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Journée technique du 6 mai 2018

Prévention des Risques naturels

Glissements

de terrains

Etudes de cas à Constantine

Glissement du Bardo

Pierre PLOTTOGéologue expert, PhD

Président de la sas IMSRN

ALGERIE

Kamel HAMADIIngénieur ENSTP,

PhD Ecole Centrale de Paris,

Maître de conférence à l’ENSTPGérant de la sarl IMSRN Algérie

1. Présentation du bureau d’études IMSRN2. Cadre du projet3. Historique du glissement 4. Expertise et diagnostic du site 5. Géologie locale du site 6. Campagne d’investigation 7. Etude d’avant-projet 8. Etude d’exécution 9. Suivi de l’ouvrage10. Phasage d’exécution 11. Contrôle d’exécution 12. Livrables

Plan de l’exposé

Prévention des Risques naturelsALGERIE

Le Bureau d’Études IMSRN ALGERIE, filiale de la Sas IMSRN France (Ingénierie des Mouvements du Sol et des Risques Naturels) a été crée en 2014.

Ingénierie géotechnique IMSRN

La création de cette filiale vise à promouvoir en Algérie une ingénierie géotechnique de haut niveau dans les domaines des

• glissements de terrain• éboulements et chutes de blocs• laves torrentielles• stabilité de digues• séismes et effets induits

La Sas IMSRN France met à la disposition de sa filiale Algérienne son savoir-faire et l’expérience de plus 25 ans en matière de prévention et de réduction des risques naturels.

• Pour la prévention

Diagnostics, cartographie de risques type PPR, SIG, bases de données, réglementation.

Études géotechniques, géologie, hydrogéologie, sondages, géophysiques, modélisation, conception de travaux, maîtrise d’œuvre.

Missions

• Pour la réduction

Projet d’aménagement de la zone Bardo par la réalisation d'un parc urbain «Constantine»

Direction de l’Urbanisme, de l’Architecture et de la Construction de la Wilaya de Constantine

Groupement Mixte ALGERO-ITALIEN SCF (SAU-CDP-FGT)

Étude pour le traitement du glissement du Bardo - 2017

vue le 13/03/2018

2. Cadre du projet

Zone d’étude

Le glissement du Bardo est situé entre la ferme pédagogique et la rive gauchede l’Oued Rhumel.

1. Historique

Vers 1800

Vers 1868

1. Historique

Vers 1900

1. Historique

Juin 2009

1. Historique du glissement

1. Historique

Nov 2015

Oct 2012

Mars 2016

03-01-2016

01-10-2016

22-03-2016

La présente étude a été réalisée à la demande du groupement debureau d’étude mixte ALGERO-ITALIEN S.F.C (SAU/CDP/FGT)mandaté par la Direction de l’Environnement de la Wilaya deConstantine dans le cadre du projet d’aménagement de la zone Bardopour la réalisation d’un parc urbain – Constantine.

• Mission 1 : Expertise et diagnostic du site ;

• Missions 2a et 2b : Levé topographique, reconnaissance géologique et mesure in situ ;

• Mission 03 : Étude de la solution de confortement (APS et APD)

• Mission 04 : Dossier d’Exécution

2. Cadre du projet

Escarpement sous forme de gradin avec rejet important de l’ordre de 10 m de hauteur.

3. Expertise et diagnostic du site (2017)

Cisaillement des conduites d’assainissements et débordement dans le cops glissement.

3. Expertise et diagnostic du site

Potentiel d’eau très important (nombreuses sources, suintements et venues d’eaux),

Circulation des eaux dans le versant sans aucun systeme de drainage.

Fissurations

des murs

et des joints de

la ferme

pédagogique

01-10-2016

Nouvelles générations de fissures de régression, en amont de la

niche principale

Déformation du mur en gabion Rejet de 15cm relevé sur le mur

Berges de l’oued Rhumel non déformées

4. Géologie locale du site Les remblais hétérogènes et/ou les conglomérats

4. Géologie locale du site Les marnes

4. Géologie locale du site

- Cours d'eau (ravins , ravines)

- Cours d'eau avec surcreusement et sapement de berges

- Solifluxion

- Glissement

- Terrain potentiellement instable ,avec bourrelets et boursouflures,souvent on y trouve des blocs

- Escarpement du glissement Principal

- Fissures,Fentes,Fractures

- Conglomérats

- Marnes Argileuses

- Source d'eau

Zh - Zone humide

Cartographie géologique du glissement

Les reconnaissances géologiques, géophysiques et géotechniques (in situ et en laboratoire) comprennent :

• Quatre (04) sondages carottés, soit un total de 92ml ;

• Dix (10) essais au pénétromètre dynamique lourd ;

• Un (01) piézomètre ;

• Cinq (05) profils en sismique réfraction

• Quatre (04) sondages électriques verticaux ;

• Trois (03) tubes inclinomètres ;

• Des essais de laboratoire effectués sur des échantillons prélevés des sondages à différentes profondeurs.

