GOST 5686-2012 Sols. Méthodes d'essais sur le terrain avec des pieux

La compréhension du sol sous-jacent est essentielle pour construire des structures solides et fiables. Voici en quoi la norme GOST 5686-2012 est utile. Cette norme fournit des instructions sur la manière d'utiliser des pieux pour tester le sol sur le terrain, une technique cruciale pour déterminer les propriétés du sol avant le début de la construction.

Les essais sur le terrain impliquant des pieux font partie intégrante des études géotechniques. Ils aident les ingénieurs à comprendre le comportement du sol sous charge, ce qui est essentiel pour garantir la stabilité des fondations. Les procédures de réalisation de ces tests, qui garantissent des résultats précis et fiables, sont décrites dans la norme GOST 5686-2012.

Outre les détails de la procédure, cette norme garantit l'uniformité entre les différents scénarios d'essai. Les ingénieurs peuvent évaluer en toute confiance les conditions du sol et prendre des décisions éclairées concernant la conception et la construction des fondations en se conformant à la norme GOST 5686-2012. La connaissance de cette norme peut vous aider dans tous les domaines, que vous travailliez sur un grand projet commercial ou un petit projet résidentiel.

Section	Description de l'étude
Introduction	Vue d'ensemble des méthodes d'essai sur le terrain pour les sols utilisant des pieux conformément à la norme GOST 5686-2012.
Champ d'application	détaille les normes et les conditions dans lesquelles les essais de sol avec des pieux doivent être menés.
L'équipement	Liste les outils et dispositifs nécessaires à la réalisation des essais de pieux.
Procédure	Guide étape par étape sur la manière de réaliser les essais de sol à l'aide de pieux.
Enregistrement des données	Instructions sur la manière de documenter les résultats des tests avec précision.
Mesures de sécurité	Précautions et protocoles de sécurité à suivre pendant les essais.

Terminologie

Trois catégories d'éléments de support peuvent être utilisées pour les essais conformément à la norme :

• Un échantillon en vraie grandeur, qui est un produit réel utilisé dans la construction conventionnelle. Les dimensions géométriques, le matériau utilisé et la méthode d'installation correspondent parfaitement aux conditions réelles du site de construction. En particulier, si un échantillon grandeur nature est prévu pour tester une fondation par pieux forés, son installation doit être réalisée en tenant compte des règles et de la technologie d'installation d'éléments similaires. Dans ce cas, il faut procéder au forage du puits, à l'installation du coffrage, à l'armature et au coulage du béton.
• Un pieu de référence constitué d'une tige métallique composite imitant un produit standard de type battu et d'un diamètre de 114 mm. Un étalon assemblé à partir de segments individuels a une longueur de 12 mètres.
• Pieu sonde constitué d'éléments métalliques composites d'un diamètre de 127 millimètres. Il possède une pointe et est équipé d'un embrayage à friction. La sonde assemblée mesure 16 mètres de long.

Figures A.1 et A.2 : présentation des diagrammes de conception du pieu de référence et du pieu de sonde.

Figure A.1 : Schéma de conception du pieu de sonde

Les diagrammes de conception du pieu de référence sont présentés à la figure A.2.

Étapes du travail

Aux étapes suivantes, GOST contrôle à la fois les essais statiques et les essais dynamiques des pieux :

• au stade des études et de la mise en œuvre des activités de conception afin de déterminer la section transversale, les dimensions et d'évaluer la capacité portante prévue par le projet. Sur la base des résultats des mesures effectuées, les spécialistes concluent au calcul correct des paramètres et, en cas de divergence, procèdent à un nouveau calcul ;
• pendant l'immersion et l'extraction des pieux, ce qui permet de comparer la capacité réelle d'absorption des forces avec les données de conception.

Types de structures de pieux répertoriés dans un tableau

La précision des mesures obtenues grâce au contrôle statique est plus élevée. Comparées aux données acquises par la méthode dynamique, elles sont plus fiables.

