Contribution à la conception des fondations à l'aide du pénétromètre dynamique

Contribution to foundation design using the dynamic penetrometer

• Auteur / Autrice : Daoud Dirir mahamoud
• Direction : Philippe Reiffsteck
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géotechnique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SRO - Sols, roches et ouvrages géotechniques

Mots clés

Mots clés libres

Conception

Fondations

Pénétromètre dynamique

Foundation

Design

Dynamic penetrometer

Résumé

La volonté de réaliser des économies de ressources naturelles et d'énergie engendre un besoin d'optimiser, de changer, ou de faire évoluer les techniques de constructions, mais aussi d'optimiser au mieux le dimensionnement des bâtiments et des ouvrages. La pratique actuelle de construire vite et limiter les risques de tassement est très coûteuse pour l'environnement et la société car poussant à favoriser les fondations profondes. Rester en fondation superficielle lorsque cela est possible permettrait une économie de 5 à 20 % sur le coût total des ouvrages concernés. Pour cela, il est cependant nécessaire d'améliorer les méthodes actuelles de dimensionnement de ces ouvrages, afin de réduire les incertitudes et de pouvoir optimiser les facteurs de sécurité. L'utilisation du pénétromètre dynamique comme moyen de reconnaissance pour le dimensionnement des fondations permet de déterminer la résistance des sols rencontrés sur les 10 à 15 premiers mètres en général, ainsi que l'homogénéité des couches sur une parcelle, puisqu'il s'agit d'un essai rapide et peu coûteux, et donc réalisable en grande quantité pour une analyse fine d'une zone donnée. Les profondeurs d'investigations usuelles sont également suffisantes pour une application aux systèmes de fondations de profondeurs limités à une dizaine de mètres : il est donc pertinent de penser à dimensionner des fondations dites profondes à partir de ce type d'essai. Ce projet répond donc à d'importants besoins sociétaux et industriels : • en rendant plus accessibles et plus fiables les études demandées par la loi Elan pour des bâtis pour lesquels celles-ci restent coûteuses ; • en apportant de nouveaux éléments de compréhension des mécanismes mis en jeu lors de chargements complexes de fondations superficielles, y compris pour des sols couramment rencontrés en France et à l'étranger mais cependant encore peu étudiés ; • en améliorant les méthodes de dimensionnement actuelles des fondations superficielles, • en proposant une nouvelle méthode de dimensionnement des fondations profondes.

The desire to save natural resources and energy has led to a need to optimise, change or develop construction techniques, as well as to optimise the design of buildings and structures. The current practice of building quickly and limiting the risk of settlement is very costly for the environment and society, because it encourages the use of deep foundations. Using shallow foundations where possible would save 5-20% on the total cost of the structures concerned. To achieve this, however, it is necessary to improve the current methods used to design these structures, in order to reduce uncertainties and optimise safety factors. The use of a dynamic penetrometer as a reconnaissance method for sizing foundations makes it possible to determine the strength of the soils encountered, generally over the first 10 to 15 metres, as well as the homogeneity of the layers on a plot of land, since it is a quick and inexpensive test, and can therefore be carried out in large quantities for a detailed analysis of a given area. The usual depths of investigation are also sufficient for application to foundation systems with depths limited to around ten metres: it is therefore relevant to think about dimensioning so-called deep foundations on the basis of this type of test. This project therefore meets major societal and industrial needs: - by making the studies required by the Elan law more accessible and more reliable for buildings for which they are still costly; - by providing new insights into the mechanisms involved in complex loading of surface foundations, including for soils that are commonly encountered in France and abroad but still little studied; - by improving current methods for sizing shallow foundations, - proposing a new method for dimensioning deep foundations.