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RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 1/280 SOMMAIRE CHAPITRE 1 LA TECHNIQUE DES OUVRA

RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 1/280 SOMMAIRE CHAPITRE 1 LA TECHNIQUE DES OUVRAGES: DESCRIPTION ET DÉVELOPPEMENT ..................... 11 1. DESCRIPTION DE LA TECHNIQUE ................................................................................................... 11 1.1 Définition d’un mur en sol cloué ................................................................................................... 11 1.2 L'exécution par phases ................................................................................................................... 12 2. HISTORIQUE ET DÉVELOPPEMENT ................................................................................................. 14 2.1 Origine du clouage ......................................................................................................................... 14 2.2 Le développement du clouage en soutènement .............................................................................. 16 2.3 Le clouage et les brevets ................................................................................................................ 20 2.4 Avantages et limitations ................................................................................................................. 20 3. LE PROJET NATIONAL CLOUTERRE ............................................................................................... 23 3.1 Contexte général ............................................................................................................................ 23 3.2 Les participants et le financement .................................................................................................. 24 3.3 Programme de recherche ................................................................................................................ 24 3.4 Expérimentations en vraie grandeur sur les murs en sol cloué du CEBTP .................................... 26 BIBLIOGRAPHIE ....................................................................................................................................... 30 CHAPITRE 2 LE CLOUAGE EN SOUTÈNEMENT: MÉCANISME ET COMPORTEMENT ....................... 35 1. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES OUVRAGES ..................................................................... 35 2. INTERAGTION SOL/CLOU .................................................................................................................. 40 2.1 Le frottement latéral sol/clou ......................................................................................................... 40 2.1.1. Similitude entre frottement latéral dans un remblai et dans un sol en place ...................... 40 2.1.2. Mobilisation du frottement latéral le long d’un clou .......................................................... 44 2.1.3. Influence du type de clou ................................................................................................... 46 2.1.4. Corrélations entre les paramètres (kβ, qs) et P1 ................................................................... 46 2.1.5. Influence de la teneur en eau sur le frottement .................................................................. 48 2.1.6. Mobilisation du frottement latéral avec les défomations ................................................... 48 2.2 Butée latérale du sol sur le clou ..................................................................................................... 50 2.2.1. Analogie avec les pieux sollicités horizontalement ........................................................... 50 2.2.2. Essais de cisaillement d'un sol renlorcé par des barres rigides .......................................... 51 2.2.3. Influence de l’orientation des clous sur la mobilisation des efforts ................................... 53 2.2.4. Mobilisation de l'effort nonnal, de l'effort tranchant et du moment fléchissant ................. 55 3. COMPORTEMENT DES OUVRAGES ................................................................................................. 58 3.1 Répartltion des tractions dans les clous et ligne des tractions maximales ..................................... 58 3.2. Etat des contraintes dans le sol du massif en sol cloué ................................................................. 60 3.3. Mobilisation de la résistance à la flexion des clous ...................................................................... 61 RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 2/280 3.4. Déformations et déplacements d’un mur en sol cloué .................................................................. 63 3.4.1. Déformations internes des murs sous contraintes de service ............................................. 63 3.4.2. Les déplacements du parement .......................................................................................... 64 3.4.3. Comportement du mur durant sa construction ................................................................... 67 3.5 Comportement du parement ........................................................................................................... 68 4. TYPES DE RUPTURE DES MURS EN SOL CLOUÉ .......................................................................... 68 4.1 Rupture par cassure des clous (rupture Interne) ............................................................................. 68 4.2 Rupture par défaut d’adhérence (rupture interne) .......................................................................... 70 4.3 Rupture durant les phases d’excavation ......................................................................................... 71 4.3.1. Rupture par trop grande hauteur d’excavation continue (rupture interne) ......................... 71 4.3.2. Rupture par débourrage (rupture interne)........................................................................... 72 4.4. Rupture externe et rupture mixte................................................................................................... 72 5. LES OUVRAGES MIXTES .................................................................................................................... 73 5.1 Mur en sol cloué avec lits d'ancrages précontraints en tête ............................................................ 74 5.2. Tervoile cloué ............................................................................................................................... 75 5.3 Berlinoise clouée ............................................................................................................................ 75 BIBLIOGRAPHIE ....................................................................................................................................... 76 CHAPITRE 3 CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT ............................................................................... 80 1. CONCEPTION DES OUVRAGES - RÈGLES DE L’ART .................................................................... 80 1.1 Domaine et limites d’emploi du procédé ....................................................................................... 80 1.1.1. Contraintes liées à l'environnement ................................................................................... 80 1.1.2. Conditions particulières de sols ......................................................................................... 81 1.1.3. Présence de nappes ............................................................................................................. 82 1.2 Choix du procédé de réalisation des clous ..................................................................................... 82 1.3 Dispositions géométriques générales ............................................................................................. 83 1.3.1. Parement - Élévation et tracé en plan ................................................................................. 