Recommandations pour le dimensionnement, l'exécution et le contrôle de l'amélioration des sols de fondation par inclusions rigides

Auteur(s) :

Projet national ASIRI Découvrir l'auteur

Résumé

Les recommandations du Projet ASIRI décrivent, à partir d'expérimentations et de modélisations, le comportement d'ouvrages en détaillant les mécanismes d'interaction entre les sols, les inclusions et les matelas de répartition. Elles abordent la conception, le dimensionnement et les justifications d'ouvrages.

Éditeur(s)
- Presses des ponts
Date
- DL 2012
Contenu
- Recommendations for the design, construction and control of rigid inclusion ground improvements (cédérom)
Notes
- Bibliogr. en fin de chapitres
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (383 p.) : ill. en coul., graph., couv. ill. en coul. ; 24 cm
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-85978-462-1
Indice
- 624.2 Géologie de l'ingénieur, mécanique des sols, mécanique des roches, fondations
Quatrième de couverture
- Depuis 1990, le renforcement des sols par inclusions rigides a connu un essor remarquable et a vu son domaine d'applications étendu à une grande variété d'ouvrages de génie civil et de bâtiments. Cette avancée, tout à fait novatrice dans le domaine des fondations, appelait des recommandations et règles spécifiques. C'est dans ce but qu'à été créé, à l'initiative des acteurs du secteur de la construction et avec le soutien du ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement, le Projet national ASIRI (Amélioration des Sols par Inclusions Rigides) regroupant des entreprises, des maîtres d'ouvrage, des maîtres d'oeuvre, des laboratoires et des bureaux d'études. Ce projet national a mis en oeuvre un important programme de recherche et d'études dont l'aboutissement a été la rédaction de ces recommandations.
  Ces recommandations décrivent le comportement ces ouvrages fondés sur inclusions rigides en détaillant, à la lumière des expérimentations et modélisations effectuées, le différents mécanismes d'interaction qui se développent entre le sol, les inclusions et le matelas de répartition.
  Un volet important de ces recommandations est consacré à la conception, au dimensionnement et aux justifications de ces ouvrages. Les méthodes de dimensionnement décrites ont pour but d'être adaptées à la diversité des ouvrages, selon leur degré de complexité.
  Les règles de justifications sont conformes aux exigences des Eurocodes, notamment, à l'Eurocode 7-1, consacré au calcul géotechnique.
  Les règles de bonne exécution détaillées représentent la mise en valeur de l'expérience de tous les acteurs du projet de recherche.
Tables des matières
- - Projet national ASIRI
  - Recommandations pour le dimensionnement, l'exécution et le contrôle de l'amélioration des sols de fondation par inclusions rigides
  - Irex
  - Presses des Ponts
  - Avant-propos3
  - Partenaires du Projet national ASIRI5
  - Sommaire7
  - Notations9
  - Chapitre 1
    Descriptions et développement jusqu'au projet national
  - 1. Inclusions rigides et types de fondation29
  - 2. Définition d'une inclusion rigide31
  - 3. Les têtes d'inclusions33
  - 4. La plate-forme de transfert de charge33
  - 5. Les sols concernés34
  - 6. Domaines d'application35
  - 7. Historique des inclusions rigides39
