GÉNÉRALITÉS

Les essais de charge des pieux sont un facteur important pour les travaux de battage qui doivent être correctement planifiés et pris en compte dans le calendrier et les coûts du projet à un stade précoce afin de valider les facteurs de sécurité de conception, la conception et la longueur des pieux, d’établir les critères d’installation des pieux et de contrôler la qualité des travaux de battage :
> Essais de charge statique des pieux (axiale et latérale).
> Essai de charge de compression dynamique par analyseur de battage de pieux (PDA)
> Essais d’intégrité des pieux (PIT)

ESSAI DE CHARGE STATIQUE SUR PIEU

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L’essai de charge statique sur pieu est l’une des méthodes les plus courantes pour tester la capacité réelle in-situ d’un pieu.

La procédure d’essai est basée sur la mesure directe du déplacement de la tête du pieu en réponse à une charge appliquée physiquement. Le pieu d’essai est chargé à l’aide d’un vérin hydraulique calibré qui applique la charge d’essai au pieu en poussant contre une poutre placée directement au-dessus du pieu d’essai. La poutre d’essai est retenue par un système d’ancrage composé de pieux de réaction installés dans le sol pour fournir une résistance à la tension. Une fois le cadre d’essai de charge installé et entièrement instrumenté, le vérin hydraulique applique la charge d’essai en une série d’incréments selon les exigences de l’essai, conformément aux spécifications du projet. Chaque charge est maintenue pendant un certain temps jusqu’à ce que le double de la charge de conception ou la rupture du pieu soit atteint, selon la première éventualité. Le mouvement du pieu est enregistré pour chaque charge incrémentale.

Les pieux peuvent être testés pour des charges de compression, de tension ou latérales. En fournissant des valeurs réelles de capacité et de déflexion, les résultats du test peuvent être utilisés pour confirmer que la charge de conception du pieu peut être supportée de manière adéquate. Selon les performances du pieu testé, les résultats peuvent également permettre de réduire les coûts du projet en autorisant une augmentation de la charge de conception du pieu, une réduction de la longueur totale du pieu, ou une quantification de la capacité dans des conditions de sol difficiles ou inconnues.

safe construction  fournit les services détaillés suivants :
> Établissement du programme d’essais
< Planification des essais de pieux
< Installation des pieux et préparation de la tête de pieu
> Système de réaction
> Système d’application de la charge et surveillance
> Mesure du déplacement
> Procédure d’essai
> Documentation et rapport (évaluation des résultats des essais / conclusions et recommandations)

Établissement du programme d’essais sur pieux
gbc – ingénierie géotechnique fournit le programme d’essais de pieux pour votre projet en respectant la norme appliquée, la conception de la fondation et l’étude du sol / les conditions du sol en spécifiant le nombre, les emplacements, les profondeurs d’installation des pieux d’essai et des pieux d’essai et les procédures concernant la direction des forces (axiale – compression, tension / latérale).

Planification des essais de pieux
Nous examinons les documents pertinents (calendrier principal du projet, spécifications, programme d’essais de pieux, etc.) et établissons le programme de travail détaillé, les déclarations de méthode et les dessins de construction pour la mise en œuvre sur le site.

Installation des pieux et préparation de la tête de pieu
Les pieux (pieux d’essai et pieux d’ancrage) seront installés conformément au programme d’essai des pieux et aux spécifications du projet. Nous surveillons le processus de battage des pieux et toutes les données relatives à l’installation des pieux sont enregistrées. Après l’installation du pieu d’essai, la tête du pieu sera soigneusement préparée pour permettre aux instruments de surveillance de la charge et du déplacement d’être placés au centre, à fleur et perpendiculairement à la tête du pieu.

Système de réaction
Les éléments d’un système de réaction ancré sont la poutre en acier ou le cadre de charge, les éléments d’ancrage et les connexions. Les éléments d’un système de réaction non ancré sont les poutres de répartition de la charge, les structures de support et les masses de surcharge (Kentledge). Le système de réaction sera conçu et exécuté en fonction de la charge d’essai appliquée, des spécifications du projet (normes, etc.) et des conditions environnementales (sol, conditions météorologiques/climatiques, etc.).

