BRGMBRGM

BRGMAgence régionaledes Antilles

DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENTSubdivision R/EGOA

RN.2 - VOIE SUPPLEMENTAIRE POUR VEHICULESLENTS DE FOND BOUCHER A CHEVAL BLANC

Etude géotechnique routière

RAPPORT R 33408 4S ANT 91

Par D. CHASSAGNEUX et H. SELLIERCollaboration I. PIEDRA MORALES

J

SEPTEMBRE 1991

BRGMAgence régionaledes Antilles

DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENTSubdivision R/EGOA

RN.2 - VOIE SUPPLEMENTAIRE POUR VEHICULESLENTS DE FOND BOUCHER A CHEVAL BLANC

Etude géotechnique routière

RAPPORT R 33408 4S ANT 91

Par D. CHASSAGNEUX et H. SELLIERCollaboration I. PIEDRA MORALES

J

SEPTEMBRE 1991

RN.2 - VOIE SUPPLEMENTAIRE POUR VEHICULES LENTSDE FOND BOUCHER A CHEVAL BLANC

Etude géotechnique routière

R 33408 4S ANT 91 SEPTEMBRE 1991

RESUME

La Subdivision R/EGOA a demandé au BRGM de réaliserl'étude géotechnique routière concernant la réalisation d'uneVoie Supplémentaire pour Véhicules Lents (V.S.V.L.) entre FondBoucher et Cheval Blanc sur la RN.2, ainsi que l'examen del'extension de l'ouvrage hydraulique.

De cette étude, il ressort que rien ne s'opposetechniquement au tracé tel qu'il est projeté ; cependantl'hétérogénéité importante des terrains sur l'ensemble du site(il s'agit principalement de lahars) nécessite des précautionsde mise en oeuvre (écrêtage kies matériaux, couche de forme,etc. . . ) .

Pour la même raison, il sera nécessaire d'examiner lesfouilles de l'ouvrage hydraulique pour vérifier la validité deshypothèses de dimensionnement.

Enfin, le tracé ne présente pas a priori de problèmesparticuliers de type soutènement, il conviendra cependantd'assurer une bonne collecte des eaux sur son ensemble.

Par D. CHASSAGNEUX et H. SELLIER

RN.2 - VOIE SUPPLEMENTAIRE POUR VEHICULES LENTSDE FOND BOUCHER A CHEVAL BLANC

Etude géotechnique routière

R 33408 4S ANT 91 SEPTEMBRE 1991

RESUME

La Subdivision R/EGOA a demandé au BRGM de réaliserl'étude géotechnique routière concernant la réalisation d'uneVoie Supplémentaire pour Véhicules Lents (V.S.V.L.) entre FondBoucher et Cheval Blanc sur la RN.2, ainsi que l'examen del'extension de l'ouvrage hydraulique.

De cette étude, il ressort que rien ne s'opposetechniquement au tracé tel qu'il est projeté ; cependantl'hétérogénéité importante des terrains sur l'ensemble du site(il s'agit principalement de lahars) nécessite des précautionsde mise en oeuvre (écrêtage kies matériaux, couche de forme,etc. . . ) .

Pour la même raison, il sera nécessaire d'examiner lesfouilles de l'ouvrage hydraulique pour vérifier la validité deshypothèses de dimensionnement.

Enfin, le tracé ne présente pas a priori de problèmesparticuliers de type soutènement, il conviendra cependantd'assurer une bonne collecte des eaux sur son ensemble.

Par D. CHASSAGNEUX et H. SELLIER

TABLE DES MATIERES

1. INTRODUCTION

2. CONTEXTE GEOLOGIOUE ET TOPOGRAPHIOUE

3. CAMPAGNE DE RECONNAISSANCE

4. RESULTATS

4.1 - Zones en profil rasant

4.1.1 - Description des zones et des fouilles4.1.2 - Description des essais4.1.3 - Résultats des essais4.1.4 - Conclusions

4.2 - Zones en déblai

4.2.1 - Description des zones et des fouilles4.2.2 - Conditions de réutilisation4.2.3 - Conclusions.

4.3 - Zones en remblais

5. OUVRAGE HYDRAULIQUE

5.1 - Résultats

5.2 - Etude de portance

5.2.1 - Détermination de la valeur ultime "qu"5.2.2 - Conclusions

6 . POINTS PARTICULIERS

7. CONCLUSION GENERALE

TABLE DES MATIERES

1. INTRODUCTION

2. CONTEXTE GEOLOGIOUE ET TOPOGRAPHIOUE

3. CAMPAGNE DE RECONNAISSANCE

4. RESULTATS

4.1 - Zones en profil rasant

4.1.1 - Description des zones et des fouilles4.1.2 - Description des essais4.1.3 - Résultats des essais4.1.4 - Conclusions

4.2 - Zones en déblai

4.2.1 - Description des zones et des fouilles4.2.2 - Conditions de réutilisation4.2.3 - Conclusions.

4.3 - Zones en remblais

5. OUVRAGE HYDRAULIQUE

5.1 - Résultats

5.2 - Etude de portance

5.2.1 - Détermination de la valeur ultime "qu"5.2.2 - Conclusions

6 . POINTS PARTICULIERS

7. CONCLUSION GENERALE

FIGURES DANS LE TEXTE

Figure 1 - Plan de situationéchelle 1/25.000

Figure 2 - Schématisation du tracé - Faciès géologiques

ANNEXES JOINTES AD RAPPORT

Annexe 1 - Zones en profil rasant -résultats des essais 4S.ANT 6876

Annexe 2 - Zone de l'ouvrage - résultat del'essai de cisaillement 4S.ANT. 6877

Annexe 3 - Modalités des essais Proctor 4S.ANT. 6878et CBR.

FIGURES DANS LE TEXTE

Figure 1 - Plan de situationéchelle 1/25.000

Figure 2 - Schématisation du tracé - Faciès géologiques

ANNEXES JOINTES AD RAPPORT

Annexe 1 - Zones en profil rasant -résultats des essais 4S.ANT 6876

Annexe 2 - Zone de l'ouvrage - résultat del'essai de cisaillement 4S.ANT. 6877

Annexe 3 - Modalités des essais Proctor 4S.ANT. 6878et CBR.

1. INTRODUCTION

Dans le cadre de la modernisation de la RN.2, après "LesHauts de Maniba" et "Cheval Blanc" - la centrale deBellefontaine", il est prévu de réaliser entre "Fond Boucher"et "Cheval Blanc" une 3ème V.S.V.L. (Voie Supplémentaire PourVéhicules Lents).

La Subdivision R/EGOA a demandé au BRGM l'étudegéotechnique préalable de cette portion, y compris au niveau del'ouvrage à agrandir.

Elle a pour but de préciser :

- la réutilisation des matériaux dans les zones en déblais ;

- la nature des sols et leur classification en sol support dansles zones en profil rasant afin de prévoir les structures dechaussée ;

- les "points durs", c'est-à-dire nécessitant un éventuelsoutènement (remblais, zones soumises à l'érosion ....) ;

- la nature des sols de fondation au droit de l'ouvrage hydrau¬lique à élargir.

Le tracé a été a priori fixé en commun avec la D.D.E. (M.PICCI - R/EGOA) . La présente étude a été développée en fonctionde ce tracé.

1. INTRODUCTION

Dans le cadre de la modernisation de la RN.2, après "LesHauts de Maniba" et "Cheval Blanc" - la centrale deBellefontaine", il est prévu de réaliser entre "Fond Boucher"et "Cheval Blanc" une 3ème V.S.V.L. (Voie Supplémentaire PourVéhicules Lents).

La Subdivision R/EGOA a demandé au BRGM l'étudegéotechnique préalable de cette portion, y compris au niveau del'ouvrage à agrandir.

Elle a pour but de préciser :

- la réutilisation des matériaux dans les zones en déblais ;

- la nature des sols et leur classification en sol support dansles zones en profil rasant afin de prévoir les structures dechaussée ;

- les "points durs", c'est-à-dire nécessitant un éventuelsoutènement (remblais, zones soumises à l'érosion ....) ;

- la nature des sols de fondation au droit de l'ouvrage hydrau¬lique à élargir.

Le tracé a été a priori fixé en commun avec la D.D.E. (M.PICCI - R/EGOA) . La présente étude a été développée en fonctionde ce tracé.

2. CONTEXTE GEOLOGIOUE ET TOPOGRAPHIQUE

Entre Case Pilote et Bellefontaine (cf. figure 1) onrencontre principalement deux types de formations :

- des lahars :

Ce sont des brèches continentales composées de blocs plusou moins arrondis, arrachés sur une pente par une coulée decendres. La proportion et la taille des blocs sont trèsvariables (taille centimétrique à plurimétrique) . Ils sontemballés dans une matrice qui évolue des cendres aux argiles ;

des coulées de ponces à éléments millimétriques àcentimétriques au sein d'une matrice cendro-ponceuse.

