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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIREMinistre de lenseignement suprieur et de la recherche scientifique

Universit Mouloud Mammeri Tizi Ouzou

Mmoire prsent pour obtenir le diplme deMagistre en Gnie civil

Spcialit: Gotechnique et environnement

Etude numrique de linfluence des paramtres gotechniques surle comportement des sols renforcs par colonnes ballastes

Prsent par : ZIGHMI Imne-Bassma

Prsident : Ait Tahar Kamel Professeur UMMTODirecteur du mmoire : Bahar Ramdane Professeur UMMTOExaminateur : Melbouci Bachir Professeur UMMTOExaminateur : Ben Azzoug Mouloud Matre de Confrences B UMMTO

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Remerciements :

La ralisation de ce travail de recherche n'aurait pas t possible sans le soutien et la

participation de plusieurs personnes qui je souhaite exprimer ici ma reconnaissance.

Jaimerai exprimer toute ma gratitude Monsieur BAHAR Ramdane, Professeur l'UMMTO

et directeur du laboratoire des gomatriaux et de lenvironnement pour tous ses conseils,

soutien, et aides en moyens pdagogiques, je lui dois mes premiers pas dans la recherche.

Jadresse galement mes remerciements Melle DERRICHE Zohra, Professeur lENTP

pour ses critiques constructives et son esprit cartsien dont elle ma fait bnficier.

J'exprime toute ma gratitude Monsieur BELABDELOUAHAB Farid, Matre de confrences

et Directeur des tudes lENTP pour son aide pdagogique

Une profonde reconnaissance pour les membres du Laboratoire CTE-lab, particulirement

Monsieur KHIATINE Mohammed, ingnieur gotechnicien pour sa disponibilit.

Jassocie ces remerciement Monsieur BENSAIBI Mahmoud qui ma accord beaucoup de

son temps et ma accueillie au sein du Laboratoire de Blida Universit Saad Dahleb

Je remercie tous les membres du jury de luniversit Mouloud Mammeri de Tizi Ouzou,

savoir : Professeur BAHAR QUI A ASSUR2 L4ENCADREMENT DE CE M2MOIRE ?

Professeur MELBOUCI qui ma initi aux travaux de recherche dans le domaine de la

gotechnique, Docteur HAMZA pour sa prsence sans failles et son esprit analytique, Docteur

GABI pour ses conseils et ses discussions fructueuses, Professeur BOUHERAOUA pour samthodologie et sa manire de simplifier les problmes les plus complexes.

Je tiens aussi remercier trs sincrement Monsieur BENKOLAI Ismail, Gotechnicien et

directeur technique de la socit Keller fondations spciales, pour avoir guid et enrichi mes

rflexions tout au long de ce travail.

Je voudrais enfin remercier profondment mes parents pour leur comprhension, leursencouragements et leur soutien sans faille.

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Rsum :

Le sol est gnralement un matriau htrogne avec des caractristiques trs variables. Les

principaux problmes lis aux sols de manire gnrale se manifestent par une capacit portante faible, des dformations (tassements absolus ou diffrentiels) importants sous

charges statiques, ou dynamiques (sisme) particulirement pour les sols sableux lches et

saturs.

Le dveloppement de la mcanique des sols, et les recherches dans le domaine de la

gotechnique, ont permis la mise au point d'une large gamme de techniques permettant

l'amlioration dun sol prsentant de mdiocres proprits gomcaniques. Parmi ces

techniques, on tudiera celle des colonnes ballastes, faisant partie des amliorations de sols

par inclusions souples ; connues pour leur aptitude la dformation de faon considrable

sous laction dun chargement.

Lobjectif recherch de cette tude est de dfinir la sensibilit des paramtres intervenants

dans le dimensionnement dun rseau de colonnes ballastes et de mieux comprendre le

comportement de la colonne ballaste.

Dans ce mmoire, on examinera les diffrentes techniques damlioration des sols, cette

alternative damliorer les caractristiques dun sol donn nous permet de dpasser les

contraintes foncires lies l'extension des primtres urbanisables , des infrastructures

portuaires et aroportuaires; nous permettons maintenant simplanter pratiquement sur tous

les sites et sur tout type de sol , notamment ceux rputs jusquici inconstructibles pour des

raisons souvent pertinentes ; ces terrains sols deviennent , la seule alternative l'urbanisation

grandissante . On tudiera de plus prs le renforcement des sols par colonnes ballastes.

Lamlioration des sols par colonnes ballastes a pris une ampleur en Algrie et ce

depuis quelques annes On se trouve alors, oblig de raliser des travaux prparatoires pour

quils puissent recevoir les ouvrages projets. Cest cette ncessit qui a sous-tendu, le

dveloppement des techniques damliorations de sols.

Dans ce contexte, ce mmoire traite du problme de lamlioration dun sol de fondation par

colonnes ballastes dans une zone dextension portuaire de BEJAIA , qui devra recevoir un silo

gant de sucre blanc dont la capacit de stockage est de quatre-vingts mille tonnes.

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SOMMAIRE

Introduction gnrale ..1

Chapitre 1 : Techniques damlioration du sol1 Prchargement . ..5

1.1 Principe..........5I.2 Domaine d'application et techniques de mise en uvre...... ......5

2 Acclration de la consolidation par drains verticaux.............62.1 Description et installation... 82.2 Conception.....................92.3 Applications...9

3 Le compactage dynamique (ou pilonnage) ...103.1 Objectifs...... 103.2 Description du procd.....................113.3 Sols pouvant tre traits.......123.4 Amliorations obtenues....133.5 Domaines d'application............. ..143.6 Contrle................15

4 Le renforcement des sols par inclusions rigides.............164.1 Dfinition du renforcement par inclusions rigides...................164.2 Catalogue des techniques des inclusions......... ....19

5 Vibrocompactage (ou vibroflottation )..... ....265.1 Planches dessais....... .... .275.2 Mode opratoire.......28

5.3 Aspects gotechniques.....295.4 Conception du traitement.....315.5 Contrle....................31

6 Colonnes ballastes................316.1 Aspects gotechniques.............326.2 Domaine dapplication.................326.3 Conception du traitement.....................326.4 Mode opratoire...........................326.5 Contrle des colonnes ballastes..........................386.6 Cas particulier : colonnes ballastes ralises en milieu aquatique.40

7 Inclusions par mlange d'un liant avec le sol............... .....41

7.1 Le Jet Grouting ................................42 7.2 Le procd Soil Mixing ........................487.3 Lime Cement Columns ou Deep Cement Mixing .................................49

8 Les gosynthtiques.......508.1 Introduction......................508.2 La fonction de renforcement........................................528.3 Les routes et les chemins de fer.......................................528.4 Les fondations..538.5 Renforcements horizontaux.............................................538.6 Autres applications...54

9 Autres techniques............................................569.1 Les plots ballastes......569.2 Les colonnes module contrl CMC .............................58

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9.3 Procd des Colonnes Module Mixte CMM ........................61 9.4 Amlioration temporaire par conglation.............................669.5 Amlioration des sols particuliers.................................70

10 Conclusion..........................................72

Chapitre II Amlioration des sols par colonnes ballastes

Introduction................................761 Techniques de mise en uvre...........77

1.1 Introduction............ 771.2 Principales techniques de mise en uvre771.3 Dimensions des colonnes........ ...811.4 Vibreurs...........................821.5 Choix des matriaux............821.6 Limites du domaine dapplication...................85

2 Comportement des colonnes ballastes..................862.1 Notions de base ....862.2 Modles de comportement mcanique dune colonne isole sous

chargement statique vertical..882.3 Modles de comportement dun rseau de colonnes isoles sous charge statique

verticale.............952.4 Rduction du risque de liqufaction ;...1032.5 Evaluation du potentiel de liqufaction en prsence des colonnes ballastes. 103

3 Mthodes de justification...................1053.1 Paramtres intervenant dans le dimensionnement........1053.2 Gnralits sur les mthodes de justification. ......1063.3 Justification en termes des contraintes..........1073.4 Justification du diamtre moyen en fonction de l'treinte latrale du sol... .....108

4 Contrle...............................1124.1 Prescriptions dans le domaine du contrle et de la rception...1124.2 Choix des mthodes de contrle - validit1134.3 Essais de rception ...1144.4 Contrle des matriaux dapport...1154.5 Choix des mthodes de contrle validit115

5 Critre de rception......1165.1 Essais de chargement sur colonne.1175.2 Essais de plaque sur matelas de rpartition..1185.3 Ballast : volume livr et volume incorpor...1185.4 Observation visuelle..119

6 Commentaires sur les mthodes de contrle1197 Conclusion............................120

Chapitre III Synthse des mthodes de dimensionnement des colonnes ballastes

1Introduction..1222 Mthode empirique de Thorburn (1975) ..1233 Abaque de dimensionnement de Greenwood (1970) ...123

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4 Mthode de Priebe (Approche lastique)..1244.1. Equations gnrales et facteur damlioration ( ).129

5 Calcul de tassement aprs traitement par colonnes ballastes .....1315.1. Cas de traitement par colonnes ballastes sous fondations de grande

dimension.132

5.2 Cas des semelles isoles et filantes.. 1346 Mthode dhomognisation du milieu trait... 1387 Mthode dhomognisation simplifie....................1388 Mthode de Baumann et Bauer (1974).1389 Justification des colonnes ballastes en termes de contraintes ...139

9.1. Justification de non poinonnement dune colonne ballaste flottante .13910 Analyse numrique du comportement dun sol compressible trait par colonnes

ballastes.. ...14110.1 Procdure .14110.2 Gnralits sur les lois de comportement 142

