NF P94-114-1990 Soils investigation and testing In situ tests Dynamic penetration a tip 《土壤 调查和试验 现场试验 A型尖杆活动钻进试验》.pdf

1、AFNZ NF P94-114 90 W 1012372 0134091 T31 W 5 . ISSN 0335-3931 NFP94-II4 Dcembre 1990 Gotechnique Sols : Reconnaissance et essais Essai de pntration dynamique type A E : Soils investigation and testing - In situ tests - Dynamic penetration A tip D : Geotechnik - Erdboden : Erkundung und Prfungen - Dy

2、namische Eindringprfung Typ A Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral de Iafnor le 20 novembre 1990 pour prendre effet le 20 dcembre 1990. correspondance la date de publication de la prsente norme, il nexiste pas de norme ou de projet de norme europenne ou internationale sur le sujet

3、. analyse La prsente norme traite de lessai de pntration dynamique de type A (PDA). Elle dfinit les termes employs et les paramtres mesurs, spcifie les caract- ristiques de lappareillage, fixe le mode opratoire et prcise les rsultats prsenter. descripteu rs Thsaurus International Technique : sol, es

4、sai en place, essai de pntration, essai dynamique, appareillage, caractristique, mode opratoire. modifications correct ions diteet diffuse par Iassociationfranaisede normalisation (afnor),toureurope cedex7 92049paris ladfense-tl.: (1)4291 55 55 O - afnor 1990 -1 -a ler tiraae 90-1 7 . afnor 1990 COP

5、YRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF P94-134 90 M 1012372 0334092 978 Sols, reconnaissance et essais BNSR SRE Membres de la commission de normalisation charge de llaboration de la prsente norme Prsident : M PAREZ Secrtaire : M BIGOT - La

6、boratoire Rgional de lEst Parisien M M M M M MME M M M M M M M AMAR BARNOUD BLONDEAU P. CASSAN CHAILLOT DAURELLE DORE GONIN PAREZ PHILIPPONNAT RINCENT THONIER WASCH KOWSKI Laboratoire Central des Ponts et Chausses Union Syndicale Gotechnique Comit Professionnel de la Prvention et du Contrle Techniqu

7、e FONDASOL SNCF - Direction de IEquipement AFNOR MECASOL SIMECSOL SOL - ESSAIS SOPENA Centre Exprimental de Recherches et dEtudes du Btiment et des Travaux Publics Sondage, Forage et Fondations Spciales - Syndicat National des Entrepreneurs Laboratoire Rgional de Blois - Expert A VA N T- PRO POS Deu

8、x types de matriel de pntration dynamique sont normaliss. A chacun est associe une procdure dinvestigation du sol. Le pntromtre dynamique type A (PDA) permet de raliser des essais de pntration dynamique (NF P 94- 1 14) qui sont considrs comme des essais de rfrence. Le pntromtre dynamique type B (PDB

9、) est utilis pour effectuer des sondages de reconnaissance du sol (NF P 94- 1 15). COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services1 2 3 3.1 3.2 4 5 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 7 1 SOM MAIRE NF P 94-1 14 OBJET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . , . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . , DO MA I N E D A P P L I CATI O N . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . , , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、. . . . . . . . . . . DEFINITION - TERMINOLOGIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dfinition gnrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terminologie - Symboles . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PRINCIPE DE LESSAI APPAREILLAGE ET INSTRUMENTS DE MESURE .

13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . , . . Prsentation du pntromtre dynamique PDA , . . . . . . . . . . . . . , . . . , . , . . . . . . . . . . . . . , . . . , . . . . . . . . . . . . Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . Instruments de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . , . . . . . .

15、 . . . . . MODE OPRATOIRE . Contrles effectuer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . , . . . . . . Ralisation de lessai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . .

16、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PROCES-VERBAL DESSAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . ANNEXE A - Caractristiques principales

17、du pntrometre PDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . , . ANNEXE B - Exemple de prsentation des rsultats . . . . . . . . . . . . . . . OBJET Page 3 3 4 4 4 5 5 5 6 7 8 8 9 9 10 11 La prsente norme traite de lessai de pntration dynamique type A. Elle a pour objet de dfinir lec terme

18、s employs et les paramtres mesurs, de spcifier lec caractristiques de lappareillage, de fixer le mode opratoire de lessai et de prciser les rsultats prsenter. 2 DOMAINE DAPPLICATION La norme sapplique aux essais de pntration dynamique raliss dans tous les sols fins et les cols grenus dont la dimensi

19、on moyenne des lments ne dpasse pas 60 mm. Lessai de pntration dynamique est limit une profondeur de 30 m. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesNF P 94-1 14 -4- 3 DEFINITION - TERMINOLOGIE 3.1 Dfinition gnrale Lessai de pntration dynamique es