La carte géologique mentionne également des formationsd'andésite. Celles-ci ne sont toutefois pas visibles dans lesaffleurements qui bordent le tracé. Les lahars sont dominantssur le secteur. Pour des renseignements plus précis, on pourrase reporter au rapport BRGM R 31387 ANT 4S 90 qui fait lasynthèse du secteur.

¡

D'un point de vue topographique, la future voie necomporte qu'une (à deux, compte-tenu du début de tracé un peuincertain côté Case Pilote) zone(s) en déblais dans les lahars.Tout le reste du linéaire, se fait en profil rasant sur desmatériaux a priori inconnus (terrain naturel ou remblais ?).

Le schéma figure 2 résume le tracé de la route actuelle,celui de la voie future, les zones en déblais ou profilsrasants associés, les faciès rencontrés et les points deprélèvement de matériaux pour les reconnaissances géotechniquesprésentées dans le paragraphe suivant.

On note que le tracé futur ne reste pas constamment dumême côté de la route actuelle mais utilise au mieux la placedisponible en limitant les déblais.

2. CONTEXTE GEOLOGIOUE ET TOPOGRAPHIQUE

Entre Case Pilote et Bellefontaine (cf. figure 1) onrencontre principalement deux types de formations :

- des lahars :

Ce sont des brèches continentales composées de blocs plusou moins arrondis, arrachés sur une pente par une coulée decendres. La proportion et la taille des blocs sont trèsvariables (taille centimétrique à plurimétrique) . Ils sontemballés dans une matrice qui évolue des cendres aux argiles ;

des coulées de ponces à éléments millimétriques àcentimétriques au sein d'une matrice cendro-ponceuse.

La carte géologique mentionne également des formationsd'andésite. Celles-ci ne sont toutefois pas visibles dans lesaffleurements qui bordent le tracé. Les lahars sont dominantssur le secteur. Pour des renseignements plus précis, on pourrase reporter au rapport BRGM R 31387 ANT 4S 90 qui fait lasynthèse du secteur.

¡

D'un point de vue topographique, la future voie necomporte qu'une (à deux, compte-tenu du début de tracé un peuincertain côté Case Pilote) zone(s) en déblais dans les lahars.Tout le reste du linéaire, se fait en profil rasant sur desmatériaux a priori inconnus (terrain naturel ou remblais ?).

Le schéma figure 2 résume le tracé de la route actuelle,celui de la voie future, les zones en déblais ou profilsrasants associés, les faciès rencontrés et les points deprélèvement de matériaux pour les reconnaissances géotechniquesprésentées dans le paragraphe suivant.

On note que le tracé futur ne reste pas constamment dumême côté de la route actuelle mais utilise au mieux la placedisponible en limitant les déblais.

Figure 1 - Plan de situationExtrait de carte IGNEchelle 1/25.000

R 33408-ANT.4S.91

3 . CAMPAGNE DE RECONNAISSANCE

Elle est basée sur des essais d'identification et degéotechnique routière à partir d'échantillons prélevés dans desfouilles réalisées à la pelle mécanique.

Le but des essais est

- pour les zones en déblais, de préciser leur classificationRTR, leur réutilisation ;

- pour les zones en profil rasant, de les visualiser, de lesclassifier au sens de la RTR, de déterminer leurs classes desol support ;

¡

- pour celle concernée par l'élargissement de l'ouvrage, de lesvisualiser et les caractériser mécaniquement ;

- de détecter d'éventuels points sensibles (érosion...).

Des échantillons ont été prélevés dans six fouilles (dontune au droit de l'ouvrage hydraulique) donnant lieu à desessais d'identification, granulométrie, étude routière (CBR etproctor) et de cisaillement (portance de l'ouvrage);

3 . CAMPAGNE DE RECONNAISSANCE

Elle est basée sur des essais d'identification et degéotechnique routière à partir d'échantillons prélevés dans desfouilles réalisées à la pelle mécanique.

Le but des essais est

- pour les zones en déblais, de préciser leur classificationRTR, leur réutilisation ;

- pour les zones en profil rasant, de les visualiser, de lesclassifier au sens de la RTR, de déterminer leurs classes desol support ;

¡

- pour celle concernée par l'élargissement de l'ouvrage, de lesvisualiser et les caractériser mécaniquement ;

- de détecter d'éventuels points sensibles (érosion...).

Des échantillons ont été prélevés dans six fouilles (dontune au droit de l'ouvrage hydraulique) donnant lieu à desessais d'identification, granulométrie, étude routière (CBR etproctor) et de cisaillement (portance de l'ouvrage);

4. RESULTATS

Cette partie présente l'étude dgs zones en profilsrasants et en déblais. Le cas de l'ouvrage hydraulique esttraité au chapitre 5.

4.1 - ZONES EN PROFIL RASANT

4.1.1 - Description des zones et des fouilles

Deux zones sont concernées : (cf. figure 2)

- Zone A :

Au Nord-Ouest de l'ouvrage hydraulique, côté droit de lachaussée actuelle en allant vers St Pierre. Il s'agit d'unezone récemment aménagée dont l'origine des matériaux restehypothétique (matériaux en place ou remblaiement ?).

Deux fouilles ont été réalisées (N* 1 et 2). Unéchantillon a été prélevé da^is chacune d'elles.

- Zone B :

Au Sud de l'ouvrage, c'est toute la partie gauche de laroute en allant vers St Pierre. Il s'agit d'un terrain naturellégèrement boisé d'une largeur variant de 5 à 15 m avant untalus descendant vers la ravine.

Trois fouilles ont été réalisées (n' 3, 4 et 5). Unéchantillon a été prélevé dans chaque fouille.

L'ensemble des fouilles et prélèvements a été réalisé partemps sec.

Description sommaire des fouilles

Fouille 1 : couche végétale sur environ 1 m puis sol sabio(zone A) ponceux avec de gros blocs de 80 cm maximum en

proportion assez importante (50 à 60 %).Parois de la fouille verticales.

4. RESULTATS

Cette partie présente l'étude dgs zones en profilsrasants et en déblais. Le cas de l'ouvrage hydraulique esttraité au chapitre 5.

4.1 - ZONES EN PROFIL RASANT

4.1.1 - Description des zones et des fouilles

Deux zones sont concernées : (cf. figure 2)

- Zone A :

Au Nord-Ouest de l'ouvrage hydraulique, côté droit de lachaussée actuelle en allant vers St Pierre. Il s'agit d'unezone récemment aménagée dont l'origine des matériaux restehypothétique (matériaux en place ou remblaiement ?).

Deux fouilles ont été réalisées (N* 1 et 2). Unéchantillon a été prélevé da^is chacune d'elles.

- Zone B :

Au Sud de l'ouvrage, c'est toute la partie gauche de laroute en allant vers St Pierre. Il s'agit d'un terrain naturellégèrement boisé d'une largeur variant de 5 à 15 m avant untalus descendant vers la ravine.

Trois fouilles ont été réalisées (n' 3, 4 et 5). Unéchantillon a été prélevé dans chaque fouille.

L'ensemble des fouilles et prélèvements a été réalisé partemps sec.

Description sommaire des fouilles

Fouille 1 : couche végétale sur environ 1 m puis sol sabio(zone A) ponceux avec de gros blocs de 80 cm maximum en

proportion assez importante (50 à 60 %).Parois de la fouille verticales.

Figure 2 - Schématisation du tracé - Faciès géologiques

ZONE D

LEGENDE

Lahars àblocs pluri¬décimétriques

WfS[ Zones en déblai

Zones en profil rasant

lotissement

^|) Fouilles à la pelle pour prélèvement d'échantillons^.

^

Figure 2 - Schématisation du tracé - Faciès géologiques

ZONE D

LEGENDE

Lahars àblocs pluri¬décimétriques

WfS[ Zones en déblai

Zones en profil rasant

lotissement

^|) Fouilles à la pelle pour prélèvement d'échantillons^.

^

Fouille(zone A)

couche végétale sur environ 1 m puis sol sabioponceux avec 50 à 60 % de blocs de 1 ra maximumOn observe quelques cavités de petite dimen¬sion (pluricentimétriques) entre ces blocs.La tenue des parois est moyenne.

Fouille 3 : terre végétale sur 60 cm puis matrice sable pon(zone B) ceuse avec de gros blocs- et parfois des zones

sablo-argileuses plastiques moyennement compac¬tes .Parois de la fouille verticales.La fouille est arrêtée à Im 50 de profondeur,sur un sol inattaquable à la pelle hydraulique(pelle de 18 t sur pneus). Il s'agit probable¬ment d'une couche très raide de ponce.

Fouille 4 : terre végétale sur 60 cm puis sable ponceux(zone B) difficile à extraire à la pelle hydraulique.