Problèmes résolus par le contrôle statique

Les essais sont réalisés sur le terrain pour les raisons suivantes :

• Sélection de la conception des produits prévus pour être utilisés dans l'installation en cours de construction, détermination de leurs paramètres géométriques et de leur capacité à résister aux forces.
• Déterminer en pratique la possibilité d'enfoncer des pieux à la profondeur spécifiée par le projet pour un type de sol donné, en évaluant son homogénéité.
• Détermination de l'ampleur du mouvement des pieux en proportion des influences appliquées pendant une durée spécifiée par la norme.

Les essais de charge statique sont effectués sur les pieux pour vérifier que les produits peuvent effectivement résister aux forces totales spécifiées dans la conception du bâtiment.

La norme GOST 5686-2012 fournit des lignes directrices importantes pour l'évaluation de la stabilité et de la capacité de charge du sol et décrit comment tester le sol sur le terrain à l'aide de pieux. Parce qu'elle offre une méthode organisée pour évaluer les conditions du sol sur le site de construction, cette norme est cruciale pour les ingénieurs et les autres professionnels du secteur de la construction. Le respect de ces procédures permet de garantir la fiabilité de la conception des fondations ainsi que la durabilité et la sécurité générales des structures.

Méthodes d'essais statiques

Les essais statiques sont réalisés en appliquant des charges alternées au produit testé, en fonction de la méthode d'application de la force choisie. En fonction de la technique de chargement, l'appareil requis est choisi :

• un dispositif de chargement spécial, c'est-à-dire un cric hydraulique ou une plate-forme avec une charge dont le poids peut être ajusté. Il est permis d'utiliser des raccords de tension spéciaux, des treuils ;
• une structure préfabriquée composée de poutres métalliques et de dalles en béton armé avec ancrages, transmettant les efforts à la structure testée ;
• un dispositif de mesure pour contrôler la quantité d'immersion sous l'influence de la force. L'appareil consiste en un groupe d'appareils de mesure combinés en un seul complexe. La précision des mesures doit être assurée jusqu'à 0.01 mm.

Figures B.1 et B.2 schémas d'installation pour l'essai des sols sous charge statique d'indentation.

Schémas d'installations pour l'utilisation de pieux pour tester les sols, feuille 1 (Figure B).1)

Feuille 2, figure B.2

Technologie des essais statiques

Conformément aux exigences de la norme, l'essai des pieux est effectué en utilisant l'algorithme suivant :

• Un programme et une méthodologie pour la réalisation de l'essai sont développés, contenant des informations sur la force maximale transmise à la structure, l'étape de distribution de la charge, qui devrait être de 10% de la masse de la charge calibrée.
• L'organisme de conception détermine le nombre de produits destinés à tester les sols à l'aide de pieux, ainsi que les endroits où ils sont enfoncés.
• Sur le futur champ de pieux, un groupe de pieux est enfoncé dans des zones correspondant aux conditions les plus défavorables ou aux endroits où des défaillances se sont produites pendant l'enfoncement.
• La structure de chargement est installée, un ensemble d'équipements assurant le transfert des forces.

Essais statiques sur pieux

Le contrôle des pieux avec une charge statique se déroule en trois étapes :

• préparation du support à tester ;
• essais ;
• traitement des informations obtenues.

Conformément à la GOST, le processus de préparation prévoit un "repos" la période d'essai, qui dure la durée suivante :

• 1 jour, si l'immersion est réalisée dans des couches denses de sable ou des massifs à gros fragments.
• 3 jours pour les fondations sableuses.
• 6 jours pour les surfaces argileuses et les masses hétérogènes.
• 10 jours pour les sables saturés d'eau et les sables fins.
• 20 jours pour les fractions d'argile fluide, plastique et molle.

L'essai des pieux, selon les dispositions du document, est une augmentation séquentielle de la charge. La quantité d'immersion dans une masse de sol dense au cours du premier cycle de chargement peut représenter un cinquième de la masse totale de la charge calibrée. La force est appliquée lors de la stabilisation de la position après le cycle précédent d'application de la charge. Le contrôle de la valeur du tassement est vérifié à l'aide de déflecteurs de type horloger et d'appareils électroniques dont la valeur de division est de 0.1 millimètre. Avant d'appliquer la force, les données de tous les dispositifs sont remises à zéro et après chaque cycle d'exposition à la charge, les relevés de tous les dispositifs sont contrôlés. Le critère de stabilisation de la position est un mouvement ne dépassant pas 0.1 millimètre sur les 60-120 dernières minutes d'observation.

