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Essais de chargement statique de pieux en bois instrumentés avec des
extensomètres amovibles
Timber pile load test instrumented with removable extensometers
Christin J., El Kouby A.
Université Paris Est / IFSTTAR, Marne la vallée, France
Reiffsteck P.
Terrasol, Paris, France
Rocher-Lacoste F.
Sétra, Sourdun, France
ABSTRACT: Timber piles were used in France until the 19
th
Century. They cannot currently be proposed in projects as they are not
implemented in the French pile design methods. Nevertheless, their domain of application has widened with retrofitting and reuse of
all historical structures and sustainable development. The research project “Pieux Bois” (2010-2013) has the objective of beginning to
establish a database necessary for design methods. The first pile loading test campaign carried out in Rouen on piles instrumented
with removable extensometers, shows interesting results.
RÉSUMÉ : Les pieux en bois, utilisés en France jusqu’au 19ème siècle, ne peuvent pas à l’heure actuelle rentrer dans les méthodes de
dimensionnement françaises basées sur le pressiomètre (développées dans les années 50). Néanmoins, leur domaine d’application
trouve un écho favorable pour la réhabilitation de vieux ouvrages et dans la dynamique actuelle du développement durable. Le projet
de recherche « Pieux Bois » (2010-2013) a pour objectif de commencer à établir la base de données nécessaire pour les règles de
dimensionnement. La première campagne d’essais de pieux, instrumentés à l’aide de l’extensomètre amovible, réalisé sur le port de
Rouen, donne accès à des résultats tout à fait intéressants.
KEYWORDS: Foundation, wood, timber pile, pile loading tests.
1 CONTEXTE ET ENJEUX
Le battage des premiers pieux en bois remonte à l’époque du
néolithique, il y a plus de 6000 ans. A cette époque, ces pieux
étaient enfoncés dans le sol à la force humaine. Les premières
machines de battage dont on garde trace en Europe ont été
développées au cours de l’époque romaine. Durant les époques
qui suivirent l’ère romaine, de la Renaissance jusqu’à l’ère
industrielle, les modes de fondations et les constructions sur
pieux bois se sont développés et diversifiés, jusqu’à leur
remplacement et abandon au 19
ème
siècle par du béton immergé.
La société actuelle française a hérité de ces périodes un
patrimoine très riche d’ouvrages fondés sur pieux bois. Les
ponts construits sur la Loire ou la Seine, le château de
Chambord ou encore le Grand Palais en sont quelques
exemples.
L’abandon des pieux en bois en France a été antérieur au
développement du pressiomètre par L. Ménard dans les années
1950 ; dont les résultats des essais constituent aujourd’hui la
base du dimensionnement des fondations profondes en France.
Il n’existe donc à ce jour aucune règle professionnelle ni de
contexte normatif français permettant d’asseoir le
dimensionnement de fondations de cette nature sur le territoire.
Les bases de données d’essais de pieux conduisant à
l’élaboration des règles de calculs et abaques de la norme
NFP94-262 (
AFNOR, 2012
) ont été construites à partir d’essais
de chargement statiques de pieux en acier et béton instrumentés
sur toute leur longueur avec des extensomètres amovibles.
Le projet Pieux Bois (2010-2013), initié et piloté par
l’IFSTTAR, vise à promouvoir la technique de fondations de
type pieux en bois dans la construction de bâtiments et petits
ouvrages. La mise en place d’un contexte normatif passe par la
proposition d’une courbe de frottement unitaire limite le long du
fût des pieux. La construction de cette courbe doit être réalisée
selon la même méthodologie que celle qui a prévalue pour
l’élaboration des courbes de références de la norme.
Ce papier présente les premiers résultats de l’étude
entreprise. Dans une première partie, les caractéristiques
mécaniques des pieux en bois ainsi que la technique
d’instrumentation sont résumées. La seconde partie de l’article
est consacrée à la réalisation et l’interprétation des essais de
chargement des pieux en bois réalisés sur un plot expérimental.
2 CARACTÉRISTIQUES DES PIEUX EN BOIS
1.1
Essences de pieux
Les pieux en bois instrumentés ont été fournis par la scierie
GROUAZEL, partenaire du projet Pieux Bois. Quatre essences
ont été retenues dans le cadre de cette expérimentation : le pin
car il s’agit de l’essence la moins durable et ses ressources sont
importantes, notamment dans le sud-ouest de la France ; le
chêne car il est considéré comme l’essence la plus durable et
constitue une ressource de proximité sur une partie importante
du territoire français ; le hêtre qui présente des caractéristiques
intermédiaire et l’acacia qui possède également une très grande
durabilité, bien que la ressource soit à l’heure actuelle faible.
1.2
Caractéristiques géométriques des pieux
La conicité naturelle des troncs d’arbres a été conservée. Les
pieux n’ont donc pas été équarris. Ils sont naturellement
"cylindriques" et bruts. Le tableau 1 présente leur longueur, leur
diamètre en tête et en pointe, ainsi que leur conicité.
Tableau 1. Caractéristiques géométriques des pieux en bois
Essence
(numéro)
Longueur
(m)
Diamètre
tête (cm)
Diamètre
pointe (cm)
Conicité
(mm/m)
Hêtre (1)
5
27,2
24,4
2,8
Hêtre (2)
5
32,3
29,4
2,9
Pin (3)
5
26,7
24,2
2,5
Pin (4)
5
24,8
23,1
1,8
Chêne (5)
5
27,1
23,9
3,2
Chêne (10)
5
26,9
23,6
3,3
Acacia (8)
5
22,1
19,6
2,5
Acacia (9)
5
23,1
21,2
1,9
