Etudes géotechniques de fondation du pont de traversée du fleuve de Diogoup dans le cas des études techniques pour l'élargissement de la RN2

3.1.1 Implantation des points de sondages

Dans cette présente étude, il a été réalisé 2 sondages carottés couplés à des essais SPT (Standard Pénétration Test) avec prélèvement d'échantillon et deux essais pressiométriques sur le site (figure 6 et figure 7).

Figure 6. - Implantation des points de sondages

23

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Figure 7.- Mise en place de la sondeuse au niveau du point de sondage Pour mener à bien cette étude, il a été mis en place les moyens techniques suivants :

· Une voiture Pick up 4x4;

· Un camion remorquage;

· Une sondeuse TP - D50 TECOINSA multifonctions;

· Un pressiomètre autocontrôlé GEOPAC+GEOBOX avec accessoires et consommables;

· Un équipement complet de sondage;

· Un laboratoire d'essais;

Et le personnel composé de :

· Un (1) ingénieur génie civil - géotechnicien, chargé de projet;

· Un (1) ingénieur géotechnicien, Responsable des opérations ;

· Un (1) technicien laborantin;

· Deux (02) aides laborantin;

· Un (02) sondeurs spécialisés;

· Deux (02) aides sondeurs;

· Deux (02) manoeuvres;

24

3.1.2 -Travaux de terrain

3.1.2.1 Sondages carottés / essais SPT

Au total, deux (02) sondages ont été réalisés sur site. Les carottages ont permis de dresser la lithologie du sol et de faire des prélèvements d'échantillons sur chaque couche.

L'essai Standard Pénétration Test (SPT) consiste à enfoncer dans le terrain, par battage, un carottier fendu, de conception et de dimensions normalisées, à l'intérieur d'un forage préalablement réalisé à l'aide d'une foreuse rotative équipée d'un tricône à dents. Les forages ont été exécutés par rotation et lavage (figure 8).

Figure 8. -Exécution d'un sondage carotté (Technosol, 2017)

L'opération s'effectue par passes successives de 45 cm de pénétration du carottier, à l'aide d'un marteau pesant 64 Kg et tombant en chute libre d'une hauteur de 76 cm sur la tête d'un train de tiges. Le nombre de coups pour chaque enfoncement de 15 cm est mesuré ; la valeur SPT (indice N) est le nombre de coups qui enfoncent les 300 derniers millimètres du carottier. Cet indice permet l'estimation de la compacité ou de la consistance des sols traversés. Les essais de pénétration standard ont été réalisés à l'aide d'un marteau automatique. Cet essai, réalisé conformément à la norme française NF P 94-116, permet d'une part, de tracer le profil de pénétration (indice SPT en fonction de la profondeur) et, d'autre part, de fournir des informations sur la nature du sol et de prélever des échantillons de sol intact destinés à des d'essais en laboratoire. Les échantillons recueillis par le carottier prendront place dans des caisses à carottes dès leur remontée à la surface (figure 9). Les échantillons intacts destinés aux essais de laboratoire seront enveloppés (paraffinés) pour éviter une altération pendant le transport.

25

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Figure 9.-Echantillon récupéré au niveau du carottier fendu SPT
(Technosol, 2017)

3.1.2.2 -Essais pressiométriques

L'essai consiste à mesurer la pression requise pour provoquer la dilatation d'une sonde cylindrique à l'intérieur d'un trou de forage. Comme la sonde est confinée latéralement, l'essai fait appel aux mécanismes de résistances du sol en présence de contraintes horizontales résultants habituellement de sollicitations verticales. Puisque ces principes correspondent aux mécanismes réels de cheminement des contraintes dans le sol, les résultats des essais pressiométriques peuvent être utilisés pour le dimensionnement des fondations et le calcul des tassements (Robitaille et Tremblay, 1997).

Deux (02) essais pressiométriques descendus jusqu'à la côte -30 mm/TN avec un essai tous les 1,00 mètres ont été effectués. Les sondages ont été exécutés suivant la norme NF P 94-110 et le matériel utilisé est un pressiomètre automatique et autocontrôlé GEOPAC+GEOBOX du constructeur APAGEO.

Après l'exécution d'un forage bien calibré, la sonde cylindrique dilatable est introduite et reliée à un contrôleur automatique de pression volume qui permet d'injecter sous une pression donnée à l'aide d'un gaz comprimé une quantité de liquide entre le noyau métallique et la membrane déformante (figure 10). L'application d'une pression croissante permet d'exercer sur les parois du forage un champ de contrainte cylindrique. La variation du niveau du liquide dans le contrôleur pression-volume mesure donc le champ de déformation correspondant en fonction des pressions et du temps.

26

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

L'exploitation des résultats de ces essais permet d'obtenir les diagrammes donnant les modules Menard (EM) des terrains traversés et les pressions limites (Pl) et de fluage (Pf) en fonction de la profondeur.

Figure 10. -Réalisation d'un essai pressiométrique avec un Geopac +Geobox
(Technosol, 2017)

3.2.- Résultats des essais in situ

3.2.1- Résultats essais SPT / carottages

Les sondages carottés SC 1 et SC 2 ont permis de dresser les logs stratigraphiques (Figures 11 et 13) suivants et les essais SPT quant à eux ont permis de décrire la consistance de sols rencontrés (Tableaux 2 et 3).

27

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

.