83 1.3.2. Longueur, répartition et inclinaison des clous ................................................................... 85 1.4 Dispositions de construction .......................................................................................................... 87 1.4.1. Protection contre les eaux .................................................................................................. 87 1.4.2. Profondeur de fiche du parement ....................................................................................... 89 1.4.3. Esthétique des ouvrages ..................................................................................................... 90 1.5 Ouvrages mixtes ............................................................................................................................. 90 1.6 Prédimensionnement ...................................................................................................................... 91 1.6.1. Objectifs du prédimensionnement ...................................................................................... 91 1.6.2. Influence de la technologie et poids des paramètres géométriques .................................... 92 1.6.3. Paramètre densité de clouage ............................................................................................. 95 RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 3/280 1.6.4. Abaques de prédimensionnement ...................................................................................... 96 2. PRINCIPES DE JUSTIFICATION DES OUVRAGES .......................................................................... 99 2.1 Analyse de la stabilité .................................................................................................................. 100 2.1.1. Calculs en déformation .................................................................................................... 100 2.1.2. Calculs à la rupture .......................................................................................................... 100 2.1.3. Calculs en rupture - déplacement ..................................................................................... 102 2.2 Estimation des déformations ........................................................................................................ 102 2.3 Justifications expérimentales ....................................................................................................... 104 2.3.1. Comportements en état de service et à la rupture ............................................................. 104 2.3.2. Les quatre modes de rupture ............................................................................................ 105 2.3.3. Justification à partir des ruptures sur ouvrages réels ........................................................ 106 2.3.4. Mobilisation simultanée des résistances .......................................................................... 106 2.4. Contexte français et international................................................................................................ 108 2.4.1. Contexte français.............................................................................................................. 108 2.4.2. Contexte international ...................................................................................................... 110 2.4.2.1. La méthode allemande de calcul de Stocker et al. (1979) ..................................... 110 2.4.2.2. La méthode de Shen aux États-Unis (1978) .......................................................... 112 2.4.2.3. La méthode de Juran (1990) .................................................................................. 113 3. METHODE GENERALE D’ETUDE DE LA STABILITE DU MASSIF CLOUÉ .............................. 115 3.1 Hypothèses et données du calcul aux états-limites ...................................................................... 115 3.1.1. Principes du calcul aux états-limites ................................................................................ 115 3.1.1.1. Formule fondamentale .......................................................................................... 116 3.1.1.2. Prise en compte des clous et des tirants précontraints ........................................... 117 3.1.2. Actions ............................................................................................................................. 118 3.1.2.1. Nature des actions ................................................................................................. 118 3.1.2.2. Valeurs caractéristiques des actions ...................................................................... 119 3.1.2.3. Combinaisons d'actions et sollicitations de calcul ................................................ 121 3.1.3. Résistances ....................................................................................................................... 123 3.1.3.1. Critères de rupture des matériaux.......................................................................... 123 3.1.3.2. Valeurs caractéristiques des paramètres de résistance .......................................... 124 3.1.3.3. Valeurs de calcul des résistances .......................................................................... 125 3.1.4. Situations .......................................................................................................................... 127 3.2 Méthodes de calcul ...................................................................................................................... 127 3.2.1. Étapes du calcul ............................................................................................................... 127 3.2.2. Détermination des efforts à la rupture dans les clous (règle du multicritère)................... 128 3.2.2.1. Critères de résistance et méthodes de calcul à la rupture ...................................... 128 RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 4/280 3.2.2.2. Combinaison des critères de résistance ................................................................. 133 3.2.2.3. Règle de détermination des efforts ........................................................................ 134 3.2.3. Calcul de la stabilité du massif en sol cloué ..................................................................... 137 3.2.4. Exemples de calcul et de dimensionnement ..................................................................... 139 3.2.4.1. Exemple du mur des Eparris ................................................................................. 139 3.2.4.2. Exemple de l'expérimentation n° 1 du CEBTP ..................................................... 142 3.2.4.3. Exemple d'un mur cloué mixte avec surcharges et drainage partiel dans un multicouche ........................................................................................................................ 145 3.2.5. Méthodes simplifiées ....................................................................................................... 148 3.2.5.1. Hypothèse.............................................................................................................. 148 3.2.5.2. Conditions d'utilisation ......................................................................................... 149 3.3 Prise en compte de la sécurité ...................................................................................................... 150 3.3.1. Règles pratiques ............................................................................................................... 150 3.3.2. Illustration ........................................................................................................................ 151 4. JUSTIFICATION DU PAREMENT ..................................................................................................... 151 4.1 Rôles mécaniques du parement - Modélisation de calcul ............................................................ 151 4.2 Détermination des efforts appliqués au parement ........................................................................ 