de Chatenay-sur-Seine

Tranchede sol (MPa)

pf(MPa)

EM(MPa)

0 1,5 m 1,61 0,67 19,8

0 3 m 1,48 0,60 19,4

p

p

p

p

p

Fig. 10 - Rptitivit des rsultats Limons (site de Jossigny).


0

1

2

3

4

5

6

7

8Limon des plateaux de Brie

0

5

10

15

20

25

30Limon des plateaux de Brie

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15N essai

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15N essai

Er (MPa)EM (MPa)

Moyenne : 4,4 MPaEcart-type : 1 MPacv = 0,23

Moyenne : 19 MPaEcart-type : 4 MPacv = 0,21


Compte tenu des incertitudes sur les valeursmesures commentes ci-dessus, pour dterminerles valeurs reprsentatives des rapports Er/EM etEr/ , seuls les essais avec acquisition des mesu-res, o les variations volumtriques sur la plage decalcul de Er taient suprieures 2 cm

3, ont tretenus.

Le tableau VIII rcapitule les valeurs moyennesobtenues sur les diffrents sols tests, aprs avoirlimin, dans le cas des essais raliss pour ltudede leffet du remaniement, les modes de foragesnon recommands dans les normes actuelles.

Dans le tableau IX, on donne les ordres de gran-deur des rapports Er/EM et Er/ obtenus pargrande catgorie de sols (sable, argile, limon, solsintermdiaires), le rapport Er/ paraissant parti-culirement intressant.

Justification des rsultats et application des modules pressiomtriques cycliques

On examine dans cette partie la reprsentativitdes modules cycliques mesurs. Il est intressantde rapprocher les rsultats obtenus sur site desrsultats thoriques, et ce particulirement pour lerapport E/ . La comparaison est effectue

successivement pour les sols cohrents et pour lessols frottants.

Sol cohrent

Pour les sols purement cohrents avec un compor-tement lastique linaire et plastique, la relationliant la pression limite ultime (note dans cequi suit pour ne pas la confondre avec la pressionlimite pressiomtrique ) et le module decisaillement G scrit (Combarieu, 1995) :

soit

avec

cu : cohsion non draine, p0 : pression horizontale des sols au niveau delessai.

La relation liant la pression limite conventionnelle (doublement de la cavit) et le module de

cisaillement G a pour expression :

p

p

p

p

pu

p

pu p0 cu 1 nGcu-----+ ,=

Gpu p0-------------------

cupu p0------------------- e

pu p0

cu------------------- 1

=

p

p p0 cu 1 nG

2 cu------------+ ,=

Fig. 11 - Rptitivit des rsultats Craie (site de Chatenay-sur-Seine).


0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15


Craie senonienne

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Craie senonienne


Er (MPa)EM (MPa)

N essai N essai


soit

ou encore

en adoptant = 0,33

La figure 12a confronte les rsultats thoriques,donns par la relation ci-dessus, avec les donnesexprimentales obtenues sur les sites dargile(argile de Romainville, argile de Gault) et delimon de Brie. La figure 12b, pour sa part, con-fronte pour ces mmes sols les modules Er mesu-rs avec les modules E thoriques dcoulant despressions limites mesures et des cohsions

dduites dessais de laboratoire ou mesures enplace. Comme on peut le voir, globalement lutili-sation du module cyclique Er comme module las-tique permet davoir un bon ordre de grandeur desrsultats thoriques dexpansion pressiomtrique.

Gp p0----------------- 2

cup p0----------------- e

p p0

cu----------------- 1

=

Ep p0----------------- 5,32

cup p0----------------- e

p p0

cu----------------- 1

=

TABLEAU IXEssais pressiomtriques cycliques

Rapports caractristiques Er/EM et Er/

Sol Er/EM Er/

Argile raide surconsolide 2,5 3,5 25 45

Limon 3 4,5 35 45

Sable 6 7,5 35 80

Craie 5,5 80

p

p

TABLEAU VIIIEssais pressiomtriques cycliques

Synthse des rsultats obtenus par les LRPC de Rouen et de Melun

(MPa) EM (MPa) Er (MPa) Er/EM EM/ Er/

Limon olien - Le Havre (1) Moyenne 0,74 8,70 25 2,91 11,7 33,8

cart-type 0,24 3,57 11,5 0,53 2,0 8,60

cv 0,32 0,41 0,46 0,18 0,17 0,25

Argile du Gault pays de Bray (2)

