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FrankiFoundationsBelgium
Systèmes de soutènementSynthèse des techniques‐approche b
Ir M.BottiauFrankiFoundations Belgium‐ DeputyGeneral MABEF‐ President
Dimensionnement: en cours d’adaptation à l’EC7
•Calcul basé sur des valeurs réalistes (déduites des essais de sol=pénétromètres). En réalitébasées sur des valeurs caractéristiques.
• Sécurité sur résistance passive. Détermination de la fiche.
•Calcul des défomations et des moments par calcul élasto-plastique (M-Sheet, Rido)
•Vérification structurelle “classique”.
Systèmes de soutènement
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Systèmes de soutènement
• FUTUR????
• Approche DA 1
• Calcul en trois étapes:– ELU DA1/1: structurel
– ELU DA1/2: fiche, réactions d’ancrages ou de butonnage
– ELS: déformation
Considérations générales :
•Normes d’exécution
• Importance de la connaissance historique du site : anciennes fondations, bâtimentsattenants, égouts et câbles,…
• Etude approfondie du sol: rôle du géotechnicien
•Connaissance précise sur la nappe d’eau incluant la présence d’eau sous pression
• Technique adaptée à la demande
Systèmes de soutènement
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• charges
• etat des
fondations
• historique de la construction
• équilibre actuel?
• fondations
• plans
• état de la rue, trottoir …
• égouts, câbles ...
• accès
Fondation?
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Dans le soussol du domaine public : collecteurs, égouts, câbles, conduites,,…;
x x x
Constructions avoisinantes (fondations? efforts?) et constructions à proximitéimmédiate du chantier, historique du site..;
x x x x
Entrepreneur général
Ingenieur / Architecte
M.O. Bureau de contrôle
Soutraitant
Données géotechniques et hydrographiques
X? x x X?
Accès au chantier : domaine public dont voirie, trottoir, câbles en surface, échaffaudage,..
x x x
Fouilles : risques et mesures préventivesAllocations des responsabilités
Entrepreneur général
Ingenieur / Architecte
M.O. Bureau de contrôle
Soutraitant
Sol : résistance, sur-consommation possible ?, nappe phréatique,pression eau souterraine, … ?
x x
Ancien mur de jardin : fondations? Epaisseur ? Profondeur ?...;
x x X x
Charges: charges assymmetriques, ponctuelles, dues aux phasages des travaux…,
x x x x x
Fouilles : risques et mesures préventivesAllocations des responsabilités
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Mesures préventives
• Description détaillée des lieux
• Analyse préalable:
• Risques potentiels
• Process
• Environnement
• Phasage
• Responsabilité: allocation claire et contractuellement correcte
Systèmes de soutènement
PalplanchesParois berlinoisesParois en pieuxSoilmixParois mouléesVoiles d’étanchéitéParois cloutéesCongélation de sol
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Palplanches
Parois berlinoises
Paroi formée de profilés métalliques et blindage en bois, prédalles ou béton projeté.
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Parois berlinoises
Domaine d’application : retenue de terres, sans napped’eau sur la hauteur de l’excavation
Attention aux déformations et à la proximité de bâtiments.
