Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée Journées techniques organ

Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée Journées techniques organisées avec l'appui du Sétra et sous l'égide de la CoTITA PRISE EN COMPTE DU RISQUE SISMIQUE Calcul des fondations et murs de soutènement David CRIADO (DREAL PACA) www.cete-mediterranee.fr Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 2 2 Calcul des fondations et murs de soutènement Plan de l'exposé - choix du site ; - reconnaissances géotechniques ; - conception d'un système de fondations ; - calcul, modélisation et justification des fondations (profondes, superficielles) ; - ouvrages de soutènement ; - cas particulier des culées ; - référentiel technique. Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 3 3 Calcul des fondations et murs de soutènement Choix du site Une attention toute particulière devra être accordée à : ● la proximité de failles potentiellement actives ; ● la présence de sols potentiellement liquéfiables (cf. exposé précédent) ; ● la conception des culées (sur remblai, murs de front de grande hauteur, etc..) ; ● la conception des fondations sur pentes. Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 4 4 Calcul des fondations et murs de soutènement Proximité de failles actives (EC8-5 § 4.1.1) http://geoinfo.usc.edu/gees http://geoinfo.usc.edu/gees http://geoinfo.usc.edu/gees Choix du site Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 5 5 Calcul des fondations et murs de soutènement Stabilité des pentes (EC8-5, § 4.1.2) http://geoinfo.usc.edu/gees Karl V. Steinbrugge Collection, Earthquake Engineering Research Center http://geoinfo.usc.edu/gees Choix du site Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 6 6 Calcul des fondations et murs de soutènement Stabilité des pentes (pour mémoire) méthodes d’analyse aux éléments finis, bloc rigide, pseudo- statiques ; coefficients d’inertie pour les méthodes d’analyse pseudo-statiques à utiliser si topo et stratigraphie régulières (E.L.U), avec W = poids de la masse en mouvement : FH = 0,5 α S W, FV = ± 0,5 FH (avg/ag > 0,6 ) ; déplacements permanents à l’E.L.S. : méthode de bloc rigide; pas de méthodes pseudo-statiques si possibilité d'augmentation des pressions interstitielles (sables lâches) ou dégradation rigidité (argiles molles) ; sols saturés et αS > 0,15 : dégradation possible de la résistance et augmentation pression interstitielle (à évaluer pour glissement latents); corrélations possibles pour ∆u (pressions interstitielles) , coefficient topographique 1,2 à 1,4 <= ST Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 7 7 Calcul des fondations et murs de soutènement Méthodes en déplacement, type Newmark Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 8 8 Calcul des fondations et murs de soutènement Coefficient de site (S), rappel EC8-1 (§3.2) ● accélération maximale de référence au niveau du sol de type rocheux agr (donnée par arrêtés en fonction du zonage et type de construction : bâtiment, ouvrage d’art, etc…), varie entre 0,7 et 1,6 m/s² en métropole, 3 m/s² dans les Antilles ; ●coefficient d’importance γI en fonction de l’ouvrage , varie entre 0,8 et 1,4 (arrêté pont) ; ●coefficient de site : S en fonction de la classe de sol (A, B, C , D, S1 ou S2) définie par Vs,30 , et zone de sismicité, varie entre 1 et 1,8 ; ● α = agr x γI /g ●d’où α S varie entre 0,057 et 0,6. Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 9 9 Calcul des fondations et murs de soutènement Coefficient de site (S), rappel EC8-1 (§3.2) Classe de sol Description du profil stratigraphique Paramètres vs,30 (m/s) NSPT (coups/30 cm) cu (kPa) Type de sol Pressiomètre CPT pl (MPa) EM (MPa) qc (Mpa) A Rocher ou autre formation géologique de ce type comportant une couche superficielle d’au plus 5 m de matériau moins résistant. >800 > 5 > 100 B Dépôts raides de sables, de gravier ou d’argile sur- consolidée, d’au moins plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur, caractérisés par une augmentation progressive des caractéristiques mécaniques avec la profondeur 360-800 >50 >250 sols granulaires > 2 > 20 > 15 sols cohérents > 2 > 25 > 3,5 C Dépôts profonds de sables de densité moyenne, de gravier ou d’argile moyennement raide, ayant des épaisseurs de quelques dizaines de mètres à plusieurs centaines de mètres. 