  - 8. Le Projet national ASIRI50
  - Chapitre 2
    Mécanismes de fonctionnement
  - 1. Interaction ouvrage - plate-forme de transfert - tête d'inclusion56
  - 1.1. Interaction entre le sol renforcé et le matelas intercalaire56
  - 1.1.1. Cas d'un remblai57
  - 1.1.2. Cas d'un dallage ou d'une fondation60
  - 1.1.3. Cas particulier d'un matelas de sol traité aux liants hydrauliques62
  - 1.1.4. Effet de bord64
  - 1.2. Interaction sol renforcé-dallage65
  - 1.2.1. Définition65
  - 1.2.2. Conception68
  - 1.3. Interaction sol renforcé-semelle69
  - 1.3.1. Définition69
  - 1.3.2. Conception70
  - 2. Interaction Sol encaissant - Inclusion70
  - 2.1. Préambule70
  - 2.2. Frottement négatif72
  - 2.2.1. Principes72
  - 2.2.2. Point neutre72
  - 2.2.3. Mobilisation dans le temps et en profondeur73
  - 2.3. Mobilisation de la résistance du sol74
  - 2.4. Tassement de l'inclusion74
  - 2.5. Actions autres que verticales centrées75
  - 2.5.1. Chargement dissymétrique75
  - 2.5.2. Actions transversales76
  - 3. Mécanismes de transfert de charge77
  - 3.1. Frottement négatif sur la hauteur du sol compressible77
  - 3.1.1. Inclusion isolée ou pieu isolé77
  - 3.1.2. Inclusion dans un groupe83
  - 3.1.3. Inclusion au sein d'un groupe limité d'inclusions87
  - 3.1.4. Limitations du modèle87
  - 3.2. Transfert de charge dans le matelas88
  - 3.2.1. Méthode de l'inclusion fictive88
  - 3.2.2. Méthode du cône de diffusion91
  - 4. Mécanismes élémentaires94
  - 4.1. Mécanisme global d'un renforcement par inclusions rigides94
  - 4.2. Comportement de l'inclusion rigide isolée95
  - 4.3. Comportement d'une inclusion rigide au sein d'un groupe96
  - 4.4. Comportement du sol autour de l'inclusion rigide dans un groupe97
  - 4.5. Consolidation du sol compressible saturé dans un groupe d'inclusions rigides99
  - 5. Tassements et déformations100
  - 5.1. Tassement du sol renforcé100
  - 5.2. Tassement des couches profondes non renforcées101
  - 5.3. Reconnaissance des sols102
  - 5.4. Paramètres déterminants102
  - 6. Enseignements des plots expérimentaux103
  - 6.1. Comportement des inclusions103
  - 6.2. Transfert de charge104
  - 6.3. Nappes de renfort (géosynthétiques)105
  - 6.4. Efficacité en terme de tassement105
  - 7. Sollicitations sismiques106
  - Chapitre 3
    Modèles de calcul
  - 1. Notations113
  - 2. Principes114
  - 3. Méthodes analytiques115
  - 3.1. Charges verticales115
  - 3.1.1. Éléments communs aux différentes méthodes115
  - 3.1.2. Maille courante119
  - 3.1.3. Semelles123
  - 3.2. Autres charges135
  - 3.2.1. Charge horizontale et moment sur semelles135
  - 3.2.2. Sollicitations sous chargement dissymétrique143
  - 4. Modèles numériques en éléments ou différences finis143
  - 4.1. Intérêt de ces méthodes145
  - 4.2. Limites de la modélisation bidimensionnelle146
  - 4.2.1. Modèle axisymétrique147
  - 4.2.2. Modèle en déformation plane148
  - 4.3. Modélisation148
  - 4.3.1. Limites géométriques du modèle148
  - 4.3.2. Conditions aux limites149
  - 4.3.3. Modèle axisymétrique d'une cellule élémentaire150
  - 4.3.4. Modèle en déformation plane151
  - 4.3.5. Éléments volumiques ou linéaires152
  - 4.3.6. Comportement du massif sous le volume renforcé153
  - 4.3.7. Modélisation en 3D155
  - 4.4. Lois de comportement155
  - 4.4.1. Étude des paramètres du modèle155