5. Campagne d’investigation

5. Campagne d’investigation Implantation des essais :

Sondage carotté

Inclinomètre

Piézomètre

Sondage électrique vertical

Profil sismique

5. Campagne d’investigation – résultats

Essais pénétromètriques (PDL) :Les résultats sont caractérisés par des refus de battage a faibles profondeurs (2m max) à cause des blocs et cailloux au sein du remblai, à l’exception du PDL03 (6m avec Rdmoy<30 bars).

Les eaux souterraines : • Niveaux d’eau :

• PH, température (°) et conductivité :

Date Sondage SC04

13/01/2017 10,30

16/02/2017 13,20

17/03/2017 13,60

Source en amont Source en aval

PH 8,26 7,95

Température (°) 16,0 17,9

EC (µS/cm) 1820 2129

Inclinomètres :Les mesures inclinométriques déterminent l’amplitude, la vitesse et la direction de déplacements du terrain au cours du temps, elles apportent un moyen très utile pour localiser la profondeur et l’activité des plans de glissements au sein du versant.

Sondage Electrique Vertical (SEV2)

Profil Sismique (PS5)

5. Campagne d’investigation – résultatsEssais de laboratoire :

Identification physique Analyse chimique

Sond.Profondeur

(m)Nature

𝑊% 𝛾/ 𝛾ℎ/ % WL(%)

<80 µ SO4 (%)

CaCo3(%)

SC01 22,30-23,00Argile

limoneuse2,45 2,01 2,06 19,21 46,13 22,95 23,18 66

8,00 0,28

SC022,50-9,00 Argile 9,18 1,81 1,98 50,32 31,57 16,04 15,53 34 17,00 0,17

16,50-16,95Marne

argileuse23,86 1,63 2,02 98,02 47,23 23,88 23,35 100 4,80 0,31

SC031,50-5,00

Argile gravier

7,43 1,88 2,02 45,89 37,16 18,51 18,65 40 16,80 0,35

15,00-15,80 Argile 2,12 2,18 2,23 23,90 35,99 17,91 14,43 41 13,40 0,31

10,70-11,00Argile

fragmenté verdâtre

17,12 1,77 2,08 87,83 28,34 13,91 14,43 31 10,20 0,35

12,50-12,80 16,21 1,84 2,14 93,48 - - - 95 16,40 0,35

15,80-16,00 13,44 1,92 2,18 89,12 43,95 22,32 21,63 58 10,00 0,77

Sondage Profondeur Nature Cisaillement CD Cisaillement UU 𝑀𝑃 (°) ′ 𝑟 (°) 𝑟

SC02 16,50-16,95 Marne argileuse 20,66 0,19 - - -

10,70-11,00Argile fragmenté

verdâtre

20,07 0,17 - - -

12,50-12,80 - - 17,90 0,21 -

15,80-16,00 20,99 0,18 - - -

17.25-17.38 Calcaire ??? - - - - 129,27

TVC Remblai Alluvions Argile

verdâtre

altérée

Marne de

crétacé

18 18 20 20 20 21

25 22 30 23 25 25

5 0 5 13 15 35

80 80 - - - -

6. Étude d’avant-projet – Proposition des solution

Les travaux de stabilisation s’orientent vers :• Un soutènement par clouage de la partie supérieure,

pour protéger la ferme et stopper la régression amont du glissement.

• Un drainage adapté, semi profond dans la partie centrale du glissement, pour réduire le degré d’activité

• Une construction d’une charge aval au niveau de la berge du Rhumel sous la forme d'une grosse digue en enrochements.

6. Étude d’avant-projet

6. Étude d’avant-projet – phase N°1

les travaux de stabilisation s’orientent vers :• Un soutènement par clouage de la partie supérieure,

pour protéger le musée et stopper la régression amont du glissement.

• Un drainage adapté, semi profond dans la partie centrale du glissement.

• Une construction d’une charge aval au niveau de la berge du Rhumel sous la forme d'une grosse digue en enrochements.

La réalisation d’un ouvrage de soutènement définitif type « paroi clouée » au niveau de la partie amont du talus.