20、t un essai gotechnique qui teste le terrain en place et fournit, en tant que tel, une caractristique du sol dnomme rsistance dynamique. II consiste mesurer, selon la procdure dfinie au chapitre 6, lenfoncement dune pointe soumise, par lintermdiaire dun train de tiges, une nergie de battage. Lessai d

21、e pntration dynamique permet dapprcier entre autres : - la succession de diffrentes couches de terrain, - lhomognit dune couche ou la prsence danomalies, - la position dune couche rsistante dont lexistence est dj connue. Cet essai peut servir : - orienter le choix des fondations, - valuer un ordre d

22、e grandeur des capacits portantes lorsque lon dispose dinformations complmen- taires. 3.2 Terminologie - Symboles 3.2.1 Nd, Nombre de coups pour un enfoncement donn dsigne le nombre de coups de mouton ncessaire pour un enfoncement li de la pointe. Lenfoncement h est galement appel refus permanent. 3

23、.2.2 Enfoncement par coup Lenfoncement e est la valeur moyenne conventionnelle de lenfoncement par coup h e =- Ndh La valeur de h est prise gale a 10 cm. 3.2.3 La rsistance dynamique de pointe la pntration sous laction du choc du mouton est donne conventionnel- lement par lexpression suivante : Rsis

24、tance dynamique de pointe qd mXgXH m qd = X Axe m+ m o : qd m g H A e m est exprim en pascals, est la masse du mouton en kilogrammes, est lacclration de la pesanteur en mtres par seconde carre, est la hauteur de chute libre du mouton en mtres, est laire de la section droite de la pointe en metres ca

25、rrs, est lenfoncement par coup en mtres, est la masse cumule, exprime en kilogrammes, de lenclume et de la tige-guide, si celle-ci est solidaire de lenclume, des tiges, du porte-pointe, de la pointe (masses frappes). COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handl

26、ing ServicesAFNL NF PSY-LLY SO W LOL2372 013Y095 687 -5- 4 PRINCIPE DE LESSAI NF P 94-1 14 Lessai de pntration dynamique consiste : - enfoncer dans le sol, par battage de manire continue, un train de tiges muni, en partie infrieure dune pointe dbordante, tout en injectant une boue de forage entre la

27、 paroi du sondage et les tiges ; - noter le nombre de coups ncessaires (Ndlo) pour faire pntrer dans le sol la pointe dune hauteur h de 10 cm. 5 APPAREILLAGE ET INSTRUMENTS DE MESURE 5.1 Le schma de la figure 1 montre les diffrents lments par fonction dans leur environnement. Prsentation du pntromtr

28、e dynamique PDA Axe de battage I -m Tour et so I Matr ieI de bat tage e annulaire dtail figure 21 Figure 1 - Pntromtre dynamique PDA 7 COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services AFNL NF P94-114 90 LOI12372 0334096 513 H NF P 94-1 14 -6- 5.2 Descri

29、ption Le pntromtre dynamique se compose dun dispositif de battage et de guidage, dun train de tiges, dune pointe, dun matriel dinjection et dun systme de mesure. Les caractristiques de ces diffrents constituants sont donnes ci-aprs ainsi que dans lannexe Aqui prcise galement les tolrances. 5.2.1 Dis

30、positif de battage II comporte un mouton, une enclume, un ensemble de guidage, de relevage et de dclenchement de la chute du mouton. 5.2.1 .I Mouton Le mouton a une masse adaptable de 32, 64, 96 et 128 kg. II est cylindrique, de section circulaire ou carre et dlancement compris entre 1 et 2. 5.2.1.2

31、 Enclume etguidage du mouton Lenclume est en acier et solidaire du train de tiges. Sa masse est comprise entre 1 O et 15 kg et son diamtre est suprieur 0,l m et infrieur a la demi-largeur du mouton. La masse totale de lenclume et de llment de guidage du mouton nexcde pas 25 kg. Lenclume, llment de g

32、uidage du mouton et le train de tiges sont coaxiaux. 5.2.1.3 La hauteur de chute H du mouton est de 0,75 m. Le mouton est libr automatiquement avec une vitesse initiale nulle. II tombe librement une cadencede 15 30 fois par minute. Systme de relevage et de dclenchement de la chute 5.2.2 Tiges de bat

33、tage Les tiges de battage sont en acier. Elles sont creuses et identiques. Leur diamtre extrieur est d,. Toutes les tiges utilises dans un mme essai sont de la mme longueur. Les tiges sont assembles fermement pour constituer un train de tiges rigidement li selon un axe rectiligne et continu. Toutes