Moyenne 0,75 7,1 19,4 2,74 9,4 25,6

cart-type 0,07 2,2 7,6 0,65 2,2 8,8

cv 0,09 0,3 0,39 0,23 0,24 0,34

Sable alluvionnaire Honfleur (3)

Moyenne 0,81 5,1 28,4 5,96 6,4 35,1

cart-type 1,40 1,35 7,7 2,1 1,8 7,1

cv 0,17 0,26 0,27 0,35 0,28 0,20

Argile de Romainville (4) Moyenne 0,74 8,70 25 2,91 11,7 33,8

cart-type 0,24 3,57 11,5 0,53 2,0 8,60

cv 0,32 0,41 0,46 0,18 0,17 0,25

Sable de Fontainebleau (5) Moyenne 2,62 27,1 205 7,5 10,3 77,9

cart-type 0,53 6,4 56 1,6 1,1 19,3

cv 0,20 0,23 0,25 0,21 0,11 0,25

Limon des plateauxle-de-France (6)

Moyenne 0,46 4,4 19 4,5 9,5 41,2

cart-type 0,06 1,0 4 0,9 1,7 6,2

cv 0,13 0,23 0,21 0,21 0,18 0,15

Craie Snonienne Chatenay-sur-Seine (7)

Moyenne 0,74 12,6 67,1 5,4 16,5 88

cart-type 0,15 6,4 37,4 2,4 6,0 34

cv 0,20 0,51 0,56 0,44 0,37 0,40

(1) Les trois modes de forages examins ont t conservs pour ce tableau de synthse.(2) Seuls les modes 1, 2, 3, 4, comparables quant leurs rsultats, sont pris en compte dans ce tableau.(3) Le mode 3 (passe unique de forage), qui donne de faibles rsultats, a t limin.(4) Tous types dessais confondus (dchargement rapide ou par palier).(5) (6) (7) Tous les essais ont t conservs.

p p p


On ne peut toutefois tendre cette conclusion auxcalculs de dplacement des ouvrages gotechni-ques, les amplitudes de dformation des sols gn-res par les ouvrages pouvant en effet tre trs dif-frentes de celles associes au module cyclique(R/R0 10

2) mesur lors dun essai pressiom-trique traditionnel *.

Sol purement frottant (c = 0)

Pour un sol purement frottant, lexpression de lapression limite dans un modle de sol isotropelastoplastique avec dilatance, scrit (Comba-rieu, 1995) :

avec

o

est langle de frottement interne, , langle de dilatance,

G, le module de c i sa i l l ement ,

, le poids volumique du sol, K0, le coefficient de pousse des terres aurepos.

On a donc :

ou encore :

avec = 0,33

La figure 13a montre lvolution des rapportsthoriques E/ en fonction de ( / z) pourune plage dangle de frottement (37 degrs

43 degrs) correspondant des mesures enlaboratoire sur les sables de Honfleur**. Sur cettefigure ont galement t reportes les donnesexprimentales Er/ mesures en tenant comptedes conditions hydrogologiques (nappe 1,5 m)

* Lutilisation du module cyclique Er comme module lasti-que pour le calcul des dplacements des diffrentes structu-res gotechniques relve dune autre problmatique. Il estncessaire dans ce cas de confronter le calcul des dplace-ments des ouvrages leur comportement rel en prcisantcas par cas la mthode de calcul adopte, aspect qui nest pastrait dans le prsent article.

p

p z( ) a( ) z=

G z( )2 z a( ) m( )---------------------------------------------------

m( )

a( ) max 1 ; K0 1 sin +( )[ ],=

m( )sin 1 sin +( )

1 sin +-------------------------------------------- ;=

** Leur cohsion en place peut tre suppose nulle contrai-rement dautres sables comme par exemple les sables deFontainebleau.

