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Special Lecture /
Conférences spéciales
Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Figure 5 Domaine de stabilité dans le plan (Tn, Tc) et détermination de
l’effort maximal T.
La déformation des murs en sol cloué, avec notamment les
déplacements en tête a également fait l’objet de nombreuses
instrumentations tant sur les murs expérimentaux que sur des
ouvrages en service. Le déplacement horizontal en tête d’un mur
en sol cloué vertical de hauteur H est ainsi compris entre
H/1 000 et 3H/1 000 suivant la valeur du coefficient de sécurité.
4.4
Publications de Clouterre 1
Le PN a fait l’objet de 50 rapports internes et de publications à la
fois en France et à l’étranger. La publication la plus importante
fut les
Recommandations Clouterre 1991 pour la conception,
l’exécution et le contrôle des soutènements réalisés par clouage
des sols
. Ce livre comprend sept chapitres et, après avoir été
traduit en anglais, a été édité à 10 000 exemplaires par la FHWA
(Federal Highway Administration) aux États-Unis, puis publié
en commun par la FHWA et les Presses des ponts et chaussées
dans le monde entier. Ces recommandations ont contribué à un
large essor de la technique des soutènements en sol cloué et ont
abouti à la norme PR-94270 qui constitue la norme d’application
française de l’Eurocode 7 pour ce qui concerne à la fois les
ouvrages de soutènement en sol cloué et en sol renforcé.
4.5
Le Projet national Clouterre II.
4.5.1. Organisation du P.N.
Développé à la suite de Clouterre I de 1993 à 1997, le Projet
National CLOUTERRE II a eu 19 partenaires dont la FHWA, ce
qui a constitué le premier exemple d’un partenaire étranger
participant à un PN. Le coût total de ce PN s’est élevé à
1 579 190 € dont une subvention de la DRAST de 281 708 €
représentant 17,8% du budget total, le solde étant fourni par les
partenaires (cotisations et apports en nature).
4.5.2. Les recherches du P.N. Clouterre II.
Clouterre II a marqué une étape complémentaire dans la
connaissance et le dimensionnement des ouvrages en sol cloué,
l’accent ayant été mis sur les méthodes de calcul des
déplacements, l’exécution, le comportement sous des
sollicitations particulières (murs soumis au gel, aux séismes) et
le comportement d’un ouvrage autre que les murs (front de taille
renforcé par des clous dans les tunnels en terrain meuble).
4.5.2.1.
Exécution des murs en sol cloué. Comportement et
justification du parement.
Il a été fait une mise à jour de la banque de données des essais de
traction de clous de CLOUTERRE I, en particulier des abaques
(q
s
, p
l
) donnant pour les différentes catégories de sols les valeurs
de la contrainte de frottement limite q
s
de l’interaction sol/clou
en fonction de la pression limite p
l
au presiomètre. L’exécution
du parement a fait l’objet d’ajouts en particulier sur le drainage.
En outre un chapitre a été consacré au comportement et à la
justification du parement à partir d’instrumentations d’ouvrages
en service, notamment les murs de l’autoroute A 12 au sud-ouest
de Paris.
4.5.2.2.
Méthodes de calcul aux déplacements
.
La banque de données de Clouterre 1991 sur les mesures des
déplacements des murs réels en sol cloué a été complétée et une
méthode semi-empirique a été mise au point à partir de ces
résultats.
Des méthodes générales à partir des éléments finis (logiciels
CESAR, Plaxis) et des différences finies (logiciel FLAC-2D) ont
été développées. Elles font appel à des modélisations en
bidimensionnel : celle où les clous sont modélisés par des
« plaques équivalentes avec interfaces planes » pour les éléments
finis, celle des « clous équivalents avec fonctions de transfert de
charge » pour les codes aux différences finies. Leur validation a
été faite en comparant les résultats des calculs avec des mesures
réalisées sur des ouvrages en vraie grandeur, construits dans des
sols aux propriété connues, instrumentés et suivis dans le temps,
depuis la construction jusqu’à la mise en service et
éventuellement la rupture. Les murs expérimentaux de Clouterre
I ont à ce sujet constitué une base exceptionnelle d’ouvrages de
référence. En plus des paramètres classiques d’élasticité et de
résistance des sols, il faut ajouter l’ange de dilatance
ainsi que
les paramètres relatifs aux clous, au parement et à leurs
interactions avec le sol. La figure 6 donne les évolutions du
déplacement horizontal
h en tête de parement du mur Clouterre
n°1 et la comparaison avec les valeurs mesurées. Globalement et
par comparaison avec les calculs antérieurs effectués (Shaffiee,
1986), on constate une bonne prédiction des valeurs mesurées,
mais il est recommandé de réaliser une étude de sensibilité aux
paramètres mécaniques pour s’assurer de la validité des résultats
Figure 6. Evolutions calculées du déplacement horizontal en tête du
parement et comparaison avec les mesures (mur Clouterre n°1).
4.5.2.3
Autres recherches.
Étude de l’effet du gel-dégel. Une instrumentation effectuée
sur un mur en sol cloué construit en montagne en 1982 et ayant
subi des déplacements importants du parement lors d’une
période de gel a permis d’étudier les mécanismes du gel-dégel et
de mettre au point une prise en compte des effets du gel dans un
mur en sol cloué.
Dimensionnement sous séisme. Les murs en sol cloué sont,
comme les murs en Terre Armée (Kobayashi
et al
., 1996), des
ouvrages souples qui résistent bien aux séismes. En règle
générale, leur stabilité au séisme est analysée par un calcul à la
rupture en utilisant la méthode pseudo-statique. Le cas des
ouvrages mixtes où le mur en sol cloué est conforté en tête par
des tirants précontraints nécessite de prendre en compte dans les
calculs de stabilité des coefficients sismiques aux valeurs
majorées.
Clouage (boulonnage) du front de taille des tunnels en
terrain meuble. Utilisé depuis 1985, le boulonnage par barres
