ISO 22476-5:2023

NORME ISO
INTERNATIONALE 22476-5
Deuxième édition
2023-03
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais en place —
Partie 5:
Essai au pressiomètre en préforage
Geotechnical investigation and testing — Field testing —
Part 5: Prebored pressuremeter test
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et abréviations . 5
4 Appareillage . 7
4.1 Généralités . 7
4.2 Sonde pressiométrique . 10
4.3 Tubulures . 10
4.4 Contrôleur pression-volume (CPV) . 10
4.5 Exactitude de mesure et de contrôle . 11
4.5.1 Temps. 11
4.5.2 Pression et expansion . 11
4.5.3 Affichage des mesures . . . 11
4.5.4 Cylindre d’étalonnage d’expansion . 11
5 Modes opératoires de l’essai .12
5.1 Assemblage des différents éléments .12
5.2 Étalonnage du dispositif d'essai et correction des mesures .12
5.3 Réalisation de la cavité pressiométrique et introduction de la sonde .12
5.4 Exécution de l’essai .12
5.4.1 Programmes de chargement d’essai .12
5.4.2 Programmes de chargement de référence .13
5.4.3 Lectures et enregistrements avant et pendant l’essai . 14
5.5 Fin de l’essai . 14
5.6 Remblayage du trou de forage . 14
5.7 Exigences de sécurité .15
6 Résultats des essais .15
6.1 Généralités . 15
6.2 Pression, déplacement radial et volume corrigés . 15
6.3 Modules apparents du pressiomètre . 16
6.4 Résultats . 16
6.4.1 Détermination des modules . 16
6.4.2 Programme de chargement de référence A . 17
6.4.3 Programme de chargement de référence B . 18
6.4.4 Programme de chargement de référence C . 19
7 Rapport d’essai .20
7.1 Généralités . 20
7.2 Rapports . 20
7.3 Présentation des résultats d'essai . 22
Annexe A (normative) Étalonnage et corrections .24
Annexe B (informative) Réalisation d’un essai .32
Annexe C (normative) Exactitude et incertitudes .38
Bibliographie .39
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO, participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction définies dans les Directives ISO/CEI, Partie 2
(www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Ce document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 341, Reconnaissance et essais géotechniques, du Comité européen de
normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 22476-5:2012), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principaux changements sont les suivants:
— le titre de la partie a été modifié;
— un programme de chargement de référence avec chargement cyclique a été ajouté;
— les procédures d’étalonnage ont été développées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22476 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 22476-5:2023(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais en
place —
Partie 5:
Essai au pressiomètre en préforage
1 Domaine d’application
Ce document s’applique aux essais au pressiomètre utilisant des sondes flexibles cylindriques placées
dans des trous de forage pré-existants, réalisés selon des procédures autres que la procédure Ménard.
Les essais au pressiomètre selon la procédure Ménard sont disponibles dans l’ISO 22476-4.
NOTE Une sonde pressiométrique flexible haute pression qui comporte des capteurs destinés à la mesure
des déplacements radiaux est également appelée dilatomètre flexible ou dilatomètre haute pression.
Ce document s’applique aux essais réalisés dans tout type de terrain, depuis des sols, des remblais
traités ou non traités, des sols durs et des roches tendres, jusqu’à des roches dures et très dures, à terre
ou en mer.
Les paramètres déduits de cet essai peuvent inclure le module, la résistance, l’état de contrainte in situ
initial et des propriétés de consolidation.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 10012, Systèmes de management de la mesure — Exigences pour les processus et les équipements de
mesure
ISO 14689, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification, description et classification des roches
ISO 22475-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages
piézométriques — Partie 1: Principes techniques pour le prélèvement des sols, des roches et des eaux
souterraines
ISO 22476-4, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais en place — Partie 4: Essai pressiométrique
dans un forage préalable selon la procédure Ménard
EN 16228-1, Machines de forage et de fondation — Sécurité. – Partie 1: Prescriptions communes
EN 16228-2, Machines de forage et de fondation — Sécurité. — Partie 2:Machines mobiles de forage de génie
civil, de géotechnique, de forage d’eau, d’exploration de sol, d’énergie géothermique, de mines et carrières
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1.1
sonde pressiométrique
sonde cylindrique flexible qui peut être dilatée par l’application d’une pression hydraulique et/ou d’un
gaz pressurisé
Note 1 à l'article: Les sondes pressiométriques comportent des moyens de mesure de leur déplacement radial ou
leur volume.