Figure 11.- Coupe lithologique sondage carotté 1

Le niveau hydrostatique de la nappe a été relevé à 1,60 mètre de profondeur par rapport au TN en date du 10 juin 2017 mais ce niveau est susceptible de fluctuer en fonction des conditions climatiques, pluviométriques et de la marée. Seul un suivi à long terme sur plusieurs piézomètres permettrait de se prononcer avec certitude sur le niveau réel de la nappe et de ses éventuelles variations.

28

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Tableau 2. -Résultats des essais SPT 1

Sondage	Profondeur (m)	N0	N1	N2	NSPT	ID (%)		Consistance	SPT 1
0,0-0,45	4	4	5	9	35-65	Moyennement dense
	3	2	1	3	15-35	Lâche
	1	1	1	2	0-15	Très lâche
	0	0	1	1	0-15	Très lâche
	1	1	1	2	0-15	Très lâche
	1	1	1	2	0-15	Très lâche
	1	1	0	1	0-15	Très lâche
	1	0	0	0	0-15	Très lâche
	1	1	0	1	0-15	Très lâche
	0	0	1	1	0-15	Très lâche
	0	0	2	2	0-15	Très lâche
	20	10	9	19	35-65	Moyennement dense
	10	16	19	35	65-85	Dense
	13	23	29	52	85-100	Très dense
	3	8	11	19	35-65	Moyennement dense
	3	3	4	7	15-35	Lâche
	2	2	6	8	-	Raide
	11	14	21	35	65-85	Dense
	9	12	19	31	65-85	Dense
	8	11	14	25	65-85	Dense
	6	9	13	22	35-65	Moyennement dense
	11	8	13	21	35-65	Moyennement dense
	11	13	14	27	65-85	Dense
	14	16	16	32	65-85	Dense
	10	15	17	32	65-85	Dense
	13	18	21	39	65-85	Dense
	18	23	26	49	85-100	Très dense

La valeur de ???????? obtenue est représentée en fonction de la profondeur sur un graphique (figures 12 et 14).

29

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

PROFONDEUR (M)

21

23

25

27

29

11

13

15

17

19

3

5

7

9

1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Masse du mouton (kg): 64 Hauteur de chute (m): 0,76

NSPT

SPT1

Figure 12. - Variation de N_SPT 1 en fonction de la profondeur.

Les résultats obtenus des essais SPT 1 montrent la présence de sols sableux très lâches en surface jusqu'à la profondeur de 11 m par rapport au terrain naturel avec 0 <N< 3, mais aussi la présence de sol argileux raide et les couches de sable deviennent moyennement denses à très denses à partir de 12 m avec 19 <N< 52.

30

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

Figure 13. - Coupe lithologique sondage carotté 2

31

Le niveau hydrostatique de la nappe a été relevé à 0,30 mètres de profondeur en date du 15 juin 2017 par rapport au TN mais ce niveau est susceptible de fluctuer en fonction des conditions climatiques, pluviométriques et des marées.

Tableau 3. -Résultats des essais SPT 2.

Sondage	Profondeur (m)	N0	N1	N2	NSPT	ID (%)		Consistance	SPT 2
0,0-0,45	1	2	1	3	35-65	Moyennement dense
	0	0	0	0	-	Molle
	0	0	0	0	-	Molle
	0	0	0	0	-	Molle
	0	0	0	0	-	Molle
	0	0	0	0	-	Molle
	0	0	1	1	0-15	Très lâche
	0	0	1	1	0-15	Très lâche
	0	0	0	0	0-15	Très lâche
	19	32	10	42	85-100	Très dense
	2	4	9	13	35-65	Moyennement dense
	1	7	14	21	35-65	Moyennement dense
	2	6	16	22	35-65	Moyennement dense
	5	7	14	21	-	Très raide
	6	8	12	20	-	Très raide
	6	14	28	42	85-100	Très dense
	19	24	17	41	85-100	Très dense
	12	26	20	46	85-100	Très dense
	6	13	19	32	65-85	Dense
	13	18	20	38	65-85	Dense
	9	15	22	37	65-85	Dense
	15	25	29	54	85-100	Très dense
	13	18	20	38	65-85	Dense
	13	20	28	48	85-100	Très dense
	15	25	29	54	85-100	Très dense
	13	18	21	39	65-85	Dense
	18	23	26	49	85-100	Très dense

32

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

NSPT

SPT2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Masse du mouton (kg): 64 Hauteur de chute (m): 0,76

0

1

PROFONDEUR (M)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Figure 14.- Variation de N_SPT 2 en fonction de la profondeur

Le sondage carotté S couplé avec l'essai SPT révèle la présence de sols vaseux et argileux molles sur une épaisseur d'environ 5m suivi de couches sableux très lâches jusqu'à la profondeur de 10 m avec 0 < N < 1. A partir de 10 m apparaissent les couches sableuses moyennement denses à très denses avec 13 < N < 54.

Pour résumer, les caractéristiques des formations traversées sont les suivantes : 0 < ????????= 54. Ces résultats montrent que les différentes formations traversées sont très lâches à très denses pour les sables et limons, très raides pour les sols cohérents et molles pour les sols vaseux.

33

Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception Abdoulaye Wade

UFR SI

De ce fait, en se basant uniquement sur ces résultats il serait difficile voire même impossible de construire un ouvrage en utilisant des fondations superficielles sans pour autant prendre des précautions (traitement) ou voir même aller en profondeur pour avoir la meilleure portance. Pour vérifier cette théorie nous allons voir dans les tableaux qui suivent les résultats des essais pressiométriques effectués sur le terrain.