10.2.1 Synthse de quelques modles de comportement des sols .14311 Application de la mthode des lments finis en lasto plasticit . ...14612 Conclusion .146

Chapitre IV Etude paramtrique1 Prsentation du logiciel 148

1.1 Les points forts de Plaxis ..1481.2. La dmarche de modlisation avec Plaxis 148

1.2.1. Gomtrie 1481.2.2. Conditions aux limites .1491.2.3. Dfinition des paramtres des matriaux.1491.2.4. Maillage ...1501.2.5. Les conditions initiales 1501.2.6. Phase de calcul ...1501.2.7. Visualisation des Rsultats .....151

2 Donnes ncessaires .1523 Comment modliser les colonnes ballastes 152

3.1 Problme de la modlisation en 2 D dun rseau de colonnes ballastes ..1523.2 Problme de la modlisation 3D, dun rseau de colonnes ballastes en 3 D ...1533.3 Choix de la modlisation axisymtrique en 2D .....1533.4. Modlisations de la colonne ballastes 154

4 Etude paramtrique...................156

4.1 Influence de paramtres gotechniques du matelas de rpartition . ...........1574.1.1 Influence du module de rigidit ...1574.1.1.1 Influence sur le tassement:..1584.1.1.2 Influence sur le report de charge :...1584.1.1.3 Conclusion sur linfluence du module de rigidit :.159

4.2.1Influence de langle de frottement :1594.1.2.1- Influence sur le tassement .160

4.1.1.2 Influence sur le report de charge :1604.1.2.2 Conclusion sur linfluence de langle de frottement :..161

4.1.3 Influence de la cohsion 1614.1.3.1 Influence sur le tassement :..162

4.1.3.2 Influence sur le report de charge .1624.1.3.3 Conclusion sur linfluence de la cohsion :.163

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4.1.4 Influence du coefficient de Poisson :..1634.1.4.1 Influence sur le tassement :...1634.1.4.2 Influence sur le report de charge :1644.1.4.3 Conclusion sur linfluence du coefficient de Poisson :.164

4.2 Influence des paramtres gotechniques de la colonne ballaste .164

4.2.1 Influence du module de rigidit ...1644.2.1.1 Influence sur le tassement :.1654.2.1.2 Influence sur le report de charge 1654.2.1.3Conclusion sur linfluence du module de rigidit166

4.2.2 Influence de langle de frottement :..1664.2.2.1 Influence sur les tassements :..1664.2.2.2 Influence sur le report de charge :...1674.2.2.3 Conclusion sur linfluence de langle de frottement :.168

4.2.3 Influence de la cohsion :..1684.2.3.1 Influence sur le tassement :.1684.2.3.2 Influence sur le report de charge.1694.2.3.3Conclusion sur linfluence de la cohsion :.169

4.2.4 Influence du coefficient de Poisson :.1694.2.4.1 Influence sur le tassement :..1704.2.4.2 Influence sur le report de charge :1704.2.4.3- Conclusion sur linfluence du coefficient de Poisson 171

4.3 Influence des paramtres gotechniques du sol ....1714.3.1 Influence du module de rigidit ..171

4.3.1.1 1Influence sur le tassement::..1714.3.1.2 Influence sur le report de charge :..1724.3.1.3 Conclusion sur linfluence du module de rigidit .173

4.3.2 Influence de langle de frottement ..1734.3.2.1 Influence sur le tassement .1734.3.2.2 Influence sur le report de charge ..1734.3.2.3 Conclusion sur linfluence de langle de frottement.........................174

4.3.3 Etude de linfluence de la cohsion :...1744.3.3.1 Influence sur le tassement :1744.3.3.2 Influence sur le report de charge :..1754.3.3.3Conclusion sur linfluence de la cohsion...176

4.3.4 Etude de linfluence du coefficient de Poisson .......................1764.3.4.1 Influence sur le tassement .................................1764.3.4.2 Influence sur le report de charge .......................................176

4.3.4.3 Conclusion sur linfluence du coefficient de Poisson........................1774.4 Etude de linfluence de lpaisseur du matelas de rpartition .......................1774.4.1 Influence sur le tassement ...............................1784.4.2 Influence sur le report de charge .................................................1784.4.3 Conclusion sur linfluence de lpaisseur du matelas .............................179

4.5 Etude de lvolution des tassements dans la colonne ballaste .............................1794.5.1 Conclusion ...........................180

4.6 Etude de linfluence de lespacement entre colonnes ballastes sur la capacit portantede la colonne ....................................................180

4.6.1 Conclusion ...........................................................................1814.7 Influence du diamtre effectif de la colonne sur le tassement . ....................181

4.7.1Conclusion ................................................1824.8 Influence de la longueur de la colonne ballaste sur le tassement ............................182

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4.8.1-Conclusion .............................1824.9 Influence du type dlment sur les rsultats de calcul ................................183

4.9.1- Influence sur le tassement .....................................1834.9.2- Influence sur le report de charge....................................1834.9.3- Conclusion ............................................184

5 Conclusion ........................................................184

Chapitre V

Introduction .....................................................186

1 Contexte gologique..........................................186

2 Synthse gotechnique .................................................187

3 Synthse gnrale .................................................197

4 Description de louvrage ..............................................1985 Mcanisme de chargement du silo............................2026 Etude des fondations sur le sol naturel..................................204

6.1 Donnes ncessaires............................................2046.2 Fondation profonde (cas des pieux)................................2046.3 Etude du risque de liqufaction...............................2066.4 conclusion sur la ncessit damliorer le sol.................................211

7 Dimensionnement des colonnes ballastes...............................2117.1 Mailles de rfrence................................2117.2 Dimensionnement du rseau de colonnes ballastes...............................2127.3 Justification en termes de contraintes et de tassements...............................212

8 Conclusion ............................................225Conclusion gnrale.........................................227

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NOTATIONS UTILISEES

h : Poids volumique humide du sol,sat : Poids volumique du sol sature, : Poids volumique djaug du sol,

d : Poids volumique sec du sol,c : Poids volumique du matriau de la colonne (ballast),e : Poids volumique quivalent du milieu homognis (Priebe),e : Indice des vides du sol,Sr : Degr de saturation du sol,Dr : Densit relative du sol, s : Coefficient de Poisson du sol, c : Coefficient de Poisson de la colonne ballaste,Dm : Coefficient de Poisson du matriau constitutif du matelas de rpartition,Cu : Cohsion non draine du sol,Cuo : Rsistance au cisaillement non draine initiale du sol,Ce : Cohsion quivalente du milieu homognis (homognisation de Priebe),u : Angle de frottement non draine du sol, : Angle de frottement effectif du sol,cu : Angle de frottement consolid non draine du sol,c : Angle de frottement du ballast,c : Angle de dilatance du ballast, : Angle de dilatance du sol,u : Contrainte ultime (rupture) du sol,ad : Contrainte admissible du sol,

o : Contrainte verticale apporte par louvrage sur le sol trait,c : Contrainte verticale applique en tte de colonne,e : Contrainte verticale quivalente mobilise dans le milieu homognis la

profondeur z,z : Contrainte verticale,s : Contrainte verticale applique la surface du sol trait,h : Contrainte horizontale que peut supporter le sol autour de la colonne ballaste ( treinte

latrale ),h(z) : Contrainte horizontale dveloppe en fonction de la profondeur z, sur un massif

enterr,

v(z) : Contrainte verticale dveloppe en fonction de la profondeur z, au sein de la colonne,qcr : Contrainte verticale limite (rupture) en tte de la colonne,qc ELS : Contrainte admissible en tte de colonne l ELS,r : Contrainte radiale (en coordonnes polaires), : Contrainte tangentielle (en coordonnes polaires), :Rsistance au cisaillement suivant le critre de Mohr- coulombc :Contrainte de cisaillement mobilise dans la colonne,e : Contrainte de cisaillement mobilise dans le milieu homognis,h : Contrainte de cisaillement cyclique induite par laction sismique,l : Rsistance au cisaillement cyclique,q : Dviateur de la fonction de charge (modle Mohr- Coulomb),P : Pression moyenne de la fonction de charge (modle Mohr- Coulomb),

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PL : Pression limite du sol mesur au prssiomtre,P* le : Pression limite nette quivalente,Pl moyen : Pression limite moyenne calcule sur la hauteur de la colonne ou de moindre

rsistance,R p : Rsistance en pointe mesure au pntromtre dynamique,

qc : Rsistance de pointe mesure au pntromtre statique (CPT),qcmoy : Rsistance de pointe moyenne mesure au CPT sur une couche de sol,Eoed : Module domtrique du sol,Es : Module de dformation lastique du sol trait,Em : Module de dformation pseudo lastique mesur au Pressiomtre,Ec : Module de dformation lastique du matriau constitutif de la colonne ballaste,Ee : Module de dformation lastique du milieu quivalent (sol- colonne),K ac : Coefficient de Pousse du ballast,K pc : Coefficient de bute du ballast,K v : Coefficient de raction vertical du sol au contact du massif de fondation,K h : Coefficient de raction horizontal du sol au contact du massif de fondation,Cc : Coefficient de compression du sol (dtermin lodomtre),Cs : Coefficient de gonflement de sol,H : Tassement de sol d la consolidation primaire,c : Contrainte de consolidation du sol,o : Contrainte effective du sol,Sc : Tassement en tte de colonnes,Sm : Tassement du matelas de rpartition,Ss : Tassement la surface du sol trait par colonnes ballastes,ti : Temps initial (ti =0, dbut de chargement),a : Taux dincorporation de ballast (ou coefficient de substitution),

