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J DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES EN PALPLANCHES EN ACIER par André HOUY Ingénieur

J DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES EN PALPLANCHES EN ACIER par André HOUY Ingénieur civil des Ponts-et-Chaussées (e.r.) Ancien Directeur du Service Technique des Palplanches de SACILOR Préface du Professeur BIAREZ l>l Me, NS\ON 1\1 t:. t"\ t:: NT J>'èS ouv«.A~~.S EN 1?"'~V'-jlo.Ne-\'\E.$ E.N AC\e"R,. F AYI~rc! -ttouy ~(. ..U~" c:iCIA\.~U. ~ne Ote 3.4. ~ac~~) roWL h, + ~ < ~ <" _lll (a.M. liw.cl~ f"3) he "~5 ~e l..:s'~"~e.. ~t. 5. 4. -<. ~:. 2G 0 52. {aM- l~Lu. tiL~) ~e.. ,.(2.6 le_~ {ett.""u..l~ A /4-"~e.n..\- : ./'-- ~= ~ +· t3 STD.co\~ ~ .. Tc=- .3 / o? ~ + t'S sTD ~ '\ '"C~ ;-- · _:·h :, T Q' ':( ~-_1 ~ ~ 3~~R~~a;fl Tr<APPES ...... ") ~0 } ;~_'tl i .. PREFACE LA SYNTHESE PRA TIQUE D'UNE GRANDE EXPERIENCE PROFESIONNELLE Le nouveau livre sur les palplanches de Monsieur HOUY était attendu avec impatience par tous les Ingénieurs de Génie Civil. Depuis un quart de siècle, tous ceux qui ont eu à construire un rideau ont utilisé ses publications, ou l'ont personnellement consulté pour des problèmes difficiles. Les Entrepreneurs; les Bureaux d'Etudes, les Administrations des Ports et Voies Navigables et bien d'autres, apprécieront la sortie de ce nouvel ouvrage qui complète le précédent dans des domaines très importants. Ils retrouveront les qualités des publications précédentes, c'est à dire une méthode d'approche simple pour ces ensembles sols•structures complexes, ainsi que des calculs rapides pour les nombreux cas particuliers que pose la pratique des chantiers, c'est enfin la certitude que de nombreux travaux ont été réalisés sans incidents avec ces méthodes. La grande originalité de ce nouveau li v re est une très intéressante tentative d'approche rationnelle de la sécurité pour les ouvrages en palplanches. En effet, il était particulièrement difficile d'apprécier la sécurité avec les anciennes méthodes, car elle était cachée sous des aspects très divers : suppression de la cohésion du sol, butée réduite, choix de l'inclinaison des contraintes sur les plaplanches, allongement arbitraire de la longueur ce celles-ci après le calcul ... IV La rationalité proposée découle de l'approche probabiliste en mécanique des sols ; mais pour la rendre utilisable, l'auteur propose dès simplifications importantes. Ceci permettra à !'Ingénieur de r.éfléchir sur les précisions de chaque type de donnée_ s et chaque type de calcul. Nous espérons qu'il prendra ainsi mieux conscience du rôle des reconnaissances insufiisantes· sur le prix ·final de l'ouvrage, et sur la grande importanc_ e des conditions d'extkutlon. On pourrait aussi espérer plus de rationalité dans l'analyse des méthodes de calcul. Ceci pourrait provenir des calculs type "ELEMENTS FlNIS", mais ils devraient êtTe comparés aux anciennes méthode· s et à de nombreux cas réels différents. lei encore, le livre de Monsieur HOUY sera particulièrement utile. Nous souhaitons enfin que d'autres Ingénieurs, dans d'autres domaines, prennent exemple sur Monsieur HOUY, afin de transmettre la synthèse de leur vie professionnelle. J. BIAREZ, Professeur à l'Ecole Centrale des Arts & Manufactures. Chapitre Chapitre TABLE DES ~TIERES Introduction. Bibliographie Générale. 