34、les tiges ainsi que les jonctions prsentent le mme diamtre intrieur et extrieur. Lexcentricit maximale tolre aux jonctions est de 0,2 mm. La flche des tiges utilises est infrieure 0,l % de leur longueur 5.2.3 Pointe La pointe est dbordante. Elle est en acier. Elle peut tre, soit perdue soit rcuprabl

35、e et fixe la tige infrieure. La pointe est adapte au train de tiges de faon ne subir ni dplacement latral, ni inclinaison par rapport laxe de battage, ni tre perdue avant la fin de lessai. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNI, NF P94-114

36、 90 LO12372 OL34097 45T 5.2.4 Systme dinjection II est constitu par un dispositif permettant dinjecter une boue de forage par le train de tiges creuses. La tige porte-pointe comporte 2 orifices de 5 mm de diamtre situs au-dessus de la pointe et permettant de diriger la boue horizontalement ou lgreme

37、nt vers le haut (voir figure 2) W en I- .- V i W + c O c1 I W + L O .- a I aJ + e O .- a I I/ I d - 3 0 Figure 2 - Pointe du pntromtre dynamique PDA 5.3 Instruments de mesure Les appareils de mesure sont adapts en fonction des informations recueillir. Ils comportent au minimum : - un compteur de nom

38、bre de coups de mouton, - un reprage de la profondeur laide dun marquage indlbile par rainurage des tigesde battage selon un intervalle de 1 O cm. Un systme denregistrement automatique du nombre de coups et de lenfoncement du train de tiges peut tre utilis pour autant quil permette un contrle visuel

39、 permanent. c I O -_q 7 F_ - - i _L -7- Or if ice d inject ion NF P 94-1 14 COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services- AFNI NF P94-314 90 H 3032372 0334098 396 NF P 94-1 14 -8- 6 MODE OPRATOIRE 6.1 Contrles effectuer On distingue ceux qui sont ef

40、fectuer pralablement lessai de ceux raliser au cours du battage. 6.1 .I Vrifications priodiques Aprs toute modification de lappareillage, les elements suivants doivent tre vrifis comme ils lont t la premire mise en service : - masses et dimensions des composants du pntromtre, - hauteur de chute du m

41、outon, - vitesse de percussion du mouton, - nergie de percussion incidente (la procdure dtalonnage fera lobjet dune norme). Mensuellement pour une utilisation rgulire ou tous les 20 sondages, la flche des tiges est vrifie en faisant rouler chaque tige de 3600 sur une surface plane. 6.1.2 Avant essai

42、 6.1.2.1 Remarque : Pour avoir des rsultats reprsentatifs du sol vierge, il faut sassurer que le terrain na pas t perturb au pralable au droit de lessai. Sur un site o un grand nombre de sondages de diffrentes natures sont effectus, lordre chronologique doit tre indiqu. On rappelle que linfluence du

43、n forage non tub et non rebouch peut affecter le sol sur un rayon atteignant 25 fois le diamtre du forage. Reprage sur un plan de situation et identification de lessai de penetration sur un plan cot 6.1 ,2,2 Vrifications - de la rectitude des tiges au moyen dune rgle de rfrence, - du vide intrieur d

44、es tiges et orifices et du bon fonctionnement du systme dinjection de la boue, - des dimensions de la pointe sil sagit dune pointe rcupre, - du fonctionnement du systme de comptage ou dacquisition du nombre de coups, - de lexistence dun moyen de reprage de la profondeur atteinte par la pointe et ven

45、tuellement de son initialisation dans le cas dutilisation dun enregistrement automatis, - de la solidarisation, dans le cas o un avant-trou est ncessaire, de la pointe avec son porte-pointe afin dviter sa perte sur la hauteur de Iavant-trou, - de la hauteur libre afin de mettre en place un systme de

46、 guidage si la distance entre la base du pntromtre et le sol dpasse 3 m. 6.1.3 Pendant lessai II faut au cours de lensemble des manuvres sassurer que : - laxe du train de tiges concide avec celui de leffort de battage, - les tiges et la pointe sont enfonces verticalement. Linclinaison maximale tolre

47、 est de 2 %par rapport la verticale pendant le battage, - la boue de forage est injecte sous une pression juste suffisante pour quelle puisse remplir lespace annulaire entre le sol et le train de tiges. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAF

48、NL NF P9L1-Ll14 90 W LO12372 OL3L1099 222 -9- NF P 94-1 14 6.1.4 Aprsessai Lors de lextraction du train de tiges du sol, la rectitude des tiges est contrle avec une rgle de rfrence. 6.2 Ralisation de lessai Sous leffet de la chute du mouton la cadence de 15 30 fois par minute, le train de tiges est battu dune manire continue. Tout arrt du battage excdant 5 min ou tout arrt po