A : Section droite totale du domaine dinfluence de la colonne ballaste (principe de lacellule unitaire),Ac : Section droite de la colonne ballaste,d : Distance entraxes de deux colonnes ballastes conscutives dans un rseau donn,De : Diamtre du cylindre dinfluence de la colonne ballaste,R c : Rayon thorique moyen de la colonne ballaste,R e : Rayon quivalent du cylindre dinfluence de la cellule unitaire,Lc : Longueur de la colonne ballaste,Lcmax : Longueur maximale de la colonne ballaste, : Facteur de rduction des tassements,a : Accroissement de la section de la colonne ballaste,

Rc : Accroissement du rayon de la colonne ballaste,Cu : Accroissement de la cohsion non draine du sol,n : Rapport de concentration des contraintes,nmax : Rapport de concentration des contraintes maximal ( tat de final de report de charge),no : Rapport damlioration (Priebe),n1 : Rapport damlioration avec prise en compte de la compressibilit,n2 : Rapport damlioration avec prise en compte de lincidence de la profondeur,f d : Facteur de profondeur pour la correction des tassements,m : Facteur dhomognisation courant de (Priebe),mmax : Facteur dhomognisation maximal de (long terme),mmin : Facteur dhomognisation minimal de (court terme),

NSPT : Nombre de coups mesurs au standard pntration test (SPT), N ,Nc et Nq : Facteurs de portance donns en fonction de ,

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et : Coefficient rhologique du sol,X, Y et Z : Coordonnes des points dans le repre orthonorm (XYZ),U : Dplacement horizontal dans le repre horizontal(X),V : Dplacement vertical dans le repre (Z),Ur : Dplacement radial (en coordonnes polaires),

h : Dformation horizontale,r : Dformation radiale, : Dformation tangentielle,v : Dformation verticale,Fs : Coefficient de scurit.

I : Premier dviateur de contraintes,

II : Deuxime dviateur de contraintes,

III :Troisime dviateur de contraintes

)( ijG : Potentiel plastique,

f : fonction de charge.

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Listes des figures et tableaux :

Chapitre I :Fig 1.1 : Principe de prchargement pour le contrle des tassements (Magnan, J.P. & Pilot, G.1988)........................ ..................................................................................................................5Fig 1.2 : Techniques de prchargement (Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988)..................................7Fig 2 : Chantier de ralisation des drains verticaux (Document de Gopac )...........................7Fig 2.1 : Installation des drains verticaux (Document de Gopac )..........................................8 Fig 2.3 a : Rseaux de drains verticaux (Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988)..................................9 Fig 2.3b : Drains prfabriqus (Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988)..............................................10 Fig 3.1 : Exemples de chantiers de compactage dynamique (Documents de Gopac et

Mnard Soltraitement )............................................................................................................10Fig 3.2a : Ralisation du compactage selon un maillage bien dfini (Document de MnardSoltraitement )..........................................................................................................................12Fig 3.2b : Exemple dun pilon ( gauche ) et lempreinte laisse aprs sa chute ( droite )( Document de Geopac )..........................................................................................................12 Fig 3.4: Comparaison des caractristiques du sol avant et aprs consolidation dynamique(DTU.13.2) ...............................................................................................................................14 Fig 3.5: Chantier de compactage dynamique (aroport de Nice-France ) (Document de

Mnard Soltraitement )............................................................................................................15Fig 4.1a: Rseau d'inclusions rigides (Document de Soletanche Bachy )...............................17Fig 4.1b : Schma de principe d'un renforcement par inclusions rigides verticales d'aprsBerthelot et al. (2003)...............................................................................................................17Fig 4.1c : Rseau d'inclusions soumis un chargement d'aprs Berthelot et al. (2003)...........18Fig 4.1d: Frottement le long des inclusions d'aprs Berthelot et al. (2003).............................18Fig 4.1e: Domaine d'application des inclusions rigides (Orianne J. (2005) )...........................18Fig 4.2a : Schma de principe du procd des pieux battus tubs et illustration de la mise enuvre (CNAM, Le renforcement des sols par inclusions rigides ).....................................21Fig 4.2b : Schma de principe du procd des pieux fors simples et illustration des tubesutiliss pour le procd des pieux fors tubs (CNAM, Le renforcement des sols parinclusions rigides )..................................................................................................................22Fig 4.2c: Schma de principe du procd des pieux fors tubs et illustration de la mise enuvre (CNAM, Le renforcement des sols par inclusions rigides ).....................................22 Fig 4.2d: Schma de principe du procd des pieux fors la tarire (CNAM, Lerenforcement des sols par inclusions rigides )........................................................................23Fig 4.2e: Schma de principe du procd des pieux fors STARSOL.....................................24

Fig 4.2f : Illustration de la tarire creuse et du tube plongeur utiliss dans le procd des pieux fors STARSOL..............................................................................................................24Fig 4.2g: Schma de principe du procd des pieux de type VCC STARSOL........................25Tableau 1.1 - Quelques caractristiques des principaux types d'inclusions rpertories ........26Fig 5: Domaine d'application du vibrocompactage (Document de Keller )............................27Fig 5.2a : Mode opratoire du vibrocompactage (Document de Keller ).................................28Fig 5.2b: Le cne daffaissement autour du vibreur (Document de Keller )...........................29Fig 5.3a: Etat de compacit du sol avant et aprs traitement...................................................29 Fig 5.3b: Etat de compacit du sol avant et aprs traitement (site de Tabarka -Tunisie )........30Fig 5.3c: Composants du vibreur et principe de fonctionnement de lexcentrique (Documentde Keller ).................................................................................................................................30

Fig 5.4: Compactage localis et en maillage rgulier (Document de Keller

).........................31 Fig 6.4a: Exemple de vibreur Keller ( Voie sche, site : mosque de Boudouaou )..................33

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Fig 9.3 b: Schma de principe sous fondation superficielle.....................................................62 Fig 9.3 c: Schma de principe sous dallage..............................................................................63 Fig 9.3 d: Principe de ralisation dune Colonne Module Mixte CMM................................64Fig 9.4 a: La mthode de conglation sur chantier ( Document de Soletanche Bachy ).........67Fig 9.4 b: Principe de la mthode ouverte................................................................................68

Fig 9.4 c: Principe de la mthode ferme.................................................................................68Fig 9.4 d: Schma reprsentant ltat du sol avant et aprs conglation..................................69Fig 10. a: Schma gnral de l'application des techniques d'amlioration des sols- Limites etdomaine de validit...................................................................................................................72 Fig 10.b: Domaine d'application des diffrents procds d'amlioration de sol en fonction dela nature de sol et les ouvrages projets (Document de Mnard Soltraitement ).....................73Tab.10.1 Les principales mthodes de renforcement de sol de fondation pour l'dification desremblais d'aprs Magnan (1994) ..............................................................................................75

Chapitre IIFig 1.2 a : Mise en uvre des colonnes ballastes par voie humide ( Document deKeller ).....................................................................................................................................78Fig 1.2 b: Mise en uvre des colonnes ballastes par voie sche( Document de Keller )..............................................................................................................79Fig 1.2 c: Mise en uvre des colonnes pilonnes ...................................................................80Fig 1.2d : Atelier de ralisation de colonnes ballastes en mer (Document de Soletanche

Bachy )....................................................................................................................................81Fig 1.2 e: Exemple dun systme en double sas (Document de Soletanche Bachy ).............81Tab 1.5: Caractristiques du ballast pour colonnes ballastes ................................................83

Fig 1.5: Schma donnant les couches qui forment le matelas de rpartition...........................84Tab 1.6 a: Champ dapplication des colonnes ballastes Nature et rsistance des sols (treintelatrale) .....................................................................................................................................84Tab 1.6 b: Limites dapplication des colonnes ballastes Charges appliques et tolrancesimposes ...................................................................................................................................85 Fig 2.1 a: Rseau de colonnes ballastes ...............................................................................86Fig 2.1 b: Principe de concentration des contraintes et rduction des tassements ( Documentnumris )...................................................................................................................................87Fig 2.2 a : Mode de dformation axiale : rpartition des contraintes verticales et dformation

axiale en surface ( Document numris )....................................................................................88Fig 2.2 b: Mode de dformation radiale : rpartition des contraintes horizontales etdformation radiale de la colonne ballaste ( Document numris )..........................................89Fig 2.2 c: Interaction sol- colonne : rpartition des contraintes de cisaillement le long de la

colonne ballaste (courte) et effet de pointe ( Document numris )........................90Fig 2.2 d: Mcanismes de rupture dune colonne ballaste isole ( Document numris ).......90Fig 2.2 e: Rupture par expansion latrale dune colonne ballaste isole sous charge axiale entte ( Document numris )........................................................................................................91Fig 2.2 f : Caractrisation de la surface de rupture par cisaillement gnralis dune colonne

ballaste isole courte sous charge axiale en tte ( Document numris )..................................93

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Fig 2.2 g: Rupture par poinonnement dune colonne ballaste flottante isole sous chargeaxiale en tte .............................................................................................................................94Fig 2.3 a: Rseau de colonnes ballastes : domaine dinfluence de la colonne.......................96Fig 2.3 b: Application du principe de la cellule unitaire .........................................................97

Fig 2.3 c: Rle du matelas de rpartition dans la transmission des charges en tte de colonneset la surface du sol sous les fondations souples.....................................................................99Fig 2.3 d: Mcanismes de rupture du sol trait sous une fondation.......................................101Tab 2.3: Les lois de comportement et paramtres des calculs en lments finis...................102Fig 2.5 a: Abaque d'amlioration des sols vis--vis de la liqufaction (Priebe, 1998)..........104Fig 2.5 b: Contrainte rsiduelle du sol entre les colonnes ballastes (Priebe, 1998).............105

