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C o r r e s p o n d a n c e à adresser : Immeuble Hélios 72, avenue Pasteur - 9

C o r r e s p o n d a n c e à adresser : Immeuble Hélios 72, avenue Pasteur - 93108 Montreuil Cedex – France Tél. : +33 1 49 88 24 42 – Fax : +33 1 49 88 06 66 Mèl : info@terrasol.com – Site internet : www.terrasol.com Siège social : Tour Gamma D – 58, quai de la Rapée – 75583 Paris Cedex12 – France – Tél. : +33 1 40 04 69 54 – Fax : +33 1 40 04 57 41 Société anonyme au capital de 105 000 € - Siret 722 017 290 00031 – N° TVA FR 75 722 017 290 – Code APE 742 C RENNES (35) SADE CONSTRUCTION D’UN COLLECTEUR DE STOCKAGE 1800 ETUDE DES TASSEMENTS EN SURFACE SUITE AU CREUSEMENT DE LA CONDUITE PAR MICROTUNNELIER Affaire n° 009.25418 Document n° 009.25418 / 01 IND. 0 0 28/08/09 S. CHAKROUN M. REBOUL 1ère émission 14 + 2 annexes IND. Date Etabli Vérifié Modification Nb pages Y:\25418.009 - MRe - Collecteur phi1800 Rennes (Sade)\3. Rapports\009.25418.01.Ind0.RP_ Etude microtunnel Rennes_28.08.2009.doc Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 2 / 14 ETAT DES INDICES DE PAGES Numéro pages INDICE DU DOCUMENT 0 A B C D E 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 X 13 X 14 X 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mettre une croix uniquement pour les pages modifiées par rapport à ce nouvel indice - Les annexes ne sont pas prises en compte. DIFFUSION DU DOCUMENT Sociétés Destinataires Nombre d’exemplaires SADE MM D. RABOT / M.HELIOT 2 exemplaires + 1 reproductible Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 3 / 14 SOMMAIRE 1 OBJET DU RAPPORT ................................................................................................. 4 2 DOCUMENTS DISPONIBLES ..................................................................................... 4 3 HYPOTHESES DE CALCUL ........................................................................................ 5 3.1 CARACTERISTIQUES DU PROJET ............................................................................. 5 3.1.1 Géométrie et mode opératoire ................................................................... 5 3.1.2 Caractéristiques géotechniques des terrains en place .............................. 6 3.2 COUPE GEOTECHNIQUE DE CALCUL ........................................................................ 6 3.3 MODELE PLAXIS 2D ............................................................................................... 7 3.4 PHASAGE .............................................................................................................. 8 4 STABILITE DU FRONT DE TAILLE ............................................................................. 9 5 RESULTATS DU CALCUL ......................................................................................... 10 5.1 TASSEMENTS EN SURFACE AU COURS DU CREUSEMENT (PHASE 2) ........................ 10 5.2 TASSEMENTS EN SURFACE APRES MISE EN PLACE DE LA CONDUITE (PHASE 3) ....... 11 6 CONCLUSION ............................................................................................................ 14 Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 4 / 14 1 OBJET DU RAPPORT A la demande et pour le compte de SADE, TERRASOL a réalisé une modélisation par calcul aux éléments finis de l’effet du creusement par micro-tunnelier d’une conduite 1800 sur l’alignement de l’avenue du Sergent Maginot à Rennes. La modélisation, réalisée en deux dimensions au moyen du logiciel PLAXIS (Version 9), a pour but d’évaluer les tassements induits au niveau de la surface en fonction de la pression de confinement appliquée. Par ailleurs, une étude de stabilité du front de taille a été réalisée afin de déterminer la plage de variation possible de la pression de confinement. La présente mission est de type G4 selon la classification des missions géotechniques (norme NF P 94 500, Annexe 1). 2 DOCUMENTS DISPONIBLES [1] CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIERES CCTP – Ville de Rennes – Direction de l’Aménagement et de l’Urbanisme – Construction d'un collecteur de stockage Ø 1800 mm, d’une station de refoulement et ouvrages annexes – DCE – Juin 2009 ; [2] NOTICE TECHNIQUE ET DE PRESENTATION - Ville de Rennes – Direction de l’Aménagement et de l’Urbanisme – Construction d'un collecteur de stockage Ø 1800 mm, d’une station de refoulement et ouvrages annexes – DCE – Juin 2009; [3] RAPPORT ETUDES GEOTECHNIQUES - Ville de Rennes – Direction de l’Aménagement et de l’Urbanisme – Construction d'un collecteur de stockage Ø 1800 mm, d’une station de refoulement et ouvrages annexes – DCE – Rapport ICSEO, daté du 4 Juillet 2008; [4] PLAN DES OUVRAGES – 2 Plans d’ensemble et profils en long : - G02-1Projet_ass-Ø1800_R1àR3 1-500 v6.pdf; Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 5 / 14 - G02-2Projet_ass-Ø1800_R1àR6 1-500 v6.pdf. [5] FICHE TECHNIQUE DU MICROTUNNELIER – AVN 1600TC ; 3 HYPOTHESES DE CALCUL 3.1 CARACTERISTIQUES DU PROJET Dans le cade du deuxième Plan Pluriannuel d’Assainissement, la ville de Rennes a décidé la réalisation d’un collecteur de stockage Ф1800mm au droit de l’Avenue du Sergent Maginot. 