Home
Contribution au dimensionnement des fondations superficielles à l
Contents
1. Samuel AMAR 3 Adjoint au chef de la division G otechnique M canique des sols 1 Laboratoire central des Ponts et Chauss es Alain MORBOIS Ing nieur Laboratoire r gional de l Ouest parisien R SUM L utilisation croissante de l essai au p n tro m tre statique au niveau de la reconnaissance justifi e par des raisons conomiques et de d lai a n cessit la mise au point de m thodes pratiques de dimensionnement des fondations superficielles partir de cet essai On sait que des r gles analogues existent pour le dimensionnement des pieux Dans cet article les auteurs exposent la d mar che suivie pour atteindre ce but et proposent un certain nombre d abaques donnant les coefficients de portance en fonction de la D du sol et de l encastrement relatif D B En ce qui concerne les tassements les m thodes trouv es dans la litt rature sont expos es et comment es MOTS CL S 42 Fondation superficielle Dimensionnement Essai de p n tration statique Abaque Portance Sol Encastre ment Tassement En place Bull liaison Labo P et Ch 141 janv f vr 1986 R f 3046 Contribution au dimensionnement des fondations superficielles a l aide de l essai au p n trom tre statique Diff rentes m thodes de d termination de la charge limite Q ou de la contrainte limite q d une fondation superficielle existent Elles sont fond es soit sur les essais de laboratoire soit
2. kPa kPa kPa Comme indiquent les auteurs la faiblesse de q mesur s explique par le remaniement subi par le sol de fondation avant l essai 41 On peut remarquer au vu de ces valeurs que la m thode propos e permet tout au moins pour ces trois cas de resserrer les carts d une part entre les diff rentes m thodes de pr visions d autre part avec les valeurs mesur es Il y aurait lieu de compl ter ce genre de v rifications Enfin la figure 9 rassemble les diff rents abaques et permet de visualiser l volution du coefficient CALCUL DES TASSEMENTS Plusieurs auteurs ont propos des formules reliant la r sistance unitaire de c ne q des param tres de compressibilit des sols en distinguant le cas des sables de celui des argiles Sables En ce qui concerne les sables De Beer 6 propose une relation entre la constante de compressibilit C et la r sistance unitaire q 3 q c 3 2 Q tant la contrainte totale verticale au point consid r Pour calculer ensuite le tassement il propose d utiliser la formule de Terzaghi qui s crit 1 s fers ar o C do De Beer consid re que cette formule donne des tassements surestim s et conclut que le probl me est r solu si le tassement ainsi obtenu est admissible pour la superstructure S il n en est pas ainsi alors il faut avoir recours des essais de sols mieux adapt s D autres auteurs proposent de relier g
3. able dense Eylq 1 5 sable peu dense Argile Il a t d j montr combien il est illusoire de vouloir d terminer les tassements d une fondation superficielle reposant sur de l argile partir de g l121 L aussi des m thodes indirectes et assez grossi res ont t propos es par diff rents auteurs on les examinera plus loin Toutes ces m thodes ne peuvent servir qu au stade d un avant projet pour avoir une id e assez grossi re il est vrai des tassements attendus Dans l tude d Amar et J z quel 1972 une courbe pr sentant les variations de l indice de compression C en fonction de q est donn e Un point important de cette courbe semble tre le suivant si qe gt 1 200 kPa C est g n ralement inf rieur 0 2 Par contre si qe lt 1200kPa C peut prendre n importe quelle valeur entre 0 1 et 6 D autres relations ont t propos es entre le module d Young et q 8 On a E amp q 5 lt lt 10 pour les argiles molles q lt 1 000 kPa 2 lt amp lt 5 pour les argiles dont q est compris entre 1 500 et 3 000 kPa On a aussi tent de relier Ey module pressiom trique qe Dans la r f rence 9 on trouve les valeurs suivantes de Eyq argile surconsolid e 6 argile normalement consolid e 4 5 limon non satur 1 5 Que peut on dire en conclusion sur l estimation du tassement des fondations superficielles partir des essais au p n tr