GE

2 1 +( )------------------------,=

Gp----- 2 m

pa z-----------------

1m---- 1

=

Ep----- 5,32 m

pa z-----------------

1m---- 1

=

p p

p

Fig. 12 - Thorie pressiomtrique Cas des sols cohrents.

a. volution de E/ en fonction de /cu . b. Confrontation des modules E calculs et Er mesurs.

0

25

50

75

100

0 25 50 75 100Er mesur (MPa)

E calcul (MPa)

Argile verte

Argile de Gault

Limon de Brie

calcul = mesur

0

25

50

75

100

0 2 4 6 8pl* /cu

E/pl* ou Er/pl*

thorique

Argile verte

Argile de Gault

Limon de brie

p* p*


et des poids volumiques ( = 18 kN/m3 hors nappeet 19,5 kN/m3 sous nappe) tels que rapports parCombarieu (1995).

Comme on peut le voir, les rapports Er/ sontcompris entre 25 et 50 et se trouvent dans lefuseau des courbes thoriques E/ obtenues avecla relation ci-dessus. La figure 13b, pour sa part,confronte directement les modules Er mesursavec les modules E thoriques correspondant langle de frottement interne moyen des sablesalluvionnaires. L encore, on constate une bonneconcordance entre les modules cycliques Er et lesmodules lastiques thoriques.

Enfin on notera que, lorsque (z) = z(cest pratiquement le cas pour les sols purementfrottants), le rapport E/ est une constante,notion que lon retrouve exprimentalement pourles rapports EM/ .

ConclusionsLa ralisation de nombreux essais cycliques avecle pressiomtre Mnard, en introduisant danslessai normalis une boucle de dchargement-rechargement, a permis de dgager les conclu-sions suivantes :

la ralisation de paliers lors de la phase dedchargement ne permet pas dobtenir des modu-les de dformation intermdiaires fiables avec lematriel utilis pour les essais pressiomtriquescourants ;

les modules moyens (scants) dtermins surun cycle selon la procdure expose sont peuaffects par la ralisation dun dchargementrapide ;

les facteurs de dispersion des modules cycli-ques moyens, sous rserve de respecter la proc-dure opratoire prconise, sont similaires ceuxtrouvs sur les modules pressiomtriques tradi-tionnels EM ;

lintroduction dun cycle dans lessai pressio-mtrique ne permet pas de sauver un essaipour lequel les bonnes conditions de ralisationnont pas t respectes. En particulier, le rema-niement des parois de forage, affectant la valeurdu module EM, affecte galement la valeurdu module Er ca lcule sur la courbe derechargement ;

les confrontations effectues (notammentltude du rapport Er/ ) avec les expressionsthoriques dexpansion de cavit dans lhypothsedun modle de comportement lastoplastique dusol, semblent valider certains acquis pressiomtri-ques savoir la constance des rapports EM/ etEr/ avec la profondeur pour une formationhomogne ;

les valeurs de ces rapports sont toutefois fonc-tion de la nature, ainsi que de la compacit et deltat du sol. Il est donc prfrable de procder lamesure directe du module Er par un essai cyclique,plutt que de dduire cette valeur partir de cor-rlations avec le module pressiomtrique EM, ;

p

p

p p

p

pp

pp

Fig. 13 - Thorie pressiomtrique Cas des sols purement frottants.

a. volution de E/ en fonction de ( / z). b. Confrontation des modules E calculs et Er mesurs.

0

25

50

75

100

0 5 10 15 20pl / z

0

25

50

75

100

0 25 50 75 100

Er mesur (MPa)

E calcul (MPa)

Sable alluvionnaire

calcul = mesur

= 40

Thotique 37Thorique 43Sable alluvionnaire

a( ) = 1 et = - 30

E/pl ou Er/pl

p p


enfin rappelons que ltude prsente sinscritdans le cadre dune recherche plus vaste portantsur la dtermination du module de cisaillementdun sol en fonction de sa dformation et le calculen dplacements des structures gotechniques.Pour cette raison lapplication du module cycliquepressiomtrique au calcul des ouvrages na pas ttraite dans cet article. On peut nanmoins affir-

mer ds prsent que, moyennant certaines condi-tions dapplication, lutilisation directe du modulecyclique comme module dYoung donne de bonsrsultats et savre tre largement suffisant pour lecalcul des dplacements de certains typesdouvrages gotechniques. Des calculs promet-teurs ont en effet t raliss et valids. Ceci feralobjet dune publication ultrieure.

