Documentation technique

Calcul SPT
Méthodologie

Présentation transparente des modèles mathématiques et corrélations utilisés par Borebase pour traiter les données d’essai de pénétration standard (SPT).

Paramètres d’entrée

L’analyse SPT part de la valeur N (nombre de coups) et des conditions propres au site.

Variables mesurées

Nombre de coups SPT N (N2 + N3)
Profondeur sous le terrain naturel (m)
Rendement énergétique du mouton (%)

Corrections SPT

Les valeurs N brutes sont corrigées des facteurs liés à l’équipement et à la procédure pour obtenir les valeurs N60 normalisées.

Correction énergétique

Normalise la valeur N mesurée à un rendement énergétique du mouton de 60 %.

Correction du diamètre du sondage (CB)	CB
65-115 mm	1.00
150 mm	1.05
200 mm	1.15

Correction de longueur des tiges (CR)	CR
< 3 m	0.75
3 ≤ L < 4 m	0.80
4 ≤ L < 6 m	0.85
6 ≤ L < 10 m	0.95
≥ 10 m	1.00

Calcul du N60 corrigé

Combine tous les facteurs de correction pour obtenir le nombre de coups normalisé.

N_{60} = N \cdot \frac{ER}{60} \cdot C_B \cdot C_S \cdot C_R

Calcul des contraintes

Les contraintes verticales sont calculées en tenant compte des effets de la nappe pour la correction du recouvrement.

Contrainte verticale totale

\sigma_v = \gamma_{dry} \cdot h_{dry} + \gamma_{sat} \cdot h_{sat}

Pression de l’eau interstitielle

u = \gamma_w \cdot (z - GWT)

Contrainte verticale effective

\sigma'_v = \sigma_v - u

Correction du recouvrement (N1)

Normalise les valeurs SPT pour les effets de la pression de confinement selon Liao & Whitman (1986).

N_1 = N_{60} \cdot C_N

C_N = \left(\frac{100}{\sigma'_v}\right)^{n}

Conseil

Le facteur n varie selon le type de sol. CN est généralement plafonné à 2.0 pour éviter une correction excessive à faible profondeur.

Angle de frottement

L’angle de frottement interne (φ') est estimé selon trois corrélations empiriques. Toutes utilisent la valeur N1 corrigée du recouvrement.

Jamiolkowski et al.

\phi' = 20.6 + 11 \cdot \arcsin\left(\frac{N_1}{54}\right)

Valable pour N1 ≤ 54

Hatanaka & Uchida (1996)

\phi' = \sqrt{20 \cdot N_1} + 20

Valable pour 3.5 ≤ N1 ≤ 30

Wolff (1989) / Peck et al. (1974)

\phi' = 27.1 + 0.3 \cdot N_1 - 0.00054 \cdot N_1^2

Valable pour N1 < 50

Conseil

Borebase calcule simultanément les trois méthodes, permettant à l’ingénieur de choisir selon les conditions de sol et son expérience locale.

Densité relative

La densité relative (Dr) indique la compacité des sols granulaires. Borebase calcule deux corrélations courantes pour les comparer.

Kulhawy & Mayne (1990)

Corrélation directe utilisant la valeur N1 corrigée du recouvrement.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{60}} \times 100 \quad (\%)

Skempton (1986)

Corrélation dépendante des contraintes, intégrant la contrainte verticale effective.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{27 + 0.28 \cdot \sigma'_v}} \times 100 \quad (\%)

Conseil

Approche plus rigoureuse tenant compte des effets de la pression de confinement.

Paramètres géotechniques

D’autres paramètres géotechniques sont déduits des valeurs SPT corrigées.

Équivalence CPT

Estime la résistance de pointe CPT équivalente à partir des données SPT.

q_c = N_1 \cdot \frac{c_{factor}}{10} \quad (MPa)

Module d’élasticité

Fournit une plage de modules d’élasticité selon le type de sol.

E_{min} = N_1 \cdot \frac{E_{s,min}}{1000} \quad (MPa)

E_{max} = N_1 \cdot \frac{E_{s,max}}{1000} \quad (MPa)

Capacité portante

Capacité portante ultime pour le dimensionnement préliminaire des fondations.

q_{a,ult} = N_1 \cdot q_{factor} \quad (kPa)

Information

Calculée uniquement pour les sols granulaires.

Paramètres par type de sol

Borebase utilise des facteurs propres à chaque type de sol pour les différentes corrélations.

Type de sol	n	c	Es min	Es max	qa_ult
Gravier	0.5	6.0	1200	2000	600
Sable grossier	0.5	5.0	800	1500	450
Sable moyen	0.5	4.5	600	1200	350
Sable fin	0.5	4.0	500	1000	300
Sable limoneux	0.5	3.5	400	800	250
Limon	0.6	2.5	250	500	150
Argile sableuse	0.7	2.0	200	400	-
Argile limoneuse	0.8	1.5	150	300	-
Argile	1.0	1.0	100	200	-

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