4. au module d lasticit E des sables et ensuite de calculer les tassements par les formules classiques de l lasticit du genre 2 s C a F q B avec C coefficient qui d pend de la forme de la fondation v coefficient de Poisson E module d Young q contrainte appliqu e par la fondation B largeur de la fondation Schmertmann cit par de Ruiter 7 donne les relations suivantes fondation carr e E 2 5 q fondation filante E 3 5 q 42 0 25 05 0 75 1 125 145 Contrairement Schmertmann qui a fait de exp rimentations sur mod les r duits en cuve d autres chercheurs 8 travaillant sur sites r els ont abouti aux relations suivantes E aq x 1 5 pour les sables dont q gt 4 500 kPa 2 lt a lt 5 pour sables peu denses 1 500 lt q lt 3 000 kPa D autres types de relations ont t test s par exemple celles qui lient le module pressiom trique E la r sistance unitaire q Une fois E ainsi d termin on suppose le sol homog ne et caract ris par Ewu et le calcul du tassement se fait alors par la m thode pr conis e par M nard 2 Van Vambeke et al 9 et Amar et al 10 proposent les relations suivantes pour les sables E q 1 5 9 Dans la r f rence 10 on trouve Eylq 1 0 7 pour les sables graveleux denses tr s denses et Eylq 5 2 pour les sables limoneux Un autre auteur 11 propose Ey q 3 s
5. igera et go compte tenu des valeurs de qe et q fig 5 B 8 3 p 8 3 x 28 3 AY fig 6 Bo 28 3 13 40 2 2 MPa q 7 18 au lieu de q ke a 4 8 MPa Il faut remarquer que pour les fortes valeurs de q le taux de travail admissible qui se d duit de q est bien souvent sup rieur la valeur requise par le projet 2 qe 8 MPa semelle filante avec D B 0 6 B 8 3 8 3 x 7 3 Beat Fe g 47 S qe _ q gi peT EMPR au lieu de q qo 0 96 MPa B Pour cette cat gorie de sols regroupant les roches tendres ou alt r es les sols composites tels que les marno Calcaires la craie on peut rencontrer le m me probl me que pr c demment cat gorie D La figure 7 correspond un sol ayant une r sistance de pointe de l ordre de 12 MPa Pour les cas o elle s loignerait trop de cette valeur on pourra de la m me fa on que pr c demment appliquer la correction suivante _ g Po PT 10 qe MPa avec B valeur corrig e recherch e B valeur lue sur la figure 7 en fonction de D B Bo valeur lue sur la figure 8 V RIFICATIONS Nous avons voulu comparer les r sultats obtenus par cette m thode g B avec ceux obtenus exp ri mentalement q mesur 5 ainsi qu avec les pr visions faites par les auteurs tableau IV TABLEAU IV D B B L Jossigny a b Lognes Labenne pressiom tre Pr visions auteurs g B q mesur ee Ut kPa
6. is furent r alis s avec un p n trom tre Gouda pointe m canique A partir de quelques tudes comparatives entre essais r alis s au p n trom tre pointe m canique et pointe lectrique compl t es par les r sultats donn s par J z quel 4 sur diff rents types de sols on a trouv la relation suivante B m canique 1 7 et ce pour tous les types de sols except les sables En ce qui concerne les sables il y a lieu de distinguer deux cas B lectrique sable sec B lec B m canique B m canique sabl B lec sable noy lec 13 TABLEAU III Valeur de B pour tous les types de sols 39 h 4 5 6 7 8 9 10 1 Changement d chelle Cat gories D et E Cat gorie 1 f sen er RE rte je 0000000 oe A 00 C 00000080 oo oo 20000 o e 4 o B e se e e e oe C e o o o ee oo e D I D o e e e ce e E T o e e o o g o 0 25 0 5 0 75 1 125 15 D Fig 2 0 25 05 0 75 1 125 15 Fig 3 Cat gorie B argile et marne consistantes Nous pr sentons pour chaque cat gorie de sol les courbes donnant la valeur de B p n trom tre pointe m canique en fonction de l encastrement relatif de la fondation D B cat gorie A limon loess argile et marne peu consistantes fig 2 cat gorie B argile et marne consistantes fig 3 cat gorie C sable l che ou
7. oceed of a Symposium held at Duke University April 1965 7 De Rurrer J The static cone penetration test State of the art report ESOPT II Amsterdam 1982 vol 2 8 Paunescu M AGNET Gruia Some aspects concerning the study of foundation soils using cone penetration test ESOPT II Amsterdam 1982 vol 2 9 Van VamBekE A D Hemricourt J Correlation between the results of static or dynamic probings and pressuremeter tests ESOPT II Amsterdam 1982 vol 2 10 Amar S Nazarer J P Waschkowski E La reconnaissance des sols et les essais de p n tration Symposium int Essais en Place Paris 1983 vol 2 p 177 185 11 Van WiERINGEN J B M Relating cone resistance and pressuremeter test results ESOPT II Amsterdam 1982 vol 2 p 951 955 12 Amar S J Z QUEL J F Essais en place et en laboratoire sur sols coh rents Comparaison des r sultats Bull liaison Labo P et Ch 58 mars avril 1972 p 97 108 43