Quelques passées argileuses légèrement plasti¬ques. Gros blocs.Parois de la fouille verticales. La fouille estarrêtée à 1,50 m pour les mêmes raisons que lafouille 3.

Fouille 5 : terre végétale sur 60 cm puis sable ponceux(zone B) très compact avec de gros blocs. Quelques zones

argileuses légèrement plastiques.Parois de la. fouille verticales. Fouille arrêtée à 1,50 ra pour lesfouille n* 3.

mêmes raisons que la

Récapitulatif des prélèvements d'échantillons

Fouille n" et Zone

Profondeur de la fouille(m)

Profondeur de l'échan¬tillon prélevé (m)

1 y^

3,5

2,5

2 y"^

3

2

3 y^

1,5

1,5

4 y^

1,5

1,5

5 y

1,5

1,5

4.1.2 - Description des essais

Les échantillons prélevés ont fait l'objet d'essaisd'identification, de détermination des caractéristiquesphysiques (teneur en eau, poids spécifiques, analysegranuloraétrique, . . . ) Proctor et CBR.

Fouille(zone A)

couche végétale sur environ 1 m puis sol sabioponceux avec 50 à 60 % de blocs de 1 ra maximumOn observe quelques cavités de petite dimen¬sion (pluricentimétriques) entre ces blocs.La tenue des parois est moyenne.

Fouille 3 : terre végétale sur 60 cm puis matrice sable pon(zone B) ceuse avec de gros blocs- et parfois des zones

sablo-argileuses plastiques moyennement compac¬tes .Parois de la fouille verticales.La fouille est arrêtée à Im 50 de profondeur,sur un sol inattaquable à la pelle hydraulique(pelle de 18 t sur pneus). Il s'agit probable¬ment d'une couche très raide de ponce.

Fouille 4 : terre végétale sur 60 cm puis sable ponceux(zone B) difficile à extraire à la pelle hydraulique.

Quelques passées argileuses légèrement plasti¬ques. Gros blocs.Parois de la fouille verticales. La fouille estarrêtée à 1,50 m pour les mêmes raisons que lafouille 3.

Fouille 5 : terre végétale sur 60 cm puis sable ponceux(zone B) très compact avec de gros blocs. Quelques zones

argileuses légèrement plastiques.Parois de la. fouille verticales. Fouille arrêtée à 1,50 ra pour lesfouille n* 3.

mêmes raisons que la

Récapitulatif des prélèvements d'échantillons

Fouille n" et Zone

Profondeur de la fouille(m)

Profondeur de l'échan¬tillon prélevé (m)

1 y^

3,5

2,5

2 y"^

3

2

3 y^

1,5

1,5

4 y^

1,5

1,5

5 y

1,5

1,5

4.1.2 - Description des essais

Les échantillons prélevés ont fait l'objet d'essaisd'identification, de détermination des caractéristiquesphysiques (teneur en eau, poids spécifiques, analysegranuloraétrique, . . . ) Proctor et CBR.

Les échantillons ont été prélevés par nos soins. Lesessais ont été réalisés en partie à 1' extérieur de façon àfournir les résultats au plus vite, fonction du plan de chargedes différents laboratoires possibles.

Récapitulatif des essais

Echantillon prélevédans la fouille n'

Identification

Caractéristiques phy¬siques (W%, '^ h, yd, . . . )

Proctor et CBR

1

X

-

X

2

X

X

3

X

X

X

4

X

X

X

5

X

X

Modalité des essais Proctor et CBR

Les essais ont été effectués suivant les raodesopératoires exposés en annexe 3. Chaque échantillon testé a étésoumis à trois essais Proctor modifiés puis deux essais CBR :le premier pour une teneur en eau voisine de l'OPM, le secondaprès imbibition de l'échantillon pendant quatre jours.

4.1.3 - Résultat des essais - Choix de la struc¬ture de la chaussée

L'ensemble des résultats (caractéristiques physiques,courbes Proctor Modifié et CBR) se trouve en annexe 1.

Classification géotechnigue du sol

D'après ces essais et d'après la RTR, il ressort que tousles échantillons aont classables en catégorie Cl., et comptetenu des conditions atmosphériques de prélèvement en Cls, c'està dire : sol comportant plus de 10 à 20 % de fines (< 80 ym)(les résultats en général, sont plutôt de 30 à 40 %), ainsi quedes gros éléments, > 50 mm, (pouvant atteindre 1 m à plus enréalité).

Les échantillons ont été prélevés par nos soins. Lesessais ont été réalisés en partie à 1' extérieur de façon àfournir les résultats au plus vite, fonction du plan de chargedes différents laboratoires possibles.

Récapitulatif des essais

Echantillon prélevédans la fouille n'

Identification

Caractéristiques phy¬siques (W%, '^ h, yd, . . . )

Proctor et CBR

1

X

-

X

2

X

X

3

X

X

X

4

X

X

X

5

X

X

Modalité des essais Proctor et CBR

Les essais ont été effectués suivant les raodesopératoires exposés en annexe 3. Chaque échantillon testé a étésoumis à trois essais Proctor modifiés puis deux essais CBR :le premier pour une teneur en eau voisine de l'OPM, le secondaprès imbibition de l'échantillon pendant quatre jours.

4.1.3 - Résultat des essais - Choix de la struc¬ture de la chaussée

L'ensemble des résultats (caractéristiques physiques,courbes Proctor Modifié et CBR) se trouve en annexe 1.

Classification géotechnigue du sol

D'après ces essais et d'après la RTR, il ressort que tousles échantillons aont classables en catégorie Cl., et comptetenu des conditions atmosphériques de prélèvement en Cls, c'està dire : sol comportant plus de 10 à 20 % de fines (< 80 ym)(les résultats en général, sont plutôt de 30 à 40 %), ainsi quedes gros éléments, > 50 mm, (pouvant atteindre 1 m à plus enréalité).

La teneur en eau naturelle constatéesensiblement inférieure à l'optimum proctor.

a toujours été

Le comportement de tels r:iatériaux se rapproche de celui de leurmatrice, dont le comportement dépend lui-même de sa plasticité.

Or les teneurs en fines étant importantes, ces matériaux sonttrès sensibles à l'eau. En cas de pluie ou d'humidité, lescaractéristiques chutent de manière très importante, ce quetraduisent bien les CBR réalisés avant imbibition (élevés) etaprès imbibition (très faibles sauf pour J.'un des essais).

Les valeurs CBR sont résumées dans le tableau qui suit

Echantillon,^ '

^ ' Zone

CBR avant imbibition

CBR après imbibition

1 ^^

40

3,5

3 ^^^^^ B

30

' 1

4 ^y^^y^ B

50

19

Ces valeurs ont été obtenues pour des teneurs en eauinitiales proches de l'optira\ira Proctor.

Classement du sol en vue du dimensionnement de la chaussée

La teneur en eau du sol en place est nettement inférieureà l'optimum Proctor.

Les CBR immédiats sont élevés. Les CBR après imbibitionsont très faibles. On voit donc que la période de réalisationet les conditions atmosphériques en cours de chantier serontprépondérantes. Le matériau est très sensible à l'eau.

Les recommandations du LCPC/SETRA envisagent soit SI soitS2 pour la classe de sol. En théorie, et si les conditionsrequises étaient bien présentes, cette seconde classe pourraitêtre retenue. Cependant, ces mêmes recommandations conseillentla prudence, prudence ici justifiée par le matériau reconnu(fines en proportions très importantes) et par les conditionsatmosphériques propres à la Martinique. Enfin le réglage desmatériaux de type Cl est très difficile et il est fortementrecommandé d'utiliser une couche de forme.

Le sol est donc classé en SI

La teneur en eau naturelle constatéesensiblement inférieure à l'optimum proctor.

a toujours été

Le comportement de tels r:iatériaux se rapproche de celui de leurmatrice, dont le comportement dépend lui-même de sa plasticité.

Or les teneurs en fines étant importantes, ces matériaux sonttrès sensibles à l'eau. En cas de pluie ou d'humidité, lescaractéristiques chutent de manière très importante, ce quetraduisent bien les CBR réalisés avant imbibition (élevés) etaprès imbibition (très faibles sauf pour J.'un des essais).

Les valeurs CBR sont résumées dans le tableau qui suit

Echantillon,^ '

^ ' Zone

CBR avant imbibition

CBR après imbibition

1 ^^

40

3,5

3 ^^^^^ B

30

' 1

4 ^y^^y^ B

50

19

Ces valeurs ont été obtenues pour des teneurs en eauinitiales proches de l'optira\ira Proctor.

Classement du sol en vue du dimensionnement de la chaussée

La teneur en eau du sol en place est nettement inférieureà l'optimum Proctor.

Les CBR immédiats sont élevés. Les CBR après imbibitionsont très faibles. On voit donc que la période de réalisationet les conditions atmosphériques en cours de chantier serontprépondérantes. Le matériau est très sensible à l'eau.

