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Analyse dynamique de battage de pieux
PDA CONSULTANTS INC. a également effectué des analyses dynamiques de battage de pieux sur des types de fondations peu communes, telles que les GEWI pile ou bien sur les palplanches. En plus de pouvoir être utilisées lors de nouvelles constructions, les analyses dynamiques de battage de pieux peuvent être réalisées sur des pieux existants afin d’effectuer des expertises sur les fondations profondes en place.
L’analyse dynamique de battage de pieux peut être utilisée lors d’études d’avant-projet afin d’optimiser le type de fondation profonde à utiliser, la longueur des pieux dans le sol ainsi que les coûts de construction. La réalisation d’un banc d’essai ou de fonçage de pieu en continu sont des moyens permettant d’acquérir plusieurs données importantes à cette optimisation.
De plus, il est possible de calibrer les équipements de battage de pieu en ajustant l’énergie mesurée avec l’analyseur de battage de pieu à l’énergie indiquée sur l’ordinateur à l’intérieur des équipements munis d’un marteau hydraulique.
L’utilisation de l’analyseur de battage de pieux peut également donner lieu à d’autres applications spécifiques telles que l’évaluation de l’énergie transmise à un carottier fendu (SPT) lors de forages exploratoires des études géotechniques. L’évaluation de cette énergie à l’aide de l’analyseur de battage de pieux nous permet d’ajuster les valeurs obtenues en chantier en fonction de l’énergie réelle transférée à des valeurs normalisées N60 conformément à la norme ASTMD1586 « Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils » en vigueur.
L’analyse d’équation d’ondes (WEAP) permet d’évaluer le ou les critères de refus théoriques pour le fonçage des pieux et de calculer les contraintes dans les pieux. Cette analyse s’effectue à partir des données de l’étude géotechnique, des caractéristiques des pieux utilisés ainsi que du type d’équipement de battage prévu au chantier. Mentionnons que le calcul de ces critères de refus est théorique et doit être confirmé par des essais de chargement dynamique. De plus, les analyses WEAP permettent d’estimer le temps de fonçage d’un pieu afin d’optimiser l’équipement de battage qui sera utilisé au chantier.
L’analyse CAPWAP permet quant à elle d’évaluer la capacité totale d’un pieu ainsi que la répartition de la résistance le long du fût ainsi qu’en pointe d’un pieu. De plus, cette évaluation permet d’estimer la résistance en arrachement du pieu pour faire suite à la réalisation d’un essai de chargement dynamique.
L’équipe d’ingénieurs de PDA CONSULTANTS INC. offre également des services de surveillance des travaux en fondations profondes, de formation et de consultation, ainsi que des essais par auscultation sonique du béton (CSL ou TIP). Contactez-nous dès aujourd’hui pour profiter de nos services.
Essais par auscultation sonique
Les essais d’auscultation sonique du béton « Cross Hole Sonic Integrity Logging (CSL) » permettent de vérifier la qualité et l’uniformité de la mise en place du béton à l’intérieur de la cage d’armature d’un caisson ou de murs sécants. Les essais par auscultation sonique sont réalisés conformément à la norme ASTMD6760 « Integrity Testing of Concrete Deep Foundations by Ultrasonic Crosshole Testing » en vigueur.
La transmission d’impulsions ultrasoniques dans le béton d’une sonde à l’autre permet d’inspecter l’intégrité de la structure du caisson. Les combinaisons des profils auscultés permettent de localiser et déterminer l’ampleur des défauts, des imperfections ou des anomalies, si tel est le cas.
L’évaluation de l’intégrité d’un caisson considère l’augmentation du temps d’arrivée du signal émis par la sonde émettrice à la sonde réceptrice, c’est-à-dire le « First Arrival Time (FAT) » et l’atténuation de l’énergie du signal, relativement au temps d’arrivée du signal ou à l’énergie dans la zone adjacente du béton sain.