Parois berlinoises
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Profondeur 12-15 m
Hauteur de retenue 6-8 m
Largeur 20-40 cm
Distance à l’obstacle Dépend du système de mise en place
Application Pas d’eau;Excavations limitéesSols de nature meuble
Avantages Flexible ; bon marché
Désavantages Vibrations ; déformations ; phasage ; perméable
Parois berlinoises
Parois berlinoises
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Parois berlinoises
Soilmix
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Soilmix• Principe : mélange dans le sol d’une suspensiondurcissante à base de ciment et du sol local
• Retenue de sol étanche (pas à long terme)
• Résistance : 2 MPa (limon) à 9 MPa (sable)en fonction du sol et du dosage en ciment
• Peu propice aux sols argileux
• Fonçage ultérieur de profilés
• Panneaux primaires et secondaires
Soilmix
Divers systèmes
•Tubé
• Triples bras mélangeurs
• Cutter mix
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Retaining walls: Cutter SoilMix
Soilmix
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Soilmix
Profondeur 12-22 m
Hauteur de retenue 4-8 m
Largeur 40-60 cm
Distance à l’obstacle 20 cm
Application Le sol doit pouvoir être mélangé : attention à la résistance du sol
Avantages Flexible, bon-marché ; peu d’évacuation de terres
Désavantages Déformations ; boue ; limitéen fonction du sol
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Soilmix
• Le profilé assure la stabilité
• Le soilmix entre les profilés transmet les charges aux profilés
• Points d’attention :•Homogénéité du mélange • Charges vs caractéristiques du sol• Evolution des charges au fil du temps•Tolérances dans l’exécution :
• forage• mise en place du profilé
Parois en pieux
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• Tangent : uniquement retenue de sol
• Sécant : retenue du sol étanche (pas à longterme )
• Différentes techniques :•Tarière•Tarière continue tubée•Pieuxforésàl’abrid’un tube provisoire etrécupérable•Micropieux
Parois en pieux
• Pieux forés : EN1536
•teneur en ciment> 375 kg/m3 sous eau !
• directives concernant les parois en pieux (art 8.4) :
•muret guide
• en principe armature dans les seuls pieuxsecondaires
• attention à la composition appropriée du béton
Parois en pieux
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Parois de pieuxtangents
•Pieux tangents ou quasi tangents (typiquement pieuxdiam 50 cm tous les 60 cm)
• Séquence d’exécution : 1-5-9-…,
alors 3-7-11-..,
alors 2,4,6,8,..
• Tous les pieux sont armés
• Armatures ou profilés mis en place avant ou après lebétonnage
• Murets guides souhaités mais pas indispensables
Parois de pieux tangents
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Rideaux de pieux : CFA
Profondeur 16-20 mHauteur retenue 6-8 mLargeur 40-80 cmDistance à l’obstacle 80/100 cmApplication Pas de nappe phréatique ;
Pas de circonstances extrêmes
Avantages Flexible ; bon-marchéDésavantages perméable ; pas possible
à travers la maçonnerie
Pieux Pieux àà double rotation : systdouble rotation : systèème FOWme FOW
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• Deux tables de forage: tube et tarière
• Attention : chute de terres
• Possible à travers la maçonnerie
• Pieux primaires et secondaires
• Uniquement pieux secondaires armés
•Sécantage sur 5 à 7 cm
• Armatures ou profilés mis en place après le bétonnage: limite de mise en place (attention sols sablonneux)
Pieux Pieux àà double rotation : systdouble rotation : systèème FOWme FOW
![Page 18: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/18.jpg)
Pieux Pieux àà double rotation : systdouble rotation : systèème FOWme FOW
• Le plus souvent associé à des ancrages auto‐forants
• Clous? Ancrages passifs?
• Classiquement mis en tension et testés (mais pas toujours). Longueur libre réalisée par gainage en PVC après réalisation de l’ancrage.