Norme franaise NF P 94-110-1, Essai pressiomtri-que Mnard, Partie 1 : Essai sans cycle, AFNOR, jan-vier 2000, 43 pages.

Norme franaise XP ENV 1997-1, Calcul gotechni-que Partie 1 : Rgles gnrales, AFNOR, dcembre1996, 112 pages.

BRU J.-P., BAGUELIN F., GOULET G., JZQUELJ.-F., Prvision de tassement au pressiomtre et cons-tatation, Proc. VIIIe Congrs international de Mcani-que des sols et des travaux de fondation ; tome 1.3,Moscou, 1973, pp. 25-31.

CANPA Y., Fondations superficielles, Facteursempiriques de portance et de tassement, Pressiomtrenormal, Sujet de recherche 1.17.02.0, mai 1990.

CANPA Y., DEPRESLES D., Catalogue des essaisde chargement de fondations superficielles sur sitespar les LPC (1978-1990), Sujet de recherche 1.17.02.0,dcembre 1990.

CANPA Y., Essais pressiomtriques avec cycle dedchargement-rechargement. Influence du mode op-ratoire, Sujet de recherche 2.24.05.4 de la commissiontechnique 24, Mcanique des sols, roches et fonda-tions, 1996.

COMBARIEU O., Lessai pressiomtrique et la rsis-tance au cisaillement des sols, Bulletin de liaison deslaboratoires des Ponts et Chausses, 196, mars-avril1995, pp. 43-51.

COMBARIEU O., CANPA Y., Essais pressiomtri-ques Mnard avec boucle de dchargement-recharge-ment. Analyse des procdures et des rsultats dessais,Sujet de recherche 2.24.19.3 et 2.24.02.4 de la commis-sion technique 24, Mcanique des Sols, roches et fon-dations, 1995.

Fascicule 62 Titre V, Rgles techniques de conceptionet de calcul des fondations des ouvrages de gnie civil,

Ministre de lquipement, du logement et des trans-ports, 1993.

FRANK R., Quelques dveloppements rcents sur lecomportement des fondations superf iciel les ,Xe Congrs europen de Mcanique des sols et des tra-vaux de fondation, Florence, 1991, 28 pages.

MNARD L., ROUSSEAU J., Lvaluation des tasse-ments. Tendances nouvelles, Sols Soils, 1, 1962,pp. 13-30.

MNARD L., LAMBERT Ph., tude exprimentaledun massif de fondation soumis des vibrations, SolsSoils, 17, 1966, pp. 9-30.

MESTAT Ph., Analyse thorique dun cycle dcharge-ment-rechargement dans le problme de lexpansiondune cav i t cy l indr ique dans un matr iaulastoplastique de Tresca, rapport interne, LCPC, jan-vier 1993.

MESTAT Ph., Analyse thorique dun cycle dcharge-ment-rechargement dans le problme de lexpansiondune cavit cylindrique dans un matriau lastoplas-tique de Mohr-Coulomb, rapport intene, LCPC, janvier1993.

MESTAT Ph., Validation du progiciel CSAR-LCPCen comportement mcanique non linaire, vol 1 : Fon-dations superficielles et tunnels, tudes et recherchesdes laboratoires des Ponts et Chausses, Srie Gotech-nique, GT 58, juin 1994.

MONNET J., KHLIF J., tude thorique de lquilibrelasto-plastique dun sol pulvrulent autour du pressio-mtre, Revue franaise de gotechnique, 73, 1994,pp. 3-12.

WROTH C.P., British experience with the self-boringpressuremeter, Proc. 1st Symp. Pressuremeter and itsMarine Applications, Paris ; Colloques et sminaires 37,Ed. Technip, 1982, pp. 143-164.