Les recommandations du LCPC/SETRA envisagent soit SI soitS2 pour la classe de sol. En théorie, et si les conditionsrequises étaient bien présentes, cette seconde classe pourraitêtre retenue. Cependant, ces mêmes recommandations conseillentla prudence, prudence ici justifiée par le matériau reconnu(fines en proportions très importantes) et par les conditionsatmosphériques propres à la Martinique. Enfin le réglage desmatériaux de type Cl est très difficile et il est fortementrecommandé d'utiliser une couche de forme.

Le sol est donc classé en SI

Classe de plate-forme PFj

Ce type de sol nécessite une couche de forme d'autantplus qu'il comporte des blocs. Elle permet ainsi un réglage del'interface terrassements/chaussée. Dans le cas d'une couche «l.

forme non traitée, elle peut être de faible épaisseur (20 à 30cm au sens de la RTR). La plate-forme est alors de classe PF.l.

Classe de trafic

Communiquée par la DDE, la classe de trafic est Tl (300 à750 poids lourds par jour sur la voie la plus chargée).

4.1.4 - Conclusions

Pour les zones en profil rasant, on arrive aprèsdécapage de la terre végétale à un sol hétérogène comportantdes blocs au sein d'une matrice constituée de fines enquantités importantes. Pour une teneur en eau voisine del'optimum Proctor, sa traf icabilité (ou portance) pour la phasetravaux est bonne à très bonne. Elle chute par contre lorsquela teneur en eau augmente. Il faut, donc s'attendre à uneportance médiocre à mauvaise lors de pluies.

Le sol est classé en Si et la classe de plate-forme estPF.l. ¡

Une couche de forme est nécessaire pour niveler ethomogénéiser sa surface.

Le sol lui même n'est pas utilisable en couche deforme. Celle-ci devra donc être constituéed'apport sur une épaisseur de 20 à 30 cm.

d'un matériau

Pour le choix de type de chaussée, on se référera au"Guide d'établissement des coupes transversales de chausséesneuves" du SETRA (actualisé en avril 1988). A titre indicatif,pour une couche de base et une couche de fondation en grave-ciment (chaussée de type 1), cela représente les épaisseurssuivantes :

- couche de roulement

- couche de base

- couche de fondation

8 cm béton bitumineux

25 cm grave - ciment

25 cm grave - ciment

chaussée de type 1 pour la combinaison PF.l/T.l

8

Classe de plate-forme PFj

Ce type de sol nécessite une couche de forme d'autantplus qu'il comporte des blocs. Elle permet ainsi un réglage del'interface terrassements/chaussée. Dans le cas d'une couche «l.

forme non traitée, elle peut être de faible épaisseur (20 à 30cm au sens de la RTR). La plate-forme est alors de classe PF.l.

Classe de trafic

Communiquée par la DDE, la classe de trafic est Tl (300 à750 poids lourds par jour sur la voie la plus chargée).

4.1.4 - Conclusions

Pour les zones en profil rasant, on arrive aprèsdécapage de la terre végétale à un sol hétérogène comportantdes blocs au sein d'une matrice constituée de fines enquantités importantes. Pour une teneur en eau voisine del'optimum Proctor, sa traf icabilité (ou portance) pour la phasetravaux est bonne à très bonne. Elle chute par contre lorsquela teneur en eau augmente. Il faut, donc s'attendre à uneportance médiocre à mauvaise lors de pluies.

Le sol est classé en Si et la classe de plate-forme estPF.l. ¡

Une couche de forme est nécessaire pour niveler ethomogénéiser sa surface.

Le sol lui même n'est pas utilisable en couche deforme. Celle-ci devra donc être constituéed'apport sur une épaisseur de 20 à 30 cm.

d'un matériau

Pour le choix de type de chaussée, on se référera au"Guide d'établissement des coupes transversales de chausséesneuves" du SETRA (actualisé en avril 1988). A titre indicatif,pour une couche de base et une couche de fondation en grave-ciment (chaussée de type 1), cela représente les épaisseurssuivantes :

- couche de roulement

- couche de base

- couche de fondation

8 cm béton bitumineux

25 cm grave - ciment

25 cm grave - ciment

chaussée de type 1 pour la combinaison PF.l/T.l

8

4.2 - ZONES EN DEBLAI

4.2.1 - Description des zones et des fouilles

Deux zones sont concernées (cf. figure 2) :

- Zone C : dernier tronçon en allant vers St Pierre, au Norddu projet. Il s'agit d'une zone de lahars de très bonne tenue(talus subverticaux de 4 à 7 ra) avec très peu de traces deblocs déchaussés. Ces blocs sont très nombreux et atteignentparfois plus d'un mètre de longueur. Ils sont noyés dans unematrice sablo-ponceuse très raide.

- Zone D : premier tronçon en venant de Fort de France, surla droite. La description est la même que pour la zone Ccependant le talus est de hauteur plus variable (2 à 10 m),légèreraent plus incliné et l'on observe quelques empreintes deblocs déchaussés.

Deux fouilles ont été réalisées (n* 7 et 8 ) mais aucunéchantillon n'a pu être prélevé. En effet, après une couche deterre végétale de faible épaisseur (environ 20 à 40 cm au droitdes fouilles) le sol rencontré était inattaquable à la pellehydraulique (pelle Caterpillar de 18 t sur pneus).

Il a été décidé, en accord avec la DDE, de ne pasprélever d'échantillons dans ces zones pour les raisonssuivantes :

- un essai de sol sur échantillon n'a d'intérêt que sil'échantillon est représentatif dans son aspect, sagranulométrie, etc.. c'est à dire de ce qui seraeffectivement extrait au moment des travaux. Les moyens mis enoeuvre pour le prélèvement doivent donc correspondre aux moyensmis en oeuvre lors de la réalisation effective.

Cela nécessite des moyens très lourds et coûteux (pellehydraulique de 30 t minimum, sur chenilles, équipée endéroctage)

- le tronçon suivant (du Cheval Blanc à la centrale électriquede Bellefontaine) a également fait l'objet d'une VSVL.L'entreprise réalisant les travaux (ENC) a rencontré ce type deterrain. Elle a utilisé une pelle hydraulique lourde équipée endéroctage et a obtenu un matériau qu'elle dit avoir réutiliséen remblai et qui aurait pleinement satisfait aux essais deréception.

4.2 - ZONES EN DEBLAI

4.2.1 - Description des zones et des fouilles

Deux zones sont concernées (cf. figure 2) :

- Zone C : dernier tronçon en allant vers St Pierre, au Norddu projet. Il s'agit d'une zone de lahars de très bonne tenue(talus subverticaux de 4 à 7 ra) avec très peu de traces deblocs déchaussés. Ces blocs sont très nombreux et atteignentparfois plus d'un mètre de longueur. Ils sont noyés dans unematrice sablo-ponceuse très raide.

- Zone D : premier tronçon en venant de Fort de France, surla droite. La description est la même que pour la zone Ccependant le talus est de hauteur plus variable (2 à 10 m),légèreraent plus incliné et l'on observe quelques empreintes deblocs déchaussés.

Deux fouilles ont été réalisées (n* 7 et 8 ) mais aucunéchantillon n'a pu être prélevé. En effet, après une couche deterre végétale de faible épaisseur (environ 20 à 40 cm au droitdes fouilles) le sol rencontré était inattaquable à la pellehydraulique (pelle Caterpillar de 18 t sur pneus).

Il a été décidé, en accord avec la DDE, de ne pasprélever d'échantillons dans ces zones pour les raisonssuivantes :

- un essai de sol sur échantillon n'a d'intérêt que sil'échantillon est représentatif dans son aspect, sagranulométrie, etc.. c'est à dire de ce qui seraeffectivement extrait au moment des travaux. Les moyens mis enoeuvre pour le prélèvement doivent donc correspondre aux moyensmis en oeuvre lors de la réalisation effective.

Cela nécessite des moyens très lourds et coûteux (pellehydraulique de 30 t minimum, sur chenilles, équipée endéroctage)

- le tronçon suivant (du Cheval Blanc à la centrale électriquede Bellefontaine) a également fait l'objet d'une VSVL.L'entreprise réalisant les travaux (ENC) a rencontré ce type deterrain. Elle a utilisé une pelle hydraulique lourde équipée endéroctage et a obtenu un matériau qu'elle dit avoir réutiliséen remblai et qui aurait pleinement satisfait aux essais deréception.

4.2.2 - Condition de réutilisation

En supposant que les matériaux sont également du type Clau sens de la RTR, plus précisément du Cls, (et pour desconditions de réalisation identiques à celles des prélèvements- temps sec) - les conditions de mise en oeuvre sont lessuivantes : (cf. RTR, fascicule 2, page 28).

CiS

:-, Ü -7.

