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TASSEMENT des SOLS de fondations sous ouvrages

O. Combarieu CFMS 16-12-2005 Paris

Les pratiques(recommandes, utilises, ou constates)

de calcul du tassement.

- Fondations superficielles de faible largeur B (3 4 m).module pressiomtrique module lastique .

- radiers, dallages, remblais de grandedimensionmodule module module oedomtrique pressiomtrique lastique.2

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Les fondations superficielles.Courbe charge - tassement

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Fondations superficielles

CHARGE ULTIME Qu : calcul court terme CHARGE PERMANENTE : Qu/3 optimiser B TASSEMENT : module moyen sur la plage 0 pl/3 - avec le pressiomtre = EM - ou module Ee, lastique ( choisirsur la plage adapte)

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Fondations superficielles - pressiomtre

TASSEMENT avec le PRESSIOMETRE L. MENARD Ss, tassement sphrique (compression) Sd, tassement dviatorique (cisaillement) PREVISIONS considres bonnes. ESSAIS de chargement. TASSEMENTS GENERALEMENT non proccupants E M = 16 (arg ile) p l L/2R = 1 L/2R = 20 =1 ; E 1 ; M = 6 (grave ) p 4 l L/2R = 1 L/2R = 20 =

R =1 Ro R =4 Ro

0,4 1,6

1 4

0,8 1,4

1,1 1,9

Valeurs de s (cm) q = pl a 3 C.F.M.S. - 16-12-2005 5


Le coefficient : confusion car diverses significations se sont faites jour.2 (1 + ) G E M = M + E E+ 1 2

=

oui, mais

+ E

?

=

E M Er

non

et =

E M Er

non, et pour tan t Cu et p l

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terme

S

d

= 1 + q R d 3 E M

1 R Ro

1

= q

K E (R)

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Fondations superficielles - lasticit

2 s = C 1 qR E

Obtention de E (moyen entre 0 et q = qu /3). essai de plaque ? ou pressiomtre par essai cyclique (imaginer la mise au point du modle sur un 2me chargement).

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Fondations superficielles - lasticit

Courbes pressiomtriques standard et par autoforage

Argile raide surconsolide Limon Sable Craie

Er/EM 2,5 3,5 3 4,5 6 7,5 5,5

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Comparaison des deux mthodes issues du pressiomtre (EM et Er) bonne confrontation pour les largeurs2R < 2,50 m

cart croissant ensuite progressivement si rfrence = mthode EMalors concordance sur E (z) = E r (1 + z) avec = 0,2 (1 - ) (mais pas de consolidation prpondrante).

on peut donc utiliser E r , mesur,ou choisir un rapport E r /EM caractristique.C.F.M.S. - 16-12-2005 10

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Fondations superficielles - comparaison

argile graveleuse qa = 0,3 MPa ; E = 10,5 MPa = Er / 3 ; = 2 ; = 0,33 M 3R/Ro S (mm) pressiomtre S (mm) lastique S (mm) lastique corrig 2 8,5 8,1 4 14,5 16,1 10 30,4 40,5 20 53 81 50 115,3 202

7,1

14

31,6

54,7

99,9

sable qa = 0,3 MPa ; E = 10,5 MPa = Er / 7 ; = 1 M 3R/Ro S (mm) pressiomtre S (mm) lasticit S (mm) lasticit corrig 2 6 3,5 4 8,5 7 10 14,5 17,5 20 23,1 35 50 47,8 87

3

5,5

12,8

17,4

38,2

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Charges de grandes dimensions

CHARGE de trs grande dimension

Intresse souvent des sols compressibles sujet consolidation (primaire et secondaire)

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Sol normalement consolid

Le module oedomtrique E' = z z oed avec z = Cc log 1+ e o z + ' o ' o

Varie avec z, et avec zsi z o ' (1 + e ) o = o E' oed, i 0,435 Cc

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Sol surconsolid

z =

+ ' o Cs log z 1 + eo ' o

si z + 'o < ' p

et E '

oed, i

=

'o (1 + eo ) 0,435 Cs

IMPORTANCE de p, pour les faibles charges appliquesde la connaissance du niveau bas de la nappe

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EXEMPLE(modules en kPa)

10m dargile molle (W = 100 % ; Cc = 0,8 ; eo = 2,6 ; h = 14,5 kN/m3) Charges de 0, 20 et 140 kPaProfondeur z Charge 0 1 m (20 kPa) 7 m (140 kPa) 5m 230 320 6 cm 730 19 cm 1 020 14 cm 10 m 460 560 3 cm

mme argile, lgrement surconsolide p = o + 30 kPa Cs = 0,15Profondeur z Charge 1 m (20 kPa) 7 m (140 kPa) 5m 1 740 1,1 cm 1 125 12,4 cm C.F.M.S. - 16-12-2005 1 460 9,6 cm 15 10 m 3 000 0,7 cm


Utilisation du pressiomtre pour calculer le tassement cest un non sens physique et mcanique.S= H z = E M

amlioration par terme correctif=

2F 3 (F 1)

avec = 1 si F > 3

S= H z E M

comparer au modle oedomtrique.C.F.M.S. - 16-12-2005 16

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Charges de grandes dimensions - pressiomtre

Utilisable si le tassement ne constitue pas une proccupation (le tassement nest pas unegne)

peut donner des rsultats trs diffrentsdans un sens, ou dans un autre peut donner, par chance, le bon rsultat.

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Charges de grandes dimensions - comparaison

1er ExemplePort de ROUEN (par LAVISSE et SCHMITT 2004) H = 15 m, limon normalement consolid charg sur 5,30 m de remblai (106,6 kPa) EM = 3000 kPa ; = 2/3 ; pl = 250 kPa W = 0,88 ; Cc = 0,73 ; eo = 2,30 o (5 m) = 60 kPa

Couche de 1m = H 5 mtres Oedomtre Pressiomtre s = 10 cm s = 2,5 cm

soit rapport de 4, comme pour les tassements globaux sur 15 mtres. Si on double z ( ~ 10 m de remblai)

Rapport 3C.F.M.S. - 16-12-2005 18

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2me ExempleFondations circulaires rigides de rservoirs ( et charges variables) sur 5 m dargiles molles (vases) - colonnes ballastes. Tassements annoncs = 5 cm maximum EM EM/ sE ' (1 ' ) E s M (1 + ' )(1 2 ' )

Constats = jusqu 30 cm Rtroanalyse = Wn sature eo h Cc19

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Cas des faibles tassements (interaction avec pieux dallages et amlioration de sols) Sables et graves (peu compressibles) admettre Eu = E et = 0,25 avec Eu = Er = 7 EM do Eoed ~ 8 EM do tassements calculs = 3 4 fois + faibles que ceux dtermins avec EM et = 1/3 ou 1/4 Limons de plateaux, schiste altr (peu compressibles) Eu = Er = 4 EM E' = Eu 12 , = 0,3

et

4,5 E d' o E ' oed M

do tassements calculs = 2 2,5 fois + faibles quavec EM et = 1/2 ou 2/3 Argiles surconsolides Eoed = 4 EM 5 EM soit S = 2,5 5 fois + faibles.C.F.M.S. - 16-12-2005 20

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3me ExempleA29 Remblai de 6m sur 5m de limons lgrement compressible S = 6 7 cm pour EM = 3 MPa et = 0,5 ( la cule talus) S mesur : 2 3 cm max.

4me ExempleA28 Nord de 76. Remblai de 6m sur 5m dargile du gault, altre et surconsolide, non sature (?) S = 12 cm pour EM = 5 MPa, = 1 et pl = 0,6 MPa S admis 3 4 cm S mesur

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