RFRENCES BIBLIOGRAPHIQUES


ANNEXE 1Mthodes de ralisation des forages pressiomtriques (NF P 94-110-1)

TABLEAU IDisposition adopter daprs la norme NF P 94-110-1 (tableau C1 p 34)


ANNEXE 2Essais cycliques Influence du mode opratoire

TABLEAU IIEssais pressiomtriques cycliques

Synthse des rsultats obtenus (Argile verte de Romainville Boissy-Saint-Lger)

SONDAGE P1

z pf EM Ed Er EM/ /pf Er/EM Ed/EM Mode

(m) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) Oprat.

1,6 0,74 0,42 9,5 39,1 41,5 12,8 1,8 4,4 4,1 L2,6 0,79 0,43 6,8 31,2 36,3 8,6 1,8 5,3 4,6 R3,6 0,73 0,44 6,8 24,3 25,9 9,3 1,7 3,8 3,6 L

SONDAGE P2


(m) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

1,7 0,51 0,32 5,2 30,2 39,0 10,2 1,6 7,5 5,8 R2,7 0,75 0,43 8,5 39,5 40,6 11,4 1,7 4,8 4,6 L3,7 0,68 0,43 6,2 18,2 22,0 9,2 1,6 3,5 2,9 R

SONDAGE P3



2 0,4 0,30 3,4 39,4 14,6 8,6 1,3 4,2 11,5 L3 0,75 0,43 9,0 22,2 24,0 12,0 1,7 2,7 2,5 R4 0,68 0,44 6,5 23,4 19,6 9,5 1,5 3,0 3,6 L

SONDAGE P4

z pf EM Ed Er EM/ pl/pf Er/EM Ed/EM Mode


1,6 0,81 0,41 11,8 37,7 25,6 14,6 2,0 2,2 3,2 R2,6 0,99 0,56 12,0 50,0 50,9 12,2 1,8 4,2 4,2 L3,6 0,76 0,43 7,1 22,2 24,1 9,4 1,8 3,4 3,1 R

SONDAGE P5



1,7 0,83 0,42 12,3 40,9 86,8 14,9 2,0 7,0 3,3 L2,7 0,95 0,62 9,4 33,9 31,7 9,9 1,5 3,4 3,6 R3,7 0,74 0,44 8,3 38,3 23,5 11,2 1,7 2,8 4,6 L

SONDAGE P6



1,9 0,51 0,31 6,6 26,5 23,9 12,8 1,6 3,6 4,0 R2,9 0,79 0,42 9,7 36,0 36,8 12,3 1,9 3,8 3,7 L3,9 0,73 0,43 7,0 23,3 21,3 9,6 1,7 3,0 3,3 R

SONDAGE P7



1,6 0,6 0,40 7,2 30,2 23,2 11,9 1,5 3,2 4,2 L2,6 0,91 0,64 9,8 31,2 30,5 10,8 1,4 3,1 3,2 R3,6 0,74 0,45 8,7 25,7 26,6 11,8 1,6 3,0 2,9 L

SONDAGE P8



2 0,76 0,43 11,0 30,0 29,5 14,5 1,7 2,7 2,7 R3 0,83 0,48 7,3 36,9 29,5 8,8 1,7 4,0 5,0 L4 0,8 0,43 8,3 20,5 30,0 10,3 1,8 3,6 2,5 R

p p p

p p p

p p p

p p

p p p

p p p

p p p

p p p


ANNEXE 3Essais cycliques Influence de la mthode de forage

LIMONTABLEAU IIIa

Limon Tarire main Mode 1

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)

