Le principe
Une sonde cylindrique est descendue dans un forage préalable, à la profondeur d’essai. On la gonfle par paliers de pression et l’on mesure, à chaque palier, le volume injecté et son évolution dans le temps. Le sol autour de la sonde se déforme d’abord de façon quasi élastique, puis flue, puis se rompt. La courbe pression-volume obtenue est la signature du sol à cette profondeur. L’essai est normalisé (NF EN ISO 22476-4) et se répète en général à chaque mètre, sur toute la hauteur utile du forage.
Les trois paramètres
- La pression limite (pl) : la pression pour laquelle le sol se rompt autour de la sonde. C’est le paramètre de résistance, celui qui gouverne la portance des fondations. On l’exprime souvent en pression limite nette (pl*), corrigée de la pression des terres au repos.
- La pression de fluage (pf) : la pression à partir de laquelle le sol commence à se déformer de façon différée. Elle borne le domaine dans lequel une fondation travaille sans dommage.
- Le module pressiométrique (EM) : la pente de la partie quasi linéaire de la courbe. C’est le paramètre de déformabilité, celui qui gouverne les tassements.
Le rapport EM/pl* renseigne aussi sur la nature et l’état du sol : il est faible dans les sols remaniés ou lâches, élevé dans les sols surconsolidés. Un géotechnicien lit un profil pressiométrique comme une coupe : les couches y apparaissent par leurs contrastes.
À quoi servent les résultats
- Fondations superficielles : la contrainte admissible sous une semelle se calcule à partir de la pression limite nette, selon la norme d’application de l’Eurocode 7 pour les fondations superficielles (NF P94-261).
- Fondations profondes : la résistance de pointe et le frottement latéral d’un pieu se déduisent des pressions limites couche par couche (NF P94-262).
- Tassements : le module pressiométrique, affecté d’un coefficient rhéologique propre à la nature du sol, permet d’estimer le tassement d’une fondation sous sa charge.
- Soutènements et fondations sous charges horizontales : le module sert aussi à modéliser la réaction du sol le long d’un pieu ou d’une paroi.
Ce que l’essai exige
La qualité d’un essai pressiométrique est d’abord celle du forage qui le précède : un trou trop large ou aux parois remaniées fausse la mesure, en particulier dans les sols fins et les sables lâches. C’est pourquoi le forage se fait avec un outil et un fluide adaptés au terrain, et pourquoi l’enregistrement des paramètres de forage accompagne la campagne. La sonde doit être étalonnée, les essais réalisés à intervalle régulier, et les courbes interprétées par un géotechnicien — un résultat pressiométrique n’a de sens que replacé dans la coupe du sondage.
Pressiomètre ou pénétromètre ?
Les deux ne s’opposent pas. Le pénétromètre statique donne un profil continu de résistance, très fin dans les sables et les argiles molles, mais pas de module de déformation directement exploitable, et il s’arrête sur les graviers et le rocher. Le pressiomètre fonctionne dans tous les terrains forables, du sol mou à la roche altérée, et fournit résistance et déformabilité au même point. Sur un projet courant, une campagne mêle souvent les deux ; sur un ouvrage sensible aux tassements, le pressiomètre est incontournable.
L’essai fait partie de nos essais in situ, aux côtés du pénétromètre et des essais de perméabilité.