Système d’application de la charge et surveillance
La charge sera appliquée avec un ou plusieurs vérins hydrauliques, ayant une capacité d’au moins quatre fois la charge nominale du pieu. Les vérins seront utilisés avec une course minimale de 6 pouces (150 mm), mais pas moins de 25 pour cent de la dimension maximale de la section transversale du pieu testé. Les vérins hydrauliques sont équipés des composants principaux suivants :

> pompe automatique de maintien de la charge avec supplément manuel pour contrôler l’application de la charge
> jauge de pression pour le vérin de façon à ce que la lecture de la pression correspondant à la charge de conception du pieu se situe entre un quart et un tiers de la pression de jauge maximale.
> placement d’une cellule de charge (électrique ou hydraulique) pour mesurer les déformations afin de contrôler la charge pendant l’essai de charge

Mesure du déplacement
Le déplacement vertical de la tête du pieu sera mesuré à l’aide de systèmes redondants : mécaniquement en utilisant des jauges de précision ou des transducteurs de déplacement électriques, et en plus optiquement, par exemple au moyen d’un nivellement précis. Un système de référence est utilisé pour les mesures mécaniques. Il consiste en des poutres de référence, disposées d’un côté ou des deux côtés du pieu d’essai et supportées dans des conditions statiques définies à environ 2,5 – D, mais au moins 2,5 m, du pieu. Pendant l’essai, le système de référence doit être protégé des actions résultant de la charge d’essai, des vibrations et des différences de température. Nous appliquons 3 jauges à cadran ou 3 transformateurs différentiels linéaires variables (LVDT) et une unité de lecture à fixer aux poutres de référence.

Procédure d’essai
La charge doit être appliquée en au moins deux cycles (sauf si cela est spécifié dans les spécifications du projet / documents contractuels). La charge sera appliquée par incréments en pourcentage de la charge d’essai maximale. Chaque incrément et décrément de charge sera maintenu pendant l’intervalle de temps spécifié. Les relevés du tassement brut, de la charge et du temps seront effectués et enregistrés immédiatement avant et après l’application de chaque incrément de charge.

Documentation et rapports (évaluation des résultats des essais / conclusions et recommandations)
> Temps, charge, mouvements de la tête du pieu, tassements et mouvements de la poutre de référence et des pieux d’ancrage.
> Courbe de charge et de tassement
> Courbe temps-établissement
> Courbe temps-charge
> Rapport et recommandations sur la capacité ultime des pieux

ESSAI DE CHARGE DE COMPRESSION DYNAMIQUE PAR L’ANALYSEUR DE BATTAGE DE PIEUX (PDA)

L’essai de charge dynamique des pieux par Pile Driving Analyser (PDA) est une méthode rapide et efficace d’évaluation de la capacité portante des fondations qui nécessite d’instrumenter une fondation profonde avec des accéléromètres et des transducteurs de déformation (capteur) et d’analyser les données recueillies par ces capteurs. Afin de vérifier la résistance du pieu, l’analyse CAPWAP est effectuée sur les données de terrain d’un coup de marteau représentatif sélectionné dans l’enregistrement de l’essai PDA et les informations suivantes sur la résistance du pieu peuvent être déduites :
> Capacité de charge du pieu
> Distribution de la friction de peau sur la longueur du pieu et la capacité de charge finale.
> Prévision de la courbe de répartition de la charge
> Évaluation de l’intégrité du pieu
> Performance du marteau
> Contraintes maximales de battage