  - 4.4.2. Caractéristiques mécaniques des sols156
  - 4.4.3. Caractéristiques hydrauliques des sols163
  - 4.4.4. Caractéristiques des interfaces inclusions/sol164
  - 4.4.5. Caractéristiques des inclusions rigides164
  - 4.4.6. Caractéristiques du matelas de répartition165
  - 4.4.7. Caractéristiques des nappes de géotextiles165
  - 4.4.8. Caractéristiques du dallage ou du radier165
  - 4.5. Phases de construction166
  - 4.6. Calculs166
  - 4.7. Exploitation des résultats166
  - 4.7.1. Validation des résultats166
  - 4.7.2. Vérification des différents états limites167
  - 4.7.3. Contenu de la note de calcul167
  - 5. Méthodes par homogénéisation169
  - 5.1. Méthode d'homogénéisation simple169
  - 5.2. Modèle biphasique étendu170
  - 5.2.1. Principe de la modélisation170
  - 5.2.2. Mise en oeuvre du modèle171
  - 5.2.3. Effets de cisaillement et de flexion dans les inclusions173
  - Chapitre 4
    Conception
  - 1. Choix de la méthode d'amélioration177
  - 2. Données d'entrée178
  - 2.1. Données concernant le sol178
  - 2.2. Données concernant l'ouvrage et son exploitation178
  - 2.3. Données concernant le contexte de réalisation des travaux179
  - 3. Critères de projet179
  - 4. Limites et domaines d'emploi180
  - 4.1. Facteurs favorables180
  - 4.2. Facteurs défavorables181
  - 5. Autres points spécifiques à considérer181
  - 5.1. Report des charges en profondeur181
  - 5.2. Effets de bord181
  - 5.3. Cas particulier d'une épaisseur importante de remblai rapporté sur sol en cours de consolidation182
  - 5.4. Choix entre les différents procédés d'inclusions rigides182
  - 5.5. Conséquences sur la conception des dallages183
  - 6. Étapes d'élaboration d'un projet de construction183
  - 6.1. Étude géotechnique préliminaire de site (mission G11)184
  - 6.2. Étude géotechnique d'avant-projet (mission G12)184
  - 6.3. Prestations menées dans le cadre de la maîtrise d'oeuvre184
  - 6.3.1. Étude géotechnique de projet (mission G2)184
  - 6.3.2. Supervision géotechnique d'exécution (mission G4)185
  - 6.4. Prestations menées dans le cadre du marché de chaque entrepreneur186
  - 6.4.1. Étude géotechnique d'exécution (mission G3)186
  - 6.4.2. Suivi géotechnique d'exécution (mission G3)186
  - 6.5. Prestation menée dans le cadre du marché de contrôle technique187
  - Chapitre 5
    Justifications
  - 1. Cadre général des justifications189
  - 1.1. États limites de service (ELS)189
  - 1.1.1. Formulation189
  - 1.1.2. Critères pertinents de déplacement ou déformations190
  - 1.1.3. Vérification alternative de portance ELS191
  - 1.2. États limites ultimes (ELU)192
  - 1.2.1. Cas général (approche 2)193
  - 1.2.2. Cas particulier des remblais sur inclusions rigides (approche 3)194
  - 2. Modèles pour vérifications des états limites GEO195
  - 2.1. Modèles simplifiés195
  - 2.1.1. Modèles simplifiés pour vérifications ELU195
  - 2.1.2. Modèles simplifiés pour vérifications ELS207
  - 2.2. Modèles numériques détaillés207
  - 2.2.1. Modèles numériques détaillés pour vérifications ELU209
  - 2.2.2. Modèles numériques détaillés pour vérifications ELS (tassements)211
  - 2.3. Modèles spécifiques de type calcul à la rupture pour vérifications ELU212
  - 2.3.1. Exemple d'application212
  - 2.3.2. Principe des vérifications214
  - 3. États limites STR214
