L'essai pressiométrique Ménard mesure, au fond d'un forage, comment votre sol se tasse et à quelle pression il cède. Il donne deux valeurs en mégapascals : le module EM et la pression limite pl. Ce guide vous aide à les lire sur votre rapport et à comprendre leur rôle pour vos fondations.
Points clés de l'essai pressiométrique
- Le principe : une sonde gonflée au fond d'un forage pousse le sol sur le côté, palier après palier.
- Le module EM traduit la déformabilité du sol et entre dans le calcul des tassements.
- La pression limite pl traduit la résistance à la rupture et sert au calcul de la portance.
- Le rapport EM/pl, souvent entre 6 et 16 sur les sols meubles, donne un repère sur l'état du sol.
- La norme NF EN ISO 22476-4 de septembre 2021 encadre l'essai.
Sommaire
- Le pressiomètre mesure la réaction du sol
- EM et pl décrivent deux comportements
- L'essai se déroule palier par palier
- La courbe se lit en trois phases
- Les valeurs révèlent la nature du sol
- Les résultats dimensionnent vos fondations
- Pressiomètre et pénétromètre se complètent
- Des essais réels dans trois rapports publics
- La norme et l'histoire de l'essai
- Questions fréquentes
Le pressiomètre mesure la réaction du sol au fond du forage
On perce d'abord un trou d'environ 6 cm de diamètre. On y descend une sonde cylindrique à trois cellules, puis on la gonfle avec de l'eau sous pression. La sonde appuie sur la paroi et écarte le sol tout autour, comme un ballon gonflé dans un tube de terre.
À chaque palier de pression, on note le volume d'eau injecté. Plus le sol cède, plus le volume grimpe. Cet essai donne trois valeurs à la profondeur testée :
- Le module pressiométrique EM : la raideur du sol, sa façon de se tasser sous une charge.
- La pression de fluage pf : le seuil où le sol commence à se déformer de façon durable.
- La pression limite pl : la pression où le sol rompt et ne résiste plus.
Le pressiomètre fait partie des mesures prises directement dans le terrain, sans rapporter d'échantillon au laboratoire. Il travaille à la profondeur où reposeront vos fondations.
Bon à savoir : l'essai reproduit en miniature ce qui se passe sous une semelle. Le sol est chargé jusqu'à la rupture, à la profondeur d'appui. Ses résultats alimentent donc les méthodes françaises de calcul des fondations, interprétés par l'ingénieur avec les autres sondages.
Le module EM et la pression limite pl décrivent deux comportements du sol
Les deux valeurs sortent du même essai et partagent la même unité, le mégapascal. L'une parle de tassement, l'autre de rupture. Les confondre fausse toute la lecture du rapport.
| Valeur | Grandeur mesurée | Lue sur la courbe | Elle sert à calculer |
|---|---|---|---|
| EM | La déformabilité, la raideur du sol | Dans la partie droite | Les tassements |
| pf | Le passage vers les grandes déformations | À la sortie de la partie droite | La limite de la phase élastique |
| pl | La résistance à la rupture | En fin d'essai | La portance |
Le module EM sert au calcul des tassements
Le module EM se calcule sur la partie droite de la courbe, là où le sol se déforme encore de façon réversible. Le M renvoie à Ménard, l'ingénieur qui l'a défini. On le trouve parfois écrit Em ou E Ménard.
- EM élevé, plusieurs dizaines de MPa : sol raide. Un sable dense ou une marne bougent peu sous une semelle.
- EM faible, quelques MPa : sol mou. Une argile molle ou une vase s'enfoncent sous la même charge.
Attention : EM n'est pas le module d'Young du sol. Ménard a fixé par convention le coefficient de Poisson à 1/3 et défini un module propre à sa méthode. Dans la méthode de calcul des tassements, le géotechnicien applique à EM un coefficient rhéologique alpha, choisi selon la nature et l'état du sol, de 1/4 pour les graves à 1 pour les argiles surconsolidées. Dans le rapport de Morteaux-Coulibœuf présenté plus bas, alpha vaut 1/2 pour un calcaire altéré.