Fig 3.4: Rduction des tassements en fonction de l'espacement entre colonnes ballastes....108Fig 3.5: Prvision de la capacit portante et du diamtre effectif en fonction de ltreintelatrale du sol encaissant ........................................................................................................109

Fig. 3.6 a - Homognisation simplifie .................................................................................112Tab 4.3: Frquences des essais .............................................................................................114Tab 4.4: Essais de contrle des matriaux dapport...............................................................115Tab 5: Critre de rception .....................................................................................................117Tab 5.1: Mode opratoire de lessai de chargement/ dchargement usuel............................118

Chapitre IIIFig 2: Prvisions de la charge admissible en tte et du diamtre dune colonne ballaste enfonction de la rsistance au cisaillement drain du sol (daprs Thorburn, 1975)..................123Fig 3.3: Diagramme des rductions de tassements observs sous des fondations de grandesdimensions reposant sur une argile molle homogne (daprs Greenwood, 1970)................124Fig 4: Principe de la cellule unitaire et application aux colonnes ballastes de lathorie de lexpansion dune cavit cylindrique dans un milieu lastique infini .................126

Fig 4.1: Abaque de dimensionnement de Priebe pour un coefficient de poisson )31

( =s ...131

Fig 5.1a: Abaque de prise en compte de la compressibilit de la colonne ballaste..............133Fig 5.1 b: Abaque de du facteur dinfluence de la profondeur...............................................134Fig 5.2a: Abaque de dimensionnement des semelles filantes [Dhouib et Blondeau,2005].......................................................................................................................................136

Fig 5.2b: Abaque de dimensionnement des semelles isoles [Dhouib et Blondeau, 2005]...137Fig 9.1: Facteur dinfluence de la profondeur de traitement (y).............................................140Fig 10.2.1 a: Surface de rupture de Mohr- Coulomb.............................................................145Fig 10.2.1 b: Courbe intrinsque de Mohr- Coulomb............................................................146

Chapitre IVFig 3.4 a : Caractristiques gomtriques du modle de rfrence........................................155Tab 1: Valeurs prises pour la cellule unitaire.........................................................................156 Fig 3.4 b: Reprsentation de la surface modlise, maillage et condition aux limites...........156Fig 1: Tassement de sol trait en fonction du module de rigidit de la colonne ballaste.....158Fig 2: Influence du module de rigidit sur le report de charge..............................................159Fig 3: Influence de langle de frottement sur le tassement de sol trait.................................160Fig 4: Influence de langle de frottement sur le report de charge...........................................161

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Fig 5: Influence de la cohsion sur le tassement de sol trait.................................................162Fig 6: influence de la cohsion sur le report de charge).........................................................162Fig 7: Influence du coefficient de Poisson sur le tassement...................................................163Fig 8: Influence du coefficient de Poisson sur le report de charge.........................................164Fig: 9 Influence du module de rigidit sur le tassement du sol trait.....................................165

Fig 10: Influence du module de rigidit sur le report de charge.............................................166Fig 11: Influence de langle de frottement sur le tassement...................................................167Fig 12: Influence de langle de frottement sur le report de charge.........................................167Fig 13: Influence de la cohsion sur le tassement du sol trait..............................................168Fig 14: Influence de la cohsion sur le report de charge........................................................169Fig 15 : Influence du coefficient de Poisson sur le tassement du sol trait............................170Fig 16: Influence en coefficient de Poisson sur le report de charge.......................................171Fig 17: Influence du module de rigidit sur le tassement du sol trait...................................172Fig 18: Influence du module de rigidit sur le report de charge.............................................172Fig 19: Influence de langle de frottement sur le tassement du sol trait...............................173Fig 20: Influence de langle de frottement sur le report de charge.........................................174Fig 21: Influence de la cohsion sur le tassement de sol trait...............................................175Fig 22: Influence de la cohsion sur le report de charge........................................................175Fig 23: Influence du coefficient de Poisson sur le tassement du sol trait.............................176Fig 24: Influence du coefficient de Poisson sur le report de charge.......................................177Fig 25: Influence de lpaisseur du matelas de rpartition sur le tassement du sol trait.......178Fig 26 Influence de lpaisseur du matelas de rpartition sur le report de charge..................179Fig 27: Evolution du tassement dans la colonne ballaste.....................................................180Fig 28 Capacit portante de la colonne ballaste en fonction de lespacement entrecolonnes..................................................................................................................................181Fig 29: Evolution des tassements en tte de colonne en fonction de son diamtre effectif...182Fig 30: Influence de la longueur de la colonne.......................................................................182Tab 2: tassement obtenu pour les diffrents types dlment................................................183Tab 3: rapport de concentration des contraintes par type dlment......................................184Tab 4: Rcapitulatif des rsultats...........................................................................................184

Chapitre VFig 2 a: Implantation des essais in-situ......... ........................................................................188Fig 2 b: Coupe gotechnique du terrain rencontr.................................................................189Tab 2: Caractristiques physiques et mcaniques..................................................................190 Fig V.3: Pntrogramme........................................................................................................191Fig V.4: Profil pressiomtrique..............................................................................................193

Tab V.2: Rsultats des mesures des paramtres dynamiques par essai down-hole dans lesondage S 1.............................................................................................................................194Tab V.3: Rsultats de lanalyse chimique du sol...................................................................196 Fig 4 a: Photo du silo .............................................................................................................198Fig 4b: base du silo ... ............................................................................................................199Fig 4c: Complexe portuaire agroalimentaire .........................................................................201Fig 5: Schma sur le mcanisme du silo.................................................................................203Tab 6.2: Tableau rcapitulatif sur le calcul de pieux.............................................................206 Tab 6.3: Conditions de prdisposition la liqufaction dans la couche de sable..................207Tab 1: Rsultats du sondage PS-01( prs de S-01)............................................................................................................................................209 Tab 2 : - Calcul de tassement du sol renforc par colonnes ballastes 80 cm sur une

profondeur de 18 m avec un maillage de (1,60 x 1,60 m 2) pour une contrainte applique

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0= 4,212 bars en utilisant la mthode dHomognisation simplifie (compactagemodr)...................................................................................................................................213

Tab 3 : - Calcul de tassement du sol renforc par colonnes ballastes 80 cm sur une profondeur de 18 m avec un maillage de (1,60 x 1,60 m2) pour une contrainte applique

0= 4,212 bars en utilisant la mthode dHomognisation simplifie (compactageintensif)...................................................................................................................................214

Tab 4 : - Calcul de tassement du sol renforc par colonnes ballastes 80 cm sur une profondeur de 18 m avec un maillage de (1,60 x 1,60 m 2) pour une contrainte applique

0= 4,212 bars en utilisant la mthode de Priebe (compactagemodr)...................................................................................................................................215


0= 4,212 bars en utilisant la mthode de Priebe (compactage intensif)...............................216


0= 4,212 bars en utilisant la mthode de de Balaam et Booker...........................................216Tab 7 : - Tassement obtenu par la mthode de Ghionna........................................................217Tab 8: - Donnes gotechniques des couches de sols et des colonnes ballastes...................217Fig 7 a: Modle gomtrique sur PLAXIS.............................................................................218Fig 7 b : Introduction des donn es sur PLAXIS...................................................................218Fig 7 c : Dplacements verticaux............................................................................................219Fig 7 d: Dplacements horizontaux........................................................................................220Fig 7e : La dforme du radier...............................................................................................221

Fig 7 f: modlisation dune cellule lmentaire avec une colonne au centre.........................222 Fig 7g: Augmentation des contraintes horizontales...............................................................222 Fig 7 h: Taux de rduction des tassements............................................................................223Fig 7i: Modlisation dun groupe de colonnes ballastes et cellule lmentaire...................224Fig 7 j: Tassement dune cellule lmentaire avec diffrentes valeurs de K et d'expansion.225

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Introduction

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Introduction gnrale

Le dveloppement conomique et laccroissement des populations des villes satures

entrainent lextension des agglomrations. Ainsi, de plus en plus de constructions et

dinfrastructures sont construites sur des sols de mauvaises qualits tels que les sols meubles

dans les zones ctires ou sur les zones de dpt de sdiments marcageux. Cela entraine une

importance grandissante des mthodes et techniques damlioration du sol. Paralllement

cela le dveloppement de loutil informatique fournit aux ingnieurs les moyens de calculs de

grande capacit itrative. A laide de lensemble de ces procds numriques lingnieur

gotechnicien est en mesure dutiliser toutes ces aides potentielles, assurant ainsi un choix

pertinents de structure prenant en compte les tats limites de service et tats limites ultimes.

Les nouvelles technologies permettent la cration et lutilisation de modles complexes.

Les colonnes ballastes constituent une mthode damlioration de sol parmi les plus

comptitives de part leur rapidit dexcution et leur prix comptitif par rapport aux autres

mthodes existantes. Cependant, cette mthode est entoure dinconnue, en effet limpact de

limplantation dune colonne ballaste sur le sol environnant est mconnu. Par consquent ,

on ignore encore quelle est laugmentation de la capacit portante entraine par lajout de

colonnes ballastes, linteraction sol/colonne et linfluence de son implantations par

refoulement.

La technique de renforcement par colonnes permet une amlioration des sols mdiocres et

peut tre ralise avec plusieurs procds : savoir les colonnes ballastes, ou pieux de sable,

et le traitement aux liants en profondeur (deep mixing) pratiques gnralement pour les

argiles molles. Cependant pour les sables lches on pratique souvent le vibrocompactage.