3.1.2
dilatomètre flexible
dilatomètre haute pression
sonde pressiométrique flexible haute pression comportant des capteurs pour le suivi des déplacements
radiaux
3.1.3
contrôleur pression-volume
ensemble de dispositifs appropriés capables de fournir une pression de fluide et/ou de gaz à la sonde,
pour contrôler et prendre des mesures de la pression de la sonde, de ses déplacements radiaux ou le
volume de la cellule de mesure
3.1.4
tubulure
tube flexible qui relie le contrôleur pression-volume à la sonde et achemine la pression du fluide et/ou
du gaz dans les cellules de mesure et de garde
3.1.5
cavité pressiométrique
cavité cylindrique de section circulaire formée dans le terrain pour y recevoir une sonde pressiométrique
(3.1.1)
3.1.6
essai pressiométrique
processus d’expansion de la sonde pressiométrique visant à pressuriser la membrane flexible contre
la paroi de la cavité et ainsi mesurer la pression, les déplacements radiaux ou le volume, en fonction du
temps pendant l’essai d’expansion
Note 1 à l'article: Voir la Figure 1.
3.1.7
sondage pressiométrique
ensemble des opérations successives dans un forage donné
3.1.8
pression de référence
pression pendant l’expansion du pressiomètre à laquelle la membrane du pressiomètre entre en contact
avec la paroi de la cavité
3.1.9
paramètres decontrôle
variable utilisée pour définir le programme de chargement de l’essai selon un programme prédéfini, et
enregistrée dans le contrôleur pression-volume
Note 1 à l'article: Cette variable peut être la pression, le déplacement radial ou bien le volume injecté.
3.1.10
déplacement radial
changement du rayon/diamètre de la sonde pressiométrique ou déplacement de la paroi de la cavité
3.1.11
courbe pressiométrique
représentation graphique de la pression en fonction du déplacement associé de la paroi de la cavité ou
du volume de la cellule de mesure
3.1.12
module de cisaillement du pressiomètre
G
PBP
module de cisaillement obtenu à partir de la courbe pressiométrique
Note 1 à l'article: Voir 6.3.
Légende
1 surface du terrain
2 paroi du forage
3 cavité
4 sonde pressiométrique dilatable
p pression appliquée
A-A coupe axiale
B-B coupe transversale
Figure 1 — Exemple d’essai pressiométrique en préforage
3.1.13
profondeur de l’essai
distance entre le niveau du terrain naturel et le milieu de la partie dilatable de la sonde pressiométrique
mesurée le long du forage
Note 1 à l'article: Voir la Figure 2.
