Les sondages carottés
1. Définition Au sens de la norme XP P94-202, un échantillon non remanié doit être prélevé dans des conditions modifiant le moins possible la nature et l’état du terrain qui, au laboratoire, sous un chemin de contrainte approprié, fournit des résultats applicables à la prévision de la résistance en place, de l’amplitude et de la vitesse de déformation. Selon les propriétés à déterminer sur l’échantillon, un remaniement plus ou moins important peut-être accepté s’il n’affecte pas les résultats recherchés. Le carottage permet d’obtenir un échantillon continu de sol faiblement ou pas remanié, prélevé à l’aide d’un outil appelé carottier. On distingue deux grandes familles : - les carottiers poinçonneurs - les carottiers rotatifs
Carottier APM
3. Carottage par rotation Le carottage rotatif est adapté à tous les types de terrains présentant une certaine cohésion. Il nécessite l’utilisation d’un fluide de forage qui circule par un train de tiges creuses et qui permet le refroidissement de l’outil, l’évacuation des matériaux détruits et éventuellement le maintien des parois du forage. 3.1 Le carottier simple Ce carottier destiné à prélever des échantillons dans des terrains homogènes ne possède pas de tube intérieur L’absence de tube intérieur ne permet pas de conserver l’intégrité de la carotte lorsque l’on fore des terrains hétérogènes. 3.2 Le carottier double Le carottier T2 est un carottier double à paroi mince avec tube intérieur monté sur roulements. La préservation de la carotte est donc son principal avantage. Disponibles dans les diamètres extérieurs de 46 mm à 101 mm.
Le carottier T6 est également un carottier double avec tube intérieur monté sur roulements. Sa conception plus résistante lui permet de travailler dans tous les types de terrain. Les diamètres disponibles vont du 76 mm au 146 mm. Le carottier T6S est équipé d’un tube intérieur formé de deux coquilles en aluminium permettant de visionner la carotte avant son transfert dans une caisse.
3.3 Le carottier triple L’emploi d’une gaine translucide à l’intérieur d’un carottier double T6 permet, dans les terrains tendres, la récupération plus aisée de carottes intactes. La gaine translucide permet l’extraction rapide de l’échantillon du carottier ainsi que sa visualisation.
3.4 Le carottier à trousse dépassante - carottage des terrains alternant des duretés variables - ressort intérieur permettant au tube intérieur muni d’une trousse coupante de dépasser la couronne lorsque le sol est mou et de se rétracter lorsque la résistance du terrain s’accroit.
3.5 Le carottier à cable Technique adaptée aux carottages profonds, peu utilisée en géotechnique courante.
1. Type de couronne Il existe de nombreux type de couronne. On pourra citer principalement : - couronne imprégnée : couche métallique imprégnée de diamant. De fins cristaux de diamant sont intimement mélangés à la poudre métallique appelée matrice. Cet ensemble est ensuite traité thermiquement. - couronne sertie : les diamants sont sertie dans une matrice. L’ensemble est traité thermiquement - couronne à outils carbure : Prisme octogonaux de carbure, éclats de carbure, plaquettes de métal dur,…
Les couronnes
2.2 La vibro-percussion - fréquence de battage élevée - prélèvement des matériaux pulvérulents 2.3 Le fonçage (pression) La pression permet de foncer par vérinage un carottier muni d’une trousse coupante et d’une gaine intérieure. L’emploi de cette technique est limité aux sols meubles. Le carottier utilisé est appelé A.P.M (Appareil à Paroi Mince). Il comporte des évents pour éviter la compression de la carotte. Le carottier à piston stationnaire est également à paroi mince et présente un étui intérieur dans lequel coulisse un piston.
Diamant imprégné
Diamant sertie
Carbure broyé
Le choix du type de couronne est guidé par la dureté du sol à carotter (tendre, moyen, moyen dur, dur, très dur, extrêmement dur) en liaison directe avec l’origine géologique de la roche et son état d’altération.
2. Paramètre d’utilisation du type de couronne - vitesse de rotation - débit d’eau - pression sur l’outil
2. Carottage par poinçonnement 2.1 Le battage - technique rudimentaire par battage à l’aide d’un mouton - remaniement des terrains très fréquent - carottier à paroi épaisse - application : essai de pénétration au carottier (S.P.T) – norme NF P 94-116
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Ingénierie des sols et des fondations
19.02.11
Sondages et essais mécaniques in situ
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