La pression limite pl donne la résistance à la rupture
La pression limite est une valeur conventionnelle : c'est la pression qui fait doubler le volume initial de la cavité, après corrections de la courbe. Quand l'essai s'arrête avant ce point, elle est obtenue par extrapolation selon la méthode de la norme.
Dans les calculs, on ne garde pas la valeur brute. On utilise la pression limite nette pl* :
- pl* = pl moins la pression horizontale des terres en place avant l'essai.
- Plus l'essai est profond, plus le poids des terres au-dessus pèse dans cette correction.
- C'est pl* qui figure dans les tableaux de résultats des rapports récents.
L'essai se déroule palier par palier dans le forage
Le sondeur suit une séquence fixée par la norme NF EN ISO 22476-4. Chaque étape pèse sur la qualité du résultat.
Le forage préalable
Le trou fait 60 à 66 mm de diamètre pour la sonde standard de 60 mm. Les fiches de terrain du projet national ARSCOP fixent aussi des limites de vitesse d'avancement et de débit d'eau, pour éviter de ramollir la paroi.
La sonde descend à la cote d'essai
Elle est placée dans une couche identifiée. Deux essais d'un même forage sont espacés d'au moins 75 cm.
La mise en pression par paliers
Chaque palier est atteint en moins de 20 secondes puis tenu 60 secondes. Pression et volume sont relevés à 30 et 60 secondes.
L'arrêt de l'essai
On arrête à la pression limite, au volume maximal de la sonde (600 cm³ pour la sonde de 60 mm) ou vers 5 MPa, soit 50 bars, avec la sonde standard.
Le passage à la couche suivante
On recommence plus bas, en général à peu près tous les mètres, pour décrire chaque couche traversée.
La profondeur est fixée par le programme de reconnaissance du géotechnicien. Dans les trois rapports présentés plus bas, les forages descendent de 6 à 10 m.
La courbe pressiométrique se lit en trois phases
La courbe relie la pression appliquée au volume injecté. Elle s'interprète en général en trois phases, chacune porteuse d'une information.
Phase 1
Mise en contact
La sonde repousse le sol abîmé par le forage et retrouve la paroi d'origine.
Non utilisée
Phase 2
Partie droite
Le volume monte en proportion de la pression. Le sol revient en place si on relâche.
Pente : module EM
Phase 3
Grandes déformations
Le volume s'emballe pour de faibles hausses de pression. Le sol cède.
Entrée : pf. Fin : pl
Pression croissante de gauche à droite
Un essai exploitable compte assez de points dans chaque phase. La fiche ARSCOP vise au moins 10 points par courbe, dont 4 dans la partie droite.
Attention : la sonde standard plafonne autour de 5 MPa. Dans une roche dure ou une marne compacte, l'essai décrit le début de la déformation sans atteindre la rupture. Le rapport l'indique alors par une mention du type « pl* supérieure à 5 MPa », et non par une valeur précise présentée comme mesurée.
Les valeurs de pl et le rapport EM/pl révèlent la nature du sol
Chaque famille de sol a ses ordres de grandeur. Ils servent de repère pour situer les valeurs de votre rapport, jamais de valeur de calcul.
Les ordres de grandeur de pl par famille de sol
La classification conventionnelle issue des règles de calcul des fondations du Fascicule 62 titre V publié par le Cerema range les sols par pression limite :
| Famille de sol | État | Pression limite pl |
|---|---|---|
| Argiles, limons | Mous | sous 0,7 MPa |
| Argiles, limons | Fermes | 1,2 à 2,0 MPa |
| Argiles, limons | Fermes à durs | plus de 2,5 MPa |
| Sables, graves | Lâches | sous 0,5 MPa |
| Sables, graves | Moyennement compacts | 1,0 à 2,0 MPa |
| Sables, graves | Compacts | plus de 2,5 MPa |
| Craies | Molles | sous 0,7 MPa |
| Craies | Altérées | 1,0 à 2,5 MPa |
| Craies | Compactes | plus de 3,0 MPa |
| Marnes | Tendres | 1,5 à 4,0 MPa |
| Marnes | Compactes | plus de 4,5 MPa |
Repères historiques indicatifs. Ils ne remplacent pas les valeurs caractéristiques retenues dans votre rapport.