3.1.14
opérateur
personne qualifiée réalisant l’essai
3.1.15
phase
section du programme de chargement ou d’expansion caractérisée par un paramètre de contrôle, un
taux de chargement et une direction de chargement
3.1.16
boucle
séquence du programme de chargement ou d’expansion incluant au moins une phase de déchargement
et une phase de rechargement, et éventuellement une phase d’attente intermédiaire
3.2 Symboles et abréviations
Pour les besoins de ce document, les symboles donnés dans le Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité
−1
a Coefficient de déplacement radial ou de perte de volume mm.MPa
corrigé de l’appareillage, tenant compte de la capacité de
ou
déformation propre du cylindre d’étalonnage
3 −1
cm .MPa
−1
a Coefficient de déplacement radial ou de perte de volume mm.MPa
r
brut de l’appareillage
ou
3 −1
cm .MPa
−1
a Déplacement radial ou perte de volume équivalente tenant mm.MPa
cc
compte de la capacité de déformation propre du cylindre
ou
d’étalonnage
3 −1
cm .MPa
d Diamètre intérieur du cylindre d'étalonnage mm
cc
d Diamètre extérieur initial de la sonde pressiométrique mm
c
d Diamètre nominal mm
s
E Un module d’Young déduit d’un essai au pressiomètre en MPa
PBP
préforage
G Module de cisaillement MPa
G Module de cisaillement pressiométrique lors du premier MPa
L1
chargement
G Module de cisaillement pressiométrique MPa
PBP
G Un des modules de cisaillement pressiométriques lors du MPa
Ri
rechargement
G Module de cisaillement apparent de l’appareillage ou du sys- MPa
sys
tème durant des boucles de déchargement-rechargement
G Un des modules de cisaillement pressiométrique lors du MPa
Ui
déchargement
TTaabblleeaauu 11 ((ssuuiitte)e)
Symbole Description Unité
G Un des modules de cisaillement pressiométrique lors du MPa
URi
déchargement/rechargement
k Paramètre de fluage du programme de chargement de réfé- mm
f
rence C
L Distance axiale entre le capteur ou la section du LVDT et la mm
g
bague de serrage de la membrane
p Pression corrigée MPa
p Pression au déchargement total constant pour les boucles du MPa
1,1
programme de chargement de référence A
p Résistance propre associée à la rigidité de la membrane
e
p Pression corrigée avant le début de déchargement de la MPa
i
boucle i
p Pression corrigée moyenne du programme de chargement MPa
moy
de référence D
p Pression corrigée minimale au programme de chargement MPa
min
de référence D
p Pression corrigée maximale, au programme de chargement MPa
max
de référence D
p Pression lue par le contrôleur pression-volume MPa
r
p Pression de référence MPa
s
r Rayon corrigé mm
r Rayon corrigé au temps t faisant référence au programme mm
1 1
de chargement C
r Rayon corrigé au temps t faisant référence au programme mm
2 2
de chargement C
r Correction de rayon mm
e
r Rayon nominal de la cavité mm
s
t Temps min
T Périodedu programme de chargement de référence D min
t Temps 1 du programme de chargement de référence C min
t Temps 2du programme de chargement de référence C min
∆V Volume injecté corrigé cm
ΔV Correction de volume injecté cm
e
ΔV Volume injecté, tel qu’il est lu sur le contrôleur pression-vo- cm
r
lume
V Volume total cm
z Profondeur de l'essai m
δ Déplacement radial corrigé mm
δ Correction de déplacement radial mm
e
δ Déplacement radial, tel qu’il est lu sur le contrôleur pres- mm
r
sion-volume
δ Déplacement radial correspondant à la pression de référence mm
s
Δd Augmentation de diamètre, telle qu’elle est lue sur le contrô- mm
r
leur pression-volume
Δd Augmentation corrigée du diamètre mm
Δp Incrément de pression lu par le contrôleur pression-volume MPa
r
Δp Incrément de pression corrigé MPa
TTaabblleeaauu 11 ((ssuuiitte)e)
Symbole Description Unité
ε Déformation de la cavité -
c
ν Coefficient de Poisson -
4 Appareillage
4.1 Généralités
L’essai au pressiomètre est réalisé par expansion de la membrane d’un pressiomètre placé dans le
terrain (voir la Figure 1). La pression et l’expansion de la sonde associées sont mesurées et enregistrées
de manière à déterminer la relation pression-expansion du terrain lors de l’essai.
L’appareillage permettant de réaliser des essais pressiométriques doit comprendre les éléments
représentés à la Figure 2.
Les composants suivants sont obligatoires:
— sonde pressiométrique (n° 8 en Figure 2);
— tubulure (n° 6 en Figure 2);
— câble transmettant le signal (n° 5 en Figure 2);
— dispositif de mesure du déplacement ou du volume (n° 2 en Figure 2);
— contrôleur de pression (n° 3 en Figure 2);
— source de pression (n° 4 en Figure 2);
— tiges de réglage (n° 1 en Figure 2)
Les composants suivants peuvent être ajoutés pour permettre d'orienter l'instrument si nécessaire:
— enregistreur de données (n° 9 en Figure 2)
— tube de collecte des sédiments (n° 14 en Figure 3)
— dispositif de mesure de la pression interstitielle;
— accéléromètre ou géophones permettant d’effectuer des mesures de vitesse d'onde de cisaillement.
