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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
1
Détermination du coefficient rhéologique
de Ménard dans le diagramme
Pressiorama
®
.
Obtaining the Ménard
Rheological Factor in a Pressiorama
®
Diagram.
Baud J.-P.
Eurogéo, France
Gambin M.
Apagéo, France
RÉSUMÉ: Louis Ménard a défini le coefficient rhéologique
à l’aide du rapport adimensionnel des deux caractéristiques classiques
de l’essai pressiométrique E
M
/p*
LM
. La connaissance de ce rapport est un élément essentiel de la validité des calculs de déformation
du sol au contact de toutes sortes de fondations. Sa valeur dépend simultanément de la qualité de réalisation du forage
pressiométrique, et de la proportion entre cohésion et frottement dans la résistance du sol soumis à l’essai, c’est-à-dire de sa nature.
Dans le but de compléter par un axe des valeurs de
le diagramme Pressiorama® désormais présent dans certaines normes
d’application de l’Eurocode 7, nous nous sommes étalonnés sur des essais pressiométriques autoforés par la technique STAF dans des
sols divers allant de sols très mous à des rochers très massifs. En effet ces essais, de très bonne qualité, permettent d’obtenir des
valeurs E
M
/p*
LM
allant de 4 pour les sols purement granulaires à plus de 100 pour les sols cohérents très consolidés et les roches. Les
auteurs proposent ici, à partir de ces données, une expression, à la fois chiffrée et graphique, de la valeur du coefficient rhéologique
,
basée sur 3 paramètres E
M
, p
LM
et p
0
- ce dernier estimé ou, mieux, mesuré et donc variable selon la profondeur de l’essai dans le sol.
ABSTRACT: In the early years of the development of his “direct method” of design based on PMT results, Louis Ménard introduced
a rheological factor
based on the ratio E
M
/p*
LM
for each test. The knowledge of this factor is necessary to estimate settlement and
horizontal displacement of all sorts of foundations. Its value is a function of both the quality of the borehole and the ratio between soil
friction and cohesion,
i.e.
its nature. In order to complete the Pressiorama® diagram with a
values axis, the authors used a
calibration mostly based on so-called self-bored PMT tests performed with the STAF technique, in various soil types from soft clay to
rock. These very good quality tests permit obtaining E
M
/p*
LM
values from 4 in granular soils to 100 in highly consolidated soils and
rock. From these data, the authors propose an evaluation of this rheological factor
only based on the values of 3 parameters, namely,
E
M
, p*
LM
and the earth pressure at rest p
0
, either estimated, or, much better, measured during the early part of the test. Results are
given under the shape of an equation and graphically on the Pressiorama® diagram.
MOTS CLÉS : Pressiomètre, autoforage, classification des sols, coefficient rhéologique
.
KEYWORDS: Ménard pressuremeter, self-boring, soil classification,
rheological factor.
1 INTRODUCTION
Le rapport adimensionnel E
M
/p*
LM
des deux caractéristiques
classiques de l’essai pressiométrique Ménard est un facteur
complexe et puissant, qui dépend simultanément de la qualité de
réalisation du forage pressiométrique, et de la proportion entre
cohésion et frottement dans le comportement du sol soumis à
l’essai, c’est-à-dire de sa nature. Son utilisation par Ménard
pour définir le coefficient rhéologique
est un élément
essentiel de la validité des calculs de déformation du sol par les
méthodes pressiométriques.
Au cours des années récentes, en raison de l’accroissement
des essais pressiométriques produits par des opérateurs
manquant de formation et de maîtrise des techniques de forage
les mieux adaptées à chaque type de sol, techniques spécifiques
à cet essai mais remarque valable aussi pour tous les essais
géotechniques, de nombreux utilisateurs ont décelé une
distorsion entre les prévisions de tassement par la méthode
pressiométrique et les déformations réellement observées sur les
ouvrage construits. La quasi-totalité des pratiques de forage
entraînant le remaniement des parois de forage pressiométrique
allant toujours dans le sens d’une diminution parfois dramatique
des modules mesurés, les prévisions de tassement qui en ont été
déduites deviennent notoirement pessimistes, ceci alors même
que la méthode de calcul, confirmée par les normes et
règlementations nationales et européennes, a montré depuis
longtemps sa fiabilité lorsqu’elle est appliquée à des données de
terrain acquises dans des conditions de qualité normale.
(Baguelin et al. 1978).
Avec l’émergence de codes de calcul aux éléments finis, de
nombreux ingénieurs ont pensé qu’il était possible, voire
nécessaire, de délaisser la célèbre règle souvent nommée T-0
(Ménard & Rousseau, 1962) pour le calcul du tassement à partir
d’un profil de modules pressiométriques, au profit d’une
modélisation numérique complexe tenant compte de la
géométrie de l’interface sol-structure, et de traiter le problème
de la déformation en appliquant à ce modèle des lois de
comportement basées sur l’élasticité linéaire, à l’aide d’une
« corrélation » entre le module pressiométrique et un module
d’Young.
Cette approche nous semble vouée à l’échec, comme chaque
fois que l’ingénieur croit pouvoir fait fi de la méthode
expérimentale et la remplacer par des calculs que l’on prend
pour rigoureux à raison de leur complexité (Briaud & Gibbens
1994, Gambin 2003, Gambin 2010). Notre approche de ce
problème majeur relatif à la crédibilité des prévisions de
déformation faites par l’ingénierie géotechnique, se distingue de
cette tendance aux modélisations complexes, et vise plutôt à
assurer ce qui fait l’originalité et la cause du succès de la
méthode pressiométrique, c’est à dire atteindre rapidement un
