Le document traite des essais géotechniques in situ, notamment l'essai pressiométrique et le pénétromètre statique, pour le calcul des fondations superficielles selon le DTU 13-12. Il décrit les méthodes pour évaluer les pressions limites, la portance du sol et les tassements des fondations en se basant sur des essais de laboratoire et des essais in situ. Les résultats et méthodes sont détaillés pour assurer une conception fiable et compétente des fondations.

1. V
Les essais in situ
et le calcul des
Fondations Superficielles
Selon le DTU 13-12

2. Les essais sont généralement effectués tous les mètres.
1) L’essai pressiométrique MENARD
L'essai pressiométrique consiste à dilater radialement dans le sol une
sonde cylindrique.
Cet essai peut être réalisé dans tous les types de sols saturés ou non.

3. Contrôleur Pression-Volume
Sonde

4. gaz
eau
Principe
de l’essai
cellule
Volume lu V
Pression appliquée p

5. Volume
pression
Phase pseudo
élastique
Pression limite
Relation pression-volume

6. Pour le calcul des fondations, l’essai pressiométrique permet
d'obtenir :
1-1) Caractéristiques de l’essai pressiométrique
La pression de fluage Pf
La pression limite Pl, pour l’étude des fondations à la rupture
Le module pressiométrique EM pour le calcul des tassements
(ELS)

7. 1-2) Les pressions limites nettes pl*
contrainte horizontale totale
avant l’essai
pl* = pl – p0
p0 = K0.(svo - u) + u
K0 : coeff. des terres au
repos ( souvent 0,5)
svo contrainte verticale totale
au niveau de l’essai
pression limite
mesurée
u: pression interstitielle
svo
p0
u
u
u

8. 1-3) contrainte de rupture q’u
q’u = kp.ple*.id + q’0
kp : coefficient de portance
ple* = pression limite nette équivalente
q’0 : contrainte verticale effective du sol au
niveau de la base de la fondation
id : coefficient lié à l’inclinaison d de la
résultante

9. q’0
q’0

10. ple* = pression limite nette équivalente
pl*
B
D
z
1,5B
n
*
pl
*
ple
n
i
i



11. Détermination de Kp

12. Détermination de id

13. qu = id . Kc . qce + q’0
id = idem essai pressiométrique
kc = facteur de portance fonction des dimensions de la fondation et
de la nature des sols (voir abaque)
qce : résistance de pointe équivalente
N.B. : dans le cas de charges excentrées on remplace B
par B’ = B – 2e
2) L’essai au pénétromètre statique

14. • Calculs de la résistance de pointe équivalente qce
qcm : valeur moyenne des qc
mesurées sur une profondeur
de 1.5xB en dessous de la
fondation
qcc : résistances nettes
déduites des qc mesurées en
écrêtant les valeurs de qc
supérieures à 1.3 fois qcm
qce : valeur moyenne des qcc
qcm
1.5xB
qc
qce qcc
1.3xqcm

15. Facteur de portance Kc

16. 3) Justification de la portance à l’ELU
u
ref q
q '
2
1
' 

17. 4) Évaluation des tassements
Les combinaisons d’actions à considérer sont celles
de l’état limite de service (ELS)
Les règles ci-après ne s’appliquent que pour l’évaluation
du tassement d’une fondation isolée :
- à partir des essais de laboratoire (oedomètre)
- à partir des essais pressiométriques

18. 4-1 Evaluation à partir des essais de laboratoire
( voir module GEOT 1)
• Paramètres mesurés en laboratoire (oedomètre)
eo : indice des vides initial
Cc : indice de compression
s’pc : contrainte de consolidation
Le tassement final est la somme de deux termes Si et Sc
• Si = tassement initial généralement négligé
• Sc = tassement de consolidation

19. • Calcul du tassement Sc
pc
zi
o
i
i
i
i
'
'
log
e
1
Cc
z
Sc
Sc
s
s

+






• Calcul des contraintes
Le sol sous la fondation est décomposée
en couches d’épaisseur zi.
zi
s’zi
Les contraintes s’zi engendrées par
le poids des terres et la charge de la
fondation sont calculées au milieu de
chaque couche.

20. 4-2 Evaluation à partir des essais pressiométriques
Le tassement final Sf est la somme
de deux termes Sc et Sd :
• Sc : tassement de consolidation
qui concerne le sol à proximité
de la fondation jusqu’à la
profondeur B/2
B/2
8B
• Sd : tassement déviatorique qui
concerne le sol de B/2 à 8B
B
Paramètres mesurés : Em module pressiométrique
pl pression limite

21.   B
c
-
p
E
9
Sc vo
ELS
1



s




E1 : module pressiométrique de la couche 1 (de 0 à B/2)
B : largeur de la fondation
pELS : contrainte moyenne appliquée par la fondation au sol calculée à
l’ELS
svo : contrainte verticale totale au niveau du fond de fouille avant travaux
c : coefficient de forme (voir tableau)
 : coefficient rhéologique dépendant de la nature du sol (voir tableau)
Remarque : si la fondation est dans l’eau, on ne prend pas en compte
la poussée d’Archimède dans le calcul de pELS

22.  












s



B
B
.
B
-
p
E
9
2
Sd
o
d
o
vo
ELS
d
Bo = 0.60 m
d : coefficient de forme (voir tableau)
 : voir tableaux
Ed : module pressiométrique équivalent
calculé jusqu’à la profondeur 8B
(voir détails sur schéma)

23. Coefficients de forme c et d
L/B
1
cercle
1
carré 2 3 5 20
c 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50
d 1.00 1.12 1.53 1.78 2.14 2.65
B : largeur de la fondation
L : longueur de la fondation

24. Type
Tourbe Argile Limon Sable
Sable
Gravier
 E/pl  E/pl  E/pl  E/pl 
Surconsolidé
très serré
>16 1 >14 2/3 >12 1/2 >10 1/3
Normalement consolidé
normalement serré
1 9-16 2/3 8-14 1/2 7-12 1/3 6-10 1/4
Sousconsolidé altéré
remanié ou lâche
7-9 1/2 5-8 1/2 5-7 1/3
Coefficient rhéologique 
Roche
Type Très peu fracturé Normal Très fracturé Très altéré
 2/3 1/2 1/3 2/3
E module pressiométrique pl pression limite

25. E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E10
E9
E11
E12
E13
E16
E14
E15
0
B
2B
3B
4B
5B
6B
7B
8B
B
Pour un sol hétérogène, on découpe le sol
en couches successives d’épaisseur B/2 et
numérotées de 1 à 16
Détermination de Ed
16
.
9
8
.
6
5
.
3
2
1
d E
5
.
2
1
E
5
.
2
1
E
1
E
85
.
0
1
E
1
E
4

+

+
+

+

Avec :
5
4
3
5
.
3 E
1
E
1
E
1
E
3
+
+

8
7
6
8
.
6
1
1
1
3
E
E
E
E
+
+

16
15
10
9
16
.
9 E
1
E
1
E
1
E
1
E
8
+
+



+
+


26. 8
.
6
5
.
3
2
1
d E
5
.
2
1
E
1
E
85
.
0
1
E
1
E
6
.
3

+
+

+

5
.
3
2
1
d E
1
E
85
.
0
1
E
1
E
2
.
3
+

+

En l’absence de valeurs en dessous de la couche 8, Ed est calculé avec :
En l’absence de valeurs en dessous de la couche 5, Ed est calculé avec :
Remarque :