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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
1 et 2 tandis que les paramètres caractéristiques qui seront
utilisés pour le calcul des capacités sont indiqués dans le
Tableau1.
Tableau 1. Paramètres géotechniques caractéristiques de l’argile de
Merville
z (m)
γ
(kN/m
3
)
Cu
(kPa)
OCR
Pl*
(MPa)
q
net
(MPa)
0-0,6
20
60
0,4
1,2
0,6-2,0
18
40
0,3
0,8
2,0-3,5
7
50
0,4
1,0
3,5-6,0
8
50/140
10/16
0,5/1,0
1,0/2,8
6,0-7,5
10
140/150
16
1,0
2,8/3,0
7,5-9,5
10
150/155
14
1,0/1,3
3,0/3,1
9,5- 13
10
155/165
12
1,3/1,5
3,1/3,3
Note: Nappe à 2m sous TN; limons sableux à argileux de 0 à 3.5m;
argile des Flandres fissurée à partir de 3.5m puis très fissurée au-delà.
L'argile est fortement surconsolidée mais on dispose
paradoxalement de peu d'informations fiables dans la littérature.
L’OCR a été estimé à partir du CPT et de la relation de Mayne
(1991) : OCR = k. (q
t
-
σ
v0
)/
σ
’
v0
avec k=0,5. Le facteur k est
fonction du type de matériau. La valeur de 0,5 a été retenue car
elle donne des valeurs d’OCR compatibles avec l’épaisseur de
surcharge supposée et le gradient de q
n
= q
t
-
σ
v0
dans l’argile
intacte. A noter que pour l’argile de Londres, Powell et al., 1989
suggèrent des valeurs de k supérieures à 1.
Figure 2. Profils de pression limite nette pressiométrique pl*, de
résistance au cône q
t
et de l’OCR sur le site de Merville
Les essais triaxiaux de type UU (non consolidés, non
drainés) ou CIU (consolidés isotropiquement, non drainés)
montrent des ruptures prématurées de type fragile,
caractéristiques de ce type d’argile plastique fissurée et
fortement surconsolidée. La rupture se caractérise par la
formation de bandes de cisaillement contenant des particules
réorientées, comme noté par Bond et Jardine (1991). Les
valeurs de la résistance au cisaillement non drainée Cu sont
corrélées à la résistance au cône par un facteur N
kt
élévé,
compatible avec la nature du matériau [N
kt
= (q
t
–
σ
vo
) /Cu =20].
Le rapport Cu/
σ
’
vo
est élévé (1.2< Su/
σ
’
vo
<1.8). Les valeurs de
pression limite pressiométrique nette sont assez bien reliées à
Cu par la relation proposée par Amar et Jezequel (1998) : Cu =
p
l
*/12+30 avec Cu en kPa et p
l
* en MPa.
3 PIEUX TESTS ET TYPES DE CHARGEMENTS
Dix pieux de 13 mètres de fiche ont été installés par l’entreprise
Franki Fondation début Mars 2011 sur le site de Merville:
- 4 pieux tubulaires (D=406mm, e=14mm) fermés à leur base,
guidés dans un trou préforé de 4m de profondeur puis battus
à la fiche au marteau hydraulique IHC 30; le refoulement du
sol est total;
- 4 pieux forés à la tarière creuse (D=420mm): une tarière à
axe creux est vissée dans le sol sans extraction notable de
matériau puis extraite sans dévissage tandis que le béton est
injecté simultanément par l'axe creux. La partie basse est
munie d'un manchon télescopique;
- 2 pieux vissés-moulés (D=420mm): le pieu est réalisé par
un outil aléseur qui pénètre le sol par une action combinée
de vérinage/rotation. Il est constitué d'un tube et d'un outil
hélicoïdal à âme creuse qui permet le bétonnage à la
remontée. Le refoulement du sol est prépondérant.
Les pieux étaient instrumentés par la technique des
extensomètres amovibles permettant d’avoir accès à la
distribution des charges en fonction de la profondeur et aux
valeurs locales du frottement latéral (tous les mètres).
Les essais de chargement exécutés fin Mai et Juin 2011
comportaient des essais statiques conventionnels avec paliers de
1 heure (Norme NF P 94-150-2), des essais statiques rapides
(paliers de 3mn) et des séries d’essais cycliques. Les essais
cycliques étaient de type répété ou alterné. Les résultats ont été
partiellement publiés (Benzaria et al., 2012, 2013)
On s’intéresse uniquement dans ce qui suit aux résultats des
essais statiques conventionnels en compression sur les trois
types de pieux.
4 RESULTATS DES ESSAIS STATIQUES
Un essai statique conventionnel en compression a été exécuté
sur chaque type de pieu. Les courbes de mobilisation de la
capacité statique sont présentées sur la Figure3. Compte tenu de
l’homogénéité de l’argile sur le site de Merville, les différences
observées peuvent être attribuées au mode de mise en place.
Figure 3: Courbes charge-déplacement en tête obtenues pour les essais
statiques de référence sur les pieux F1, B1 et S1.
On constate:
- des écarts importants sur la capacité ultime de pic:
respectivement 1530, 1250 et 800 kN pour le pieu battu B1,
vissé S1 et foré F1. La différence est encore plus nette si on
considère que le frottement du pieu battu est annulé sur les 4
mètres supérieurs ;
