Essais pénétrométriques : dynamique et statique

Le pénétromètre dynamique

Une masse tombe d’une hauteur donnée sur un train de tiges terminé par une pointe conique. On compte le nombre de coups nécessaires pour enfoncer la pointe d’une longueur donnée, et l’on en déduit une résistance dynamique de pointe. Il existe plusieurs gammes, du pénétromètre léger, portable, au pénétromètre lourd sur chenilles (norme NF EN ISO 22476-2).

Avantages : rapide, économique, passe dans la plupart des sols. Limites : sensible aux blocs, influencé par le frottement des tiges en profondeur, pas d’échantillon.

Le pénétromètre statique

Une pointe est enfoncée à vitesse constante par un vérin, avec un camion lesté en réaction. Elle mesure en continu la résistance de pointe et, avec un manchon, le frottement latéral (norme NF EN ISO 22476-1 pour le cône électrique). Le rapport entre les deux aide à identifier les sols : sables, limons, argiles, tourbes.

Avantages : mesure très fine, idéale dans les sols mous et les alternances. Limites : bloquée par les sols durs et les blocs.

Lire une courbe

Une résistance faible et régulière près de la surface : terre végétale, remblai, argile molle.
Une augmentation nette : la couche porteuse probable, à confirmer par la reconnaissance.
Une résistance qui chute en profondeur : couche molle sous une croûte plus dure, ou vide.
Un refus : roche, couche très dense ou bloc.

Leur place dans une étude

Le pénétromètre est l’outil de cartographie de la résistance sous un bâtiment : plusieurs points comparés disent si le sol est homogène. Il se complète par une reconnaissance des couches et, pour les projets importants, par des essais pressiométriques.

Pour aller plus loin : les sondages, les essais en place.

Rédaction Solintek. Mise à jour le 10 octobre 2026.

Sources et références :

NF EN ISO 22476-2, essai de pénétration dynamique
NF EN ISO 22476-1, essai de pénétration au cône électrique

Illustration

L’essai pressiométrique en coupe

Investigations

Ce que montrent les sondages

Deux sondages traversent le terrain jusqu’à la profondeur utile aux fondations. Chaque couche est décrite et mesurée ; le rapport en tire la portance et le type de fondation.

Schéma de principe Deux sondages traversent le terrain ; entre eux, les limites de couches sont interprétées. Au droit de SP1, la pression limite pl* mesurée au pressiomètre ; au droit de SP2, la résistance qd du pénétromètre dynamique, jusqu’au refus dans le calcaire. L’échantillon d’argile part au laboratoire (teneur en eau w, indice de plasticité Ip). Valeurs d’illustration, sans rapport avec un terrain réel. © Solintek, schéma original.

Terre végétale et remblai Hétérogène, faible portance : se déblaie avant de fonder.
Limon sableux Portance moyenne, sensible à la teneur en eau.
Argile plastique Gonfle à l’humidité, se rétracte à la sécheresse : la couche à risque.
Marne compacte Résistante : ancrage possible des fondations profondes.

Essais

L’essai pressiométrique, du forage à la courbe

La sonde gonflée dans le forage mesure comment le sol se déforme puis cède. On en tire le module EM et la pression limite pl*, qui servent au calcul des fondations.

Schéma de principe À gauche, le dispositif : un contrôleur pression-volume posé en surface envoie de l’eau sous pression, par des tubulures, dans une sonde descendue dans un forage. La sonde, à trois cellules, se gonfle et pousse contre la paroi du trou ; on mesure le volume injecté à chaque palier de pression. À droite, la courbe obtenue : une phase de remise en contact avec la paroi, une phase pseudo-élastique presque droite dont la pente donne le module pressiométrique EM, puis une phase plastique où le sol cède ; la pression de fluage pf marque le début de cette phase, la pression limite pl son terme. La pression limite nette pl* retranche la pression des terres au repos. Un essai se fait en général à chaque mètre. © Solintek, schéma original.

Questions fréquentes

Quelle différence entre pénétromètre dynamique et statique ?

Le dynamique enfonce la pointe par battage et compte les coups ; le statique l'enfonce à vitesse constante et mesure en continu la résistance de pointe et le frottement latéral. Le statique est plus précis dans les sols mous ; le dynamique passe mieux les sols durs.

Que signifie un « refus » ?

La pointe ne s'enfonce plus : couche très dure, bloc ou roche. Un refus précoce sur un bloc isolé peut tromper ; c'est pourquoi on multiplie les points.

Le pénétromètre suffit-il pour une étude ?

Il ne dit pas de quoi le sol est fait. On l'associe à une reconnaissance (tarière, fosse) et, sur argile, à des essais de laboratoire.