Er(MPa) Er/EM EM/ Er/

1 0,39 5,20 17,00 3,27 13,30 43,60

2 0,71 9,00 30,00 3,33 12,70 42,40

3 0,91 11,70 28,00 2,40 12,90 30,10

4 1,20 17,50 57,00 3,26 14,60 47,50

(limin) 5 1,74 37,00 93,30 2,52 21,30 53,60

Moyenne 0,80 10,80 33,00 3,06 13,37 40,90

TABLEAU IIIbLimon Tarire mcanique mches hlicodales 63 mm Mode 2

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


1 0,42 4,30 14,00 3,25 10,20 33,30

2 0,75 7,00 21,00 3,00 9,30 28,00

3 0,80 7,00 17,50 2,50 8,75 21,90

4 0,75 9,70 29,00 3,00 12,93 38,70

(limin) 5 1,85 22,50 80,00 3,55 12,20 43,20

Moyenne 0,68 7,00 20,40 2,94 10,30 30,47

TABLEAU IIIcLimon Outil dsagrgateur trilame 64 mm Mode 3

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


1 0,47 6,00 15,00 2,50 12,75 31,90

2 0,80 11,00 26,00 2,36 13,75 32,50

3 0,73 7,00 27,50 3,92 9,60 37,70

4 1,00 9,00 18,80 2,09 9,00 18,80

Moyenne 0,75 8,20 21,80 2,72 11,28 30,22

TABLEAU IIIdLimon Tous les essais confondus

(MPa)EM

(MPa)Er

(MPa) Er/EM EM/ Er/

Moyenne 0,74 8,70 25,00 2,91 11,72 33,84

cart type 0,24 3,57 11,5 0,53 2,00 8,60

cv 0,32 0,41 0,46 0,18 0,17 0,25

p p p

p p p

p p p

p p p


ARGILETABLEAU IVa

Argile Tarire main, mtre par mtre Mode 1

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


9,3 0,85 7,6 15,5 2,0 8,9 18,2

10,3 0,66 5 10,1 2,0 7,6 15,3

Moyenne 0,75 6,3 12,8 2,0 8,3 16,8

TABLEAU IVbArgile Mche hlicodale mtre par mtre Mode 2

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


9,3 0,81 9,3 24,2 2,6 11,5 29,9

10,3 0,7 5,4 16,3 3,0 7,7 23,3

Moyenne 0,75 7,4 20,2 2,8 9,6 26,6

TABLEAU IVcArgile Mche hlicodale en une passe Mode 3

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


8,3 0,8 10,5 36 3,4 13,1 45,0

9,3 0,79 7,5 26,7 3,6 9,5 33,8

10,3 0,66 4 13 3,2 6 19,7

Moyenne 0,75 7,3 25,2 3,4 9,6 32,8

TABLEAU IVdArgile Rotopercussion, mtre par mtre Mode 4

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


8,3 0,68 6,5 17,5 2,7 9,6 25,7

9,3 0,71 5,6 18 3,2 7,9 25,3

10,3 0,81 9,5 16,5 1,7 11,7 20,4

Moyenne 0,73 7,2 17,3 2,5 9,7 23,8

TABLEAU IVeArgile Rotation avec taillant en une passe Mode 5

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)

