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Technical Committee 212 /
Comité technique 212
- une différence sur le comportement post-pic: le pieu battu
est caractérisé par un radoucissement alors que les pieux
forés et vissés montrent une rupture de type ductile. Les
essais de traction effectués sur le pieu battu B4 (Benzaria et
al., 2012) montrent que le radoucissement se poursuit
jusque vers 80-100mm de déplacement ;
- le déplacement de la tête des pieux à la rupture est de l'ordre
de 6mm (environ 1.5% du diamètre) pour les pieux
refoulants B1 et S1. Il est plus élevé pour le pieu foré F1
(environ 12mm soit 3% du diamètre).
Le comportement global est confirmé par l'allure des
frottements locaux. La Figure 4 montre trois courbes-types de
mobilisation du frottement au même niveau (entre 8,4 et 9,4m)
dans chacun des pieux. Sur l’ensemble des résultats, on note que
le déplacement local nécessaire pour mobiliser le frottement
maximal est sensiblement plus faible pour les pieux refoulants
(3mm pour B1; 4mm pour S1) que pour le pieu foré (6mm).
Figure 4 : Courbes-types de mobilisation du frottement au même niveau
(entre 8,4 et 9,4m) dans chacun des pieux.
Figure 5: Courbes de mobilisation de l’effort de pointe pour chacun
des pieux
La mobilisation d'effort de pointe pour les trois pieux est
montrée sur la Figure 5. Les lois de mobilisation sont proches
avec une réaction de la pointe rapide, ce qui dénote une
réalisation soignée de la pointe du pieu foré F1. A Zp = 0,1 D,
la pression sous la pointe pour les trois pieux est de l'ordre de
1.5 MPa en bon accord avec la pression théorique q
p
= 9.Cu . Le
point de mesure à 33mm du pieu battu est probablement
aberrant. La comparaison entre pieu battu en traction et en
compression indique par différence un effort de pointe de 200 à
250 kN dans cette gamme de déplacements (voir courbe en
pointillé).
5 INTERPRÉTATION COMPARATIVE
Les données expérimentales - sous la forme des distributions de
frottements locaux à la rupture - sont confrontées aux
estimations des méthodes prédictives jugées les plus pertinentes.
On a retenu:
- pour les pieux battus: 1) les méthodes basées sur
l'interprétation directe des essais in situ (pressiomètre et
pénétromètre statique) telles que présentées dans la nouvelle
norme Française NF-P 94 262, 2) la méthode API RP2 GEO
basée sur une approche en contraintes totales et 3) la méthode
ICP développée à l'Imperial College (Jardine et al., 2005).
- pour les pieux forés seules les méthodes de la norme NF-P
94 262 seront considérées.
Dans l'approche API RP2GEO, le frottement le long d'un
pieu métallique battu fermé est donné par (Eq. 1).
.
(1)
avec :
C
u
: résistance au cisaillement non draînée
0.5
.
si
ψ ≤
1 et
0.5
.
si
ψ
>1
ψ
= C
u
/
σ
'
v0
avec
σ
'
v0
= contrainte effective verticale
L'approche de l'Imperial College est une approche en
contraintes effectives. Le frottement en compression sur un pieu
battu est donné par (Eq. 2):
0,8
.
(2)
avec:
δ
f
: angle d'interface sol-pieu mesuré par des essais à la
boîte de cisaillement annulaire simulant le niveau de contrainte
normale effective
σ
'
rc
et la rugosité du pieu.
σ
'
rc
: contrainte radiale effective agissant sur le fût du pieu
après dissipation des pressions interstitielles générées par le
battage.
La contrainte radiale effective s'exprime par:
′
. σ′
(3)
avec:
K
c
= [2 + 0.016 YSR - 0.870
∆
I
vy
] YSR
0.42
(h/R)
-0.2
YSR est le degré de surconsolidation apparent (OCR)
∆
I
vy
= log
10
S
t
avec S
t
= sensibilité
h/R est la distance normalisée de la base du pieu par rapport
au point de calcul. Ce terme quantifie la dégradation du
frottement due au battage ("friction fatigue")
On a reporté sur la Figure 6 les valeurs du frottement local
mesurées sur le pieu B1 au pic ainsi que les distributions des
frottements calculées par les méthodes prédictives.
Les méthodes de la norme NF-P 94 262 pour les pieux battus
basées sur le CPT ou le PMT donnent des frottements
anormalement bas, qui confirment le caractère conservatif des
approches françaises vis à vis du pieu battu.
La méthode API RP2GEO, appliquée pour les fondations
offshore, donne des valeurs plus réalistes mais inférieures aux
mesures.
La méthode ICP a été appliquée en considérant les valeurs
d’OCR indiquées dans le Tableau 1 et des valeurs d'angle
d'interface sol-pieu telles que mesurées sur trois essais à la boîte
de cisaillement annulaire de Bromhead en appliquant la