Même observation que pourles sols C,m.Dc plus, U teneur en eaufaible oblige à un compac¬tage intense, qui est le p'ussouvent difficile. Pour desteneurs en eau très faibleset des sols assez pla«ti^ues,le compactage peut devenirpratiquement impossible; lamise en remblai n'est alorspas réalisable avec des ga¬ranties de qualité suffi¬santes.

+ -f

4OU

Pluie forte.

Pluiemodérée

ou ni pluie nievaporation,température

basse outempérature

moyenneavec

hygrométrieélevée.

Evaporationimportante.

Situation ne permettant pas la mise en remblaiavec des garanties dc qualité suffisantes.

T Elimination des éléments supérieurs à 500 mm.

R Pas d'indication particulière car l'épaisseur descouches doit tenir compte du diamètre des plusgros éléments (et, comme pour tous les maté¬riaux, être compatible avec les possibilités descompacteurs).

C Compactage intense.

H La dlKiculté de compacter ce tyin: de sol intro¬duit un risque (d'autant plus grand que lafraction fine du sol est plastique) conduisant àn'indiquer ces conditions dc mise en remblaique pour des remblais dc hauteur faible oumoyenne.

Situation ne permettant pas la mise en remblaiavec des garanties dc qualité suffisantes.

NON

0 0 3 0 12

NON

La teneur en eau naturelle, a priori faible par rapport àl'optimum protor nécessitera, un compactage intense.

On peut conseiller un écrêtage à 250 mra pour favoriserleur raise en place.

Les conditionsprépondérant.

atmosphériques joueront un rôle

Des zones ponceuses pourraient également être traverséesbien que n'ayant pas été reconnues lors des investigationsvisuelles ou à la pelle mécanique.

4.2.3 - Conclusions

Le terrassement des zones en déblai nécessite des moyenslourds. Le matériau extrait est réutilisable en remblai aprèsécrêtage des plus gros éléments et suivi des prescriptionsénoncées ci-avant.

10

4.2.2 - Condition de réutilisation

En supposant que les matériaux sont également du type Clau sens de la RTR, plus précisément du Cls, (et pour desconditions de réalisation identiques à celles des prélèvements- temps sec) - les conditions de mise en oeuvre sont lessuivantes : (cf. RTR, fascicule 2, page 28).

CiS

:-, Ü -7.

Même observation que pourles sols C,m.Dc plus, U teneur en eaufaible oblige à un compac¬tage intense, qui est le p'ussouvent difficile. Pour desteneurs en eau très faibleset des sols assez pla«ti^ues,le compactage peut devenirpratiquement impossible; lamise en remblai n'est alorspas réalisable avec des ga¬ranties de qualité suffi¬santes.

+ -f

4OU

Pluie forte.

Pluiemodérée

ou ni pluie nievaporation,température

basse outempérature

moyenneavec

hygrométrieélevée.

Evaporationimportante.

Situation ne permettant pas la mise en remblaiavec des garanties dc qualité suffisantes.

T Elimination des éléments supérieurs à 500 mm.

R Pas d'indication particulière car l'épaisseur descouches doit tenir compte du diamètre des plusgros éléments (et, comme pour tous les maté¬riaux, être compatible avec les possibilités descompacteurs).

C Compactage intense.

H La dlKiculté de compacter ce tyin: de sol intro¬duit un risque (d'autant plus grand que lafraction fine du sol est plastique) conduisant àn'indiquer ces conditions dc mise en remblaique pour des remblais dc hauteur faible oumoyenne.

Situation ne permettant pas la mise en remblaiavec des garanties dc qualité suffisantes.

NON

0 0 3 0 12

NON

La teneur en eau naturelle, a priori faible par rapport àl'optimum protor nécessitera, un compactage intense.

On peut conseiller un écrêtage à 250 mra pour favoriserleur raise en place.

Les conditionsprépondérant.

atmosphériques joueront un rôle

Des zones ponceuses pourraient également être traverséesbien que n'ayant pas été reconnues lors des investigationsvisuelles ou à la pelle mécanique.

4.2.3 - Conclusions

Le terrassement des zones en déblai nécessite des moyenslourds. Le matériau extrait est réutilisable en remblai aprèsécrêtage des plus gros éléments et suivi des prescriptionsénoncées ci-avant.

10

En l'absence d'essais préalables, il est recommandé deprocéder à des contrôles pendant la mise en place (contrôle dela fraction granuloraétrique raise en place, du compactage) etaprès (densitométrie, essais de plaque,...).

La pente des talus en déblai peut être assez forte(comparable aux pentes actuelles). On s'assurera de lastabilité des blocs saillants, particulièrement en zone D. Lespentes subverticales ont l'avantage de limiter au maximum letemps de circulation de l'eau sur les parois et donc l'érosionassociée, principal facteur de déchaussement des- blocs.

Outre la purge des blocs instables, dans et surplombantle talus, il est évident que l'assainissement, la collecte etl'évacuation correcte des eaux prend une importance quconvient de ne surtout pas négliger. Dans certains cascaniveau en crête de talus peut également limiter leruissellement.

'ilun

4.3 - ZONE EN REMBLAIS

Il n'en existe pas directement,connaissance, sur le tracé étudié.

de notable à notre

Cependant si le projet évoluait, après le décapage desparties végatales, la constitution de redans permet un meilleuraccrochage des remblais éventuels. Une pente maximale de 3/2(H/V) sera respectée de façpn à permettre une végétalisation.Si ce n'est pas possible, une protection autre anti erosivesera nécessaire.

11

En l'absence d'essais préalables, il est recommandé deprocéder à des contrôles pendant la mise en place (contrôle dela fraction granuloraétrique raise en place, du compactage) etaprès (densitométrie, essais de plaque,...).

La pente des talus en déblai peut être assez forte(comparable aux pentes actuelles). On s'assurera de lastabilité des blocs saillants, particulièrement en zone D. Lespentes subverticales ont l'avantage de limiter au maximum letemps de circulation de l'eau sur les parois et donc l'érosionassociée, principal facteur de déchaussement des- blocs.

Outre la purge des blocs instables, dans et surplombantle talus, il est évident que l'assainissement, la collecte etl'évacuation correcte des eaux prend une importance quconvient de ne surtout pas négliger. Dans certains cascaniveau en crête de talus peut également limiter leruissellement.

'ilun

4.3 - ZONE EN REMBLAIS

Il n'en existe pas directement,connaissance, sur le tracé étudié.

de notable à notre

Cependant si le projet évoluait, après le décapage desparties végatales, la constitution de redans permet un meilleuraccrochage des remblais éventuels. Une pente maximale de 3/2(H/V) sera respectée de façpn à permettre une végétalisation.Si ce n'est pas possible, une protection autre anti erosivesera nécessaire.

11

5. OUVRAGE HYDRAULIQUE

Une fouille à la pelle araignée a été réalisée dans lelit de la ravine, au droit de l'ouvrage hydraulique côté amont,jusqu'à une profondeur d'environ 2,50 m (fouille n* 6 sur lafigure 2 ) .

Les formations sont des blocs et alluvions graveleux surenviron 0,5 m au droit de la fouille puis des lahars à raatricecendro-ponceuse avec parfois des petites lentilles d'arqileraide très peu étendues.

Deux échantillons (dont un non reraanié) ont été prélevésdans la matrice des lahars à 2 ra et 2,50 m pour essais enlaboratoire (identification et cisaillement consolidé drainé).L'aspect des matériaux et la bonne tenue de la fouillelaissaient prévoir des caractéristiques mécaniques moyennes àbonnes.

5.1 - RESULTATS

Les essais d'identification ont donné les résultatssuivants :

- teneur en eau

- poids spécifique humide

- poids spécifique sec

W = 25 %

Yh = 1,8 t/m3

/d = 1,5 t/m3

La courbe de résistance au cisaillement se trouve enannexe 2. Cette courbe est difficilement interprétable pour lesraisons suivantes :

- les résultats sont dispersés

- le sol est hétérogène (blocs de dimension et quantité varia¬bles au sein de la matrice).

- les essais ont été réalisés sur la matrice des lahars, nonreprésentative de l'ensemble du sol.

12

5. OUVRAGE HYDRAULIQUE

Une fouille à la pelle araignée a été réalisée dans lelit de la ravine, au droit de l'ouvrage hydraulique côté amont,jusqu'à une profondeur d'environ 2,50 m (fouille n* 6 sur lafigure 2 ) .

Les formations sont des blocs et alluvions graveleux surenviron 0,5 m au droit de la fouille puis des lahars à raatricecendro-ponceuse avec parfois des petites lentilles d'arqileraide très peu étendues.

Deux échantillons (dont un non reraanié) ont été prélevésdans la matrice des lahars à 2 ra et 2,50 m pour essais enlaboratoire (identification et cisaillement consolidé drainé).L'aspect des matériaux et la bonne tenue de la fouillelaissaient prévoir des caractéristiques mécaniques moyennes àbonnes.

