2383
Utilisation des essais d'expansion cyclique pour définir des modules élastiques en
petites déformations
Determining small strain elastic modulus using cyclic expansion tests
Reiffsteck P., Fanelli S., Tacita J.-L.
Univ Paris Est, IFSTTAR GER, Paris, France
Dupla J.-C.
Univ Paris Est, Marne-la-Vallée, Navier Géotechnique
Desanneaux G.
CETE de l’Ouest, LRPC Saint Brieuc, France
RÉSUMÉ : Depuis trente ans, la réalisation d'essais d'expansion cycliques réalisés en trous préforés ou forés à l'avancement sur
différents sites expérimentaux a permis de disposer d'une base assez importante de cas. La qualité de ces résultats permet de dériver
des paramètres de déformabilité à des taux de déformation faibles. Ces essais cycliques ont été réalisés au pressiomètre Ménard et au
pressiomètre autoforeur. Un peu moins d'une dizaine de sites ont été étudiés permettant d’observer le comportement de matériaux
sableux et argileux normalement consolidés et surconsolidés. Cette communication présente le matériel utilisé ainsi que les
procédures suivies. Le programme d'essai composé de plusieurs phases de cycles d’amplitude variable a été proposé dans les années
quatre-vingt. On observe une évolution du module en fonction du nombre de cycles, de la nature du matériau et du rapport de
l'amplitude et de la position moyenne avec la contrainte horizontale en place. Une synthèse des résultats des essais obtenus sur ces
sites est présentée.
ABSTRACT: For thirty years, realization of cyclic expansion tests carried out in borehole pockets drilled using a separate tool or
integrate in the probe, on different experimental sites allowed to have a rich database. The quality of these results allows to derive
stress-strain parameters at low strain level. These cyclic tests were carried out using Menard and self-boring pressuremeters. A little
less than ten sites were studied covering the behavior of sandy and clayey materials normally consolidated or overconsolidated. This
paper will present the equipment used and procedures applied. Usually, the test program, which was proposed in the eighties, consists
of several phases of cycles of variable amplitude. One can observe a shift of the module depending on the number of cycles, the
nature of the material and the ratio of the amplitude and the mean position compared to the at rest horizontal stress. A summary of test
results obtained on these sites is presented.
MOTS-CLÉS : comportement cyclique, essais d’expansion de cavité, pressiomètre autoforeur, pressiomètre Ménard
KEYWORDS: cyclic behavior, cavity expansion test, Self-boring pressuremeter, Ménard pressuremeter.
1 INTRODUCTION
Avec le matériel d’essai pressiométrique Ménard, il est possible
de réaliser des essais d’expansion par palier (norme NF P94-
110-1) et des essais cycliques (norme NF P94-110-2) (AFNOR,
1999 et 2000). Ces derniers essais comportent un cycle réalisé
par paliers, dans les mêmes conditions que l’essai
pressiométrique Ménard objet de la norme NF P 94-110-1.
L’essai d’expansion classique, dans les conditions de forages
préconisées par la norme NF P 94-110-1 et avec le protocole de
chargement proposé, ne donne pas de résultats utilisables
directement dans une étude de la déformabilité des ouvrages
notamment lorsque la connaissance des modules en petite
déformation est nécessaire (Combarieu et Canépa, 2001).
Les essais avec boucle de déchargement-rechargement
permettent de déterminer un module cyclique de déformation.
Les valeurs obtenues sont intermédiaires entre les modules en
petites déformations obtenus au laboratoire, ou avec des essais
de propagation d’ondes in situ, et les modules Ménard usuels
(Les pressiomètres Louis Menard, 1960, Borel et Reiffsteck,
2006). Toutefois, un seul cycle est insuffisant pour cerner
l’évolution des caractéristiques du sol sous chargement cyclique
(Dupla et Canou, 2003). L’étude présentée, réalisée dans le
cadre du projet national SOLCYP (projet de recherche sur le
comportement des pieux soumis à des sollicitations cycliques,
voir le site
pour plus d’information),
comporte des essais multi-cycles réalisés avec la technique de la
sonde mise en place dans un trou pré-foré ou foré à
l’avancement.
2 DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL
Le principe de l’essai consiste à mesurer l’évolution du volume
injecté lors de l’application de cycles de pression.
2.1 Matériel
La mesure de la variation de volume en fonction des cycles se
fait soit par mesure du volume d’eau injecté, soit par mesure du
déplacement d’un palpeur (Figure 1a et b). L’idée étant de
pouvoir réaliser des essais avec une sonde pressiométrique mise
en œuvre par autoforage ou dans un pré-forage de type Ménard
(AFNOR, 2000).
Le matériel utilisé développé par l’entreprise Jean Lutz SA
est un contrôleur pression volume (CPV) (de type PREVO),
capable de piloter des électrovannes par un ordinateur de type
PC via une application spécifique.
tili ti
i '
i
li
r fi ir
l l ti
en p tites déformations
t r i i
s ll str i l stic
l s si cyclic x si
t sts
eiffsteck ., anelli ., acita J.-L.
niv aris st, IF TT
, aris, France
upla J.- .
niv aris st, arne-la- allée, avier éotechnique
esanneaux .
T de l’ uest, L aint rieuc, France