180-360 15-50 70- 250 sols granulaires > 1 > 8 > 5 sols cohérents > 0,5 > 5 > 1,5 D Dépôts de sols sans cohésion de densité faible à moyenne (avec ou sans couches cohérentes molles) ou comprenant en majorité des sols cohérents mous à fermes. < 180 < 15 <70 sols granulaires < 1 < 8 MPa < 5 sols cohérents < 0,5 < 5 Mpa < 1,5 Tableau 1 Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 10 10 Calcul des fondations et murs de soutènement Coefficient de site (S), rappel EC8-1 (§3.2) Classe de sol Description du profil stratigraphique Paramètres Vs,30 (m/s) NSPT (coups/30 cm) cu (kPa) Type de sol Pressiomètre CPT pl (MPa) EM (MPa) qc (Mpa) E Profil de sol comprenant une couche superficielle d’alluvions avec des valeurs de vs de classe C ou D et une épaisseur comprise entre 5 m environ et 20 m, reposant sur un matériau plus raide avec vs > 800 m/s. S1 Dépôts composés, ou contenant, une couche d’au moins 10 m d’épaisseur d’argiles molles/vases avec un indice de plasticité élevé (IP>40) et une teneur en eau importante. < 100 S2 Dépôts de sols liquéfiables d’argiles sensibles ou tout autre profil de sol non compris dans les classes 1 à E ou S1. vs,30= 30 ∑ i=1,N hi vi Tableau 1 Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 11 11 Calcul des fondations et murs de soutènement Choix de la classe de sol (projet) où : Se (t) : spectre de réponse élastique fonction de l'accélération de calcul et du paramètre de sol S différent au niveau du substratum (classe A sur le schéma, S = 1) et en surface (classe E sur le schéma, S = 1,8 en Métropole) Sd (T) = accélération spectrale du spectre de calcul correspondant à la période fondamentale du pont (T) Ed = poussée dynamique calculée selon l'annexe E de l'EC8-5 en considérant l'action sismique en surface (application du paramètre S de la classe E dans l'exemple du schéma) Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 12 12 Calcul des fondations et murs de soutènement Densification des sols sous actions cycliques (§4.1.4) : •attention attirée sur la sensibilité de certains sols (sables lâches, argiles molles) à développer une densification importante sous séismes pouvant entraîner des tassements excessifs. http://geoinfo.usc.edu/gees Choix du site Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 13 13 Calcul des fondations et murs de soutènement Reconnaissance et études géotechniques Reconnaissances conformes aux critères de l’EC7 . Reconnaissances spécifiques pour déterminer : - la classe de sol pour le calcul du mouvement sismique de calcul (profil Vs le plus pertinent). Pour les structures importantes, en zone de forte sismicité, profil Vs par géophysique de forage recommandé ; - les propriétés dynamiques des sols (G=ρVs²) en fonction du niveau de déformation (sauf pour S1 ou S2), intervenant dans les problèmes d'interaction sol-structure. Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 14 14 Calcul des fondations et murs de soutènement Reconnaissance et études géotechniques Zone de sismicité Classe d’importance Faible Modérée Moyenne Forte II A B B C III A B C C* IV B C C C* *La mesure in-situ du profil de Vs par des méthodes géophysiques de forage est imposée dans le cas de classe de sol D Niveau de reconnaissance recommandé Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 15 15 Calcul des fondations et murs de soutènement Reconnaissance et études géotechniques - reconnaissances de type A : classe de sol choisie en fonction des paramètres données dans le tableau 1 ; - reconnaissances de type B : profil Vs obtenu à partir de corrélations empiriques avec d'autres paramètres géotechniques (exemple qc). Des essais de laboratoire sont nécessaires (domaine d'application) ; - reconnaissances de type C : mesure de Vs in-situ, en forage (ex : cross-hole), où a défaut en surface (ex : SASW, techniques non invasives et moins coûteuse). Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 16 16 Calcul des fondations et murs de soutènement Reconnaissance et études géotechniques Propriétés dynamiques des sols (G=ρVs²) en fonction du niveau de déformation (sauf pour S1 ou S2). Des essais de laboratoire peuvent être utilisés (colonne résonnante, essais triaxiaux cycliques). Ces propriétés interviennent notamment pour déterminer la raideur des fondations. Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 17 17 Calcul des fondations et murs de soutènement Fondations superficielles Semelle superficielles Impédances (Gazetas, 1991) Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 18 18 Calcul des fondations et murs de soutènement Fondations profondes où : ν est le coefficient de Poisson du sol (à défaut d’information plus précise, on prendra forfaitairement ν = 0,3 pour les sols grenus hors nappe) ; et G le module de cisaillement déterminé au niveau de déformation attendu pour l’action sismique de calcul (cf. ci-dessus). k Possibilité d'utiliser un rapport avec le module statique : K sollicitations sismiques = 3 x K sollicitations courte durée NF P 94-262 Centre d’Étude Technique de l’Équipement Méditerranée 19 19 Calcul des fondations et murs de soutènement Système de fondations Prescriptions générales - les forces dues à la superstructure sont transmises au sol sans déformations permanentes sensibles uploads/Management/ jt-seisme-2012-j2-5-calcul-fondations-murs-v0-pdf.pdf