5.1 - RESULTATS

Les essais d'identification ont donné les résultatssuivants :

- teneur en eau

- poids spécifique humide

- poids spécifique sec

W = 25 %

Yh = 1,8 t/m3

/d = 1,5 t/m3

La courbe de résistance au cisaillement se trouve enannexe 2. Cette courbe est difficilement interprétable pour lesraisons suivantes :

- les résultats sont dispersés

- le sol est hétérogène (blocs de dimension et quantité varia¬bles au sein de la matrice).

- les essais ont été réalisés sur la matrice des lahars, nonreprésentative de l'ensemble du sol.

12

Pour ces raisons, nous avons déterminé descaractéristiques physiques C , ^ ' en procédant par analogie etnous avons retenu les valeurs suivantes (pour essai consolidédrainé) :

- cohésion

- angle de frottement

C = 1,5 t/m2

f = 30*.

5.2 - ETUDE DE PORTANCE (suivant DTU 13-12)

5.2.1 - Détermination de la valeur ultime "qu"

Pour une semelle soumise à une charge verticale centréede largeur B, de longueur L et d'encastrement D, on a :

qu = ( Se . C . Ne) + (1/2 . Sy . 3f^ . B(Sq . y . D . Nq) 'r V '

Coefficients de forme

Se

^ÎT

Sq

"

=

=

1

1

1

+

-

0,2

0,2

JB_

L

BL

AAA/r

1®

AAAy\

1. *.I

' B '

D

Ne, Ny, Nq sont des paramètres sans dimension dépendant de T

Hypothèses de calcul

- l'ouvrage serait fondé sur semelles filantes de longueur L =

15 m. Il faudra l'encastrer de 0,5 ra rainiraura dans les lahars.En supposant que les lahars sont recouverts de 0,5 m de blocset alluvions (c'est le cas au droit de la fouille duprélèvement mais ceci sera à vérifier sur l'ensemble de lafouille au moment de la réalisation de l'ouvrage), cela revientà D = 1 m ;

- largeur : Bl = 0 , 5 m ; B2 = Iraenvisagés dans les calculs qui suivent).

- C 1,5 t/m2 f 30*

(les deux cas sont

/h = 1,8 t/m3.

13

Pour ces raisons, nous avons déterminé descaractéristiques physiques C , ^ ' en procédant par analogie etnous avons retenu les valeurs suivantes (pour essai consolidédrainé) :

- cohésion

- angle de frottement

C = 1,5 t/m2

f = 30*.

5.2 - ETUDE DE PORTANCE (suivant DTU 13-12)

5.2.1 - Détermination de la valeur ultime "qu"

Pour une semelle soumise à une charge verticale centréede largeur B, de longueur L et d'encastrement D, on a :

qu = ( Se . C . Ne) + (1/2 . Sy . 3f^ . B(Sq . y . D . Nq) 'r V '

Coefficients de forme

Se

^ÎT

Sq

"

=

=

1

1

1

+

-

0,2

0,2

JB_

L

BL

AAA/r

1®

AAAy\

1. *.I

' B '

D

Ne, Ny, Nq sont des paramètres sans dimension dépendant de T

Hypothèses de calcul

- l'ouvrage serait fondé sur semelles filantes de longueur L =

15 m. Il faudra l'encastrer de 0,5 ra rainiraura dans les lahars.En supposant que les lahars sont recouverts de 0,5 m de blocset alluvions (c'est le cas au droit de la fouille duprélèvement mais ceci sera à vérifier sur l'ensemble de lafouille au moment de la réalisation de l'ouvrage), cela revientà D = 1 m ;

- largeur : Bl = 0 , 5 m ; B2 = Iraenvisagés dans les calculs qui suivent).

- C 1,5 t/m2 f 30*

(les deux cas sont

/h = 1,8 t/m3.

13

Suivant ces hypothèses, on obtient

- Ne 30 N/ 18,1

- pour B.l = 0,5 m Se = 1,007pour B.2 = 1 m Se = 1,013

SS

Nq

0,9930,987

18,4

Sq = 1Sq = 1

- contrainte ultime "qu" pour D = 1 m

qu (t/m2)

B.l = 0,5 m

86

B.2 = 1 m

95

Contrainte de calcul

La contrainte de calcul "q" est la plus petite des deuxvaleurs qu/2 et de celle qui dispose de tenir compte destassements différentiels dans la structure.

Les tassements envisageables dans ce type de sol sonttrès faibles. On peut donc prendre une contrainte de calcul "q"égale à qu/2 sous réserve que les tassements différentielssoient admissibles. On veillera donc à détecter la présenceéventuelle d'argile dans les fouilles au moment de leurréalisation. Si tel était le cas, soit on purgera par unmatériau de résistance équivalente aux lahars, soit onapprofondira le niveau de fondation pour s'affranchir desargiles, soit on reverra la contrainte de calcul à la baisse.

5.2.2 - Conclusions

La contrainte de calcul "q" à prendre en compte est del'ordre de 40 t/m2 (= 4 bar = 0,4 MPa) pour une largeur desemelle de 0,5 ra et de l'ordre de 47 t/m2 (= 4,7 bar = 0,47MPa) pour une largeur de semelles de 1 m.

Il faudra cependant vérifier la validité des hypothèsesau raoment de la réalisation des fouilles c'est à dire :

- lahars à 0,5 de profondeur sous les blocs et alluvions grave¬leux ;

14

Suivant ces hypothèses, on obtient

- Ne 30 N/ 18,1

- pour B.l = 0,5 m Se = 1,007pour B.2 = 1 m Se = 1,013

SS

Nq

0,9930,987

18,4

Sq = 1Sq = 1

- contrainte ultime "qu" pour D = 1 m

qu (t/m2)

B.l = 0,5 m

86

B.2 = 1 m

95

Contrainte de calcul

La contrainte de calcul "q" est la plus petite des deuxvaleurs qu/2 et de celle qui dispose de tenir compte destassements différentiels dans la structure.

Les tassements envisageables dans ce type de sol sonttrès faibles. On peut donc prendre une contrainte de calcul "q"égale à qu/2 sous réserve que les tassements différentielssoient admissibles. On veillera donc à détecter la présenceéventuelle d'argile dans les fouilles au moment de leurréalisation. Si tel était le cas, soit on purgera par unmatériau de résistance équivalente aux lahars, soit onapprofondira le niveau de fondation pour s'affranchir desargiles, soit on reverra la contrainte de calcul à la baisse.

5.2.2 - Conclusions

La contrainte de calcul "q" à prendre en compte est del'ordre de 40 t/m2 (= 4 bar = 0,4 MPa) pour une largeur desemelle de 0,5 ra et de l'ordre de 47 t/m2 (= 4,7 bar = 0,47MPa) pour une largeur de semelles de 1 m.

Il faudra cependant vérifier la validité des hypothèsesau raoment de la réalisation des fouilles c'est à dire :

- lahars à 0,5 de profondeur sous les blocs et alluvions grave¬leux ;

14

- pas de présence d'argile telle que celles détectées dans lafouille du prélèveraent.

Dans tous les cas un encastreraent de 0,5 m raimiraum dansles lahars sera respecté. »

Il est souhaitable que la réception du fond de fouille sefasse en présence d'un géotechnieien.

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- pas de présence d'argile telle que celles détectées dans lafouille du prélèveraent.

Dans tous les cas un encastreraent de 0,5 m raimiraum dansles lahars sera respecté. »

Il est souhaitable que la réception du fond de fouille sefasse en présence d'un géotechnieien.

15

6. POINTS PARTICULIERS

L'étude de ce projet n'a pas révélé departiculière ; a priori, aucun soutènementnécessaire, la stabilité des talus est bonne.

difficulténe semble

Deux points ont cependant attiré notre attention dans lazone B : on y observe à deux reprises des trajets d'écoulementpréférentiel de l'eau, ayant donné lieu à une érosionimportante. Ces zones devront être traitées, les eauxcollectées et évacuées dans un exutoire.

Il conviendra d'assurer un bon drainage et une bonnecollecte des eaux de ruissellement et météoriques surl'ensemble du tracé, particulièrement pour cette zone B.

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6. POINTS PARTICULIERS

L'étude de ce projet n'a pas révélé departiculière ; a priori, aucun soutènementnécessaire, la stabilité des talus est bonne.

difficulténe semble

Deux points ont cependant attiré notre attention dans lazone B : on y observe à deux reprises des trajets d'écoulementpréférentiel de l'eau, ayant donné lieu à une érosionimportante. Ces zones devront être traitées, les eauxcollectées et évacuées dans un exutoire.

Il conviendra d'assurer un bon drainage et une bonnecollecte des eaux de ruissellement et météoriques surl'ensemble du tracé, particulièrement pour cette zone B.

