Les fondations profondes (pieux, micropieux, parois moulées), inclusions de renforcement de sols (CMC, CMM, colonnes ballastées) ou encore ancrages passifs ou actifs (clous, tirants) nécessitent outre les contrôles de la qualité de leur matériaux constitutifs (béton, mortier, coulis) des contrôles visant à vérifier leur bonne réalisation ainsi que leur comportement.
Chaque méthode de contrôle est définie par une norme.
Chartreuse Ingénierie met en oeuvre la plupart d'entre elles.

CHARGEMENT DYNAMIQUE - ASTMD 4945-8
Méthode CAPWAP de PDI

L'essai de chargement dynamique de pieu (ou inclusion) permet la détermination de la capacité portante dynamique de celui-ci.

METHODE :

Les travaux de MM. Garland Likins et Frank Rausche (PDI, les développeurs de la méthode CAPWAP) montrent qu'il y a une corrélation fiable entre la capacité portante dynamique et la capacité portante statique (les écarts n'excèdent pas 10%).

Notre expérience confirme que la capacité portante dynamique déterminée par application de cette méthode, est corrélable à la valeur de la charge critique de fluage d'un pieu, déterminée en appliquant la norme NF P 94 150-1 (Essai statique de pieu isolé sous un effort axial en compression) avec un écart compris entre 0 et 10%.

La méthode développée par PDI, est à ce jour la plus complète. Elle consiste à générer un impact en tête d'un pieu instrumenté avec suffisamment d'énergie pour mobiliser les frottements latéraux ainsi que la résistance de pointe du pieu.
(A titre indicatif, pour qu’un essai soit correctement exploitable, l’impact doit produire un enfoncement permanent de 3 à 5 mm du pieu testé !).

Cette méthode peut être appliquée à tous types de pieux : forés béton, battus métalliques, etc...).

Elle est basée sur une annalyse par calage : une reconstruction théorique du modèle sol/pieu, conduit à une réponse identique à celle enregistrée lors de l'essai.

MATERIEL :

Les mesures sont réalisées à l'aide d'un PDA-S (Pile Driving Analyzer) de PDI.
Ce dispositif est constitué de 3 groupes d'organes essentiels :
- une centrale (modules d'acquisition et de visualisation des signaux)
- 4 jauges de contrainte
- 4 accéléromètres

Les impacts en tête de pieu sont générés par un mouton de battage à chute libre, dans une tour de guidage.

La masse tombante du mouton peut varier de 2 à 10 tonnes, et sa hauteur de chute de 0.2 à 3.0 m.
Une modélisation préalable du pieu (à l'aide du logiciel GRLWEAP de PDI) permet de déterminer la masse et la hauteur de chute du mouton de battage, qui conduira à un enfoncement définitif du pieu suffisant pour une interprétation fiable de l'essai.
Cette modélisation permet en outre de vérifier que le pieu (béton en particulier) ne sera pas détérioré lors de l'essai (par les ondes de traction refléchies notamment).

Les accéléromètres et jauges de contraintes sont fixés par couples (jauge+accéléromètre) à 90°.

EXPLOITATION :

Après traitement et exportation des signaux, les résultats sont analysés avec le logiciel CAPWAP, qui permet de déterminer la capacité portante dynamique du pieu.

AVANTAGES DE LA METHODE DE CHARGEMENT DYNAMIQUE SUR LA METHODE DE CHARGEMENT STATIQUE :

Si la détermination de la capacité portante statique d'un pieu, peut-être déterminé par un essai de chargement statique (NF P 94.150-1), les avantages des essais de chargement dynamique sont multiples :
- il n'est pas nécessaire de réaliser un dispositif de réaction constitué de 2 ou 4 pieux et d'un système de poutraison qui peut-être très conséquent,
- il est possible de réaliser plusieurs essais de chargement dynamique dans une journée, alors que l'essai statique peut durer jusqu'à 14 heures,
- l'essai peut être réalisé sur un pieu de l'ouvrage, sans détérioration de celui-ci,
- LE COUT DE L'ESSAI QUI AU FINAL, EST TRES INFERIEUR A CELUI D'UN ESSAI STATIQUE.