Le renforcement par colonnes permet d'atteindre gnralement les buts suivants :

l'augmentation de la capacit portante ; la rduction du tassement ; l'acclration de la consolidation ; l'limination du risque de liqufaction

C'est grce ces avantages pratiques que le renforcement par colonnes est devenu d'usage

intense l'chelle internationale, outre l'aspect conomique, (cot, dlais d'excution) par

rapport d'autres solutions telles que les fondations profondes ou autres.

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Introduction

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Pour ce qui est du dimensionnement des fondations sur sol renforc par colonnes, de

nombreuses contributions ont t avances depuis les annes soixante dix. La plupart d'entre

elles sont bases sur le modle de la colonne isole et de la cellule lmentaire.

Aussi bien pour le calcul de la capacit portante que pour l'estimation du tassement, les

mthodes de dimensionnement ont t largement commentes, il en ressortait souvent

l'absence d'un cadre thorique adquat qui devrait conduire des rsultats exploitables pour le

praticien.

Dans ce mmoire, la recherche sur le renforcement par colonnes a fait l'objet d'une autre

investigation pour l'estimation du tassement, et a conduit plusieurs rsultats.

Malgr cela, l'tude du renforcement des sols purement cohrents par des colonnes en

matriau cohrent et frottant n'a pu tre mene avec l'approche cinmatique directe du calcul

la rupture. Les rsultats obtenus avec l'approche numrique ncessitent d'tre amliors do

la ncessit de ltude en profondeur de ce volet.

Problmatique du renforcement des sols

Dans ce mmoire, on va essayer de comprendre le mcanisme de comportement des

colonnes ballastes en tudiant de plus prs linfluence des paramtres gotechniques sur les

sols renforcs par celles-ci..

Notre travail sera divis en plusieurs chapitres :

Chapitre I/

On passera en revue les diffrentes techniques damlioration des sols, on peut ainsi lesdiviser en trois catgories en fonction de la manire avec laquelle l'amlioration est obtenue :

dans la premire catgorie on trouve celles qui conduisent rduire l'indice des videset densifier le sol o on trouve le pilonnage, le vibrocompactage, les colonnes

ballastes, le prchargement, les drains verticaux,etc. en deuxime catgorie on trouve les techniques d'injection (Jet Grouting,etc.) qui se

base sur la notion de former un nouveau matriau plus rsistant en injectant un liantdans le sol.

Dans la troisime catgorie on trouve celles qui utilisent un autre matriau pourcombler les dfauts du matriau sol (les gosynthtiques par exemple pour reprendreles efforts de traction).

Chapitre II /

On tudiera de plus prs lamlioration des sols par colonnes ballastes, ses modes

dxecution

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Introduction

3

Chapitre III/

On va synthtiser les diffrentes mthodes de dimensionnement des colonnes ballastes, on

tudiera les diffrentes lois de comportements et cela dans les aspects numriques, empiriques

et exprimentaux.

Chapitre IV/

Dans cette partie, on va essayer dtudier linfluence de certains paramtres gotechniques

sur le matelas de rpartition, les colonnes ballastes et de sol sur le comportement de

lensemble, c'est--dire un sol trait par colonnes ballastes.( sous le programme PLAXIS)

Des simulations seront faites pour tudier :

Linfluence de paramtres gotechniques E, c, , de matelas de rpartition, de

colonnes ballastes et de sol.

Linfluence de lpaisseur du matelas de rpartition. Linfluence du diamtre des colonnes ballastes. Linfluence de la distance entre axes des colonnes ballastes. Linfluence de la longueur de la colonne. Le tassement en fonction de la profondeur. Linfluence de lespacement entre colonnes sur la capacit portante de la colonne

ballaste.

Linfluence de type dlment sur les rsultats de calculs.

Chapitre 5/

Cest un cas dtude, le projet traite du renforcement de sol par colonnes ballastes, pour

quil puisse recevoir un silo mtallique sucre dune capacit de 80 000 tonnes. Ce projet de

silo entre dans le cadre de lextension des installations CEVITAL dans la zone portuaire de

BEJAIAOn terminera par une conclusion gnrale.

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Chapitre I Techniques damlioration des sols

4

I. Techniques damlioration du sol

Introduction :Les sols de bonnes caractristiques physico-mcaniques sont de plus en plus rares, do le

recours une amlioration en profondeur de certains terrains et cela pour quils puissentrecevoir des ouvrages de grande importance projets sans quil ny est de problmes vis--visde la stabilit ou des dformations. Les mthodes damlioration des sols sont lun des outilsdont dispose lingnieur pour rsoudre ces problmes l. Certaines de ces mthodes sont trsanciennes, comme le battage des inclusions de bois dans les sols de faible portance. Dautressont plus rcentes, comme les mthodes dinjection, de pilonnage ou de conglation. Elles ontconnu, depuis une vingtaine dannes, un dveloppement considrable et sont maintenantutilises comme un lment part entire des projets.

Les techniques modernes d'amlioration des sols sont largement utilises dans le cadre dela gestion et de la valorisation du patrimoine foncier. C'est ainsi que certains terrains, dont laseule valeur intrinsque peut tre reprsente par leuremplacement unique , peuvent gagnerune valeur ajoute importante grce ces techniques.

Aprs amlioration des terrains par ces techniques, il est possible de construire :

des aroports (scurisation des terrains supportant les pistes, hangars, zones de frets) ;

des zones commerciales ;

des complexes industriels ;

des silos de stockage ;

des raffineries (rservoirs, etc ) ;

des zones dhabitation.

On peut diviser les techniques d'amlioration de sols en trois catgories en fonction de lamanire avec laquelle l'amlioration est obtenue :

dans la premire catgorie on trouve celles qui conduisent rduire l'indice des vides

et densifier le sol o on trouve le pilonnage, le vibrocompactage, les colonnes ballastes, le prchargement, les drains verticaux,etc.

en deuxime catgorie on trouve les techniques d'injection (Jet Grouting,etc.) qui se

base sur la notion de former un nouveau matriau plus rsistant en injectant un liantdans le sol.

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surcharges mobiles ). On augmente ainsi la contrainte totale applique la surface de lacouche compressible et en fin de consolidation, quand les surpressions interstitielles cres par la charge sont dissipes, la charge apporte par le remblai est supporte par le squelette dusol, qui se dforme sur toute son paisseur. De plus, la lenteur des phnomnes permet ledchargement du terrain pendant la construction sans risque de gonflement et de retour l'tatinitial du terrain (phnomnes lastiques). Lors de la mise en place de ce procd, une couchede sable est pralablement installe pour pouser les dformations du sol sous jacent etcontribue a l'vacuation de l'eau qui peut arriver la surface. Sur des sols trs peu permables,on peut associer le prchargement un rseau de drains verticaux afin de faciliter l'vacuationde l'eau. Avec un repre pralablement fix, on mesure rgulirement le tassement du sol et,lorsqu'il a atteint une valeur considre acceptable, on peut dcharger et excuter laconstruction des fondations superficielles.

En gnral, si la hauteur du mauvais terrain dpasse 5 mtres, on prvoit aprs lechargement un systme de fondation en radier car il reste des risques de tassementsdiffrentiels ;

La consolidation atmosphrique Cette mthode est de type isotrope. Elle permet une amlioration des caractristiques du sol,

la rupture et le fluage latral sont impossibles. Cette mthode consiste utiliser la pressionatmosphrique, en appliquant un vide partiel sous une membrane tanche pose la surfacedu sol (Fig 1.2.b); on diminue dans ce cas la distribution dquilibre des pressionsinterstitielles dans le massif de sol, contraintes totales constantes. Ce systme est toujourscoupl un rseau de drainage vertical et parfois horizontal. Lutilisation de cette technique at limite pendant longtemps par la mauvaise qualit des membranes disponibles ; cetobstacle est dsormais lev et le recours lapplication du vide devrait se dvelopper.

Pour tous les travaux de chargement dont la dure est mensuelle, il faut prendre des prcautions avec le mouvement annuel des nappes. La qualit du tassement sera diffrente enfonction de la hauteur du niveau pizomtrique.

On peut aussi diminuer les pressions interstitielles, et donc prcharger le sol, en rabattant lanappe dans la zone consolider (Fig 1.2.c). Les effets de cet abaissement de la nappe sur le

voisinage doivent tre soigneusement tudis dans ce cas.

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Fig 1.2 : Techniques de prchargement(Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988).

2 Acclration de la consolidation par drains verticaux

Dans les dpts des sols fins, les vitesses de consolidation sont en gnral faibles parce queleau interstitielle doit parcourir un long chemin pour sortir du massif de sol. Il sensuit queles tassements peuvent durer pendant de longues priodes (plusieurs mois, annes ou dizainesdannes, suivant les sites), ce qui est souvent inacceptable, tant pour les ouvrages dfinitifsque pour les oprations de prchargement. La mise en place de rseaux drainants dans le

massif de sol (drains verticaux ou tranches drainantes) rduit la distance que leau doit parcourir pour atteindre une surface drainante et sortir du sol fin, ce qui un effet trs bnfique sur les temps de consolidation.

