La caractérisation géotechnique des alluvions sablonneuses quaternaires de Port-Gentil

Les essais « in situ »

A cause de certaines difficultés liées à l’opération de prélèvement d’échantillons intacts dont le transport au laboratoire augmente le remaniement du sol, les essais « in situ » se sont développés afin de solliciter le milieu naturel en place et de s’affranchir en grande partie du remaniement inévitable. Nous avons effectué ces essais conforment à la norme NF EN ISO 14688-1. Parmi les nombreux essais « in situ » existants, nous avons réalisé dans le cadre de notre étude, les essais suivants. 

L’essai de pénétration statique

L’essai de pénétration statique, appelé maintenant CPT d’après l’expression anglaise, est très répandu en France, mais il l’est certainement davantage ailleurs. Son origine remonte à 1929 aux USA. Les points de sondages notés CPT, séparés de plus d’une vingtaine de mètres ont été implantés par le maître d’œuvre qui est le bureau d’études associatif Toilettes du Monde (TDM). a- Le principe de l’essai L’essai de pénétration statique consiste à enfoncer dans le sol, à vitesse lente et constante (0,5 à 2cm par seconde), un train de tiges terminé à sa base par une pointe munie d’un cône et à mesurer de manière continue la résistance à la pénétration (qc) de ce cône. b- Les paramètres de mesure Suivant la finalité de la reconnaissance, l’essai de pénétration statique permet de visualiser le sous-sol à l’aide d’un diagramme pénétrométrique (figure 9) ressortant :  la stratigraphie des terrains rencontrés (annexe 7) ;  les caractéristiques mécaniques des terrains en place : la résistance en pointe (qc), frottement latéral (fs) et l’indice de frottement (qc/fs) ;  les caractéristiques hydrauliques des terrains en place : la pression interstitielle (uo) en fonction du temps pendant l’arrêt du fonçage (test de dissipation, annexe 8);  l’inclinaison de la pointe. La caractérisation géotechnique des alluvions sablonneuses quaternaires de Port-Gentil

Le protocole opératoire

Les essais de pénétration statique ont été réalisés conformément à la norme NF-P94-113. L’atelier CPTu de vingt tonnes (20t), monté sur une remorque (annexe 9), a été tracté de notre base de Port-Gentil au site des travaux à l’aide d’un camion. Sur site, les opérations se poursuivent dans l’ordre suivant : o positionner la sondeuse sur le premier point(CPT1); o mettre le Power Pack en route (groupe électrogène et pompe hydraulique); o mise en place de la sonde et faire son calibrage à l’ordinateur; o mettre le train de tiges avec la sonde à 10cm environ du sol(les mesures sont prêtes à démarrer), pénétration statique jusqu’à 2,50cm; o mise en place du casing à l’avancement du sondage jusqu’à 1,80m de profondeur; o pénétration statique, jusqu’à 11m de profondeur (figure 9), avec enregistrement de tous les paramètres. Remonter tout le train de tiges, jusqu’à 10cm du sol, recalibrer la sonde sur l’ordinateur et se mobiliser au point suivant. 

 L’essai de pénétration dynamique

L’essai de pénétration dynamique est une ancienne méthode d’investigation du sol, longtemps considérée comme rudimentaire. Cet essai revêt un aspect qualitatif, l’étalonnage de l’essai s’effectue avec des sondages par carottage. Les échantillons de sols intacts sont placés dans des gaines plastiques identifiées et transportés au laboratoire (photographie 2). Photographie2- Echantillons de carottes intactes a- Le principe de l’essai L’essai de pénétration dynamique consiste à enfoncer dans le sol par battage et de façon quasi-continue un train de tiges muni à son extrémité d’une pointe débordante (frottement limité). Le battage est obtenu à l’aide de la chute d’une masse de 63,5kg par gravité uniquement. La masse, la hauteur de chute (0,75m) et la longueur de la lecture sont variables. b- Le protocole opératoire Le GEOTOOL de type PDL (annexe 10) est l’appareil qui a permis de réaliser l’essai de pénétration dynamique suivant la norme NF P94-114. Les points de sondages, notés K, séparés de plus d’une quinzaine de mètres ont été implantés par le maître d’œuvre (TDM). Sur le site, les travaux ont été conduits comme suit :  Avant le sondage Vérification du point de sondage sur le plan côté (K1) et positionnement à ce point.  Pendant le sondage Au cours de l’ensemble des manœuvres, il faut : o vérifier que les tiges et la pointe sont enfoncées verticalement, l’inclinaison maximale tolérée est de 2%, par rapport à la verticale pendant le battage .