Phicomètre

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— Le Phi Phicomè comètre tre est invent inventéé et mis au point par par Gérard Philipponnat Philipponnat en 1985 — P RI RINCI NCIPE PE D E L’ L’ESS ESSAI AI

L’essai L’ essai consiste à placer dans un forage de ø 63 mm des coquilles coquil les métalliques mét alliques munies de dents annulaires horizontal horizontales es puis d’exercer sur ces coquilles coquilles une pression radiale normale σ afin de faire pénétrer les dents dans le sol environnant. La contrainte σ s’exerce donc sur la surface circonscrite S, telle que : S = π d.L av avec ec d = diamètre extérieur des dents L = longueur long ueur des coquilles Un effort d’arrachement axial ou de traction est ensuite appliqué à vitesse contrôlée à partir de la surface du sol. L’effort L’effort limite mobilisable mobil isable T sous la contrainte de cisaillement correspondante τ = T/S(V). contrainte σ donne la contrainte  Avec S(V) = [ d²/4] ²/4]L L

On relève ainsi un certain nombre de couples σ- τ , ce ce qui permet de tracer tracer la droite intrinsèque du sol et de déterminer détermi ner l’angle de frottement Interne et la cohésion du sol qui sont désignés par les symboles i et Ci Ci..

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—MISE EN O EUVRE

L’essai est réalisé généralement dans un forage préalable de ø 63 mm. Celui-ci sera effectué avec un remaniement minimum des parois en adoptant comme pour le Pressiomètre les moyens préconisés pour chaque nature de sol. La sonde est introduite dans le forage à la profondeur souhaitée à l’aide des tiges servant à appliquer l’effort de traction. L’essai se fera suivant un mode opératoire précis.

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—Etalonnage

Il est réalisé comme pour un essai d’inertie pressiomètrique dans lequel on mesure, en outre la déformation volumétrique de la sonde, son diamètre externe dans la zone de mesures on obtient ainsi deux courbes: - La courbe des pressions pv=f(v) ; elle permet de corriger la mesure de la pression normale pour tenir compte de l’inertie de la sonde; - La courbe des diamètres d= g(v). Permet de connaître à chaque instant la surface S de contact.

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— Mise en cont acte et Mesure

Le contact est réalisé par incréments de pression successifs (PM) en mesurant pour chaque palier les volumes de la sonde à 15", 30" et 1’. En reportant les volumes à 1’ en fonction de Pz sur le même graphique d’étalonnage on peut  vérifier que le sol est mis en pression (courbes différentes). Le premier palier de la phase de mesure correspond au dernier palier de la phase précédente. On maintient une pression Cte, puis on exerce une pression d’arrachement à la vitesse 2 mm/mn et on note T sur la cale dynamométrique toutes les 30“, l’essai est suivie jusqu’à T l Cte ou déplacement maximum de 9 mm, on note V F et on passe au palier suivant. On réalise en général entre 5 et 8 paliers. Le déplacement vertical total pour la réalisation de l’essai est en général de 40 à 50 mm

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τ

σ

σ

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—Présentation et Interprétation de l’essai Les résultats sont présentés sous forme de courbes : - Evolution de τ = f(σ) ⇒ φi et Ci in-situ - Fluage initiale VD 1’ – VD30“ et de dilatation VF – VD1’ D’une façon générale on constate que la dilatation est importante sous le premier palier de l’essai ceci est dû à la pénétration complète des dents dans le sol. Les résultats caractérisent bien le type des sol sableux (sans cohésion) et argileux avec cohésion.

—Caractéristiques générales de l’Essai Pour les premiers paliers les valeurs de τ sont sous-estimées. Sous le derniers palier, les valeurs sont surestimées pour les sols à comportement argileux, ceci est attribué à la mise en butée du sol pour la partie supérieure de la sonde quand son diamètre > au diamètre de forage. La résistance mesurée correspond à une résistance de palier et non une résistance résiduelle qu’on obtient après des déplacements beaucoup plus importants.

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—Comparaison avec les essais de

laboratoire Type de sol

Essais Laboratoire φu Phicomètre Φi Sable propre 33°-38°(battage-v érinage) 0 36° 0 Φi = A φu + B et Ci = α Cu + β A, B, α et β dépendent du type de sol

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—Conclusion Les études comparatives entre les essais en Labo. (cisaillement rectiligne) et in-situ (phicomètre) ne font pas apparaître de différence significative. Les essais au phicomètres donnent les mêmes résultats que les essais de laboratoire avec une très faible probabilité d’erreur. L’essai au phicomètre est donc particulièrement recommandé dans tous les problèmes où la connaissance de C et φ sont nécessaires.