Fig 2 : Chantier de ralisation des drains verticaux (Document de Gopac )

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2.1 Description et installation

La technique de drainage la plus frquemment employe consiste mettre en place unmaillage rgulier (maille triangulaire ou carre) de drains verticaux (Fig 2.3a). Jusquau dbutdes annes 1980, les drains verticaux taient en gnral les drains de sable, raliss pardiverses techniques : battage, vibrofonage ou lanage dun tube ferm ou dun tube ouvert,forage la tarire pleine ou creuse. Pour un diamtre nominal donn, les drains raliss parlanage ou par forage la tarire creuse sont considrs comme les plus efficaces. A partir desannes 1980, la part des drains prfabriqus en forme de bandes de 10 cm de largeur etquelques millimtres dpaisseur (Fig.2.3b) a augment de faon trs rapide. Ces drainscomportent, en gnral, une partie centrale (lme) assurant la circulation de leau le long dudrain et une gaine filtrante en gotextile ou en papier. Une structure unique peut aussi jouer la fois le rle de filtre et de canal. Les drains prfabriqus sont habituellement mis en place par fonage lintrieur dun mandrin tubulaire fix une flche verticale rattache unertrocaveuse ou une grue sur chenilles, de section toujours suprieure celle du drain. Uneforce statique est utilise pour enfoncer le mandrin et ancrer le drain la profondeur dsire.

En prsence de couches de matriaux raides, un vibrateur est ajout au mandrin, ou desavant-trous sont pratiqus pour passer travers des couches trs raides. La longueur desdrains peut atteindre plusieurs dizaines de mtres.

Fig 2.1 : Installation des drains verticaux (Document de Gopac )

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2.2 Conception

L'espacement des drains est habituellement calcul l'aide de la formule de " Barron " quitient compte de la priode de consolidation recherche, du coefficient de consolidationhorizontal du sol et du degr moyen de consolidation vis.

Aprs leur installation, un coussin de sable filtrant et une surcharge, qui peut dans le casd'approches de viaducs constituer une partie des remblais permanents, sont placs au-dessusde la surface de travail pour provoquer l'acheminement de l'eau interstitielle vers les drainsqui, leur tour, l'amneront vers la surface, acclrant alors la consolidation des sols mous.

2.3 Applications En Amrique du Nord, plusieurs millions de mtres linaires de drains plats sont installs

chaque anne sous des routes, des approches de ponts et des viaducs, des barrages et desdigues, des voies ferres, des pistes d'aroport, des zones de stockage, des tangs desdimentation, des rservoirs, et l o des structures doivent tre riges sur des sols mous etsaturs.( Geopac, Drains verticaux )

Fig 2.3 a : Rseaux de drains verticaux (Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988).

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Fig 2.3b : Drains prfabriqus (Magnan, J.P. & Pilot, G. 1988).

Les sols traits par des rseaux drainants sont toujours recouverts dune couche drainante de0,5 1.0 m dpaisseur. Cette couche est souvent mise en place avant les drains, pour

permettre la circulation des engins sur le chantier. Elle peut tre partiellement remplace parune ou plusieurs nappes de gotextiles.

3 Le compactage dynamique (ou pilonnage)

3.1 Objectifs

Le compactage dynamique vise l'amlioration des proprits gotechniques de sols lchessur de grandes profondeurs par lapplication dimpacts de trs forte intensit.

Fig 3.1 : Exemples de chantiers de compactage dynamique (Documents de Gopac et Mnard Soltraitement )

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3.2 Description du procd

Le procd consiste faire chuter de faon mthodique et rpte la cadence de une troisfois par minute et selon un maillage orthogonal dfini par rapport la nature des terrains de

lourds pilons dacier sur la surface du sol traiter. Les impacts qui en rsultent crent de puissantes ondes de choc qui se propagent en profondeur provoquant le resserrement des solstraits et lamlioration de leurs caractristiques gotechniques. laide de puissantes gruessur chenilles adaptes, les pilons sont levs pour ensuite retomber en chute quasi-libre. Lamasse de ces pilons varie gnralement entre 10 et 18 tonnes mtriques, mais avec un systmede levage spcial elle peut tre porte 30 tonnes ou davantage pour augmenter la profondeurdu traitement. La hauteur de chute varie habituellement entre 10 et 30 mtres au dessus de la

surface de travail.

Lnergie dun impact applique au sol se mesure en tonnes-mtres (t-m) et la magnitudede cette nergie par chute constitue un facteur dterminant dans la mesure et la profondeur delamlioration obtenue. Les autres facteurs qui affectent de faon significative la profondeurmaximum et le degr damlioration sont la conception du programme dapplicationdnergie, la squence, le bon nombre dimpacts par empreinte, et le monitoring attentif de larponse du sol tout au long des travaux. Laugmentation et le rythme de dissipation des pressions interstitielles, le tassement provoqu suite lapplication de chaque phase dnergieet le gonflement sont autant dlments additionnels qui doivent tre constamment suivis et pris en compte tout au long du traitement.

Le compactage dynamique est d'excution extrmement rapide et, dans le cas de solsgranulaires dont lpaisseur est de lordre de 12 mtres ou moins, il est sans conteste le plusconomique des procds damlioration de sol existants. Souvent, plusieurs oprations decompactage sont ncessaires, spares par un laps de temps de quelques semaines (2 6).((DTU.13.2) (1992) Fondation profondes pour le btiment Chap.VIII : Colonnes ballastes )

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Fig 3.2a : Ralisation du compactage selon un maillage bien dfini

(Document de Mnard Soltraitement )

Fig 3.2b : Exemple dun pilon ( gauche ) et lempreinte laisse aprs sa chute ( droite )( Document de Geopac )

3.3 Sols pouvant tre traits

De toutes les techniques damlioration de sol, seul le compactage dynamique permet detraiter le plus large ventail de dpts naturels ou de remblais. Cette mthode permet de traiter

en profondeur par des actions de surface des sols sablo- graveleux, et des matriaux argilo-limoneux saturs condition qu'il y ait prsence d'air occlus (1 4%) (Cas des tourbes ou desremblais rcents avec matires organiques). Son emploi peut tre intressant pour consoliderdes couches sous l'eau.

Seuls les sols prsentant des caractristiques de consolidation long terme sous lapplicationde charges, tels que les argiles et sols organiques, ne rpondront pas favorablement au

traitement. Des remblais dargile ont toutefois t traits pour en rduire les vides importants.Par ailleurs, certains dpts ne pourront tre amliors que par compactage dynamique

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comme par exemple les sols dorigine morainiques, les dbris de construction et les remblaisdenrochements renfermant de gros lments.

Le compactage dynamique sest rvl particulirement efficace pour dvelopper des sites jadis considrs comme impropres la construction en raison des difficults techniques oudes cots levs que reprsentaient les mthodes de fondation conventionnelles. Cest le casnotamment des sites o des remblais htrognes ont t dverss tout hasard et que lonretrouve en fortes concentrations la priphrie de grands centres urbains, dans les carriresabandonnes, dans les zones portuaires ou pour des difices rsidentiels de prestige construitssur des terrains gagns sur* les rivires ou la mer. ((DTU.13.2) (1992) Fondation profondes pour le btiment Chap.VIII : Colonnes ballastes )

3.4 Amliorations obtenues

D'une faon gnrale, les caractristiques gotechniques des sols granulaires traits parcompactage dynamique augmenteront par un facteur variant de 2 4 et la profondeurdamlioration se situera entre 10 et 16 mtres. Dans des sols fins, des silts aux sablessilteux, une partie non ngligeable de cette amlioration ne surviendra que deux ou trois mois

aprs la fin du traitement. Ce phnomne de vieillissement doit tre anticip lors des essais plutt que de retarder la construction, une solution rarement acceptable.

La portance admissible aprs traitement sera de lordre de 100 200 kPa dans le cas de solsou de remblais silteux, et de 200 400 kPa, parfois plus, dans les sols ou remblais granulairesayant une bonne permabilit. Des capacits portantes de 800 kPa et des exigences svres detassement total et diffrentiel ont t obtenus dans des sols granulaires.

Ces chiffres ne reprsentent quun ordre de grandeur. Les rsultats du traitement, quilsagisse de la portance obtenue ou de la profondeur damlioration, dpendent dun grandnombre de facteurs, les uns intrinsques aux sols mmes, tels leur nature, leur composition etleur permabilit, les autres extrinsques, dont les variables du programme de compactage.Lanalyse de ces facteurs et le choix des moyens mettre en uvre pour optimiser lesrsultats du traitement, il faut bien le rappeler, ne relvent pas de la science, mais plutt de

lart donc de l'exprience et de la comptence du spcialiste.

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Le diagramme ci-dessous donne un aperu des capacits portantes qui peuvent tre obtenuesdans diffrents types de sols. Celui-ci compare les valeurs pressiomtriques, la pression limiteet le module de dformation, mesures avant et aprs le compactage dynamique effectu pourl'Aluminerie de Grande-Baie (ALCAN) Saguenay. ((DTU.13.2) (1992) Fondation profondes pour le btiment Chap.VIII : Colonnes ballastes )

Fig 3.4: Comparaison des caractristiques du sol avant et aprs consolidationdynamique (DTU.13.2)

3.5 Domaines d'application

L'utilisation la plus frquente du compactage dynamique, et celle susceptible de gnrer les plus importantes conomies de temps et de cots, concerne lamlioration des sols pour laconstruction dun dallage sur sol et de fondations superficielles pour btiments ou autresouvrages de gnie civil. Le compactage dynamique remplace souvent lexcavation et leremplacement des sols en place ainsi que les fondations profondes avec des inclusions rigides.

Cette technique est un moyen efficace pour densifier profondment les terrains

compressibles, et permettant de gagner sur la mer (exemple : piste de larodrome de Nice) oude raliser des sous-couches convenant des dallages de btiments industriels ou de centrescommerciaux. La consolidation est associe des systmes de drainage, en particulier pourles sols fins, permettant ainsi de rduire les temps de dissipation des pressions interstitielles.