Entre une argile molle et une marne compacte, la pression limite varie de 1 à 6. Le géotechnicien traduit cet écart en profondeur d'appui et en type de fondation.
Le rapport EM/pl renseigne sur l'état du sol
EM divisé par pl donne un nombre sans unité. Ménard s'en servait comme repère indicatif sur les sols meubles :
- Autour de 6 : sables et graviers normalement consolidés.
- Autour de 10 : valeur moyenne sur la plupart des terrains.
- Jusqu'à 16 environ : argile surconsolidée, ancienne et serrée.
- Sous 4 à 5 : valeur inhabituelle, souvent liée à un forage qui a remanié le sol autour de la sonde.
Aucun seuil ne fait rejeter un essai automatiquement. Une valeur inhabituelle se commente au vu de la courbe, du type de sol et du forage. Dans le rocher, le rapport n'a plus de sens de classement.
Les résultats pressiométriques dimensionnent vos fondations
En France, le calcul des fondations repose largement sur le pressiomètre. Les normes d'application de l'Eurocode 7 le prévoient : NF P94-261 pour les semelles et radiers, NF P94-262 pour les pieux. Le partage des rôles est net.
- La portance se calcule à partir de pl*, multipliée par un facteur qui dépend du sol et de la profondeur d'ancrage.
- Les tassements se calculent à partir de EM et du coefficient alpha.
- Le type de fondation en découle : semelles, radier ou pieux.
- La profondeur d'appui tient compte de toutes les couches sollicitées et des charges de l'ouvrage.
- Les soutènements et écrans de fouille utilisent aussi ces valeurs.
Une pression limite faible n'interdit pas de construire. Le géotechnicien élargit les semelles, descend l'appui vers une couche plus dure ou passe sur pieux. Les essais pressiométriques font partie de l'étude de conception G2, dont le budget pour une maison en phase avant-projet dépend surtout du nombre de forages.
Les éléments attendus dans votre rapport pressiométrique
Le pressiomètre et le pénétromètre statique se complètent
Le pénétromètre statique enfonce une pointe dans le sol à vitesse constante, sans forage, et mesure en continu la résistance. Le détail figure dans notre guide du pénétromètre statique CPT. Les deux essais ne livrent pas les mêmes informations.
| Critère | Pressiomètre Ménard | Pénétromètre statique |
|---|---|---|
| Mise en œuvre | Forage préalable, puis sonde gonflée | Pointe foncée sans forage |
| Mesure | Ponctuelle, environ tous les mètres | Continue sur toute la hauteur |
| Résultats | EM et pl au même point | Résistance de pointe et frottement |
| Tassements | Calcul direct à partir de EM | Passage par des corrélations |
| Terrains | Tout terrain où le forage tient, roches tendres comprises | Refus fréquent sur graviers compacts et rocher |
Sur un même terrain, le géotechnicien associe souvent le pressiomètre à un pénétromètre pour combler les trous entre deux essais.
Un essai pressiométrique à faire vérifier
- Une valeur isolée sans courbe ni tableau pression-volume en annexe.
- Un rapport EM/pl inhabituel laissé sans commentaire.
- Un seul essai pour plusieurs mètres de sol malgré des couches différentes.
- Une pl* au-delà de 5 MPa sans indication du matériel ou de la méthode d'extrapolation.
- Aucune référence à la norme NF EN ISO 22476-4.