  - 3.1. Inclusions en béton ou mortier215
  - 3.1.1. Résistance vis-à-vis de la compression en compression simple ou flexion composée215
  - 3.1.2. Résistance vis-à-vis de la flexion composée218
  - 3.1.3. Résistance vis-à-vis du cisaillement218
  - 3.1.4. Résistance vis-à-vis du flambement220
  - 3.2. Inclusions en acier220
  - 3.3. Dallettes220
  - 3.4. Dallages220
  - 3.4.1. États limites à vérifier220
  - 3.4.2. Type de joints222
  - 3.4.3. Dimensionnement224
  - 3.5. Semelles et radiers245
  - 3.5.1. Semelles ou radiers rigides245
  - 3.5.2. Radiers souples246
  - 3.6. Chaussées246
  - 3.7. Renforcement de la couche de répartition248
  - 3.7.1. Préambule248
  - 3.7.3. Approche de calcul pour les vérifications ELU249
  - 3.7.4. Vérification STR249
  - 3.7.5. Efforts de traction sous l'action des charges verticales251
  - 3.7.6. Effort de traction sous les efforts de poussée en talus255
  - 3.7.7. Détermination du ou des géosynthétiques256
  - 4. Détail des vérifications de cohérence des états limites GEO258
  - 4.1. Comportement de l'inclusion258
  - 4.1.1. Comportement en pointe258
  - 4.1.2. Comportement latéral259
  - 4.2. Comportement du matelas de répartition260
  - 4.2.1. Justification de la méthode260
  - 4.2.2. Calcul du report limite en tête d'inclusion en section courante266
  - 4.2.3. Calcul du report limite en tête d'inclusion en bord d'ouvrage276
  - 4.2.4. Récapitulatif287
  - 4.2.5. Cas particulier des matériaux traités aux liants hydrauliques290
  - Chapitre 6
    Reconnaissance des sols
  - 1. Missions d'ingénierie géotechnique en vue du renforcement de sols compressibles par des inclusions rigides293
  - 1.1. Étude géotechnique préliminaire de site G11293
  - 1.2. Étude géotechnique d'avant-projet G12294
  - 1.3. Étude géotechnique de projet G 2 dans le cadre d'un projet de renforcement par inclusions rigides294
  - 2. Recommandations générales pour l'établissement du programme d'investigations géotechniques295
  - Chapitre 7
    Exécution
  - 1. Coordination avec les missions d'ingénierie géotechnique311
  - 2. Exécution de la plate-forme de travail312
  - 2.1. Rôle de la plate-forme312
  - 2.2. Analyse des risques d'intervention sur la plate-forme vis-à-vis des inclusions313
  - 2.3. Principes constructifs313
  - 3. Exécution des inclusions rigides314
  - 3.1. Revue des techniques d'exécution314
  - 3.2. Exigences concernant les matériaux315
  - 3.3. Descriptif des méthodes d'exécution315
  - 3.3.1. Inclusions rigides forées avec extraction de sol316
  - 3.3.2. Inclusions rigides forées avec refoulement de sol316
  - 3.3.3. Inclusions rigides vibrofoncées ou battues, moulées en place317
  - 3.3.4. Inclusions rigides vibrofoncées ou battues préfabriquées317
  - 3.3.5. Inclusions par mélange d'un liant avec le sol318
  - 3.4. Récapitulatif des méthodes318
  - 3.5. Descriptif des travaux319
  - 3.6. Moyens mis en place, matériel320
  - 3.7. Plans d'exécution des inclusions321
  - 3.8. Préparation du site321
  - 3.9. Exécution des travaux321
  - 3.10 Dispositions constructives322
  - 3.10.1. Diamètre minimal322
  - 3.10.2. Section et diamètre théoriques322
  - 3.10.3. Maillage322
  - 4. Préparation de la tête d'inclusion327
  - 4.1. Principes généraux327
  - 4.1.1. Arase327
  - 4.1.2. Recépage328
  - 4.2. Tolérance d'altimétrie330
