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® If PllOTOCOPIW&E 1UE LE LIVRE © 2012 JI est interdit de reproduire intégralem

® If PllOTOCOPIW&E 1UE LE LIVRE © 2012 JI est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sans autorisation du Centre français d'exploitation du droit de copie (CFC, 20 rue des Grands-Augustins, 75006 Paris, Tél. : 014407 47 70 / Fax: 01 4634 67 19). ISBN : 978-2-85978-462-1 Presses des Ponts 15, rue de la Fontaine-au-Roi 75 127 Paris Cedex 11 Imprimé en France Avant-propos Ces« Recommandations sur l'amélioration des sols de fondation par inclusions rigides » constituent l'aboutissement du Projet national ASIRI dont les activités de recherche et d'études ont été conduites de 2005 à 2011 avec un budget global de 2,7 millions d'euros. Cette action collective a mobilisé trente-neuf entreprises et organismes partenaires ; elle a reçu le soutien financier du ministère de ! 'Éco- logie, du Développement durable, des Transports et du Logement (direction de la Recherche et de l'innovation) et une aide constante de l'IREX pour toute la ges- tion du projet. Ce projet a vu le jour grâce à une initiative relayée par le pôle Compétences Sols del 'IREX auprès des constructeurs et del ' ingénierie des travaux publics pour ac- compagner le développement d'une technique nouvelle d'amélioration des sols de fondation, apparue en France dans les années 1990, et consistant à associer un réseau d' inclusions rigides verticales avec une couche granulaire pour constituer la plate-forme de fondation d'ouvrages de génie civil (radiers, réservoirs, dalla- ges, remblais) ou de bâtiments (dallages). Si des applications anciennes étaient déjà connues et si l'utilisation sous des remblais était également déjà pratiquée dans d'autres pays européens, l'utilisation croissante de cette technique pour des ouvrages de génie civil et de bâtiment apparaissait une spécificité nationale, ca- ractéristique du dynamisme des acteurs du secteur (entreprises et bureaux d'étu- des), qui nécessitait cependant, en l'absence de toute référence réglementaire, l'élaboration de règles spécifiques adaptées. Le Projet national ASIRI s'est attaché à définir, conduire et interpréter les expé- rimentations et modélisations nécessaires à la compréhension des mécanismes grâce auxquels ce système de fondation innovant fonctionne. Ce programme de recherche appliquée a bénéficié de l'éventail des compétences de tous les acteurs du projet, qu' ils soient du monde universitaire ou du secteur professionnel, com- me également il a su tirer le meilleur profit des ressources matérielles et humaines que chaque organisme a mis à disposition. Une base de données expérimentales et de résultats numériques tout à fait excep- tionnelle a pu être constituée, support de neuf thèses de doctorat menées dans le cadre même du projet. Observations et modélisations ont ainsi pu être confrontées pour une grande variété d'ouvrages. Des perspectives nouvelles ont été dégagées 3 •• Avant-propos qui montrent comment l'association d'éléments aussi différents (sol, inclusions, matelas granulaire) aboutit à un système composite efficace et particulièrement économique. Le fruit de cette démarche est l'élaboration de règles pratiques pour la conception, le· dimensionnement, l'exécution et le contrôle des ouvrages sur inclusions rigi- des, à l'usage de tous les acteurs intéressés par le développement de cette techni- que. Une autre spécificité de ces recommandations est d'inscrire les méthodes de di- mensionnement proposée dans le cadre général du dimensionnement aux états li- mites, selon les Eurocodes, et ,plus particulièrement, l 'Eurocode 7-1 relatif au calcul géotechnique. La transposition des principes généraux au dimensionne- ment d'une méthode d'amélioration des sols est un travail original et précurseur, car il a fallu expliciter des règles spécifiques pour des ouvrages n'entrant dans aucune des catégories de fondations traitées explicitement dans l'Eurocode 7-1. Le caractère novateur de la technique est ainsi bien souligné, de même que l'éten- due des applications qu'elle permet d'envisager. Cet important travail a été possible grâce au soutien de tous les organismes parte- naires mais également grâce à la motivation de toutes les personnes qui se sont passionnées pour cette tâche. Que tous en soient ici chaleureusement remerciés. B. SIMON Directeur du comité scientifique et technique 4 Partenaires du Projet national ASIRI ANTÉA Group, BALINEAU, BOTTE Fondations, BOTTE Sondages, BOUYGUES-TF, CNAM (Conservatoire national des arts et métiers), DURMEYER, EDF SEPTEN, EGIS, BIFFAGE Construction, École des Ponts-ParisTech (ex. ENPC), ESTP (École spéciale des travaux publics), FFB (Fédération française du bâtiment), FNTP (Fédération nationa- le des travaux publics), FONDASOL, FRANK! Fondations (groupe FAYAT), GTM (groupe VINCI), GTS, ICE, IFSTTAR (ex. LCPC), INCLUSOL, lNERIS, INSA Lyon, KELLER Fondations spéciales, 3SR (ex. LIRIGM, université Joseph-Fourier), MÉ- NARD, NAVIER Laboratoire (ex. CERMES), PIEUX Ouest, PINTO, Grand Port mari- time du Havre, QUILLE, RFF (Réseau ferré de France), RINCENT BTP, SAIPEM, SNCF, SOLÉTANCHE BACHY, SPIE Fondations, TENCATE (ex. BIDIM Géosynthé- tiques), TERRASOL. Le Projet national comprenait un comité de direction placé sous la présidence de François SCHLOSSER, assisté d'Olivier COMBARIEU, vice-président, et un comité scientifique et technique dirigé par Bruno SIMON. Les actions de recherche organisées autour de cinq thèmes ont été animées par Laurent BRIANÇON (essais en vraie grandeur), Élisabeth HAzA-ROSIER (essais sur chantiers), Luc THOREL (modèles physiques), Daniel DIAS (modélisation numérique) et Olivier COMBA- RIEU (recommandations). Ont également contribué à ce projet et en sont remerciés : le conseil général de Seine-et-Marne (77), Ports de Paris, SOCOTEC, Bureau VERITAS, SOREDAL, AXSOL France. Groupe de travail Les recommandations comprennent huit chapitres, élaborés par cinq groupes de travail, sous la direction du comité scientiiique et validés par un comité de relecture. Ont participé à l'élaboration et à la rédaction des recommandations les personnes suivantes : Direction du comité scientifique et technique B. SIMON Animateurs O. COMBARIEU (expert), Cl. PLUMELLE (Professeur émérite), J.-P. Ioruo (Saipem), C. POII..PRÉ (X-Amsol), L. CARPINTEIRO (Socotec), S. LAMBERT (Keller Fondations spé- ciales) Membres P. BERTHELOT (Veritas), T. BRET (Keller Fondations spéciales), L. BRIANÇON (Cnam), S. BRULÉ (Ménard), C. COPAL (Keller Fondations spéciale), J. CRÉPET (Soredal), D. DIAS (INSA Lyon), J.-B. DROUET (Ménard), J.-R. GAUTHEY (Spie Fondations), M. GLANDY (Solétanche Bachy), J. GRIPON (Franki Fondations), V. KELLER (Durmeyer), E. LA VÉDER (Axsol France), B. LÉGER (Quille), F. MASSÉ (Ménard) A. NANCEY (Tencate), u. OKYAY 5 PROJET NATIONAL ASIR/ (Pinto), C. PLOMTEUX (Ménard), J. RACINAJS (Ménard), C. SIMON (EDF), S. TURLE (In- clusol), Comité de relecture Président F. SCHLOSSER (Professeur émérite) R. KASTNER (Professeur émérite), A. GUlLLOUX (Terrasol), P. LlAU SU (Ménard), P. AGUADO (Apave), F. BAGUELlN (Fondasol) Figures : M. ANlc ANTIC (Terrasol) Traduction anglaise : R. SACHS Sommaire Avant-propos Partenaires du Projet national ASIRI 3 5 Notations 9 Chapitre 1. Description et développement jusqu'au projet national 29 Chapitre 2. Mécanismes et fonctionnement 55 Chapitre 3. Modèles de calcul 113 Chapitre 4. Conception 177 Chapitre 5. Justifications 189 Chapitre 6. Reconnaissance des sols 293 Chapitre 7. Exécution 311 Chapitre 8. Contrôles et instrumentations 347 Table des matières 375 6 7 Notations Notation Descriptif Description Dimension Unités/ Units A Aire d'une maille (une inclusion Surface area of a mesh L2 (m2) + sol alentour) (inclusion + surrounding soil) Ac Aire de la section comprimée Surface area of the compressed L2 (m2) d'une inclusion cross-section of an inclusion As Aire du sol compressible Surface area of the soft soil L2 (m2) Ap Aire de la tête d'inclusion Surface area L2 (m•) (dallette) of the inclusion head a Longueur caractéristique de la Inclusion cap width L (m) dallette (tête d'inclusion) a. b Espacement des inclusions Spacing between inclusions L (m) dans une maille rectangulaire within a rectangular mesh B Dimension de référence d'une Reference dimension L (m) fondation superficielle of a shallow foundation Cc Indice de compression Compression index (-) cd Valeur limite de calcul Limiting design value de l'effet d'une action of the effect of an action Valeur maximale de la résis- Maximum value of the compres- tance à la compression d'une inclusion tenant compte de la sive strength of an inclusion, in Cmax consistance qu'il est nécessaire recognition of the consistency ML- 11 2 (Pa) that must be applied Io the fresh de donner au béton, coulis ou concrete, grout or mortar depen- mortier frais suivant la technique ding on the technique employed utilisée Cs Indice de recompression Recompression index (-) Ca Taux de consolidation Rate of secondary consolidation (- ) secondaire Cae Indice de fluage Creepindex (- ) c' Cohésion (en termes Cohesion (in terms ML- 11 2 (Pa) de contrainte effective) of effective stress) 9 PROJET NATIONAL ASIR/ Notations Coefficient de variation du loga- Coefficient of variation of the log ck rithme de la perméabilité of permeability (-) avec l'indice des vides with the void index E Module d'Young Young's modulus, Modulus of ML- 1 1 2 elasticity (Pa) Cu Cohésion non drainée Undrained shear strength ML-1 1 2 (Pa) Cuu Cohésion apparente Apparent cohesion ML- 1 1 2 (Pa) d'un sol non saturé of an unsaturated soil Cv Coefficient de consolidation Coefficient of consolidation L211 (m2 /s) verticale in the vertical direction Module de déformation Apparent deformation modulus E" apparent du sol renforcé sous of the reinforced soil subjected ML- 1 1 2 chargement vertical Io vertical loading (Pa) Module conventionnel déter- Normalized Menard pressure- EM miné lors de l'essai pressiomé- ML- 1 1 2 trique Ménard normalisé meter modulus (Pa) D Diamètre d'une inclusion Inclusion diameter L (m) Diamètre équivalent en pointe Equivalent tip uploads/Ingenierie_Lourd/ inclusions-rigides.pdf