SESSION 7 APPLICATIONS DES BTONS EN GNIE CIVIL
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL SESSION 7. 3 Fondations spéciales
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Les diverses techniques de fondations spéciales Destinées à la réalisation de : Fondations d’ouvrages de génie civil Infrastructures routières, autoroutières et ferroviaires, Infrastructures d’excavation, de soutènement et de consolidation de sol Aménagements de toutes natures en site urbain Nécessitent l’utilisation de matériaux à base de ciment : coulis ou bétons 4 familles principales Fondations profondes Parois moulées Ecrans étanches « Jet grouting »
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Fondations profondes 4 différents types Pieux forés simples Pieux forés tubés Pieux forés boue Pieux forés à la tarière creuse Pieux préfabriqués en béton Barrettes Puits Micropieux
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Parois moulées Domaines d’utilisation Ouvrages de formes et de dimensions diverses jusqu’à des profondeurs très importantes Parois de soutènement : murs latéraux de tranchées couvertes, parkings souterrains, murs. . . Parois circulaires : bassins d’orage, puits de ventilation de tunnels Grandes fouilles en site urbain avec nappe phréatique ou non Puits et enceintes cylindriques : de grand diamètre à forte profondeur Tranchées en site urbain à l’air libre ou enterrées : voies autoroutières ou routières, voies ferrées Gares souterraines Fondations profondes et porteuses Bassins de rétention d’eaux pluviales
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Parois moulées Schéma de réalisation d’une paroi moulée en béton
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Parois moulées Phases de réalisation Prétranchée : garantit le nivellement de la paroi, assure la stabilité des terres en surface et sert de guide à l’outil de perforation Perforation du sol : à l’aide de bennes suspendues à un câble, à un « kelly » ou à l’aide de fraises hydrauliques Curage du panneau : par dessablage de la boue en circulation Mise en place des cages d’armatures et des dispositifs de joint Bétonnage par tube plongeur ou par colonnes de bétonnage Nota - Dimensions des panneaux : épaisseur (0, 50 à 1, 50 m), largeur (3 à 7 m), profondeur (10 à 100 m)
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Parois moulées Bennes suspendues à un câble
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Parois moulées Creusement de la tranchée avec une benne à câble
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Description de la technique Structures enterrées destinées à réduire, empêcher ou détourner des écoulements souterrains ou établir une coupure imperméable pour isoler un site Utilisées à titre provisoire ou définitif pour réaliser : ouvrages hydrauliques ouvrages de protection de l’environnement Réalisés à l’aide de coulis autodurcissables à base de bentonite et de ciment, dans les terrains généralement alluvionnaires en présence d’une nappe aquifère Peuvent être linéaires ou circulaires Doivent être étanches, résistants tout en étant déformables et pérennes sous l’action de l’eau de la nappe phréatique
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Domaines d’utilisation Barrières étanches Utilisées pour la construction de tranchées couvertes, de parkings, de stations de métro, de piles de pont, de quais ou d’écluses Assurent un rôle provisoire en permettant la réalisation des ouvrages à l’abri de la nappe phréatique Peuvent être utilisées à titre définitif pour assurer l’étanchéité de digues, rivières, canaux ou barrages (avec un ancrage dans une couche inférieure imperméable) Enceintes de confinement Servent à protéger une zone polluée : décharges, sites industriels Ceinturent la zone en stoppant la migration et la dispersion des polluants vers les sols ou les eaux souterraines avoisinantes
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Composition du coulis autodurcissable Mélange : ciment, bentonite, eau et adjuvants Dosages courants Ciment : 150 à 300 kg/m 3 de coulis Bentonite : 20 à 50 kg/m 3 de coulis Principe de formulation Compromis optimal entre ouvrabilité / résistance / perméabilité / déformabilité
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Les 2 rôles du coulis autodurcissable Rôle de boue stabilisatrice à l’état frais : assure la stabilité de la tranchée pendant son creusement Rôle de matériau rigide et peu perméable : constitue la paroi après la prise de ciment
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Fabrication du coulis Dans des centrales spécifiques de chantier : silos de stockage du ciment et de la bentonite, cuves de malaxage et de stockage des boues, et de systèmes d’injection Deux étapes 1) Préparation de la boue primaire par malaxage, puis par stockage dans des cuves (6 à 24 heures) pour permettre le « mûrissement » de la bentonite 2) Incorporation du ciment dans la boue primaire par malaxage, puis coulis maintenu en agitation dans une cuve d’attente avant d’être pompé vers la tranchée
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Écrans étanches Réalisation de l’écran Creuser une tranchée en continu Coulis bentonite-ciment utilisé comme fluide de perforation Coulis Forme, après durcissement, l’écran définitif Tranchée Creusée avec matériels pour travaux de fondations Excavation Réalisée par tronçons alternés ou en continu, et descendue jusqu’à un substratum imperméable (couche argileuse par exemple) Coulis Introduit par déversement gravitaire dans la tranchée, simultanément à l’excavation (se substitue au sol prélevé) Technique qui permet d’obtenir une continuité parfaite de l’écran Etanchéité
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting Description de la technique Procédé de consolidation de sol consistant à traiter le sol dans la masse par injection sous haute pression d’un jet de coulis à base de ciment, réalisant in situ un mélange sol-ciment Deux étapes principales 1) Réalisation d’un forage dans le sol sur la hauteur du terrain à consolider et mise en place dans le forage d’un train de tiges creuses 2) Injection du coulis sous haute pression au travers de buses de petits diamètres par remontée et rotation simultanée du train de tige Nota - Grâce au mouvement combiné de rotation et de remontée, le coulis se mélange intimement au terrain en place et crée, du bas vers le haut, une colonne de sol ciment (jusqu’à 2 m de diamètre)
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting Les 3 types de procédés Jet simple : un seul jet de coulis de ciment Jet double : jet de coulis de ciment + jet d’air, ce qui permet d’augmenter le rayon d’action et l’effet de destruction et de malaxage du sol Jet triple : jet d’eau + jet d’air + jet de coulis de ciment apportant la quantité de liant nécessaire à la réalisation du mélange sol-ciment
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting Schéma de réalisation d’une colonne de « Jet grouting »
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting Centrale de préparation du coulis
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting Domaines d’utilisation Le jet grouting s’applique aux : Terrains meubles Sols fins Sables Alluvions grossières Pour la réalisation de : Colonnes de fondation Massifs de fondation Parois continues ou écrans par juxtaposition de colonnes de jet copénétrantes Présoutènement pour voutes parapluies Consolidation de terrains Soutènement de talus Stabilisation de murs de soutènement…
SESSION 7 APPLICATIONS DES BÉTONS EN GÉNIE CIVIL 7. 3 Fondations spéciales Jet grouting SOMMAIRE SESSION 7 SOMMAIRE GÉNÉRAL
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