Comparaison des niveaux de sécurité, calage d’un coefficient de modèle pour la résistance ultime des pieux sous charges axiales

Comparison of safety levels, calibration of a model factor for the bearing resistance of piles under axial loads

¹ CERMES (ENPC-LCPC) Cité Descartes Champs-sur-Marne 77455 Marne-la-Vallée Cedex 2, France.
² Port Autonome de Rouen 34, bd de Boisguilbert 76022 Rouen Cedex 3, France.

Résumé

Les changements intervenus depuis l’époque de la prénorme ENV 1997-1 et la nécessité actuelle d’étalonner les raccordements nationaux à l’Eurocode 7 (norme EN 1997-1), justifient la mise au point de méthodes opérationnelles de comparaison des niveaux de sécurité et de calage des coefficients partiels. Pour le dimensionnement des pieux sous charges axiales de compression vis-à-vis de l’état limite de défaut de capacité portante, on met en évidence que les niveaux globaux de sécurité recommandés par la norme européenne EN 1997-1 et par le règlement officiel français « Fascicule n° 62 – Titre V » présentent des ordres de grandeur comparables. Un calage par ajustement est tout d’abord proposé et permet de déboucher sur une évaluation du coefficient de modèle de résistance γ_Rd qui, utilisé conjointement avec les valeurs des coefficients partiels recommandées pour l’approche 2 de l’EN 1997-1, permet de retrouver les niveaux de sécurité du Fascicule 62-V. Pour le calcul à partir des résultats des essais de sol, un calage probabiliste des coefficients partiels de résistance est également mis en œuvre à l’aide d’une série d’essais de pieux ; on ouvre un débat sur les niveaux de sécurité à prendre en compte dans la combinaison fondamentale : la méthode des « valeurs de calcul » de l’annexe C de l’Eurocode : Bases du calcul des structures (norme EN 1990) donnerait des résultats trop sécuritaires au regard de la pratique ; on met en œuvre une « méthode inverse » qui remonte à une probabilité cible de ruine sous-jacente, en référence aux coefficients partiels proposés par les codes de calcul étudiés. Les résultats des calages des coefficients partiels sont des intervalles du fait des diverses interprétations envisageables de la valeur caractéristique des propriétés des sols. Ces résultats pourront être réexaminés pour tenir compte de nouvelles comparaisons réalisées entre le modèle pressiométrique (ou un autre modèle à partir d’essais de sol) et les essais de chargement statique de pieux.

Abstract

The changes which have occurred since the pre-standard ENV 1997-1 and the present need to calibrate the national links to Eurocode 7 (standard EN 1997-1), call for operational methods for comparing the safety levels and for calibrating the partial factors, For the design of piles under axial compressive loads with regard to the bearing resistance limit state, it is shown that the overall safety levels recommended by the European standard EN 1997-1 and by the French official design code « Fascicule n° 62 – Titre V » have comparable magnitudes. An adjusting method is first proposed and allows the assessment of the resistance model factor γ_Rd which, used together with the values of the partial factors recommended in design approach 2 of EN 1997-1, yields the same safety levels as Fascicule 62-V. For the calculation from ground test results, a probabilistic calibration of the partial resistance is also performed by means of a series of pile tests ; the question of the safety levels to take into account with the fundamental combination is debated : the use of the « design values » method of Annex C of Eurocode : Basis of design (standard EN 1990) would give excessively safe results when compared to common practic e ; an « inverse method » is used which goes back to a subjacent target probability of failure, referring to partial factors proposed in the reviewed codes of practice. The results of the calibrations are ranges of values because of the various possible interpretations of the characteristic value of ground properties. It will be possible to revise the results to take into account new comparisons performed between the pressuremeter model (or any other model from ground test results) and the static load test on piles.