Légende
1 tiges de manœuvre 6 tubulure
2 unité de mesure du déplacement ou du volume 7 raccord tige-sonde
3 contrôleur de pression 8 sonde pressiométrique
4 source de pression 9 enregistreur de données facultatif
5 câble transmettant le signal z profondeur de l'essai
Figure 2 — Schéma de l’appareillage constituant un pressiomètre
a) Sonde tri-cellulaire b) Sonde monocellulaire c) Sonde monocellulaire
ou monocellulaire dont avec déplacement mesuré avec déplacement mesuré
l'expansion est suivie à travers à l'intérieur de la membrane au niveau de la paroi
le volume de la cellule centrale de la cavité
Légende
1 contrôleur pression-volume (CPV): 1a dispositifs de pressurisation, de pressurisation
différentielle (s'il y a lieu) et d’injection
1b dispositifs de mesure de pression et de déplacement
ou de volume
1c acquisition, stockage et impression des données
(requis pour les CPV de types B et C)
2 tubulures: 2a tube pour injection de liquide
2b tube pour injection de gaz
2c câble transmettant le signal
3 système de mesure de la profondeur
4 tiges de manœuvre
5 sonde pressiométrique 5a cellule de garde supérieure
5b cellule de mesure centrale
5c cellule de garde inférieure
6 terrain
7 cavité pressiométrique
8 corps creux de la sonde
9 raccord sonde-tige de manœuvre
10 et 11 capteurs de déplacement
12 insert métallique au niveau des extrémités
des capteurs de déplacement
13 bague de serrage de la membrane
14 tube de collecte des sédiments
15 capteur de pression (le cas échéant)
16 boussole (s’il y a lieu)
Figure 3 — Schéma de sondes pressiométriques
La préparation de la cavité pressiométrique doit être réalisée conformément à l’ISO 22476-4. L’espace
annulaire entre la paroi du forage et la sonde, le cas échéant, doit être choisie en tenant compte de la
plage de mesure des capteurs de déplacement, si présents. Il convient d’enregistrer les paramètres de
forage conformément à l’ISO 22476-15. Les données de diagraphie du forage doivent être enregistrées
conformément à l’ISO 22475-1 et l’ISO 14689.
4.2 Sonde pressiométrique
L’expansion de la sonde doit être suivie par une mesure du déplacement radial [voir la Figure 3 b) et c)]
ou du volume [voir la Figure 3 a)].
La sonde doit être pourvue d’une gaine mono-cellulaire ou tri-cellulaire. Lorsqu’une mesure à faible
déformation (telle que définie dans l’EN 1997-2) est nécessaire, une mesure de déformation locale peut
être mise en œuvre dans la sonde.
Les déplacements radiaux doivent être mesurés par des capteurs électriques en au moins deux points,
placés au voisinage du plan central [voir les Figures 3 b) et 3 c)].
NOTE L’agencement représenté à la Figure 3 a) et b) avec mesure au niveau de la paroi interne est
principalement utilisé dans les sols. L’agencement représenté à la Figure 3 c) avec mesure sur des inserts qui
pénètrent dans la membrane et appuient directement sur les parois de la cavité est principalement utilisé dans
les roches.
Avec l’agencement représenté à la Figure 3 a) et b), compte tenu de l’influence de la compression de
la membrane sur les lectures de pression et de déplacement, des corrections adéquates doivent être
déterminées par un étalonnage correspondant (voir A.3).
L’élancement de la sonde du pressiomètre (rapport entre la longueur d'expansion L et le diamètre
FD
extérieur initial d ) doit être au moins égal à 6.
c
Si une mesure de pression interstitielle est incluse, celle-ci peut être mesurée dans le plan médian de la
sonde.
4.3 Tubulures
La tubulure de pression et le câble transmettant le signal émis par les capteurs relient le contrôleur
pression-volume à la sonde. La tubulure de pression achemine le fluide vers la sonde et peut être
parallèle ou coaxiale au câble transmettant le signal émis par les capteurs.