Trois rapports publics montrent des essais réels
Deux de ces rapports donnent les valeurs retenues couche par couche. Le rapport EM/pl* a été calculé à partir de leurs chiffres.
| Couche | EM | pl* | EM/pl* |
|---|---|---|---|
| Remblais, terrains remaniés (Cap d'Ail) | 2 MPa | 0,2 MPa | 10 |
| Éboulis de pente (Cap d'Ail) | 6 MPa | 0,9 MPa | 7 |
| Sables silto-argileux (Cap d'Ail) | 15 MPa | 2,1 MPa | 7 |
| Conglomérats peu fracturés (Cap d'Ail) | 441 MPa | 5,3 MPa | 83 |
| Limons (Saint-Erblon) | 8,5 MPa | 0,59 MPa | 14 |
| Limons argileux indurés, au-delà de 2 m (Saint-Erblon) | 27 MPa | 1,7 MPa | 16 |
Deux lectures concrètes. Les sols meubles restent entre 7 et 16. Le conglomérat, lui, se comporte comme une roche : pl* plafonne autour de 5 MPa quand EM grimpe à 441 MPa, et le rapport de 83 ne sert plus à classer le sol. Le rapport de Cap d'Ail retient d'ailleurs 6,0 MPa pour cette couche dans son modèle de calcul.
Étude de conception pour une médiathèque. Les pressions limites vont de 0,88 à 6,59 MPa, les plus faibles vers 1 m de profondeur dans un calcaire altéré. Le rapport retient alpha = 1/2 pour passer de EM au module de calcul des tassements.
À voir dans ce rapport : la répartition des essais le long d'un forage et le passage de EM au calcul des tassements.
Télécharger le PDFÉtude pour un hôtel sur un versant en bord de mer. Une section entière détaille les caractéristiques pressiométriques par formation, des remblais aux conglomérats, avec le nombre d'essais retenus pour chacune.
À voir dans ce rapport : un tableau de valeurs EM et pl* par couche, comme celui de votre futur rapport.
Télécharger le PDFÉtude pour une déchetterie de Rennes Métropole. Le rapport signale un EM fort de 45,2 MPa à 2 m et le rattache à un niveau moins altéré ou à des blocs, en le recoupant avec un refus à la pelle et un pénétromètre voisin.
À voir dans ce rapport : comment un géotechnicien explique une valeur isolée en croisant plusieurs sondages.
Télécharger le PDFLa norme NF EN ISO 22476-4 encadre l'essai depuis 2021
L'essai suit la norme NF EN ISO 22476-4 publiée en septembre 2021. Elle remplace l'édition de 2015, qui avait elle-même succédé à l'ancienne norme française NF P 94-110-1. Les relevés à 15, 30 et 60 secondes de cette ancienne norme se lisent encore dans les rapports anciens.
- Le Cerema cite les essais pressiométriques Ménard parmi les reconnaissances de sa présentation des études géotechniques.
- Le projet national ARSCOP a publié en 2025 une fiche de terrain pour les sondeurs, centrée sur la qualité du forage.
Derrière l'essai, un ingénieur des Ponts et Chaussées né en 1931. Louis Ménard dépose son premier brevet de pressiomètre à 23 ans, au milieu des années 1950, puis fonde sa société en 1957. Son parcours est retracé par le Comité français de mécanique des sols et dans un portrait publié par la géotechnique française.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'essai pressiométrique Ménard
Que mesure le module pressiométrique EM
Que représente la pression limite pl
Qu'est-ce que la pression limite nette pl*
Le module EM est-il le module d'Young du sol
Quelles valeurs de pression limite selon le sol
Que révèle le rapport EM sur pl
Combien d'essais pressiométriques dans un forage
Une pression limite faible empêche-t-elle de construire
Quelle différence avec le pénétromètre statique
Quel est le prix d'un essai pressiométrique
Quelle norme encadre l'essai pressiométrique Ménard
À retenir
- Le pressiomètre gonfle une sonde au fond d'un forage et mesure la réaction du sol, environ tous les mètres.
- EM sert au calcul des tassements, pl* au calcul de la portance.
- EM n'est pas le module d'Young : le calcul des tassements l'associe à un coefficient alpha choisi selon le sol.
- Sur les sols meubles, le rapport EM/pl se situe souvent entre 6 et 16. Une valeur inhabituelle se fait commenter.
- La sonde standard plafonne vers 5 MPa, une pl* au-delà doit être justifiée.
- L'essai suit la NF EN ISO 22476-4 de septembre 2021.