Parois à pieux sécants:murets-guides
![Page 19: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/19.jpg)
Contre un mur existant
Pieux Pieux àà double rotation double rotation
Pieux Pieux àà double double rotation : rotation :
![Page 20: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/20.jpg)
Pieux Pieux àà double rotation double rotation
Rideau de pieux mixte: microRideau de pieux mixte: micro--pieux/double pieux/double rotationrotation
![Page 21: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/22.jpg)
Profondeur 14-22 m
Hauteur retenue 6-8 m
Largeur 42-62 cm (exceptionnellement 80 cm)
Distance à l’obstacle 20 cm
Application 2 à 3 niveauxPas de circonstances extrêmes
Avantages Flexible ; bonnes tolérances d’exécution ; possible à travers la maçonnerie
Désavantages Limité en longueur et dimensions
Paroi en pieux Paroi en pieux àà double rotation double rotation
Paroi en pieux : Pieuxforés
![Page 23: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/23.jpg)
Paroi en pieux : Pieuxforés
•Pieux de grand diamètre (750 mm à 1500 mm) •Sécantage sur 15/20 cm• Tolérances d’exécutions strictes• Primaire/Secondaire• Pieux secondaires armés ;
pieux primaires parfois armés• Possibilité de forage dans des
sols difficiles ainsi que dans la roche
• Possibilité d’armatures lourdes, mises en place avant le bétonnage
Paroi en pieux : Pieuxforés
![Page 24: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/24.jpg)
Profondeur > 20 m
Hauteur retenue > 12 m
Largeur 90 à 150 cm
Distance à l’obstacle 30 cm
Application Fouilles grandes et difficiles Circonstances extrêmes : sol, rochers, obstacles
Avantages Flexible ; très bonnes tolérances d’exécution ; possible dans la roche et à travers la maçonnerie
Désavantages Coûteux
Paroi en pieux : Pieuxforés
Nouvelle génération de machines
Bauer BG36 C
Couple : 367 kNm
Crowd : 250 kN/400 kN
Moteur : 291 kW
Paroi en pieux : Pieuxforés
![Page 25: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/25.jpg)
Paroi en pieux : Pieux forés
Paroi en pieux : Pieux forés
![Page 26: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/26.jpg)
Paroi en pieux : Pieux forés
Bored piles
Outils de forage : tarières rocher–buckets spéciaux
![Page 27: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/27.jpg)
Liège Guillemins
Liège Guillemins
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Liège Guillemins
Liège Guillemins
![Page 29: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/29.jpg)
Liège Guillemins
![Page 30: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/30.jpg)
Liège Guillemins
Pré-forages avec contrôle des paramètres de forage
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Parois moulées
Domaine d’application:
•Paroi retenant les terreset l’eau
•Reprise d’effortsverticaux
•Fouilles le long desbâtiments existants
Parois moulées
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Parois moulées : EN 1538
• Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 !
•Exigences en ce qui concerne la bentonite,armatures,..
•Tolérances : • En surface< 20 mm vers la fouille et 50 mm vers le sol •Verticalité : max 1%•Excroissances< 100 mm
Parois moulées
Profondeur > 50 mHauteur retenue > 20 mLargeur (50) 60 à 150 cmDistance à l’obstacle 30 cmApplication Fouilles grandes et difficiles
EtancheAvantages Très bonnes tolérances d’exécution
Possibilités organiques ; finition Désavantages Peu flexible ; pas dans des
circonstances extrêmes de sol ou d’obstacles (sauf hydrofraise); évacuation de terres ou de bentonite
Parois moulées
![Page 33: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/33.jpg)
•Applications classiques: grappins mécaniques ou hydrauliques.
•Applications récentes sur chantiers d’infrastructure (Diabolo, Liekenshoektunnel) : grappins hydrauliques dirigeables.
•Dimensions des grappins : 2,80 à3,40 m
•Dimension du panneau : 1 à 2,75 x largeur de l’ouverture
Parois moulées
Parois moulées: monitoring de l’exécution
![Page 34: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/34.jpg)
Paroi d’étanchéité
Voile étanche composé de coulis ciment-bentonite
Eventuellement armé de palplanches pour assurer une fonction structurelle
![Page 35: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/35.jpg)
Parois cloutéesRenforcement du sol par la mise en place de barres passives au fur et àmesure de son excavation
Lié à un parement constitué d’un treilli ou d’un béton de propreté
Parois cloutées
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Paroi cloutée
Paroi cloutée
![Page 37: FrankiFoundations Systèmes de soutènement · 2012. 1. 19. · Parois moulées : EN 1538 • Teneur en ciment : 350 à 400 kg/m3 ! •Exigences en ce qui concerne la bentonite, armatures,](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071500/611f28699e2fa46277494e2c/html5/thumbnails/37.jpg)
Paroi cloutée
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Congélation de sol
Domaine d’application :
Nappe phréatique indispensable
Fouilles aux endroits difficilement accessibles
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