1 II SOlS 1 Connaissance des sols 2 Caractères physiques 2.1. Granulométrie 2.2. Relations entre 1 · es pr1ncipaux caractères physiques 2.3. Sables et graviers 2.4. Argiles et sols fins 2.5. Classification détaillée 3 Caractères hydrauliques 3.1. loi de DARCY 3.2. Représ~ntation d'un écoulement 3 3.3. C?ntralntes effectives et contra,·ntes .4. F1ltres totales 4 Caractères mécaniques 4.1. Es_sais de cisaillement- sols f grossiers et sols lns cohérents- comportement court terme et long terme 4 -2- Essa~ de compression simple 4.3. Essa~ au scissomètre ou vane-test 4.4. Essa1 au rhéotest 4-5. Essais de pénétration- s p T - - 4.6. Ess~i pr~ssiométrique · · · et penetromètres 4.7. Dro1te l1mite 5 Théories du comportement du sol 6 Relations entre les paramètres géotechniques 7 Programme de reconnaissance des sols 8 Enfoncement des palplanches Bibliographie Chapitre III POUSSEE-BUTEE D'UN MASSIF HOMOGENE 1 Notion de poussée et de butée 2 Définitions et notations 3 Théorie~ b~sées sur l'état de rupture 3.1. Theone de COULOMB • 3.2. ·Formule de PONCELET 3.3. Construction graphique de CULMANN 3.4. Autres théories 3.5. Critiques du sol 1 3 3 4 4 5 6 7 7 8 8 9 9 9 10 10 15 16 16 16 18 20 20 21 27 27 28 29 29 30 32 33 35 35 36 36 v VI Chapitre IV 4 Théories basées sur 1 'état plastique du massif 4.1. Théorie de RANKINE 4.2. Massif pesant purement cohérent 4.3. Massif non pesant à simple frottement interne 4.4. Théories de BOUSSINESQ, CAQUOT, SOK OLOVSKI 4.5. Critiques 5 Théories basées sur le comportement élasto-plastique du sol 5.1. Méthode aux éléments f i nis 5.2. Théorie du module de réaction horizontal 5.3. Diagramme de butée semi-empirique 6 Etat du sol au repos 7 Notion d'encastrement 8 Calculs pratiques de la poussée et de la butée 8.1. Théor ies basées sur 1 'état de rupture ou de plasticité du massif sollicité 8.2. Choix de ~ et c 8.3. Choi x de 6 /~ pour les sols à frottement interne 8.4. Choi x de t/c pour un sol purement cohérent 8.5. Rappel des formules usuelles pour une paroi verticales 8.6. Théories basées sur le comportement élasto- plastique du sol 8.7. E xemple . Calcul de la butée d'un massif cohérent 0 ô Tableaux des coefficients ka, kp,Kca'Kcp Bibliographie ACTION DE L'EAU 1 Action de 1 'eau sur un rideau 1.1. Sans écoulement 1.2. Avec écoulement en terrain homogène perméable 2 Types d'écoulements 3 D étermination du rapport .p 3.1. Méthodes de détermi nation 3.2. Simple rideau en milieu homogène 3.3. Deux rideaux parallèles et enceinte 3.4. Exemples 4 Diagramme des pressions hydrauliques sur un simple rideau 4.1 . Différents cas et anisotropie 4.2. Terrain homogène perméable 4.3. Terrain homogène à faible perméabilité 4.4. Couche inférieure à faibl e perméabilité 4.5. Couche supérieure à faible perméabilité 4.6. C ouche inférieure ou profonde à très forte perméabilité 4.7. Couche étanche à la base d'un soutènement 37 37 38 42 43 46 46 46 46 48 49 50 51 