Les essais PDA sont réalisés conformément à la norme ASTM D4945 – 12 : Standard Test Method for High-Strain Dynamic Testing of Deep Foundations. L’essai PDA peut être utilisé sur tous les types de pieux, tels que les pieux en béton, les pieux forés, les pieux en acier, etc. Pour réaliser cette méthode d’essai, un marteau à percussion est nécessaire. Le marteau doit idéalement être suffisamment grand pour mobiliser complètement et donc caractériser la capacité dynamique du pieu sans l’endommager, et dans le cas de pieux battus, il s’agira généralement du même marteau que celui utilisé pour installer le pieu. Les essais de charge dynamique des pieux forés en place nécessitent généralement l’utilisation d’un marteau ou d’un poids de chute séparé.
Les essais de charge dynamique sont effectués à l’aide de deux (2) accéléromètres et de transducteurs de déformation (capteur) fixés à une section de pieu. Pour les pieux forés de grand diamètre, quatre (4) accéléromètres et capteurs de déformation (capteur) sont utilisés. Sur les pieux en béton, les capteurs sont reliés au pieu par des boulons d’ancrage. Sur les pieux en acier, les capteurs sont boulonnés au pieu à l’aide de trous filetés ou de blocs de montage soudés. L’onde de contrainte de compression générée se déplace le long des pieux et se réfléchit de la pointe du pieu vers le haut. Les ondes de contrainte, qui sont captées par les transducteurs, sont traitées et automatiquement stockées dans l’ordinateur pour une analyse et un rapport ultérieurs. L’analyse est effectuée à l’aide du programme d’adaptation des signaux CAPWAP. Les données relatives aux pieux et au sol sont modélisées et une réponse est calculée sur la base de la théorie de l’équation d’onde unidimensionnelle. Le processus d’adaptation du signal utilise une méthode itérative dans laquelle les résultats de chaque analyse sont comparés au comportement réel mesuré du pieu. Les paramètres dynamiques appropriés du sol sont affinés jusqu’à ce qu’une correspondance satisfaisante soit obtenue. En conséquence, les informations mentionnées ci-dessus sur la résistance du pieu peuvent être dérivées.

L’essai PDA est un outil rapide, peu coûteux et très fiable. Vous gagnez du temps. Vous économisez de l’argent. Par conséquent, nous pouvons établir un programme d’essais de pieux optimisé et complet pour votre projet afin de minimiser le nombre d’essais de charge statique des pieux et de maximiser le nombre d’essais de charge dynamique des pieux (essais PDA) à condition de calibrer les essais PDA par rapport aux résultats des essais de charge statique des pieux.

Notre personnel expérimenté et qualifié utilise des équipements modernes d’essai et d’analyse et réalise les essais de charge dynamique sur pieux en fournissant les services détaillés suivants :
> Établissement d’un programme d’essais sur pieux (en fonction des spécifications du projet)
> Installation d’accéléromètres et de capteurs de déformation (capteur)
> Surveillance du processus de battage des pieux
> Mesure des ondes de contrainte
> Analyse CAPWAP et obtention d’informations sur la résistance des pieux
> Documentation et rapports

TEST D’INTÉGRITÉ DES PIEUX (PIT)

L’essai d’intégrité des pieux à faible contrainte (PIT) est une méthode rapide et rentable pour évaluer l’intégrité de l’arbre des pieux en béton. La méthode est utilisée pour examiner la qualité des pieux en cas de doute, par exemple en cas d’irrégularités lors de l’installation des pieux, de non-conformité aux exigences de l’assurance qualité, de déficiences suspectées, d’incertitudes des fondations de pieux existantes, etc.

L’essai est capable de fournir des informations sur :
> Le niveau de la base des pieux
> Contraintes du pieu
> Fissures
> Réductions de section
> les zones de béton de mauvaise qualité.

La méthode d’essai est réalisée à l’aide d’un marteau à main, d’un accéléromètre sensible et du testeur d’intégrité de pieu. L’accéléromètre est fixé au sommet du pieu, puis une onde de compression est générée en frappant la tête du pieu avec un marteau. Lorsque l’onde de compression descendante rencontre un changement dans la section transversale ou dans la qualité du béton, elle génère une onde de tension ascendante qui est ensuite observée au sommet du pieu. La vitesse enregistrée ainsi que les réflexions ultérieures de la pointe du pieu ou des discontinuités du pieu sont affichées graphiquement. L’efficacité du système est limitée à une longueur de pieu ne dépassant pas (30 à 60) * diamètres de pieu, selon l’état du sol et la qualité du béton.

Notre personnel expérimenté et qualifié utilise des équipements de test modernes (TECO Pile Integrity Tester) et réalise les tests d’intégrité des pieux en fournissant les services détaillés suivants :
> Établissement du programme d’essais
> Travaux de préparation de la tête de pieu
> Essais et mesures
> Évaluation des mesures et conclusion sur l’intégrité du pieu
> Documentation et rapports