L’exécution des fondations profondes par battage nécessite une validation rigoureuse de la capacité portante. La détermination de la résistance de pointe repose sur une corrélation entre l'énergie de battage fournie par le mouton et la pénétration résiduelle du pieu dans le sol, communément appelée le refus.
1. Les Fondements Théoriques : Le Concept du Refus
Le refus correspond à l'enfoncement permanent d'un pieu sous un coup de mouton (ou une série de coups). On distingue deux composantes lors de l'impact :
- Le refus résiduel (s) : L'enfoncement définitif après le coup.
- Le refus élastique (c) : La compression temporaire du pieu et du sol.
La mesure du refus est l'outil principal de contrôle de conformité sur chantier pour s'assurer que le pieu a atteint la couche d'ancrage prévue par l'étude géotechnique.
2. Les Formules Dynamiques de Battage
Ces formules s'appuient sur le principe de la conservation de l'énergie : l'énergie potentielle du mouton est transformée en travail de pénétration.
La Formule Hollandaise
Souvent utilisée pour sa simplicité, elle permet d'estimer la résistance dynamique :
Rd = (M² · H) / [s · (M + P)]
Où : M = masse du mouton, H = hauteur de chute, s = refus, P = masse du pieu.
La Formule de Crandall
Cette formule est privilégiée lorsque le refus élastique (c) est connu :
Rd = (M · H) / (s + c/2)
3. Méthodologie de Contrôle sur Chantier
Pour garantir la fiabilité des mesures, le protocole suivant est préconisé :
- La Courbe de Battage : Relevé du nombre de coups par mètre linéaire de pénétration.
- La Fiche de Refus : Mesure directe en fin de battage sur une série de 10 coups (notée e10).
- L'Arrêt du Battage : Le battage est stoppé lorsque le refus mesuré est inférieur ou égal au refus calculé par le bureau d'études.
4. Normes et Coefficients de Sécurité (Eurocode 7)
Selon l'Eurocode 7 (NF EN 1997-1), la résistance caractéristique d'un pieu déterminée par des formules de battage doit être pondérée par des facteurs de corrélation (ξ).
La résistance de calcul s'obtient par la formule : Rc,d = Rc,k / γb. Les coefficients varient selon le nombre de pieux testés et l'homogénéité du terrain environnant.
5. Outil de Calcul de Refus
Le calcul manuel peut être complexe lors de l'application des coefficients normatifs. L'utilisation d'un tableur permet d'automatiser ces vérifications et de limiter les risques d'erreurs sur site.
Accès aux ressources techniques
Un outil Excel a été développé pour faciliter la détermination du refus admissible selon les paramètres de votre projet.
Cliquez sur le lien ci-dessous pour télécharger le fichier Excel de calcul de résistance de pointe et de refus.