Le fluide injecté et le diamètre intérieur des conduites de raccordement doivent être choisis de manière
à ce que la différence de pression entre le CU et la sonde reste limitée.
4.4 Contrôleur pression-volume (CPV)
Le contrôleur pression-volume doit réguler l’expansion de la sonde et permettre la lecture de la pression
du liquide ou du gaz et du déplacement ou du volume en fonction du temps.
Le système de mise en pression (3 et 4 en Figure 2) doit permettre:
— d’atteindre une pression définie pour le projet;
— d’appliquer un incrément de pression de 0,5 MPa, mesuré au contrôleur pression-volume, en moins
de 20 s;
— d’interrompre l’injection, si nécessaire.
Le contrôleur pression-volume doit comprendre les éléments suivants:
— appareillage permettant d’appliquer les paramètres de contrôle, et donc de gonfler ou dégonfler la
sonde, et de maintenir des pressions constantes selon les besoins pendant l’essai;
— appareillage permettant de maintenir une différence de pression appropriée entre la cellule de
mesure centrale et les cellules de garde, le cas échéant;
— dispositif qui permet, selon le type défini au Tableau 2, de relever et d’enregistrer les paramètres à
mesurer: temps, pression et déplacement ou volume.
Tableau 2 — Types de contrôleurs pression-volume
Type de contrôleur Type de pilotage Type de lecture Type d’enregistrement
pression-volume d’essai
A manuel manuel manuel
B manuel automatique automatique
C automatique automatique automatique
Il faut, en outre, disposer de moyens permettant de déterminer la profondeur du test avec l’exactitude
requise.
4.5 Exactitude de mesure et de contrôle
4.5.1 Temps
L’exactitude du dispositif utilisé pour mesurer le temps doit se conformer aux spécifications de
l’Annexe C.
4.5.2 Pression et expansion
Les dispositifs de mesure de la pression du liquide ou du gaz dans les cellules de mesure doivent être
placés:
— au minimum dans le contrôleur pression-volume,
— et, si cela est pertinent, également à l’intérieur de la sonde, et dans ce cas à moins de 1 m au-dessus
du centre de la cellule de mesure.
L’incertitude de mesure maximale des dispositifs de mesure de pression et d’expansion de la sonde doit
être telle que spécifiée à l’Annexe C.
4.5.3 Affichage des mesures
Sur site, le contrôleur de pression et le dispositif de mesure de l’expansion de la sonde doivent fournir
un affichage simultané et instantané des lectures suivantes: temps, pression du fluide injecté dans la
sonde et déplacements radiaux ou volume injecté.
4.5.4 Cylindre d’étalonnage d’expansion
Les principales dimensions du cylindre d’étalonnage en acier utilisé pour l’étalonnage de la
compressibilité de la membrane et des autres effets doivent être les suivantes:
— un diamètre intérieur connu ajusté à l’instrument dégonflé;
— une épaisseur de paroi appropriée à la pression maximale à appliquer;
— une longueur appropriée supérieure à la longueur dilatable de l’instrument.
5 Modes opératoires de l’essai
5.1 Assemblage des différents éléments
La gaine, la membrane et éventuellement la protection rigide ou le tube fendu, si son utilisation est
requise, doivent être sélectionnés en fonction du programme de chargement prévu et du type de terrain
dans lequel la sonde va être utilisée.
Puis, la sonde doit être reliée au contrôleur par les tubulures et les câbles. L’ensemble du système doit
être rempli de fluide de travail et purgé pour supprimer les bulles d’air, le cas échéant.
5.2 Étalonnage du dispositif d'essai et correction des mesures
Avant de procéder à l’essai, l’opérateur doit s’assurer que:
— tous les composants de mesure ont été étalonnés selon l’ISO 10012;
— l’étalonnage de l’ensemble du système a été réalisé conformément à l’Annexe A et que les corrections
des lectures sont disponibles.
Des exemplaires des documents d’étalonnage doivent être disponibles sur demande.
5.3 Réalisation de la cavité pressiométrique et introduction de la sonde
L’emplacement d’essai est généralement déterminé en fonction des exigences liées au projet constructif.
