Pourquoi instrumenter les pieux battus ?

L’instrumentation PDM (Pile Driving Monitoring) ainsi que les essais de chargement dynamique de pieux sont fréquemment utilisés pendant le battage, pour des constructions à terre comme en mer. Ces techniques d’instrumentation permettent de garantir l’intégrité structurelle des pieux pendant le battage et de vérifier la fonctionnalité du marteau, dans une enveloppe budgétaire maîtrisée.

L’instrumentation PDM permet d’évaluer le comportement du pieu pendant l’installation et ainsi de confirmer les hypothèses émises lors de sa conception. Elle permet aussi de contrôler les contraintes dynamiques sur le pieu et de maintenir la puissance du marteau à un niveau maximum compatible avec l’intégrité du pieu, pour une gestion efficace du battage sur le terrain. Elle garantit par ailleurs que le battage respecte les critères établis, en apportant des éléments clés pour le calcul de la résistance du sol au moment du contrôle et sur la performance du système de battage.

L’instrumentation PDM implique de fixer des jauges de contrainte et des accéléromètres en haut du pieu. Le coup porté sur le pieu avec le marteau génère des ondes de contrainte et de vitesse qui se déplacent le long du pieu et mobilisent le frottement du fût et la capacité de base du pieu. Des ondes ascendantes sont alors générées et se déplacent vers la tête du pieu. Ces ondes sont enregistrées et analysées afin de déterminer la puissance réelle du marteau transmise au pieu, la capacité portante maximale du pieu et la résistance du sol dans des conditions de battage continu.

L’instrumentation PDM est le seul moyen d’évaluer les contraintes induites partout dans le pieu pendant le battage. Ses résultats peuvent être utilisés pour confirmer la capacité axiale statique du pieu, déterminante lorsqu’il existe un risque de refus de battage prématuré ou dans des conditions géologiques difficiles.

Les résultats de l'instrumentation PDM peuvent être utilisés pour valider les hypothèses émises au cours de la conception des pieux et de l’évaluation de l’installation. Cette technologie permet de réduire les coûts en limitant la longueur des pieux et les délais d’installation.

En résumé, l’instrumentation PDM permet de :

  • Définir la capacité portante maximale des pieux et confirmer les hypothèses émises lors de leur conception.
  • Éviter les essais de chargement statique coûteux.
  • Évaluer et gérer le risque de déformation de la pointe des pieux.
  • Favoriser le développement de modèles numériques de prédiction de battage des pieux.
  • Évaluer la fatigue des pieux dérivée du processus de battage.
  • Développer un modèle pour faciliter l’analyse régressive des pieux non instrumentés.

G-Octopus, membre du groupe Cathie Associates, s’appuie sur une expérience reconnue dans la supervision et le contrôle de l’installation de pieux, et dispose de capacités à terre et en mer pour le contrôle et les essais de battage de pieux hors d’eau et sous-marins. G-Octopus possède de nombreuses références en matière d’instrumentation PDM et PDT pour les secteurs pétroliers et gaziers, ainsi que dans l’installation de fermes éoliennes en mer. La société assure par ailleurs l’interprétation et l’analyse avancées des données de contrôle de battage de pieux.

G-Octopus utilise le Pile Driving Analyser (PDA) et les unités d’acquisition PAX fabriqués par PDI, qui sont largement considérés comme les systèmes les plus fiables du marché. Les unités d’acquisition PDA sont déployées en association avec les jauges de déformation et les accéléromètres fabriqués par PDI, et les données collectées sont analysées avec les dernières versions de GRL WEAP, PDA-W et CAPWAP. Nos ingénieurs connaissent l’environnement marin et sont formés à la communication avec les commandants de barge et les contremaîtres, de pont afin de minimiser les interférences avec le calendrier d’installation. G-Octopus a fourni ses services de PDM dans le cadre des projets Bokum West II, en mer du Nord, Gwynt Y Mor, en mer d’Irlande et AGM-N Platform, Anguille Redevelopment, entre autres chantiers.

G-Octopus et Pile Dynamics, Inc organisent régulièrement des séminaires de formation aux concepts de base des essais dynamiques, permettant d’appréhender les avantages mais aussi les limites des différentes méthodes de calcul et de choisir les méthodes d’analyse les mieux appropriées. Ces formations s’adressent aux professionnels chargés des essais et analyses de fondations profondes, et comprennent une présentation des avancées récentes des méthodes d’essais non destructifs de pieux forés et battus.

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