La caractérisation de sols est une condition indispensable pour le dimensionnement des fondations. Au niveau mondial, les travaux de caractérisation, dont l’objectif est de fournir les paramètres du sol permettant d’adapter l’ouvrage au terrain, sont souvent basés sur la réalisation d’essais in situ. Toutefois, la plupart des essais géotechniques in situ ne permettent pas d’identifier directement les paramètres constitutifs des couches de sol. De plus, la plupart de ces méthodes ne permettent pas d’avoir une caractérisation des sols de surface avec grande résolution et à faible coût.L’essai de chargement dynamique en pointe (DCLT) réalisé au pénétromètre léger instrumenté PANDA 3® permet d’obtenir des signaux de force, de vitesse et de déplacement au niveau de la pointe au cours de la pénétration. L’essai DCLT permet ainsi d’obtenir une courbe de chargement dynamique du sol lors de la pénétration : la courbe DCLT. Le caractère dynamique et transitoire de cette technique, rend possible l’application des méthodes d’analyse intégrant différentes approches (e.g. essais de choc, modèles analytiques d’interaction sol-pointe). L’essai DCLT étant assimilable à un essai de choc, l’exploitation des signaux de force et de vitesse lors des premiers instants suivant l’impact permet ainsi d'étudier le comportement à faibles déformations et d’en déduire une mesure de vitesse d’ondes du sol. Par ailleurs, du fait de la sollicitation, de la géométrie et des conditions aux limites, l’essai est similaire également à l’essai de chargement dynamique de pieu, où la réponse du sol en pointe est exprimée à l’aide d’un modèle d’interaction. Actuellement, un modèle d’interaction de type masse-ressort-amortisseur est le plus souvent appliqué pour exploiter ce type d’essai. Toutefois, celui-ci ne permet pas de traduire correctement le phénomène, ni d’accéder à des paramètres d’usage courant en géotechnique (e.g. paramètres effort-déformation). C’est pourquoi, il s’avère nécessaire appliquer une méthodologie d’interprétation basée sur un modèle d’interaction plus réaliste et alimenté par les paramètres caractérisant le comportement du sol déterminé lors de l’essai. Cela constitue le principal objectif de ce travail de thèse.Pour ce faire, une étude expérimentale en laboratoire a été effectuée sur des sables propres de référence. Ceci afin d’évaluer les différentes méthodes d’interprétation existantes et de tester l’application d’un modèle d’interaction propre à l’essai. Cette étude expérimentale, basée sur la réalisation d’essais de chargement dynamique et statique en chambre d’étalonnage, a permis de démontrer que les courbes DCLT sont qualitativement comparables aux courbes d’essais statiques. Pour compléter l’étude expérimentale, un modèle numérique en différences finies a été conçu afin de simuler l’essai DCLT. Ce modèle a permis de confirmer les constatations expérimentales et d’investiguer l’influence de différents paramètres. L’analyse des courbes DCLT numériques a permis de vérifier les méthodes d’obtention des paramètres de résistance et de déformation intégrant la méthodologie proposée.Finalement, l’application de la méthodologie d’interprétation des résultats d’essais DCLT est illustrée in situ sur un site sableux. Les résultats DCLT obtenus sont comparés à ceux issus des différentes méthodes d’investigation.