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7. CONCLUSION GENERALE

Cette étude de géotechnique routière a rais en évidenceles points suivants :

- rien ne s'oppose au tracé projeté ; il minimise les déblaisen utilisant au mieux les portions de terrain naturel en profilrasant. (Il y aura cependant vraisemblement un excès de déblaisà mettre en dépôt) ;

- la nature hétérogène des sols supports de chaussée (Cls ausens de la RTR) dans les zones en profils rasants nécessite lapose d'une couche de forme en matériau d'apport (cf. paragraphe4.1). La classe de plate-forrae retenue est PF.l, la classe desol SI) .

- le terrassement des déblais nécessite des moyens lourds. Lesraatériaux seront réutilisables (par exeraple dans la zone del'ouvrage) en observant les réserves émisent au paragraphe 4.2.

- la bonne tenue des terrains en déblai autorise des talutagessub-verticaux en s 'assurant cependant de la stabilité des blocssaillants et en prêtant une attention particulière àl'évacuation des eaux.

- l'ouvrage hydraulique peut être fondé sur semelles filantessuivant les modalités du paragraphe 5.2.

D'une manière générale, 1 ' hétérogénité importante desterrains sur l'ensemble du projet nécessite des précautions demise en oeuvre (écrêtage des matériaux déblayés, qualité descompactages, qualité de la couche de forme, examen de la naturedes sols sous l'ouvrage, etc..) et donc un suivi d'exécutionrigoureux.

17

7. CONCLUSION GENERALE

Cette étude de géotechnique routière a rais en évidenceles points suivants :

- rien ne s'oppose au tracé projeté ; il minimise les déblaisen utilisant au mieux les portions de terrain naturel en profilrasant. (Il y aura cependant vraisemblement un excès de déblaisà mettre en dépôt) ;

- la nature hétérogène des sols supports de chaussée (Cls ausens de la RTR) dans les zones en profils rasants nécessite lapose d'une couche de forme en matériau d'apport (cf. paragraphe4.1). La classe de plate-forrae retenue est PF.l, la classe desol SI) .

- le terrassement des déblais nécessite des moyens lourds. Lesraatériaux seront réutilisables (par exeraple dans la zone del'ouvrage) en observant les réserves émisent au paragraphe 4.2.

- la bonne tenue des terrains en déblai autorise des talutagessub-verticaux en s 'assurant cependant de la stabilité des blocssaillants et en prêtant une attention particulière àl'évacuation des eaux.

- l'ouvrage hydraulique peut être fondé sur semelles filantessuivant les modalités du paragraphe 5.2.

D'une manière générale, 1 ' hétérogénité importante desterrains sur l'ensemble du projet nécessite des précautions demise en oeuvre (écrêtage des matériaux déblayés, qualité descompactages, qualité de la couche de forme, examen de la naturedes sols sous l'ouvrage, etc..) et donc un suivi d'exécutionrigoureux.

17

A. M i«r E XA. M i«r E X

ANNEXE 1

Zones en profil rasant - Résultat des essais

4S.ANT. 6876 (1 à 5)

ANNEXE 1

Zones en profil rasant - Résultat des essais

4S.ANT. 6876 (1 à 5)

p« I*» «« **>

Servie* gioUgIqu* d«t AnttlU»

Etud* VSVL Fond Boucher à Cheval Blanc

Dat* Septembre 1991

RESULTATS DES ESSAIS EN LABORATOIRE

JtEPERE DU SONDAGE VSVL 1 VSVL 2 VSVL 3 VSVL 4 YSYL &PftOrOHDCUR DE PRELEVEMENT (m) 2,50 2.00 1,50 1.00 1.50

DESCRIPTIONNature

Tout venantponceux

Tout venantponceux

Tout venantponceux

Tout venantponceux'

Tout venantponceux

CeuUur

ContltUnc*

Qualificatif

CARACTERISTIQUES PHYSIQUESTantur an «au natural!* WX 12 13,6 11,8 16.6Paid* «péeiflqu* apparent humtd* 18,8 KN/mS 17,7 KN/m3 20.5 KN/mS 19,1 KN/m3

P*id* apicHIqu* apparent aac Yd 17 KN/mS 15.6 KN/mS 18.3 KN/m3 16.3 KN/1113

Pelda spécifique det grains Ys

itlon Wsk

Granulométrie (X< O.OImm) 74 X / 31 X 40 X / 18.4 X 60 X / 40.6 X 64 X / 34 X

lA § i Umlte de liquidité LL

I Limite de plasticité LP

*¡\ In4lce de plasticité IP

ZCLASSIFICATION LC.P.C./ BXR Z z ~r z zCARACTERISTIQUES MECANIQUES

Réslatanc* au cisaillement (bars) C4UU

Fr*tt*m*nt l'nt*rn*Td*grés) Mira

f;-t.tí

Réslatanc* k la compr*eslen (t>ars) Rc

^Equîvoltnf dt sobU vîsmi 20.2 24.6 TT ^ZUb. 1 1 <*^ 't

Eqiilvoltnt dt subi»' piston 16,7 23,5 21,5 17,5

»-.W'y* 'optimum proctor tnodIfU cf. courbes joint ¡s cf. courbes joint !S cf. courbes jointes

Yd optîtnum proctor modifiéYd*' optimum- proctor normolVITESSE DE CONSOLIOATION (fMt*/s) Cy ill? "í»i.'.

¿-êr/r, -d.

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Servie* gioUgIqu* d«t AnttlU»

Etud* VSVL Fond Boucher à Cheval Blanc

Dat* Septembre 1991

RESULTATS DES ESSAIS EN LABORATOIRE

JtEPERE DU SONDAGE VSVL 1 VSVL 2 VSVL 3 VSVL 4 YSYL &PftOrOHDCUR DE PRELEVEMENT (m) 2,50 2.00 1,50 1.00 1.50

DESCRIPTIONNature

Tout venantponceux

Tout venantponceux

Tout venantponceux

Tout venantponceux'

Tout venantponceux

CeuUur

ContltUnc*

Qualificatif

CARACTERISTIQUES PHYSIQUESTantur an «au natural!* WX 12 13,6 11,8 16.6Paid* «péeiflqu* apparent humtd* 18,8 KN/mS 17,7 KN/m3 20.5 KN/mS 19,1 KN/m3

P*id* apicHIqu* apparent aac Yd 17 KN/mS 15.6 KN/mS 18.3 KN/m3 16.3 KN/1113

Pelda spécifique det grains Ys

itlon Wsk

Granulométrie (X< O.OImm) 74 X / 31 X 40 X / 18.4 X 60 X / 40.6 X 64 X / 34 X

lA § i Umlte de liquidité LL

I Limite de plasticité LP

*¡\ In4lce de plasticité IP

ZCLASSIFICATION LC.P.C./ BXR Z z ~r z zCARACTERISTIQUES MECANIQUES

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o. R. b. M.Servie* géologlqu* des Antilles

Etude VSVL Fond Boucher à Cheval BlancDate Septembre 1991

RESULTATS DES ESSAIS EN LABORATOIRE

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CARACTERISTIQUES MECANIQUESRésistance au cisailùment (bars) Cduu

Frettement (ntern**Tdegrés) fdUV

Résistance k la compression (t>ars) Rc

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Tout venantponceux

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Tout venantponceux

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^14,5 KN/m3

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CARACTERISTIQUES MECANIQUESRésistance au cisailùment (bars) Cduu

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ESSSAI : PROCTOR

MATERIAU

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N* Sondage : dL .

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Teneur en eau neivrelle

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ESSSAI ."^PROCTOR

MATERIAUProvenance rVSVL FonÀ nûuehtr /CfitiÁaJ Biianc

N* Sondage : -^Profondeur : «^«fo «wN* Echantillon : J^N* Dossier : Rapp»^f- R^?»Aog ¿S gAATSI

Nature du malirlau (L.P.C).Ttf*''Viiieir fdttt*\iftTeneur en tau naturelle -Ai¡.A %t

Essai effectué sur les éléments

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MOULE

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ANNEXE 2

Zone de l'ouvrage - Résistance au cisaillement

4S.ANT. 6877

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ANNEXE 3

Modalités des essais Proctor et CBR

4S.ANT. 6878 (1 et 2)

ANNEXE 3

Modalités des essais Proctor et CBR

4S.ANT. 6878 (1 et 2)

L9. Essai Proctor

détermination pour un compactage normalisé d'intensité donnée, dela teneur en eau optimale et de la densité sèche maximale.