7. Étude d’exécution – Paroi clouée Les vérifications aux états limites pour un massif cloué selon la norme (NF P 94 –270) sont :

• Stabilité externe locale.

• Stabilité externe générale.

• Stabilité mixte.

• Stabilité interne.

..Sont tous vérifiés !

7. Étude d’exécution – Paroi clouée

Stabilité mixte et générale :

Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °

Ferme pedagogique

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270

75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC

situation fondamentale / provisoire Sismique

sur g 1,00 1,00

sur ’ 1,25 1,25

sur C’ 1,25 1,25

sur R 1,25 1,25

sur q (bâtiment) 1,30 1,00

sur méthode 1,20 1,00

Coefficients de sécurité et pondérateurs (l’approche 2&3 de l’eurocode 7)

détermination des paramètres avec un F.S=1 (analyse à rebours)

7. Étude d’exécution – Résultats de calculsVérification par phase des travaux :

ProfilH max(m)

Clous Densité

(ml/m²)

Fsmin Mixte et général

Provisoire (Fs ≥ 1,00) Fondamentale

(Fs ≥ 1,10)Sismique

(Fs ≥ 1,00)L N Phasage z (m) Fs

P01 1014

Phase 01 -2,00 0,97

1,36 0,98

Phase 02 -3,50 1,05

Phase 03 -5,00 1,07

Phase 04 -6,50 1,13

Phase 05 -8,00 1,14

Phase 06 -10,00 1,20

Ferme pedagogique

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015

Ferme pedagogique

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015

Ferme pedagogique

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015

Ferme pedagogique

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015

Stabilité interne :Résistance d'interaction sol – renforcement : 𝑎𝑥; ≤ ;Résistance des dispositifs de liaison au parement :

𝑇𝑝𝑎𝑟;𝑑𝑁 ≤ 𝑎;Poinçonnement : 𝑎𝑥 ≤ 𝑎;Épaisseur de la plaque d’appui : 𝑒 𝑖 = 𝑇𝑝𝑎𝑟;𝑑𝜋∙ 𝑦

Vérifications d'interaction sol – renforcement

181,63

184,13

Vérification Vérifié

Vérifications du dispositif de liaison au parement

eh (m) 1,5

N 0,63

217,96

232,88

Tmax (kN) 181,63

Ra;d (kN) 232,88

Tpar;d (kN) 145,30

emin (mm) 14

Stabilité interne :Résistance structurelle du parement𝜎𝑝𝑎 ; = inf[ ; sup ,6; ,4 + max 𝑒 ; 𝑒ℎ ] ∙ 𝑇𝑝𝑎𝑟,𝑑𝑣∙ ℎ𝑀max 𝑎𝑝𝑝 𝑖 = 𝜎𝑝𝑎 ; ∙ ;𝑀max 𝑎 é = 𝜎𝑝𝑎 ; ∙4On retiendra donc la géométrie suivante :

Section Obtenue (cm²/ml) Section adoptée (cm²/ml) Désignation

côté parement côté terre côté parement côté terre côté parement côté terre

1.49 2.00 1.89 2.57 ST 20 ST 25 ou ST 25C

épaisseur parement 20 cm

treillis coté terre TSHA ST 25C

treillis coté parement TSHA ST 20

enrobage 3 cm

plaque d’appui 200x200x20 mm antérieure du parement

7. Étude d’exécution – Coupe typeCoupe type de la paroi clouée :

Vue 3D perspective

8. Suivi de l’ouvrage – Instrumentations• Suivi des déformations d’ensemble, par relevé des points connus

(marqués, prismes optiques..) en utilisant des tachéomètres laser.

• Suivi cartographique des fissures, par des relevés sur plans à l’échelle du système de fissuration.

• Suivi par mesures inclinométriques,

(avant-pendant-après travaux)

9. Phasage d’exécution Méthodologie d’exécution : par passe de 1.50 m

9. Phasage d’exécution

9. Phasage d’exécution Méthodologie d’exécution : par passe de 1.50 m

10. Contrôle d’exécution • Contrôle qualité des matériaux (provenance, conformité au CPS).

• Contrôle des forages et scellement (implantation, inclinaison, coulis de ciment..)

• Contrôle sur clous témoins par essais de traction.

• Contrôle de géométrie et nature du parement

(épaisseur, qualité, formulation, résistance,

ferraillage).

11. Livrables 1. Note de calculs

2. Plans d’exécution 3. CCTP

Merci pour votre attention

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