La position du trou de forage dans lequel est introduite la sonde doit être repérée sur un plan et
identifiée par ses coordonnées.
La cavité doit être forée et la sonde pressiométrique positionnée à l’emplacement de l’essai en perturbant
au minimum la paroi du forage soumise à essai.
La cavité et la mise en place de la sonde doivent être réalisées et des échantillons doivent être prélevés
conformément à l’ISO 22476-4, sauf dans le cas de techniques impliquant un déplacement du terrain
(par exemple, sonde foncée, tube fendu foncé).
NOTE Les essais pressiométriques pour lesquels la mise en place des sondes implique un déplacement du
terrain sont traités par l’ISO 22476-8.
Si nécessaire, l’instrument peut être orienté dans la cavité en tournant les tiges de manœuvre.
L’incertitude sur la mesure de la profondeur de la sonde doit se conformer à l’Annexe C.
5.4 Exécution de l’essai
5.4.1 Programmes de chargement d’essai
Le programme de chargement d’essai doit être spécifié et disponible avant le démarrage de l’essai.
NOTE Le programme de chargement d’essai peut tenir compte ou couvrir le chargement attendu induit par
la structure, s’il est connu.
Il est recommandé d’inclure dans le programme de chargement d’essai:
— la séquence des phases de l’essai, y compris les éventuelles boucles, le cas échéant;
— les paramètres de contrôle s’appliquant à chaque phase: pression, déplacement ou volume;
— le mode d’application des paramètres decontrôle, par variation continue ou par paliers:
— dans le cas d’une variation continue, sa vitesse de variation et l’intervalle;
— dans le cas de paliers, leur amplitude et leur durée;
— l’amplitude des boucles, le cas échéant;
— la fréquence des relevés et des enregistrements;
— les critères d’arrêt supplémentaires.
La spécification du programme de chargement peut être simplifiée en utilisant ou en adaptant les
programmes de chargement de référence présentés en 5.4.2.
Durant l’essai, s’il a des raisons de penser que le programme de chargement spécifié risque de
compromettre le résultat de l’essai ou de détériorer l’instrument, l’opérateur a la possibilité de modifier
les paramètres établis. Toute adaptation des spécifications d’essai par l’opérateur, et sa justification,
doit être consignée.
5.4.2 Programmes de chargement de référence
A B
C D
Figure 4 — Programmes de chargement de référence A, B, C et D
L’un des programmes de chargement de référence suivants, représentés en Figure 4, peut être utilisé
comme modèle pour spécifier l’essai. Ces programmes de chargement de référence, qui sont entièrement
décrits à l’Annexe B, sont:
— programme de chargement de référence A: au moins deuxboucles, avec déchargement (quasi)
complet, et déchargement final;
— programme de chargement de référence B: au moins trois boucles, avec déchargement partiel;
— programme de chargement de référence C: avec palier après une phase de chargement préliminaire;
— programme de chargement de référence D: nombre spécifié de boucles oucycles, après une phase de
chargement préliminaire.
NOTE À des fins d’illustration uniquement, à la Figure 4, le paramètre de contrôle utilisé est la pression. Il
est possible d’appliquer le même programme de chargement de référence en utilisant le déplacement radial δ ou
r
le volume injecté ΔV .
r
5.4.3 Lectures et enregistrements avant et pendant l’essai
Pendant l’essai, l’opérateur doit enregistrer:
— le programme de chargement effectivement appliqué, en incluant les éventuels écarts par rapport à
la spécification;
— la réponse de tous les capteurs de mesure pendant le programme de chargement.
Des données complètes (voir 7.2) doivent être consignées.
5.4.3.1 Pendant l’essai
À la fin de chaque palier de pression ou séquence:
— la pression de chargement ou le numéro du palier dans la série;
— toute variation de la pression et du volume ou déplacement survenant pendant le palier ou la
séquence;
Il est recommandé qu’une représentation graphique du programme de chargement (variable de contrôle
en fonction du temps) et la mesure brute s’affichent à l’intention de l’opérateur.