Er(MPa) Er/EM Er/ EM/

8,3 0,46 1,7 7,2 4,2 3,7 15,6

9,3 0,48 2,7 12 4,4 5,6 25,0

10,3 0,56 1,6 10,8 6,8 2,9 19,3

Moyenne 0,5 2 10 5,1 4,1 20

p p p

p p p

p p p

p p p

p p p


TABLEAU IVfArgile Rotation avec taillant mtre par mtre Mode 6

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


8,3 0,55 2,3 9,3 4,0 4,2 16,9

9,3 0,68 4,2 10 2,4 6,2 14,7

10,3 0,62 4,6 15,3 3,3 7,4 24,7

Moyenne 0,62 3,7 11,5 3,2 5,9 18,8

TABLEAU IVgArgile Battage direct continu Mode 7

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


8,3 0,88 37,0 25 0,7 42,0 28,4

9,3 0,86 17,5 23,6 1,3 20,4 27,4

10,3 0,97 22,5 23,5 1,0 23,2 24,2

Moyenne 0,90 25,7 24 1 28,5 26,7

TABLEAU IVhArgile Tous essais confondus

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


Moyenne 0,7 8,7 17,4 11 2,9 23,8

cart-type 0,14 8,7 7,4 9,1 1,4 7,4

cv 0,20 1,00 0,43 0,83 0,48 0,31

SABLETABLEAU Va

Sable Tarire main, passes de un mtre Mode 1

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


6 0,93 5,3 25,7 4,88 5,7 27,8

7 0,69 5,1 24,7 4,88 7,4 36,1

6 0,73 4,9 26,4 5,35 6,8 36,4

7 0,89 6,5 40,3 6,23 7,3 45,5

Moyenne 0,81 5,4 29,3 5,3 6,8 36,4

p p p

p p p

p p p

p p p


TABLEAU VbSable Tarire hlicodale, passes de un mtre Mode 2

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


6 0,68 5,1 16,9 3,29 7,6 25

7 0,92 5,4 29,1 5,39 5,9 31,8

6 0,68 7,4 21,6 2,91 11 32

7 0,94 2,6 27,8 10,61 2,8 29,7

8 0,90 6,3 26 4,16 7 29,1

Moyenne 0,82 5,4 24,3 5,3 6,9 29,5

TABLEAU VcSable Tarire hlicodale, une passe unique Mode 3

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


6 0,43 1,7 9,2 5,40 4 21,6

7 0,74 3,8 33,9 8,87 5,2 46,1

8 0,72 6,1 21,8 3,59 8,5 30,5

6 0,58 4,4 21,2 4,79 7,7 36,9

7 0,79 4,9 31 6,37 6,2 39,5

8 0,65 4 23,8 5,95 6,2 36,9

Moyenne 0,65 4,2 23,5 5,8 6,3 35,3

TABLEAU VdSable Rotopercussion, passes de un mtre Mode 4

Profondeur(m) (MPa)

EM(MPa)


6 0,78 3,8 21,7 5,71 4,9 28

7 1,04 6,6 42,6 6,44 6,4 41,2

8 0,85 5,2 38,7 7,39 6,2 45,8

6 0,58 3,6 19,5 5,38 6,3 33,9

7 0,64 3 30 10,04 4,7 47,2

8 0,95 5,2 35,3 6,80 5,5 37,4

Moyenne 0,80 4,6 31,3 7 5,7 38,9

TABLEAU VeSable Tous essais confondus

(MPa)EM

(MPa)Er

(MPa) Er/EM EM/ Er/

Moyenne 0,76 4,8 27 5,9 6,4 35,2

cart-type 0,15 1,4 8,1 2 1,7 7,3

cv 0,20 0,29 0,30 0,34 0,27 0,21

p p p

p p p

p p p

p p p


ANNEXE 4 Essais cycliques Rptabilit des essais

SABLE

TABLEAU VISable de Fontainebleau Rsultats globaux

Numrode lessai (MPa)

EM(MPa)


Ed(MPa) Ed/EM

1 2,08 21,4 - 10,3

2 2,38 31,1 273 8,8 13,0 114

3 3,0 35,7 193 5,4 11,9 64,3 625 17,5

4 3,05 33,9 270 8,0 11,1 88,5 376 11,1

5 2,8 26,6 179 6,7 9,5 63,9 413 15,5

6 2,42 22,8 124 5,4 9,4 51,2 276 12,1

7 3,22 29,1 178 6,1 9,0 55,3 420 14,4

8 2,38 22,8 204 8,9 9,6 85,7 275 12,1

9 2,3 21,5 218 10,2 9,3 94,8 248 11,5

10 2,1 21,2 159 7,5 10,1 75,7 184 8,7

11 2,35 26,0 211 8,1 11,1 89,4 501 19,3

12 3,2 36,0 332 9,2 11,3 103,8 474 13,1

13 3,8 37,7 210 5,6 10,2 55,3 374 9,9

14 2,05 19,3 172 8,9 9,4 83,9 293 15,2

15 2,18 21,3 142 6,6 9,8 65,1 203 9,5

Moyenne 2,62 27,1 205 7,5 10,3 77,9 359 13,1

cart-type 0,53 6,4 56 1,6 1,1 19,3 128 3,2

cv 0,20 0,23 0,25 0,21 0,11 0,25 0,36 0,24

p p p


LIMONTABLEAU VII

Limon des plateaux de Brie


EM(MPa)