Objet

Domaine d'application

Pi iucipe de l'essai :

Essai : Appareillage :

Mode opératoire

Résultats

dantité

Id

géotechnique routière contrôle de la mise en oeuvredes matériaux en remblais.

lorsqu'on compacte de façon identique des echanti]-Ions d'un même sol, à des teneurs en eau diffé¬rentes, on constate que la densité sèche 7j varie etpasse par un maximum pour une teneur en eau dé¬terminée (dite optimale) vvQp.

un moule Proctor ou im moule CBR.

on compacte l'échantillon dans le moule choisi, àl'aide d'une dame et suivant un processus norma¬lisés.Après chacun des S ou 6 compactages, on mesurela teneur en eau et la densité sèche.

on trace point par point la courbe densité sècheteneur en eau ainsi que la courbe de saturation.

courbe de saturation

'OPteneuren eau w

Courbe type proctor

Dhnrtètra maximum des ali¬ments

Type de moule

Poids da la dame

Diamètre du mouton

Hauteur de chute

Nombre da couct>es

Nombre da coups par couche

Poids approximatif d'unecouche

Diamètre du moule

Hauteur du moule

Essei proctor normal

<5

."roctor

2490

<20

08 R

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3

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1700

101^ j 152

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Essai proctor modifié

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Proctor

4535

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CBR

4535

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1050

152

152

Unités

mm

0

mm

mm

Q

mm

mm

Caractéristiques propres des essaii

35 coups par couche

55 coups par couche

moule Proctor Dama moula CBR

Essai Proctor normal

25 coups par couche

55 coups par couche

il 1

moule Proctor Dame moule CBR

EssaiVroctor Modifié

CommentairesL'essai s'effectue sur im matériau ne contenant que des élémentsinférieurs à 20 nun ; dans le cas contraire l'échantillon doit subirun écréuge à 20 mm et une correction.Si la fraction d'éléments supérieurs à 20 mm excède 25 %, l'essaiperd sa signincation.Le type de moule à utiliser dépend de la granulométrie.Le volume de l'échantillonnage est d'environ 15 kg (6 essais) avec lemoule Proctor ou 33 kg (6 essais) avec le moule CBR.

Référence :

Modes opératoires du Laboratoire Central des Ponts et Chaussée, 1970,Dunod, Essai Proctor.

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L9. Essai Proctor

détermination pour un compactage normalisé d'intensité donnée, dela teneur en eau optimale et de la densité sèche maximale.

Objet

Domaine d'application

Pi iucipe de l'essai :

Essai : Appareillage :

Mode opératoire

Résultats

dantité

Id

géotechnique routière contrôle de la mise en oeuvredes matériaux en remblais.

lorsqu'on compacte de façon identique des echanti]-Ions d'un même sol, à des teneurs en eau diffé¬rentes, on constate que la densité sèche 7j varie etpasse par un maximum pour une teneur en eau dé¬terminée (dite optimale) vvQp.

un moule Proctor ou im moule CBR.

on compacte l'échantillon dans le moule choisi, àl'aide d'une dame et suivant un processus norma¬lisés.Après chacun des S ou 6 compactages, on mesurela teneur en eau et la densité sèche.

on trace point par point la courbe densité sècheteneur en eau ainsi que la courbe de saturation.

courbe de saturation

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Courbe type proctor

Dhnrtètra maximum des ali¬ments

Type de moule

Poids da la dame

Diamètre du mouton

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Unités

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Caractéristiques propres des essaii

35 coups par couche

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moule Proctor Dama moula CBR

Essai Proctor normal

25 coups par couche

55 coups par couche

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moule Proctor Dame moule CBR

EssaiVroctor Modifié

CommentairesL'essai s'effectue sur im matériau ne contenant que des élémentsinférieurs à 20 nun ; dans le cas contraire l'échantillon doit subirun écréuge à 20 mm et une correction.Si la fraction d'éléments supérieurs à 20 mm excède 25 %, l'essaiperd sa signincation.Le type de moule à utiliser dépend de la granulométrie.Le volume de l'échantillonnage est d'environ 15 kg (6 essais) avec lemoule Proctor ou 33 kg (6 essais) avec le moule CBR.

Référence :

Modes opératoires du Laboratoire Central des Ponts et Chaussée, 1970,Dunod, Essai Proctor.

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LIO. Essai de portance californien (California bearing ratio-GBR)

Objet : détermination de la portanced'un sol.

Domaine d'application : dimensionnement. des

Principe de l'essai :

Essai : Appareillage

géotechnique routièrechaussées.

comparaison de l'enfoncement d'un poinçon dansle sol testé et dans un matériau type.

un moule CBR, une machine de chargement, unpoinçon, un système de mesure.

Mode opératoire : le matériau e'crété à 20 mm est compacté à la teneuren eau obtenue à l'essai proctor modifié dans immoule CBR. Après immersion du moule pendant4 jours on enfonce le poinçon dans le matériau àvitesse constante (V = 1 ,27 mm/min).

Résuhat : on mesure l'enfoncement en fonction de la chargeet on trace le diagramme CBR; par défmition onnote deux CBR :

CBR, = -^ X 100 etPi

CBRi=-^ X 100.Pî

I)Si CBRf>CBRî leCBRestCBRi.2) Si CBRt < CBRj on recommence l'essai ;si lesrésultats sont similaires le CBR est CBRj .

Notations et définitions

Enfoncement

2,54 mm

5,08 mm

Contrainte corresporxlarRe

dans le sol testé

PiPi

dens le matériau type

p'i s 6.3 MPa

P2=:10;3MPa

CBR

<33à 8

8è30>30

Portance du sol

mauvaise

médiocre

bonne

très bonne

Correspondances courantes entre CBR et portance.

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0 poinçon (0 s» 49,63 mml *' ^

(^ oompenteur^ moulaCBR l^a A M 1B3mml

0 matériau testé

Schérra de l'essai CBR

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Commentaires

enfoncement en mm

2.54

Diagramme d'e ai CBR

- L'essai s'effectue sur un matériau ne contenant que des élémentsinférieurs à 20 mm, dans le cas contraire l'échantillon doit subirun écrêtage à 20 mm et une correction. ^ ^ ,,Si la fraction d'éléments supéiieun à 20 mm excède 20 %, 1 essai

perd sa signification.La quantité strictement nécessaire à l'essai est de 6 kg.La dispersion des résultats est grande.Si l'allure de la courbe n'est pas celle indiquée sur le diagramme, Uest nécessaire de faire des corrections particulières.D'autres types d'essais CBR peuvent être réalisés, différant par leprocessus d'essai : essai CBR Immédiat, essai CBR in situ.

Référence :

Norme ASTM, D 1883-73 (1978), Test ^or Bearing Ratio of Ubora-tory Compacted Soil.

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LIO. Essai de portance californien (California bearing ratio-GBR)

Objet : détermination de la portanced'un sol.

Domaine d'application : dimensionnement. des

Principe de l'essai :

Essai : Appareillage

géotechnique routièrechaussées.

comparaison de l'enfoncement d'un poinçon dansle sol testé et dans un matériau type.

un moule CBR, une machine de chargement, unpoinçon, un système de mesure.

Mode opératoire : le matériau e'crété à 20 mm est compacté à la teneuren eau obtenue à l'essai proctor modifié dans immoule CBR. Après immersion du moule pendant4 jours on enfonce le poinçon dans le matériau àvitesse constante (V = 1 ,27 mm/min).

Résuhat : on mesure l'enfoncement en fonction de la chargeet on trace le diagramme CBR; par défmition onnote deux CBR :

CBR, = -^ X 100 etPi

CBRi=-^ X 100.Pî

I)Si CBRf>CBRî leCBRestCBRi.2) Si CBRt < CBRj on recommence l'essai ;si lesrésultats sont similaires le CBR est CBRj .

Notations et définitions

Enfoncement

2,54 mm

5,08 mm

Contrainte corresporxlarRe

dans le sol testé

PiPi

dens le matériau type

p'i s 6.3 MPa

P2=:10;3MPa

CBR

<33à 8

8è30>30

Portance du sol

mauvaise

médiocre

bonne

très bonne

Correspondances courantes entre CBR et portance.

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.-'i'V.rw.'---*>:>.-'>,^:.-'.:.r i

0 poinçon (0 s» 49,63 mml *' ^

(^ oompenteur^ moulaCBR l^a A M 1B3mml

0 matériau testé

Schérra de l'essai CBR

.«M «-

Commentaires

enfoncement en mm

2.54

Diagramme d'e ai CBR

- L'essai s'effectue sur un matériau ne contenant que des élémentsinférieurs à 20 mm, dans le cas contraire l'échantillon doit subirun écrêtage à 20 mm et une correction. ^ ^ ,,Si la fraction d'éléments supéiieun à 20 mm excède 20 %, 1 essai

perd sa signification.La quantité strictement nécessaire à l'essai est de 6 kg.La dispersion des résultats est grande.Si l'allure de la courbe n'est pas celle indiquée sur le diagramme, Uest nécessaire de faire des corrections particulières.D'autres types d'essais CBR peuvent être réalisés, différant par leprocessus d'essai : essai CBR Immédiat, essai CBR in situ.

Référence :

Norme ASTM, D 1883-73 (1978), Test ^or Bearing Ratio of Ubora-tory Compacted Soil.

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