Essai de pénétration statique (C.P.T) (NF P 94-113)
1. Principe de l’essai L’essai de pénétration statique est réalisé dans tous les sols fins et les sols grenus dont la dimension moyenne des éléments ne dépasse pas 20 mm. Il consiste à enfoncer dans le sol, à vitesse constante et à l’aide d’un vérin hydraulique, une pointe terminée par un cône. Un dispositif particulier permet de mesurer la résistance à la pénétration du cône, ainsi qu’éventuellement, le frottement latéral mobilisé sur une longueur donnée.
Le dispositif de fonçage doit être stable et correctement centré sur le train de tiges, faute de quoi on risque le flambement du train de tiges du pénétromètre.
2.1 Fonçage dans le terrain Il est nécessaire de disposer d’une réaction d’au moins 100 kN, mais il existe des appareils prévus pour 250 kN. Cette réaction est obtenue généralement à l’aide d’un camion lesté. Le camion contient un abri de mesure et un ensemble d’appareils pouvant inclure un ordinateur et un traceur reproduisant en temps réel la courbe de pénétration.
Phase de mise en station
Phase de mesures
2. Pratique de l’essai La norme impose de respecter un certain nombre de conditions et fixe notamment la vitesse de pénétration dans le terrain, qui doit être de 2 cm/s. Les pénétromètres normalisés diffèrent par les modalités de fonçage de l’appareil et par le mode de mesure de la résistance de pointe. Tous les types de sondes sont utilisés selon les terrains et selon les nécessités des études : pointe mécanique, pointe électrique et piézocône.
2.2 Mesure de la résistance de pointe Pointe mécanique : l’effort de pointe est mesuré par l’intermédiaire d’un train de tiges centrales au train de tubes et poussant sur le cône. La mesure est discontinue
Pointe électrique : l’effort de pointe est mesuré par un peson à jauges de contraintes ou à corde vibrante incorporé à cette pointe. Du point de vue opérationnel, cela implique l’utilisation de tiges de fonçage creuses, à l’intérieur desquelles on doit faire passer le câble électrique conducteur des informations. La mesure est continue.
3. Résultats
Commentaires : Bien que les mesures réalisées au piézocône (système de mesure électrique) soient bien plus précises et permettent d'enregistrer d'autres paramètres (pression interstitielle, inclinaison, etc.), la méthode mécanique est toujours utilisée en raison de sa simplicité, de la robustesse du matériel, et de son coût modéré. En particulier dans les sols durs ou hétérogènes (par exemple des couches de graviers ou de roche), la méthode mécanique est préférée simplement du fait de l'impossibilité d’utiliser un cône électrique dans un tel environnement.
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Ingénierie des sols et des fondations
19.02.11
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