3.1.1 Géométrie et mode opératoire La longueur totale du collecteur sera de 1330 m, reliant la station de relèvement des eaux pluviales Aristide Briand et le pont de Strasbourg. Sa pente sera de 2 mm/m (entre 21,46 m IGN69 et 18,80 m IGN69). La profondeur de la base du collecteur varie entre 5,5 m et 8 m environ (soit une couverture de 3,7 à 6,2 m) ; le terrain naturel est globalement subhorizontal, à l’exception des zones du pont de Strasbourg et du pont Chateaudun (trémies). Ce collecteur sera mis en place à l’abri d’un microtunnelier à pression de boue type AVN 1600TC. Le diamètre d’excavation sera de 2010 mm, pour un diamètre extérieur de la jupe du microtunnelier variant entre l’avant et l’arrière de 1970 à 1960 mm. Les tuyaux PRV du collecteur auront un diamètre extérieur de 1940 mm (soit une surcoupe de 35 mm sur le rayon entre le diamètre d’excavation et le diamètre extérieur de la conduite). La pression de boue pourrait varier entre 1,0 et 1,8 bars. Pendant le fonçage de la conduite, le vide annulaire est partiellement rempli par du coulis de lubrification thixotrope (bentonite + polymère) maintenu à une pression équivalente ou supérieure à la pression de confinement (boue). A la fin du fonçage, le vide subsistant est rempli par un coulis de bentonite ciment (400 kg de ciment). Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 6 / 14 3.1.2 Caractéristiques géotechniques des terrains en place Une campagne de reconnaissances géotechniques, associant sondages pressiométriques et sondages carottés, a été réalisée le long du linéaire de conduite par ICSEO en Juillet 2008 ; 8 sondages ont été réalisés au droit de la conduite objet de la présente mission. Le contexte géotechnique général de haut en bas, au droit de la conduite, est le suivant :  Remblais d’une épaisseur variable (de 20 cm à 4.85 m) globalement graveleux, avec passage argilo-limoneux et débris divers ;  Alluvions récentes composées de limons argileux brun médiocres, d’épaisseur décimétrique à 1.7 m maximum ;  Alluvions anciennes composées de sables et graviers compacts ;  Schistes et grès du Briovérien (substratum) altérés en surface sur 1 à 2 m. Le rocher est rencontré généralement entre 5 et 6 m de profondeur. D’après la description précédente, on déduit que la conduite sera forée pour la majeure partie du linéaire à la base des niveaux sablo-graveleux, voire à l’interface entre ces niveaux et le substratum schisto-gréseux. Les niveaux d’eau relevés en sondage le long de la conduite sont variables, entre 2 et 4 m de profondeur environ. 3.2 COUPE GEOTECHNIQUE DE CALCUL Les terrains sont modélisés à l’aide d’un modèle élasto-plastique de type de Mohr-Coulomb, sauf le substratum considéré comme élastique linéaire. La coupe de calcul a été choisie au droit du sondage SP4, représentatif des épaisseurs moyennes des couches en place et de la couverture moyenne recontrée le long de la conduite (4,5 m). Les caractéristiques mécaniques retenues pour les différentes formations sont présentées ci-après : Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 7 / 14 TN considéré à la cote +25,5 IGN69 Formation Prof. m Cote IGN69 sat [kN/m3] Em [MPa] Ey [MPa] Pl* [MPa]  [-]  [-] c' [kPa] ϕ’ [°] Remblais + Alluvions récentes / / 19 7 10 0,4 1/2 0,3 1 25 Alluvions anciennes 2,5 23,0 19 25 50 1,9 1/3 0,3 1 35 Altération du substratum 5,0 20,5 18 30 45 2,0 1/2 0,3 1 30 Substratum schisto-gréseux 6,0 19,5 22 140 200 30 1/2 0,3 100 35 La base de la conduite est considérée à la cote de +19 m IGN69 (4,5 m de couverture). La nappe est modélisée à 2 m de profondeur. 3.3 MODELE PLAXIS 2D Le modèle Plaxis 2D plan fait 30 m de large et 25 m de hauteur avec un axe de symétrie au niveau de l’axe du microtunnel faisant 2 m de diamètre. Une surcharge de 5 kPa associée à la voirie est appliquée en haut du modèle. La conduite en PRV a été modélisée par un élément de plaque de caractéristiques mécaniques équivalentes à celles de la conduite. Document n° 009.25418 / 01 – Ind 0 - page 8 / 14 3.4 PHASAGE Le phasage des calculs est le suivant : Phase 1 : Initialisation Chargement gravitaire des terrains pour établissement du champ des contraintes initial. Phase 2 : Excavation Réalisation en 2 étapes simultanées : i. Réinitialisation des déplacements et excavation des terrains ; ii. Application d’une pression uniforme uploads/Ingenierie_Lourd/ 009-25418-01-ind0-rp-etude-microtunnel-rennes-28-08-2009.pdf