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Fig 3.5: Chantier de compactage dynamique (aroport de Nice-France )

(Document de Mnard Soltraitement )

Le compactage dynamique est galement utilis pour :

support fiable pour fondations superficielles de tous types de structures parlamlioration des caractristiques de portance et la satisfaction des critres detassement total et diffrentiel svres ;

assurer la bonne tenue du revtement dans les aires de stockage ou de manutention de

matriaux hautement charges, telles celles des entrepts, pistes daroport, terminauxde conteneurs, etc. ;

rduire le potentiel de liqufaction des sols dans les zones haute sensibilit

sismique ;

stabiliser pentes, barrages, digues, etc. ;

rduire les vides dans les dpotoirs (dcharges) ;

dfoncer cavernes et mines abandonnes ;

densifier des sols marins et remblais placs sous l'eau, etc.Par contre, Cette technique reste peu courante du fait de lencombrement quoccasionnent

les appareils et le bruis engendr par les impacts, et sutilisera surtout sur des surfacesimportantes lcart dhabitations.

3.6 Contrle

a. Le suivi gotechnique au court des travaux

Le suivi seffectue toutes les tapes du traitement et en tout point sur le chantier, la mesurede la rduction du volume de sol trait. Il sert mesurer la rduction du volume et permet descomparaisons non seulement en divers points du chantier mais aussi avec des projetsantrieurs offrant des conditions similaires. Il sert de plus identifier les anomalies ouvariations qui requirent une attention immdiate. Dans les dpts de sols fins et saturs, les

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pressions interstitielles et leur rythme de dissipation de mme que le gonflement possible sontrelevs pour tablir le seuil au del duquel lapplication dnergie cesse dtre productive. Laralisation dessais de sol in situ en cours de traitement est requise dans les cas dapplicationcomplexe. Lorsque, prsents proximit des travaux, les btiments et ouvrages sont inspects par un spcialiste indpendant et les vibrations, releves laide de sismographes triaxiaux.Dans des cas particuliers, des lments de structures avoisinantes seront instruments pour ydtecter rapidement tout mouvement quelles pourraient subir.

b. La vrification finale

La vrification des rsultats atteints est effectue au moyen dune campagne dessais in situ.Pour les applications visant la fondation douvrages sur fondations superficielles quidemandent la dtermination prcise des caractristiques de portance et de tassement, on privilgie la mthode pressiomtriques (PMT). Lorsque ltablissement de la densit relativeest spcifi pour valuer la performance des fondations ou pour valuer la rponse sismique,on suggre les mthodes in situ telles que lessai standard de pntration (SPT, N) lessai de pntration au cne (CPT) lessai au cne quasi-statique (DCPT) ou lessai de densit Becker (BPT).

4 Le renforcement des sols par inclusions rigides

4.1. Dfinition du renforcement par inclusions rigides verticales

Le renforcement par inclusions rigides verticales est envisag pour des ouvrages de typesremblais, dallages, silos lorsque le sol est trop compressible pour supporter sans tassementsimportants l'ouvrage construire. On caractrise le renforcement par inclusions rigidesverticales par la combinaison entre les inclusions qui assurent le renforcement et une plateforme de transfert de charge dispose entre le rseau d'inclusions et l'ouvrage ; cette

plateforme assure la rpartition de la charge entre les inclusions et le sol compressible(fig.4.1b). Les inclusions peuvent tre de diffrentes natures et construites par diffrentesmthodes que nous dtaillerons par la suite. Ce type de fondations peut tre dfini par le faitque la charge s'applique simultanment aux ttes d'inclusions et au sol compressible, ce qui ladiffrencie des mthodes de fondations traditionnelles. Le dimensionnement du rseaud'inclusions et de la plateforme de transfert de charge doit tre tel que la part transmise auxinclusions soit beaucoup plus grande que celle transmise au sol. (CNAM, Le renforcement

des sols par inclusions rigides )

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Fig 4.1a: Rseau d'inclusions rigides(Document de Soletanche Bachy ) Le rle des inclusions est de transmettre la charge due au poids de l'ouvrage et les charges

de service vers le substratum afin de rduire ou mme annuler les tassements. Pour cela, lesinclusions sont poses sur la couche dure ou lgrement ancres dans celle-ci. Les inclusions peuvent aussi tre coiffes par une tte plus large afin d'augmenter le taux de couverture etoptimiser l'efficacit du dispositif. Les inclusions sont mobilises d'une part par la chargedirectement applique sur leur tte mais aussi par l'effet d'accrochage du sol encaissantlorsque celui-ci tasse sous le chargement appliqu par le poids de l'ouvrage.

La plateforme de transfert de charge a un rle tout aussi important puisque les mcanismes

assurant la rpartition de la charge s'y dveloppent. Cette plateforme peut tre compose dematriaux granulaires traits ou non traits ; elle peut tre renforce ou non par une ou plusieurs nappes gosynthtiques ;sa hauteur et ses caractristiques mcaniques sont des paramtres importants vis--vis du dveloppement des mcanismes de transfert de charge.

Fig 4.1b : Schma de principe d'un renforcement par inclusions rigides verticales d'aprsBerthelotet al. (2003)

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Fig 4.1c : Rseau d'inclusions soumis un chargement d'aprs Berthelotet al. (2003)

Fig 4.1d: Frottement le long des inclusions d'aprs Berthelotet al. (2003)

Fig 4.1e: Domaine d'application des inclusions rigides (Orianne J. (2005) )

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4.2. Catalogue des techniques des inclusions

Parmi les diffrents types d'inclusions, on peut diffrencier les inclusions prfabriques etcelles fabriques in situ. Les inclusions prfabriques se diffrencient par leur nature : pieuxen bois, pieux mtalliques ou encore pieux en bton. Parmi les inclusions fabriques in situ,on peut encore distinguer deux familles : les inclusions de type pieux et les inclusionsfabriques par mlange d'un liant avec le sol en place.

a. Inclusions prfabriques

Les principaux avantages et les inconvnients des pieux prfabriqus sont donns parTomlinson (1987).

Avantages :

matriau des pieux peut tre contrl avant l'insertion dans le sol ;

stabilit dans les sols compressibles ;

pas de dgts engendrs sur le pieu par soulvement du sol lors de l'insertion des pieux

adjacents ;

procdure de mise en uvre non affecte par le niveau de la nappe ;

de trs grandes longueurs de pieux peuvent tre mises en uvre. Inconvnients :

risque de casse lors de la mise en place occasionnant des dlais supplmentaires pour

le remplacement ;

peu conomique si le choix et donc le cot des matriaux est guid par les contraintesde mise en uvre plutt que par les contraintes en service ;

cause de nuisance et risque de dgts par le bruit et les vibrations ;

impossibilit d'insrer de gros diamtres ;

risques de dgts sur les structures adjacentes dus au dplacement du sol lors de la

mise en uvre.

a.1. Pieux en bois

Le pieu en bois est probablement la plus vieille mthode de renforcement des fondations.Dans certains pays et pour des cas particuliers, cette mthode est encore applique. Les plusgrands dsavantages de cette mthode sont la variation de la qualit des pieux en termes degomtrie et de rsistance et le risque de dtrioration sous la nappe. Pour de faibles charges(infrieures 500 kN) et des longueurs d'ancrage ne dpassant pas 12 m, cette mthode est

utilisable sous certaines prcautions. Les pieux bois sont souvent utiliss dans le Nord de

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l'Amrique, en Chine et dans les pays scandinaves. Ils sont souvent utiliss pour des travauxde renforcement temporaires.

La mise en uvre des pieux se fait par battage ;pour faciliter la pntration et ne pasendommager les pieux, des prcautions particulires doivent tre prises : pointe en acier la base du pieu, bande d'acier autour de la tte du pieu, pr-forageetc.

a.2. Pieux mtalliques

Les pieux mtalliques prfabriqus sont gnralement des profils en H ou des tubescylindriques qui ne sont pas remplis de bton. Les longueurs usines vont de 12 21 m. cause des risques de corrosion, il y a un refus de certains ingnieurs d'utiliser ce typed'inclusions. Cependant, dans des conditions normales de sols non contamins, le taux decorrosion reste faible. Chaque pieu peut reprendre une charge comprise entre 350 et 1800 kN.Les pieux mtalliques peuvent tre mis en place avec des engins de haute capacitd'enfoncement.

Pour une mme longueur de pieu, les pieux mtalliques sont plus coteux que les pieux en bton, mais ils ont une plus grande capacit de reprise de charge pour un poids donn, ce qui peut rduire les cots de mise en uvre. Les profils en H gnrent un faible dplacement desol.

a.3. Pieux bton

Les pieux en bton prfabriqus sont utilisables pour une grande gamme de charge quidpend de la gomtrie du pieu, de la rsistance en compression du bton et des armatures. Le bton l'avantage d'tre utilisable dans les sols corrosifs. Les pieux en bton peuvent tre ounon arms et peuvent se prsenter soit d'une seule longueur soit en plusieurs tronons jointifs ;cette seconde forme facilite le transport et allge les moyens de mise en uvre. On les utilisesans raccord jusqu' 15 m dans le cas de pieux en bton arm, jusqu' 40 m dans le cas des pieux en bton prcontraints et des profondeurs suprieures pour des pieux avec des

raccords.b. Inclusions fabriques in situ

Comme pour les pieux prfabriqus, on peut se rfrer aux avantages et inconvnientsdonns par Tomlinson (1987).