5.4.3.2 Une fois l’essai terminé
— la date et l’heure de fin de l’essai;
— la courbe de pression non corrigée en fonction du déplacement;
— l’authentification du document édité par l’opérateur qui le signe et inscrit son nom complet en lettres
capitales.
5.4.3.3 Feuille d’essai et impressions papier
Les fiches de données ou, lorsqu’un enregistreur de données est utilisé, les impressions papier, doivent
être disponibles.
5.5 Fin de l’essai
L’essai doit être arrêté lorsque l’une des conditions suivantes se produit:
— le programme de chargement d’essai spécifié a été réalisé;
— l’expansion maximale admissible de la membrane du pressiomètre est atteinte;
— la plage de mesure de l’un des capteurs est dépassée;
— l’opérateur considère que la poursuite de l’essai risque de compromettre le résultat de l’essai ou
d’endommager l’appareillage.
5.6 Remblayage du trou de forage
Lorsque tous les essais dans un sondage sont terminés, le forage doit être remblayé et le site doit être
remis en état conformément aux spécifications indiquées dans l’ISO 22475-1.
5.7 Exigences de sécurité
Les réglementations nationales en matière de sécurité doivent être respectées, notamment celles
relatives:
— à l’équipement de protection de la santé et de la sécurité du personnel;
— à la qualité de l’air si le travail a lieu dans des espaces confinés;
— à la sécurité de l’appareillage.
Les machines de forage doivent être conformes à l’EN 16228-1 et EN 16228-2.
6 Résultats des essais
6.1 Généralités
Tous les paramètres dérivés doivent être obtenus à partir de la pression corrigée (qui correspond à la
pression au niveau des parois de la cavité), et du rayon ou volume corrigé (qui correspond au rayon ou
au volume de la cavité).
Les rayons et les volumes de la cavité doivent être obtenus en tenant compte respectivement du
déplacement radial corrigé et des volumes injectés corrigés.
La pression corrigée, le déplacement radial corrigé et le volume injecté corrigé doivent être obtenus à
partir des valeurs mesurées en appliquant les corrections décrites en 6.2.
Les paramètres déduits de l’essai pressiométrique peuvent inclure:
— les modules de cisaillement;
— la résistance au cisaillement non drainé;
— la contrainte horizontale totale au repos;
— les paramètres de consolidation ou de fluage.
Les hypothèses relatives à l’interprétation doivent être clairement indiquées.
6.2 Pression, déplacement radial et volume corrigés
La pression corrigée p doit être obtenue à partir de la Formule (1) ou (2):
p = p (δ )–p (δ )+p (1)
r r e r h
p = p (ΔV ) – p (ΔV )+p (2)
r r e r h
où
p est la charge hydraulique, due à la différence d’élévation entre la mesure de la pression dans
h
la cellule de mesure et la sonde;
p est la correction de pression due à la résistance de la membrane (voir l’Article A.2).
e
Le déplacement radial corrigé δ ou le volume injecté corrigé ΔV doivent être obtenus à partir de la
Formule (3) ou (4):
δ = δ – δ (p ,δ) (3)
r e r r
ΔV = ΔV – ΔV (p , ΔV) (4)
r e r r
où
δ est la correction du déplacement radial (voir l'Article A.3);
e
ΔV est la correction du volume injecté (voir l'Article A.3).
e
6.3 Modules apparents du pressiomètre
Le module de cisaillement sécant apparent d’un essai au pressiomètre en préforage, G peut être
PBP
obtenu à l’aide de la Formule (5) ou (6):
1 Δp
Gr= (5)
PBPs
2 Δδ
Δp
GV= (6)
PBP s
ΔV
où
r est le rayon de la cavité correspondant à la pression de référence p ;
s s
V est le volume de la cavité correspondant à la pression de référence p ;
s s
Δp est soit la variation de pression au-delà de la pression de référence p , soit la pression de début
s
de déchargement d’une boucle donnée, soit la pression minimale d’une boucle donnée;
∆V est le changement de volume injecté corrigé dû à Δp;
Δδ est le changement de déplacement radial corrigé dû à Δp.
