La reconnaissance géotechnique est une étape essentielle de tout projet de fondations. Parmi les paramètres clés, le coefficient pressiométrique Kp joue un rôle majeur, notamment pour distinguer argiles et marnes et pour le dimensionnement des pieux.
Cet article met la lumière sur les méthodes d’identification, l’essai de mesure de la teneur en carbonate de calcium (CaCO₃) et l’influence de cette teneur sur le coefficient pressiométrique Kp et la distinction entre argile et marne, plus largement, sur le dimensionnement des fondations.
On distingue alors les classes de terrain suivantes :
- argile, limon ;
- sols intermédiaires (sable silteux, limon sableux, sable argileux, argile sableuse) ;
- sable, grave ;
- craie ;
- marne et calcaire marneux ;
- roche altérée ou fragmentée (L’appellation de roches altérées ou fragmentées peut regrouper des matériaux calcaires, schisteux ou d’origine
- granitique);
Classement des sols selon différents critère
Classification : Argiles vs Marnes
Définitions
- Argile : sol fin cohérent, minéraux argileux dominants, plasticité élevée, CaCO₃ < 30%
- Marne : roche sédimentaire riche en carbonate intermédiaire (CaCO₃ ≈ 30–70%), moins plastique, plus rigide
Tableau de classement selon la teneur en CaCO₃
Mesure de la teneur en carbonate
Calcimétrie de Bernard (NF P94-048)
- Principe : attaque à l’HCl, mesure du volume de CO₂ dégagé
- Matériel : calcimètre, balance, HCl concentré, tube gradué
- Étapes :
- Séchage et tamisage de l’échantillon à 2 mm
- Pesée de l’échantillon (m)
- Ajout d’HCl en excès
- Mesure du volume VCO₂
- Calcul :
Calcimétrie par titrage
- Principe : titrage de l’excès d’HCl après réaction
- Avantage : précision accrue pour teneurs < 5%
- Procédure : attaque acide, titrage au NaOH, calcul de la quantité de CaCO₃
Impact sur le coefficient pressiométrique Kp
- Le coefficient Kp est spécifiquement utilisé pour la résistance de pointe des pieux
- Il ne s’applique pas aux fondations superficielles (contrairement à une confusion courante)
Principe physique de la résistance de pointe
- Définition et mécanismes de rupture
- Formulation pressiométrique : qb = Kp × ple + q0* (Q0 appliquée sous condition)
- Calcul de la résistance totale de pointe
Détermination du coefficient Kp
- 3 facteurs d’influence : nature du sol, type de pieu, encastrement effectif
- Classification des sols (5 catégories)
- Classification des pieux (8 classes selon le mode d’exécution)
La pression limite nette équivalente « p *le » doit être déterminée à partir de l’expression générale suivante
Avec :
- p *l (z) est le profil des pressions limites nettes considéré comme représentatif ;
- p *le est la « pression limite nette équivalente » ;
- D est la profondeur de la fondation ;
- B est la largeur du pieu ;
- h est la hauteur du pieu contenue dans la formation porteuse ;
Le facteur de portance dépend de la hauteur d’encastrement effective Def définie selon les règles suivantes :
- hD désigne une longueur égale à 10B.
L’encastrement effectif est égal à Def /B où B est la plus petite dimension de la fondation :
- lorsque l’encastrement effectif Def /B est inférieur à 5 : kp (Def /B) = 1,0 + (kpmax −1,0)(Def /B)/5 ;
- lorsque l’encastrement effectif Def /B est supérieur à 5 : kp (Def /B) = kpmax ;
Valeur du facteur de portance pressiométrique kpmax pour un encastrement effectif Def /B>5 :
Pression de rupture du terrain
la valeur de la pression de rupture du terrain sous la base de la fondation profonde doit être calculée à partir de l’expression générale suivante :
- kp est le facteur de portance pressiométrique en tenant en compte des clauses de l’Article A.10 ;
- p *le est la pression limite nette équivalente.
Résistance de pointe
L’effort limite mobilisable dû au terme de pointe d’une fondation profonde doit être calculé à partir de l’expression générale suivante :
- Rb est la valeur de la résistance de pointe d’une fondation profonde ;
- Ab est la surface de la base de la fondation profonde ;
- qb est la valeur de la pression de rupture du terrain sous la base du pieu .
Outil de calcul testé et approuvé : « Justification des ouvrages géotechniques Normes d’application nationale de l’Eurocode 7 Fondations profondes NF P 94-262 : Juillet 2012″
Pour illustrer concrètement l’application du coefficient Kp dans le dimensionnement des pieux, j’ai sélectionné un exemple de calcul particulièrement bien conçu que j’ai découvert en ligne et que j’utilise régulièrement dans mes projets.
Pourquoi cet outil ?
✓ Simple d’utilisation : interface claire et intuitive
✓ Complet : intègre tous les paramètres NF P94-262
✓ Fiable : j’ai validé les résultats sur plusieurs projets réels
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Cet outil n’est pas de ma création mais constitue une excellente ressource pratique disponible librement sur internet. Après l’avoir testé sur de nombreux cas d’étude, je peux confirmer sa pertinence et sa conformité aux normes.
Ce que vous y trouverez :
- Calcul automatisé du coefficient Kp selon le type de sol et de pieu
- Détermination de l’encastrement effectif
- Évaluation de la résistance de pointe et du frottement latéral
- Calcul en compression et traction
- Vérifications aux états limites (ELU/ELS)
- Export des résultats pour vos rapports
💡 Mon conseil : Utilisez cet outil comme base de travail, mais n’oubliez jamais de valider les hypothèses avec votre expertise terrain et les spécificités locales de votre projet.