8. om tre statique Le nombre important des relations propos es montre l vidence que celles ci ne sont ni g n rales ni suffisamment pr cises et encore moins d finitives Il convient donc de les utiliser avec discernement elles doivent servir de sonnette d alarme indiquant s il y a un probl me de tassement ou non La plus grande prudence est demand e quand on doit y avoir recours dans le cas de fondations sur des sols argileux R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1 Amar S BAGUELIN F CanErA Y tude exp rimentale du comportement des fondations superficielles Ann ITBTP sept 1984 2 M narp L R gles pour le calcul de la force portante et du tassement des fondations en fonction des r sultats pressiom triques CR VI congr int de m canique des sols et travaux de fondations Montr al 1965 p 295 299 3 Amar S J z quEL J F Propri t s m caniques des sols d termin es en place Techniques de l ing nieur C 220 p 1 18 1978 4 J z queL J F Les p n trom tres statiques Influence du mode d emploi sur la r sistance de pointe Bull liaison Labo routiers P et Ch 36 janv f vr 1969 p 151 160 5 Amar S BAGUELIN F CanEPrA Y Frank R Comportement long terme des fondations superficielles Pr visions et observations Congr de San Francisco 1985 vol 4 p 2155 2158 6 De Beer E E Bearing capacity and settlement of shallow foundations on sand Pr
9. ons Le tableau IT r sume les cat gories retenues et rappelle pour chacune d elles les plages des valeurs de p et de q correspondantes C est videmment l attribution un sol donn de telle ou telle cat gorie qui pourra poser probl me l ing nieur L exp rience et la bonne connaissance des sols de la r gion faciliteront toutefois ce choix Pour les sols interm diaires on sera parfois amen choisir une cat gorie cheval entre deux et on en tiendra compte pour le calcul du coefficient PR SENTATION DES R SULTATS Le tableau III donne pour l ensemble des cas tudi s la valeur du coefficient B pour un encas trement nul K 0 8 L examen de ce tableau montre l vidence une grande dispersion des r sultats Cette dispersion peut a priori tre due aux causes suivantes la variabilit des caract ristiques m caniques des sols en plan et en profondeur car les sondages pressiom triques et p n trom triques n ont pas t r alis s dans le m me forage mais proximit les diff rences sur les mat riels utilis s princi palement au niveau du type de pointe du p n tro m tre lectrique ou m canique Il tait bien difficile dans cette tude de conna tre le type de pointe utilis e mais s agissant d essais r alis s par diff rents laboratoires et pour certains il y a d j quelques ann es on a pu en d duire que dans la majorit des cas ces essa
10. peu dense fig 4 cat gorie D sable et gravier fig 5 En ce qui concerne cette derni re cat gorie il s agit de la cat gorie de sol o nous disposions de peu d essais comparatifs fiables D autre part les carac t ristiques de ces terrains sont tr s variables p de l 3 MPa q de 7 40 MPa La valeur du coefficient B varie dans les exemples trait s entre 6 et 25 environ On peut penser que la r sistance de pointe augmentant plus vite que la pression limite la valeur du coefficient B est fonction des caract ristiques g otechniques c est la raison de la distinction des cat gories et qu elle varie donc l int rieur de cette m me cat gorie D La valeur moyenne retenue correspond un sol dont la r sistance de pointe moyenne est de l ordre de 20 MPa Par contre si dans une application q variait de mani re trop importante q de 5 10 MPa ou de l ordre de 40 MPa on pourrait 40 0 25 0 5 0 75 1 1 25 15 olo Fig 4 Cat gorie C sable l che ou peu dense 0 25 05 075 1 125 145 ojo Fig 5 Cat gorie D sable et gravier appliquer une correction en fonction de sa valeur r elle l aide de l abaque fig 6 p P3 avec P valeur corrig e recherch e B valeur lue sur la figure 5 en fonction de D B Bo valeur lue sur la figure 6 Bo 25 20 15 10 qe MPa Exemples l qe 40 MPa semelle filante avec D B 0 6 On n gl