NOTE 1 Le module de cisaillement du pressiomètre G correspond au module de cisaillement sécant en
PBP
supposant que le terrain suit un comportement élastique linéaire pendant l’essai pressiométrique, qui est
indépendant du niveau de déformation et de contrainte. Si le comportement n’est pas élastique linéaire, en
particulier dans le cas des sols, le module de cisaillement G variera également avec la distance par rapport à la
sonde et l’utilisation des formules précédentes ne donne qu’un module de cisaillement apparent.
NOTE 2 Des procédures permettant de déduire le module de cisaillement G à partir du module de cisaillement
du pressiomètre G obtenu avec la Formule (5) ou (6) peuvent être trouvées en Référence [12].
PBP
6.4 Résultats
6.4.1 Détermination des modules
Il convient de déterminer les modules de cisaillement du pressiomètre G à partir de la Formule (5)
PBP
ou (6).
Dans le cas de mesures de déplacement radial, les modules de cisaillement du pressiomètre G doivent
PBP
être déterminés à l’aide de la valeur moyenne des déplacements radiaux. Néanmoins, si les valeurs sont
très différentes et témoignent ainsi d’une anisotropie du massif rocheux ou du sol, il est recommandé de
déterminer le module de cisaillement du pressiomètre G séparément pour chaque paire de capteurs
PBP
de déplacement opposés et de le reporter en conséquence.
Lors de l’évaluation des résultats des essais pressiométrique, Δp doit être choisie uniquement dans une
plage de phase de chargement ou de déchargement. La plage qui est choisie détermine si le module
mesuré est un module de chargement ou de déchargement. Une distinction doit être faite entre le
module au premier chargement et les différents modules de rechargement. Tous les modules de
cisaillement doivent être calculés et notés individuellement. Il convient de noter les valeurs des modules
de cisaillement avec trois chiffres significatifs.
6.4.2 Programme de chargement de référence A
Il est recommandé de calculer les modules de cisaillement de pressiomètre obtenus en préforage G
PBP
comme suit (voir le Tableau 3 et la Figure 5):
— le premier module de chargement G est dérivé des données obtenues après la pression de référence
L1
p et avant la première boucle de déchargement-rechargement;
s
— les modules de déchargement G sont dérivés pour chaque chemin de déchargement entre 30 %
Ui
à 70 % de la plage de pression entre la pression de début de déchargement p et la pression minimale
i
p ;
1.1
— les modules de rechargement G sont dérivés pour chaque chemin de rechargement entre 30 %
Ri
à 70 % de la plage de pression entre la pression minimale p et la pression de début de déchargement
1.1
p .
i
Tableau 3 — Modules de cisaillement de pressiomètre pour le programme de chargement
de référence A
Premier chargement Déchargement Rechargement
G G G
L1 U1 R1
- G G
U2 R2
- G G
U3 R3
Légende
δ déplacement radial corrigé
P pression corrigée
p pression de référence
s
δ déplacement radial corrigé correspondant à la pression deréférence
s
p pression minimale corrigée pour les boucles et le déchargement final
1,1
p pression de début de déchargement corrigée avant la boucle i ou le déchargement final
i
G module de cisaillement au premier chargement
L1
G module de cisaillement pour la phase de déchargement i (i = 1 à 3)
Ui
G module de cisaillement pour la phase de rechargement i (i = 1 à 3)
Ri
Figure 5 — Modules de cisaillement de pressiomètre en préforage G faisant référence
PBP
à la procédure A
6.4.3 Programme de chargement de référence B
Les modules de pressiomètre obtenus en préforage G doivent être calculés comme suit (voir le
PBP
Tableau 4 et la Figure 6):
— le premier module de chargement G est dérivé des données obtenues après la pression de référence
L1
p et avant la première boucle de déchargement-rechargement;
s
— une unique valeur de module de déchargement-rechargement G est dérivée pour chaque boucle
URi
de déchargement-rechargement, à partir de toutes les données comprises dans la boucle.
Tableau 4 — Modules de cisaillement de pressiomètre pour le programme de chargement de
référence B
Premier chargement Boucle de décharge
...