152 4.3 Calcul du parement ...................................................................................................................... 153 4.4 Justifications de resistance ........................................................................................................... 154 4.4.1. Justification à la flexion ................................................................................................... 154 4.4.2. Justification au poinçonnement autour de la tête d'un clou. ............................................. 155 BIBLIOGRAPHIE ..................................................................................................................................... 155 Annexe 1 ABAQUES DONNANT LE FROTTEMENT LATÉRAL UNITAIRE qs POUR LE PRÉDIMENSIONNEMENT DES CLOUS ............................................................................................... 158 1. CONSTITUTION DE LA BANQUE DE DONNÉES .................................................................. 158 2. ABAQUES DE PRÉDIMENSIONNEMENT ............................................................................... 160 3. MÉTHODE DE DIMENSIONNEMENT ...................................................................................... 160 Annexe 2 ABAQUES DE STABILITÉ POUR LE PRÉDIMENSIONNEMENT DES MURS EN SOL CLOUÉ ...................................................................................................................................................... 164 1. DENSITÉ DE CLOUAGE ............................................................................................................. 164 2. ABAQUES DE STABILITÉ ......................................................................................................... 164 3. UTILISATION DES ABAQUES .................................................................................................. 168 4. CALCUL DE LA SÉCURITÉ ....................................................................................................... 168 4.1 Calcul traditionnel ................................................................................................................ 168 4.2 Calcul aux ELU .................................................................................................................... 168 Annexe 3 STABILITÉ D'UN COIN DE SOL TENU PAR UN CLOU .................................................... 169 RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 5/280 CHAPITRE 4 RECONNAISSANCE ET ESSAIS ............................................................................................ 171 1. ÉTUDE GÉOTECHNIQUE .................................................................................................................. 171 1.1 Enquête préalable ......................................................................................................................... 171 1.2 Reconnaissance des sols............................................................................................................... 171 1.3 Essais de laboratoire et essais en place ........................................................................................ 172 1.3.1. Sols granulaires ................................................................................................................ 172 1.3.2. Sols cohérents .................................................................................................................. 173 1.3.3. Valeurs caractéristiques des résistances ........................................................................... 173 1.4 Détermination du potentiel de corrosion du sol ........................................................................... 174 1.5 Étude hydrogéologique ................................................................................................................ 174 2. ESSAIS DE CLOUS .............................................................................................................................. 174 2.1 But des essais ............................................................................................................................... 174 2.2 Différents types d’essais .............................................................................................................. 174 2.3 Objectifs des différents essais ...................................................................................................... 175 2.3.1. Essais préalables .............................................................................................................. 175 2.3.2. Essais de conformité en début de chantier ....................................................................... 176 2.3.3. Essais de contrôle en cours de chantier ............................................................................ 176 2.4 Obligalions des divers contractants .............................................................................................. 177 2.5 Réalisalion des clous d’essai et des massifs d’appul .................................................................... 177 2.5.1. Emplacement des clous d'essais ....................................................................................... 177 2.5.2. Massifs d'appui ................................................................................................................. 177 2.5.3. Exécution des clous pour les trois types d'essai ............................................................... 177 2.6 Modes opératoires des essais de traction ..................................................................................... 179 2.6.1. Choix du mode opératoire ................................................................................................ 179 2.6.2. Choix de la capacité maximale du clou d’essai ................................................................ 180 2.6.3. Matériel et dispositif pour l’exécution des essais ............................................................. 180 2.7 Essais de traction à déplacement contrôlé (vitesse constante) ..................................................... 181 2.7.1. Processus de l'essai........................................................................................................... 181 2.7.2. Interprétations des résultats de l'essai .............................................................................. 182 2.7.2.1. Généralités ............................................................................................................ 183 2.7.2.2. Comportement du clou en état de service (To < TL) .............................................. 185 2.7.2.3. Comportement du clou à la rupture T0 = TL .......................................................... 188 2.7.2.4. Calcul du frottement latéral unitaire qs.................................................................. 188 2.8 Essais de traction à effort contrôlé (paliers de fluage) ................................................................. 189 2.8.1. Processus de l'essai à effort contrôlé ................................................................................ 189 2.8.2. Interprétation des résultats de l’essai à effort contrôlé ..................................................... 191 RECOMMANDATIONS CLOUTERRE 1991 6/280 2.8.2.1. Tracé des courbes de fluage .................................................................................. 191 2.8.2.2. Détermination de la traction critique de fluage ..................................................... 191 2.8.2.3. Tracé de la courbe effort-déplacement .................................................................. 192 2.9 Détermination de la valeur caractéristique de la traction limite ................................................... 192 BIBLIOGRAPHIE ..................................................................................................................................... 193 ANNEXE CALCULS DES DÉPLACEMENTS D'UN CLOU ................................................................. uploads/Finance/ clouterre-1991 1 .pdf