51 51 52 55 55 55 55 58 61 63 63 63 64 67 67 67 67 69 71 73 73 73 74 74 74 74 75 Chapitre V 5 Modification d'un écoulement naturel- Drainage 6 Exemple- Diagramme des presssions hydrauliques une structure en double-rideau en terrain homogène 1 Poussée et butée tenant compte du réseau de 1 'écoulement Bibliographie INFLUENCE DES SURCHARGES 1 G énéra 1 i tés 1.1. Types de surcharges 1.2. Définitions et notations 1.3. Méthodes de calcul 1.4. Nature du massif 2 Surcharge continue uniforme 2.1. Massif à simple frottement interne 2.2. Massif cohérent 2.3. Massif purement cohérent limité par une paroi verticale 2.4. Coefficient de transmission global 3 Surcharge continue uniforme en retrait de 1 a paroi 4 Surcharge 1 inéaire 4.1. Méthode des lignes de gl issement limites rectilignes 4.2. Méthode du milieu élastique- cas d'une surcharge verticale sur un terre-plein horizontal 4.3. Choix de la méthode, 5 Surcharge partielle uniforme 5.1. Méthode des lignes de glissement limites rectilignes 5.2. Méthode du milieu élastique 5.3. Résul ta·ts expérimentaux 5.4. Choix de la méthode 5.'5. Exemple sur 6 Surcharge partielle inclinée uniformément variable 6.1. Méthodes des lignes de glissement limites rectilignes 6.2. Méthode des lignes de glissement limites spécifiques 6.3. Exemple 1 Surcharge répartie quelconque 8 Surcharge locale rectangulaire uniforme 9 Surcharge ponctuelle 9.1. Première méthode 9.2. Deuxième méthode VIl 75 76 78 78 81 81 81 82 82 83 83 83 85 86 87 88 89 89 91 92 93 93 95 96 97 97 99 99 99 101 102 102 104 104 104 VIII Chapitre VI 9.3. Résultats exéprimentaux 9.4. Choix de la métho~e Tableau des coefficients de transmission Kqa Bibliographie CAS PARTICULIERS DE POUSSEE ET DE BUTEE SUR UN RIDEAU VERTICAL 1 Généra 1 ités 2 Terrain multicouche 2.1. Poussée d'un terrain à terre-plein horizontal 2.2. Poussée d'un terrain à terre-plein en pente 2.3. Butée d'un terrain à terre-plein horizontal 2.4. Exemples 3 Poussée d'un terre-plein horizontal avec t alus et risberme 3.1. Terrain homogène ~~o, c=o 3.2. Terrain homogène ~~o, cio 3.3. Terrain homogène ~=o, cio 3.4. Terrain multicouche ~~o , cio 3.5. Terrain bicouche, couche supérieure ~=o,clo , couche inférieure ~~o, c=o 3.6. Terrain bicouche, couche supérieure ~~o,c=o , couche inférieure ~=o, cio 4 Poussée d'un terre-plein horizontal reposant partiellement sur une plateforme fondée sur pieux 5 Butée d'un talus avec ou sans risberme et limité en pied 5.1. Comportement général et méthode de calcul 5.2. Simple talus et terrain ~~o, c=o 5.3. Simple talus et terrain ~~o, cio 5.4. Exemple 5.5. Simple talus et terrain purement cohérent 5.6. Talus avec risberme 5.7. Exemple 105 106 107 lOB 109 109 109 109 no 111 113 115 115 117 117 119 119 120 121 121 121 124 125 125 129 131 132 Chapitre VII BUTEE ET ENCASlREMBH D'ELEMENTS VERTICAUX ISOLES ou ESPACES 133 1 Généra 1 i tés 133 2 El ément isolé dans un massif indéfini horizontal 133 2.1. Théories basées sur l'état de rupture du sol 133 2.2. Théories basées sur le comportement élasto- pl astique du sol uploads/Ingenierie_Lourd/ div-2013-0032-dimension-des-ouvrages-en-palplanche-en-acier.pdf