Ed(MPa) Ed/EM

1 0,46 4,2 20,6 4,9 9,1 44,7 35,8 8,6

2 0,46 4,5 18,4 4,1 9,8 40 31,5 7,0

3 0,45 4,1 19 4,6 9,1 42,2 26,6 6,5

4 0,45 4,1 21,6 5,2 9,2 48 37,1 9,0

5 0,43 5,0 14,6 2,9 11,6 34 20,5 4,1

6 0,45 4,0 14,4 3,6 8,8 32 18,4 4,6

7 0,51 5,0 25,1 5,0 9,8 49,2 52,4 10,4

8 0,48 6,8 19,9 2,9 14,2 41,5 27,3 4,0

9 0,47 3,4 17 5,0 7,3 36,1 36,3 10,5

10 0,48 3,6 19,9 5,5 7,5 41,5 29,4 8,2

11 0,51 4,6 24 5,2 9,1 47,1 28,9 6,3

12 0,52 5,1 24,5 4,8 9,8 47,1 36,4 7,2

13 Essai non ralis

14 0,28 2,3 12,4 5,3 8,3 44,3 23,9 10,3

15 0,49 4,5 14,4 3,2 9,3 29,4 21,6 7,8

Moyenne 0,46 4,4 19 4,5 9,5 41,2 30,4 7,2

cart-type 0,06 1,0 4 0,9 1,7 6,2 8,8 2,3

cv 0,13 0,23 0,21 0,21 0,18 0,15 0,29 0,32

p p p

CRAIE SENONIENNE

TABLEAU VIIICraie snonienne Rsultats globaux


EM(MPa)


Ed(MPa) Ed/EM

1 0,96 28,4 72,1 2,5 29,6 75 97,0 3,4

2 0,65 10,2 31,7 3,1 15,7 49 37,3 3,6

3 0,57 13,0 65,7 5,1 22,6 115

4 0,55 6,0 51,5 8,6 10,9 94

5 0,72 17,7 24,5

6 0,66 7,6 64,6 8,5 11,6 98 102,7 13,5

p p p


CRAIE SENONIENNE

TABLEAU VIIICraie snonienne Rsultats globaux


EM(MPa)


Ed(MPa) Ed/EM

7 0,85 8,4 9,8

8 0,81 9,1 53,0 5,8 11,2 65 99,7 11,0

9 0,68 11,1 16,4

10 0,86 10,4 12,0

11 0,88 12,2 13,9

12 1,00 24,1 153,9 6,4 24,1 154 226,2 9,4

13 0,79 14,5 44,6 3,1 18,3 56 97,1 6,7

14 0,54 8,0 14,9

15 0,63 7,6 12,1

Moyenne 0,74 12,6 67,1 5,4 16,5 88 110,0 8,0

cart-type 0,15 6,4 37,4 2,4 6,0 34 62,1 3,7

cv 0,20 0,51 0,56 0,44 0,37 0,40 0,56 0,47

p p p

ABSTRACT

The cyclic pressuremeter test

O. COMBARIEU, Y. CANPA

This paper deals with the unload-reload pressuremeter tests and the calculation of an unload-reload strainmodulus. It describes the main results of tests performed by the LPC technical network in order to finalize thetesting procedure and examine the repeatability of unload-reload modulus results measured with the standar-dized test equipment. The influence of installation disturbance linked to the type of boring and the nature ofthe unload-reload procedure affecting the measurement of soil stiffness results have also been investigated.Test have been performed in various soils (sand, clay, silt, chalk) and the dispersion of modulus results andcharacteristic ratios obtained in these types of soils are reported. The validity of the cyclic modulus obtainedwas studied by comparing the limit pressures measured in a purely frictional soil and various clays with thetheoretical limit pressures computed using the cyclic pressuremeter modulus in the place of Youngs modu-lus. A recommended testing procedure is proposed to measure reliable unload-reload pressuremeter modu-lus with the standardized equipment. This type of modulus can supplement usual geotechnical parametersand be used to assess the displacement of certain geotechnical structures.

L_essai Cyclique Au Pressiométre

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