Le quotient de la distance entre l’émetteur et le récepteur par la valeur du FAT estime la vitesse de propagation de l’onde, qui est également un indicateur relatif de la qualité du béton.
L’installation adéquate des tubes d’auscultation est essentielle pour la réalisation des essais par auscultation sonique du béton et l’interprétation des données. Lorsque ces tubes sont équidistants et parallèles entre eux et que le béton à l’intérieur du caisson est uniforme entre les tubes d’essai, le FAT devrait être régulier et donc présenter une vitesse d’onde plus constante avec une bonne intensité du signal. Pour les bétons non uniformes, présentant de la contamination, des alvéoles, des vides ou des inclusions, le signal montre des retards dans le temps d’arrivée et l’intensité du signal est réduite.
Cette méthode d’essai d’auscultation sonique du béton ne donne pas la nature exacte d’un défaut, mais plutôt une évaluation de la qualité du béton mis en place. La méthode est limitée au béton entre les tubes d’auscultation et la profondeur inspectée, c’est-à-dire les profondeurs accessibles simultanément par les sondes du CSL, entre la paire de tubes définissant la section. Aucune conclusion ne peut être tirée des essais relatifs à la portion de la section sous les tubes d’auscultation ainsi qu’à l’extérieur de la cage d’armature.
Les essais d’intégrité par profilage thermique (essais TIP) utilisent la chaleur d’hydratation produite lors de la cure du mélange de béton afin d’évaluer l’intégrité ou la qualité du béton à l’intérieur des fondations profondes. Les essais d’intégrité par profilage thermique sont réalisés conformément à la norme ASTMD7949 « Thermal Integrity Profiling of Concrete Deep Foundations » en vigueur.
Chaque câble thermique est connecté à un port d’acquisition de données en continu (TAP BOX). Les données enregistrées lors de l’essai sont transférées à l’unité principale (TIP Main unit). Un examen qualitatif de la représentation graphique (température en fonction de la profondeur) est souvent suffisant pour indiquer si le caisson ne montre aucun problème d’intégrité ou présente des défauts. Cet examen peut être effectué au moment de la cueillette des données au chantier.
Puisque les essais se basent sur la température générée lors de la cure du béton, les essais TIP devraient généralement être réalisés entre 4 et 72 heures après la mise en place du béton.
La chaleur d’hydratation maximale mesurée par les thermocouples dans le caisson varie selon le diamètre du caisson, du type de mélange utilisé, de l’emplacement de la cage d’armature par rapport au centre du caisson, du temps écoulé entre la mise en place du béton et le moment de la prise de mesure. Ces facteurs peuvent faire varier la température moyenne enregistrée par les capteurs situés à une même élévation dans le caisson.
La prise de mesure lors des essais d’intégrité par profilage thermique permet d’estimer la forme réelle du caisson. Ces estimations peuvent être comparées avec les notes prises, au chantier, lors de la mise en place du béton afin de confirmer la qualité générale du béton à l’intérieur du caisson.
Une réduction de la température (région plus froide que la moyenne) peut indiquer une diminution du diamètre du caisson, une venue d’eau ou un béton de mauvaise qualité.
Une augmentation de la température (région plus chaude que la moyenne) peut indiquer un renflement ou un recouvrement plus élevé de la cage d’armature.
Un écart de température entre les capteurs situés au même niveau et diamétralement opposés peut indiquer un problème avec l’alignement de la cage d’armature ou un problème avec le recouvrement du béton autour de la cage d’armature.
Contrairement aux essais CSL, les essais d’intégrité par profilage thermique nous permettent d’analyser un caisson sur la section entière de ce dernier incluant la région à l’extérieur de la cage d’armature. De plus, les essais d’intégrité par profilage thermique ne sont pas affectés par les conditions météorologiques hivernales. En effet, la gestion de l’eau nécessaire pour la réalisation des essais CSL peut s’avérer complexe lorsque ces essais sont réalisés à des températures extérieures sous le point de congélation.