  - 4.3. Exécution des dallettes ou des « têtes élargies »330
  - 5. Mise en oeuvre du matelas331
  - 5.1. Reconstitution de la plate-forme de travail en cas d'arase basse332
  - 5.1.1. Plate-forme granulaire non traitée intégrée au matelas332
  - 5.1.2. Plate-forme traitée aux liants hydrauliques (ciment ou liant routier)332
  - 5.1.3. Plate-forme traitée à la chaux332
  - 5.2. Mise en oeuvre d'un matelas sous des fondations de grandes dimensions (dallage ou radier)332
  - 5.3. Mise en oeuvre d'un matelas sous une fondation de petites dimensions332
  - 5.3.1. Réalisation du matelas après exécution des inclusions333
  - 5.3.2. Réalisation du matelas avant exécution des inclusions335
  - 5.4. Caractéristiques minimales du matériau utilisé comme matelas335
  - 5.4.1. Matériaux non traités335
  - 5.4.2. Matériaux traités337
  - 5.5. Épaisseur minimale338
  - 5.6. Débord du matelas dans le cas des semelles338
  - 5.7. Incorporation éventuelle d'une nappe de renforcement338
  - 5.7.1. Généralités338
  - 5.7.2. Plans de calepinage et sens de pose341
  - 6. Interaction avec les autres lots (VRD, gros oeuvre)344
  - Chapitre 8
    Contrôles et instrumentations
  - 1. Introduction347
  - 2. Essais de chargement statique en compression sur inclusion isolée348
  - 2.1. Essais de chargement à la rupture348
  - 2.2. Essais de contrôle de portance et de déformation349
  - 2.2.1. Valeur de la charge d'essai349
  - 2.2.2. Estimation du frottement dans le sol compressible351
  - 2.2.3. Fréquence des essais351
  - 2.2.4. Procédure d'essai352
  - 3. Essais d'information353
  - 3.1. Battage353
  - 3.2. Forage avec ou sans refoulement355
  - 3.3. Fonçage357
  - 3.4. Vibro-fonçage357
  - 4. Essais de contrôle du fût358
  - 4.1. Intégrité358
  - 4.2. Diamètre (inclusion isolée/groupe d'inclusions)358
  - 4.2.1. Inclusions dont le diamètre nominal est celui de l'outil359
  - 4.2.2. Autres cas359
  - 4.3. Caractéristiques mécaniques du matériau constitutif359
  - 4.3.1. Essais d'écrasement359
  - 4.3.2. Essais de consistance360
  - 4.3.3. Qualité de la tête d'inclusion360
  - 5. Contrôle de l'implantation et de l'altimétrie des inclusions (en cours et après réalisation)360
  - 5.1. Sous semelle360
  - 5.2. Sous dallage, radier et remblais361
  - 6. Contrôle de la qualité et de l'épaisseur du matelas de répartition361
  - 6.1. Épaisseur361
  - 6.2. Qualité362
  - 6.2.1. Essais d'identification362
  - 6.2.2. Essais de compacité362
  - 7. Additifs tels que géosynthétiques363
  - 7.1. Généralités363
  - 7.2. Contrôle à la réception des produits livrés sur le chantier363
  - 7.3. Contrôle des caractéristiques des produits après mise en oeuvre 363
  - 8. Additifs tels que treillis métallique364
  - 9. Instrumentation364
  - 9.1. Mesure du tassement368
  - 9.1.1. Mesure selon un profil vertical368
  - 9.1.2. Mesure selon un profil horizontal368
  - 9.1.3. Mesures ponctuelles369
  - 9.2. Contrôle du transfert de charge370
  - 9.3. Mesure de la pression interstitielle dans le sol compressible371
  - 9.4. Déformation des renforcements horizontaux371
  - 9.4.1. Nappes géosynthétiques371
  - 9.4.2. Treillis métalliques372
  - 9.5. Déplacements latéraux et inclinaison des inclusions372
  - 9.6. Systèmes d'acquisition des mesures372
  - Table des matières375
Origine de la notice:
- FR-751131015