Wikigeotech:Le Perméafor : Différence entre versions

Version du 17 février 2014 à 22:57

Diagraphie de perméabilité au Perméafor

vue de la sonde Perméafor

1) Principe

L'essai au Perméafor est un essai qui permet une évaluation rapide et quasi-continue des contrastes de perméabilité des sols, d'où le nom de « diagraphie de perméabilité » donné au procédé.

L'essai s'apparente à un essai Lefranc par injection [1,2], la grandeur mesurée est le débit d'injection « Q » passant à travers crépine de la pointe Perméafor (cf. photo ci-dessous) dont la géométrie est spécialement conçue pour isoler la zone d’injection. Ce débit, mesuré tout les 20 cm, est rapporté à la charge effective ou pression d'injection effective « H’ » tenant compte des pertes de charges du système, soit : Q/H' = f(z). La grandeur calculée (Q/H’) est proportionnelle à la perméabilité locale.
Lors de la mise en place de la pointe par fonçage ou battage à l’aide d’une sondeuse géotechnique équipée d’un marteau hydraulique, le temps mis pour descendre de 20 cm est enregistré, donnant ainsi une diagraphie de « résistance à l’avancement » du sol traversé.
L'appareil dispose aujourd'hui d'une pointe de pénétromètre statique CPTu, ce qui permet de mesurer la résistance à l'enfoncement (effort de pointe et frottement latéral) et les surpressions interstitielles.

(a) Photographie de la pointe Perméafor lors de la phase préparatoire de l'essai, (b) schéma de principe de la pointe Perméafor et (c) résultats schématiques attendus de trois sondages Perméafor pour le diagnostic d’une digue en charge à noyau étanche (modifié d’après Ursat [8,9]).

2) Application

La diagraphie de perméabilité au Perméafor est une mesure complémentaire aux essais traditionnels. Elle permet de détecter les hétérogénéités d'un site et de délimiter les couches de perméabilités différentes, ceci pouvant permettre d'optimiser la position des piézomètres et des crépines d'essai, de déterminer les niveaux d'ancrage optimaux des rideaux de palplanches et de détecter des anomalies dans des corps de digues. Le Perméafor trouve également des applications dans les études concernant les tranchées sous nappes et les projets de rabattement, les puisards, l'épuisement de fouilles, la détection de sous-pressions...

Le Perméafor permet de caractériser les sols dont la perméabilité est comprise entre 5 x 10-6 m/s et 5 x 10-3 m/s.

2.1) Avantages

Le coût de mise en œuvre de l'essai est très compétitif et son interprétation est immédiate. Le résultat final ne dépend pas de l'opérateur.

2.2) Limitations

L'essai permet seulement d'obtenir des classes de sol et non pas des résultats quantitatifs pour le coefficient de perméabilité. Le coefficient de proportionnalité entre la perméabilité et Q/H devra être obtenu grâce à des essais Lefranc ou des essais de pompage. Pour les très forts débits, H' tend vers 0 donc Q/H' tend vers l'infini avec une marge d'erreur croissante, aussi les mesures sont plafonnées à une valeur de Q/Hr = 5.10-3 m2/s.

2.3) Précautions d'emploi

L'opérateur doit toujours vérifier le « non colmatage » de la crépine, particulièrement lorsque des couches argileuses et compactes sont traversées.

3) Mise en œuvre

• Personnel : connaissance et respect du protocole expérimental. Qualification de sondeur géotechnique « classique ».
• Terrain : L'outil Perméafor peut être utilisé dans tous types de sols alluvionnaires ou matériaux de remblais susceptibles d'être pénétrés par pression ou vibro-percussion.
• L'opérateur doit s'assurer que le camion transportant le module est parfaitement stabilisé à l'horizontal pour éviter le débordement de la balance hydraulique qui régule la pression ; il doit également vérifier l'étanchéité des joints des flexibles.
• Rendement : 2 à 3 sondages de 15 m par jour.

4) Interprétation

vue de l'atelier de sondage et du camion de mesure

vue du camion et du module de mesure

5) Commande

• Définition de la profondeur de l'essai

• Contrôle de prestation

• Terrain : Implantation, profondeur, étalonnage des matériels.

• Interprétation : Respect du protocole expérimental

6) Référentiel technique

Perméafor – P. Ursat – 27 mars 1986
Le Perméafor : dispositif de mesure et d'enregistrement des débits d'injection dans un forage – P. Ursat – 9 octobre 1989
Le Perméafor : appareillage de diagraphie de perméabilité – P. Ursat – Bulletin de liaison du LCPC – mars, avril 1992

[15] Ursat P. ; Hervé S. (2002). Guide technique du Perméafor. FAER 2-24-11-9 (LCPC - LRPC Strasbourg), 57 pages