L’équipe d’ingénieurs de PDA CONSULTANTS INC. offre également des services d’analyse dynamique de battage des pieux (PDA testing) et de surveillance des travaux en fondations profondes, de formation et de consultation. Contactez-nous dès aujourd’hui pour profiter de nos services.
Surveillance des fondations profondes, formation et consultation
PDA CONSULTANTS INC offre le service de surveillance de fondation profonde qui comprend le battage de pieux, la surveillance des essais de chargement statique ainsi que la surveillance et le contrôle de la mise en place des tirants d’ancrage. La surveillance et le contrôle des travaux en fondations profondes sont des moyens peu coûteux afin de s’assurer la qualité des ouvrages en prévenant ou en remédiant aux problèmes relatifs à l’exécution des travaux et de s’assurer que les travaux de fondation profonde respectent les exigences des plans et devis.
Le contrôle et la surveillance de battage de pieux permettent de recueillir des informations pertinentes dans le cadre d’un projet. Ce type de contrôle permet de faire un suivi sur la progression et l’avancement de la mise en place des pieux, afin de s’assurer du respect des exigences demandées. L’intégration d’un carnet de battage au début du projet, permet de connaître la date de fonçage des pieux, la date de rebattage, l’identification des pieux foncés, de connaître les caractéristiques physiques des pieux (diamètre, épaisseur des parois, longueur du pieu et l’inclinaison) ainsi que des caractéristiques de localisation.
Une inspection visuelle de l’intégrité structurale à l’intérieur des pieux est également réalisée lorsque des pieux tubulaires en acier à bout fermé sont utilisés. De plus, la vérification et le suivi du critère de refus qui a été établi au moment des essais de chargement dynamique constituent des informations que l’ingénieur-concepteur doit recevoir périodiquement afin de faire les suggestions et les correctifs nécessaires au bon déroulement des travaux.
Les essais de chargement statique conventionnel, que ce soit en compression, en arrachement, ou bien latéral sont également utilisés afin de s’assurer de la qualité des ouvrages de fondations profondes. Selon les exigences et les informations requises, différentes méthodes de mise en chargement peuvent être utilisées. Les méthodes de chargement couramment utilisées sont la méthode par paliers ou cyclique conformément aux normes ASTM en vigueur. Lors de la surveillance de ces essais, les informations concernant les charges appliquées ainsi que les déplacements du pieu, selon les exigences, sont transmises à l’ingénieur-concepteur afin que ce dernier soit en mesure de comprendre le comportement d’un pieu suite aux efforts auxquels ce dernier a été soumis.
La surveillance et le contrôle des essais réalisés sur les tirants d’ancrages sont basés sur la même méthodologie que celle utilisée lors des essais de chargement statique en arrachement. Lors de la surveillance de ces essais, les informations concernant les charges appliquées ainsi que l’élongation des tirants, selon les exigences, sont transmis à l’ingénieur-concepteur, afin que ce dernier soit en mesure de comprendre le comportement de l’ouvrage pour faire suite aux efforts auxquels ce dernier a été soumis.
Formation et consultation
L’expertise de PDA CONSULTANTS INC. permet à nos ingénieurs d’offrir des formations spécifiques ou de la consultation dans le domaine du contrôle qualitatif des fondations profondes, à nos clients et à différents organismes gouvernementaux.
En effet, PDA CONSULTANTS INC. est en mesure de fournir des présentations sur des sujets spécifiques concernant les fondations profondes selon vos besoins. Que ce soit sur l’analyse dynamique de battage de pieux, les essais par auscultation sonique du béton (CSL), les essais TIP ou sur la surveillance des travaux en fondation profonde, nous sommes en mesure de répondre à vos besoins. Contactez-nous dès aujourd’hui pour profiter de nos services.