L'échantillon en vraie grandeur s'affaisse de plus de 40 millimètres pendant l'essai lorsque des valeurs de force maximales sont appliquées, et les produits de référence sont enfoncés d'au moins 20 millimètres dans le sol. La résistance spécifique à la rupture est égale à la force à laquelle la charge est arrêtée.

Les résultats des mesures sont notés dans le journal d'observation. Des graphiques permettant de déduire le nombre de supports nécessaires, leur géométrie et la profondeur d'enfouissement sont créés une fois les essais terminés. Les fondations du futur bâtiment sont conçues sur la base des données de mesure.

Test dynamique

Il est réalisé avec un équipement d'immersion spécialisé. Le niveau d'immersion du sol est suivi pendant les essais pour chaque cycle d'impact du marteau. Au fur et à mesure qu'il s'enfonce dans le sol, le support commence à sentir la résistance. L'idée que l'échec perd de son importance au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans la réalité en est la preuve. Le fondement de ce test est la relation entre la capacité portante de la structure et l'impulsion de l'élément de fonctionnement de l'équipement.

Au cours des essais, la conduite expérimentale est effectuée. Sur la base des résultats, la longueur idéale des supports est établie et la conformité des valeurs théoriques et réelles de rupture est évaluée. Ces mesures permettent d'identifier les couches portantes du sol, les zones de faiblesse du champ de pieux et de calculer les forces que les appuis enfoncés sont susceptibles de subir. Lorsque le contrôle dynamique est terminé, les résultats sont affichés sous forme de graphique et décrivent les coordonnées de la position par rapport aux forces appliquées.

Essai dynamique des pieux avec un poids supplémentaire installé sur ceux-ci

Cette approche présente plusieurs avantages par rapport à la méthode d'essai statique :

• les coûts mineurs liés à l'utilisation du matériel disponible sur le chantier ;
• la rapidité du travail, qui peut être réalisé en un jour ouvrable ;
• la possibilité d'utiliser n'importe quel type de produit pour les essais, indépendamment de leur capacité à résister aux forces appliquées.

La possibilité de surestimer la résistance aux charges lorsque la pointe, qui pénètre dans les sols lourds, entre dans une couche de sol facilement comprimée et déformable est l'inconvénient de la méthode d'essai dynamique.

La norme recommande de comparer les indicateurs des tests statiques avec les données des mesures dynamiques. Sur les sols sableux légers, la construction de fondations sur pieux n'utilise pas cette technique d'essai.

Il est essentiel pour toute personne travaillant dans le domaine de la construction ou de l'analyse des sols de comprendre la norme GOST 5686-2012. Cette norme décrit les méthodes d'essai des pieux sur le terrain, qui sont essentielles pour déterminer le fonctionnement d'un pieu dans différentes conditions de sol. Il est important de s'assurer que les piliers sur lesquels reposent nos structures sont solides et fiables, et pas seulement d'adhérer à un ensemble de réglementations.

Les ingénieurs et les experts en construction peuvent évaluer avec précision le comportement des pieux et les propriétés du sol en se conformant à la norme GOST 5686-2012. Cela permet de s'assurer que les pieux utilisés dans la construction seront capables de supporter les charges et les conditions météorologiques prévues. La norme propose une approche méthodique des essais, ce qui permet d'éviter les problèmes futurs.

En fin de compte, le respect de ces règles contribue à préserver la durabilité et la stabilité des infrastructures et des bâtiments. C'est un pas en avant vers la réalisation de projets de construction avec une qualité et une sécurité accrues. Les professionnels qui respectent les lignes directrices de la norme GOST 5686-2012 améliorent la fiabilité générale et la réussite de leurs projets.

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