11. s au niveau de la fondation apr s sa r alisation qe r sistance de pointe caract ristique de la couche de fondation 5 contrainte verticale totale due au poids des terres au moment de l essai B facteur empirique mal connu actuellement et que nous nous proposons justement de pr ciser dans cet article en fonction de la nature du sol et des caract ristiques g om triques de la fondation La d termination de ce coefficient B par comparaison avec le comportement r el des fondations s est heurt e au fait que nous ne disposions dans la litt rature que de tr s peu de r sultats exp rimen taux 1 Sachant que la m thode pressiom trique conduisait des r sultats satisfaisants nous l avons choisie comme r f rence 2 La d marche suivie consista donc sur un certain nombre de sites o un sondage pressiom trique et un sondage p n trom trique avaient t r alis s proximit galer les deux valeurs de la contrainte limite d termin es successivement l aide des deux m thodes et en d duire la valeur def iQ q amp K P P Ie Ow it f Iw p K P Po TABLEAU I Valeur de d apr s Amar et J z quel 3 Valable pour une pointe lectrique aux normes europ ennes 38 Nature du sol Argile molle moyennement consistante Argile raide tr s raide Limon ou sable l che Sable moyennement compact Sable compact tr s compact Nivea
12. sur les essais en place Parmi ces derniers on peut citer les essais pressiom triques les essais au p n trom tre statique et dynamique le SPT etc Dans un article r cent Amar et al 1 ont compar toutes ces m thodes d valuation de la charge limite aux r sultats exp rimentaux obtenus sur sites r els pour des fondations de 1 m de large Leur conclusion peut tre r sum e ainsi la m thode pressiom trique est la mieux adapt e pour estimer q les m thodes p n trom triques conduisent des r sultats fort variables du fait de l impr cision des r gles d application et du type de p n trom tre la m thode c et devrait tre limit e au cas des sols coh rents 0 L utilisation croissante de l essai au p n trom tre statique au niveau de la reconnaissance justifi e par des raisons conomiques et de d lai nous a conduits pr ciser ses r gles d utilisation en vue du dimensionnement des fondations superficielles 37 D MARCHE SUIVIE La contrainte limite g la contrainte admissible se d duit apr s application d un coefficient de s curit ici pris gal 3 est g n ralement d termin e l aide d une exploitation directe de la r sistance statique unitaire du c ne q parfois appel e r sistance de pointe du type suivant QG CR mer ts avec q contrainte limite sous la fondation qo contrainte verticale totale due au poids des terre
13. u du terrain apr s travaux TN Qe Fig 1 Notations Les notations sont donn es sur la figure 1 Cette d marche avait d j t utilis e par Amar et J z quel 3 qui ont propos pour un certain nombre de sols et pour un encastrement donn les valeurs de rappel es dans le tableau I Le travail pr sent dans cet article tend ces r sultats d autres cat gories de sol et pour des valeurs de l encastrement D B variable compris entre 0 et 1 5 C est ainsi que soixante dix sites environ ont t tudi s Pour chacun d eux et pour chaque couple de sondages les calculs ont t effectu s dans l esprit d un calcul de fondation classique en affectant chaque couche de fondation possible une valeur de Pi et q repr sentative de la couche tudi e Facteur B pour D B 1 Semelle Semelle filante carr e R sistance unitaire q kPa 0 5 000 gt 5000 0 2 500 2 500 10 000 gt 10000 TABLEAU II Cat gories de sols Limon Re des caract ristiques Nature du sol Pi mMPa q MPa loess argile et marne peu 0 1 2 0 5 consistantes Argile et marne consistantes Sable l che ou peu dense Roche tendre ou alt r e craie et marno Calcaire Sable et gravier ETA CAT GORIES DE SOL Le classement des sols a t fait par cat gorie en s inspirant de celui pr conis par L M nard 2 mais en y apportant toutefois quelques modificati
Download Pdf Manuals
Related Search
Related Contents
Manual - Neurtek 取扱説明書 LES 操作200V 0910版 MANU COMM 07-A.indd Geha Office X15 CD OWNER`S MANUAL PIR SENSOR TIMED CAPTEUR PIR TEMPORISÉ SENSOR to – 700 Series User Manual Philips HTS6600 User's Manual PR-5000 Beam - PR Lighting Copyright © All rights reserved.
Failed to retrieve file