Avantages :

variation de la longueur pour mieux s'adapter aux conditions du sol ;

insertion de gros diamtres ;

installation sans bruit ni vibrations notables ;

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pas de risque de soulvement de sol ;

possibilit d'obtenir dans l'argile des pieds d'inclusions deux trois fois plus larges que

le diamtre de la colonne.

Inconvnients :

risque de striction dans les sols compressibles ;

installation du bton non faite dans des conditions idales ;

largissement du pied de l'inclusion impossible dans un sol sans cohsion.

Pieux battus tubs

Ce procd (Fig 4.2a) consiste au battage par mouton sec hydraulique ou diesel d'unlment prfabriqu (bton ou acier) ou d'un tube bouchonn jusqu' une cote prdtermineou au refus. Le ferraillage et le btonnage gravitaire se fait l'abri du tube. Le tube est ensuiteextrait du sol. Ce procd se fait par refoulement du sol sans dblais.

Fig 4.2a : Schma de principe du procd des pieux battus tubs et illustration de la mise enuvre (CNAM, Le renforcement des sols par inclusions rigides )

Pieux fors simples ou fors tubsLe choix entre l'utilisation de pieux fors simples et de pieux fors tubs dpend de la

cohsion du sol et de la position de la nappe :

le procd du pieu for simple (Fig 4.2b) est utilis dans un sol cohrent et hors nappe,il consiste forer le sol, puis mettre en place dans le forage le ferraillage et le bton(gravitairement) ;

le procd du pieu for tub est utilis dans un sol ne permettant pas de raliser un

forage sans "coffrage temporaire", il consiste raliser un pieu for l'intrieur d'untube pralablement insr dans le sol .

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a b

Fig 4.2b : Schma de principe du procd des pieux fors simples et illustration des tubesutiliss pour le procd des pieux fors tubs (CNAM, Le renforcement des sols par

inclusions rigides )

a b

Fig 4.2c: Schma de principe du procd des pieux fors tubs et illustration

de la mise en uvre (CNAM, Le renforcement des sols par inclusions rigides )

Les pieux fors tubs ncessitent des moyens puissants, leur rendement est faible. Cettemthode gnre des dblais.

Pieux fors la tarire creuse

Le procd des pieux fors la tarire creuse (Fig 4.2d) se caractrise par le forage du sol l'aide d'une tarire jusqu' la profondeur souhaite, puis par l'injection du bton sous pression

par l'axe de l'outil tout en remontant celui-ci. La cage d'armature est mise en place par vibreur.

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Les foreuses sont quipes en gnral d'un systme d'enregistrement numrique des paramtres de forage (vitesse d'avancement, vitesse de rotation, couple de rotation) et de btonnage (pression d'injection, dbit, vitesse de remonte).

Fig 4.2d: Schma de principe du procd des pieux fors la tarire (CNAM, Lerenforcement des sols par inclusions rigides )

Exemple de pieux for : pieux fors STARSOL

L'outillage STARSOL, Super Tarire Soletanche-Bachy, renouvelle la techniqued'excution des pieux fors. Une tte de rotation puissante, munie dun moteur hydrauliquecompact, entrane simultanment une tarire creuse et un tube plongeur. La tarire et le tubesont munis d'outils de coupe du terrain leur base. L'ensemble est viss dans le sol fortecadence, avec la possibilit d'ancrage dans des couches dures ou mi-dures. Le systme de btonnage, par deux lumires latrales situes la base du tube plongeur, cumule lesavantages du btonnage classique la colonne et du btonnage sous pression. En permanence,

le volume et la pression du bton sont contrls. Un dispositif dgage automatiquement lesdblais au fur et mesure de la remonte de la tarire. Des cages d'armatures compltes peuvent tre mises en place aprs la fin du btonnage. Soltanche Bachy met en avant lesavantages suivants pour le procd :

pas de tubage,

pas de boue de forage,

aucun risque d'boulement,

passage d'horizons durs,

ancrage dans des horizons durs mi-durs,

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dbut du btonnage sans relevage de la tarire,

bton coul sous pression,

btonnage dans la masse au tube plongeur,

contrle permanent de la pression du bton,

contrle permanent du volume du bton.

Fig 4.2e: Schma de principe du procd des pieux fors STARSOL

Les caractristiques d'excution et les contrles qualit que subit un pieu for STARSOL (fig.4.2e) sont faits par un appareil spcial (ENBESOL) qui saisit et gre, en temps rel, les

indications de quatre capteurs qui donnent la vitesse d'avance et le couple de rotation pendantle forage ainsi que la pression et le volume de bton pendant la remonte de l'outil.

Fig 4.2f : Illustration de la tarire creuse et du tube plongeur utiliss dans le procd des pieux fors STARSOL

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c. Pieux de type Vibro-Concrete Column

Les colonnes de typeVibro-concrete Column (VCC) constituent un procd deremplacement des pieux en bton traditionnels. Dans un sol cohrent, les caractristiques desVCC ne diffrent pas de celles des pieux en bton ; dans des sols granulaires, la capacit portante de la colonne peut tre amliore par le compactage du sol grce au vibreur installdans l'instrument qui met en uvre la colonne. La procdure de mise en uvre est dcrite lafigure (Fig 4.2g), elle consiste introduire dans le sol un vibreur lectrique jusqu' la couchedure. Le matriau de la couche dure est ensuite compact par le vibreur. L'instrument est alorslgrement remont et le bton est introduit. La colonne est construite en remontant lentementl'instrument. Cette technique est faite par refoulement du sol est ne gnre pas de dblai, elle permet dans certaines conditions d'amliorer les proprits du sol encaissant lors de lafabrication des colonnes. Ce procd prsent la figure ci-dessous est celui de Keller.D'autres types de colonnes VCC existent, en particulier celles ralises par GTS qui diffrentdes VCC Keller par leur forme oblongue due la gomtrie de l'instrument les mettant enuvre.

Fig 4.2g: Schma de principe du procd des pieux de type VCC STARSOL

d. Rcapitulatif des mthodes

Le tableau 1.1 prsente quelques caractristiques des principaux types d'inclusionsrpertoris. Ces caractristiques sont d'ordre techniques (vibrations, bruit, dblais) oumcanique (module).

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Tableau 1.1 - Quelques caractristiques des principaux types d'inclusions rpertories

Types d'inclusions Vibrations

Bruit Dblais

E (Mpa)

Pieux pr-fabriqus

Pieux boisOui Oui Non 14 000

Pieux mtalliquesOui Oui Non

200 000

Pieux btonOui Oui Non

10 000 20 000(1)

I n c

l u s i o n s

f a b r

i q u

e s

i n s

i t u

P i e u x

b a

t t u s e

t f o r s

Battus

Oui Oui Non(2)

Mortier: 2000-7400

Bton B15: 9000Bton B25:

10815

Forssimples

Non Non Oui

Forstubs

Non Non Oui

A la tarire Non Non Oui

STRASOL Non Non

VCC Non Non Non

10 000

(1) fonction de la nature du bton et du renforcement.

(2) fonction de la nature du coulis.

5 Vibrocompactage (ou vibroflottation)

Cette technique sapplique aux sols granulaires non cohrents tels que sables et graviers.Les vibrations engendrent un phnomne localis de liqufaction sous leffet des surpressionsinterstitielles, qui met les grains du sol dans un tat liqufi. Les grains se rarrangent en untat plus dense. Le maillage des points de compactage dpend des caractristiques initiales et

des objectifs atteindre ; il est dfini aprs ralisation des planches dessais. La maille retenue

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doit conduire un traitement le plus uniforme possible. La rsistance du sol aprs traitementdpend de la granulomtrie du terrain et de ladquation du type de vibreur.

Fig 5: Domaine d'application du vibrocompactage(Document de Keller )

5.1 Planches dessais

Dans le cas de vibrocompactage, il nexiste pas de formules qui donnent le maillagencessaire pour le traitement du sol. On ralise donc des planches dessais : on divise leterrain traiter en petites parcelles (exemple 30m x 60m) o, pour chacune, on ralise :

une reconnaissance gotechnique avant traitement ;

traitement du terrain suivant diffrents maillages ;

une reconnaissance gotechnique identique celle ralise avant traitement, pour

dfinir lamlioration obtenue de la compacit.

Chaque parcelle est divise en parties (mailles), o on fait un traitement en variant :

la profondeur du traitement,

lintensit du vibreur,

le maillage.

On retient ainsi la maille qui donne un traitement optimum (compacit atteinte avec lemaillage le moins serr) quon gnralise sur toute la surface traiter.

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5.2 Mode opratoire

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Fig 5.2a : Mode opratoire du vibrocompactage(Document de Keller )

Phase 1 : Fonage On ralise le compactage en masse des sols grenus laide de vibreurs spcifiques basses

frquences. Loutil, dont la puissance et les caractristiques sont variables en fonction duterrain, est fonc jusqu la profondeur finale atteindre. Sa descente sopre grce leffetconjugu de son poids, de la vibration et de leau de lanage. Le dbit deau est alors diminu.Les outils sont suspendus des grues, mais peuvent aussi, pour de faibles profondeurs, tremonts sur porteurs.

Phase 2 : Compactage Le compactage est alors ralis par passes successives de bas en haut en remontant loutil,

selon des critres dtermins par des essais pralables. Le volume compact est un cylindre de

diamtre pouvant atteindre 5 m. Laugmentation progressive de lintensit consomme par levibreur permet de mesurer la croissance de la compacit du sol.

Phase 3 : Apport de matriaux

Autour du vibreur apparat un cne daffaissement, que lon comble au fur et mesure soit par des matriaux dapport (A), soit en dcapant progressivement les matriaux du site (B).En fonction de ltat initial, on peut atteindr