Qu’est-ce qu’un pénétromètre dynamique à cône (DCP) ?

Définition

Le pénétromètre dynamique à cône (DCP) est un appareil portable qui mesure l’enfoncement d’un cône dans le sol ou dans les couches de chaussée non liées, par coup de marteau. L’opérateur enfonce la pointe conique dans le sol à l’aide d’un marteau coulissant et relève la profondeur après chaque coup ou série de coups. Le résultat est l’indice DCP, en millimètres par coup. Un indice faible indique un matériau résistant.

Équipement

Un DCP type est équipé d’un marteau de 8 kg qui tombe de 22,6 in (environ 575 mm) sur une tige de 16 mm. La tige se termine par un cône à 60 degrés, d’un diamètre de base de 20 mm. La norme ASTM D6951 autorise aussi un marteau de 4,6 kg pour les sols mous. Des rallonges de tige augmentent la profondeur. La profondeur d’essai courante atteint 1 000 mm.

De l’indice à la résistance

Un tracé de l’indice DCP en fonction de la profondeur montre les limites entre couches sous forme de changements de pente. La FAA s’en sert pour déterminer l’épaisseur et la rigidité de la couche de base, de la sous-couche et du sol support.

L’indice se convertit en indice de portance californien (CBR) à l’aide d’une équation empirique. Pour la plupart des sols, CBR = 292 / DCP^1.12, l’indice étant exprimé en millimètres par coup. Des équations propres à certains sols existent pour les sols CL et CH. Pour les dimensionnements de chaussée FAARFIELD, la FAA indique d’utiliser les valeurs de CBR issues du DCP avec les valeurs de CBR de laboratoire ou en place. Elles décrivent la rigidité des sols support.

Limites

• La norme ASTM D6951 indique que le DCP de 8 kg ne peut pas être utilisé dans des matériaux fortement stabilisés ou cimentés. Il ne peut pas non plus être utilisé dans des matériaux granulaires dont une part importante de granulats dépasse 50 mm (2 in).
• Le CBR en place obtenu par DCP ne correspond normalement pas au CBR de laboratoire ou après imbibition du même matériau.
• L’essai est très peu destructif et ne donne un résultat qu’en un point.

Usage sur aérodrome

L’AC 150/5320-6G de la FAA cite le DCP, le déflectomètre à masse tombante, le déflectomètre à masse lourde et le géoradar comme essais du sous-sol. Elle indique de réaliser des essais DCP sur chaque couche de sol lors des sondages, ou après le prélèvement de carottes d’une chaussée existante. La norme est ASTM D6951/D6951M.