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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
correspondant à un sable moyennement lâche. Quant à la densité
de micropieux ou à leur nombre N, il apparaît qu’il faille un
nombre minimum de micropieux par unité de volume pour
conduire à un effet de groupe positif. En ce qui concerne
l’orientation des micropieux et les valeurs des angles
et
, il
n’a là aussi pas été possible de dégager d’effet précis car trop
peu d’essais permettaient de faire varier l’un de ces deux
paramètres en gardant tous les autres constants. Il peut cependant
être confirmé que l’inclinaison d’un micropieu isolé est
défavorable pour sa capacité portante verticale comparée à celle
du même micropieu en position verticale. Cependant il a été
montré, sur les réseaux simples que constituent les chevalets,
qu’un mécanisme spécifique aux micropieux inclinés se
développe lors d’un chargement vertical, à savoir la mobilisation
progressive d’une butée avec flexion sur les micropieux. Ce
phénomène, qui a été également mis en évidence dans les études
numériques effectuées au CERMES, peut conduire à une
capacité améliorée par rapport à celle du groupe équivalent.
Les essais en cuve effectués au Laboratoire 3S de Grenoble
ont utilisé des réseaux ayant un nombre nettement plus élevé de
micropieux (N = 18) et un meilleur enchevêtrement (
< 0° et
> 180° avec des intersections de micropieux) comme le montre
la figure 9. Dans le cas d’un réseau quasi cylindrique (défini par
= 20° et
= - 30°/ 210°), il est observé un effet positif sur la
capacité portante par rapport au groupe équivalent, commençant
dès les petits déplacements. Dans tous les cas on observe un
phénomène d’écrouissage confirmant le phénomène de butée du
sol sur des inclusions longues et flexibles.
Figure 9. Réseau à 18 micropieux du Laboratoire 3S de Grenoble.
5.5
Commentaires sur les réseaux chargés latéralement.
Les essais de chargement horizontal n’ont concerné que des
réseaux simples : doubles chevalets sur le site de St Rémy lès
Chevreuse, simples chevalets sur les sites en Alabama (Etats
Unis) et à St Maurice. Ils confirment que l’inclinaison des
micropieux a un large effet bénéfique sur la résistance aux
efforts latéraux. Ces cas ne sont que des chargements statiques,
mais les résultats sont similaires pour des chargements
dynamiques ou sismiques.
En ce qui concerne les doubles chevalets de St Rémy-lès-
Chevreuse, la résistance horizontale est 2 à 3 fois plus grande
que celle du groupe avec un espacement relatif S/B = 2. Les
études numériques effectuées au CERMES ont confirmé ce
résultat.
5.6
Conclusions et recommandations.
Les travaux du PN FOREVER ont fait l’objet de plus de 70
rapports et articles. Ils ont abouti à la rédaction de l’ouvrage de
347 pages
Synthèse des résultats et recommandations du Projet
National sur les micropieux,
édité par les Presses des Ponts. Une
traduction en anglais a été éditée par l’Association ADSC aux
Etats Unis pour le compte de la Federal Highway
Administration. Par ailleurs, l’ensemble des résultats
scientifiques de l’ouvrage de synthèse a servi de base à plusieurs
recherches complémentaires dans des universités étrangères. Sur
un autre plan, la recherche collaborative menée à l’occasion du
Projet National FOREVER a suscité la création d’une Société
Internationale des Micropieux (ISM – International Society for
Micropiles) regroupant les praticiens d’Amérique du Nord,
d’Europe et du Japon.
5.6.1. Groupes de micropieux
Les résultats expérimentaux ont montré un effet de groupe
positif (C
e
> 1) pour les groupes comprenant un grand nombre de
pieux flexibles, effet qui est principalement dû au confinement
du sol entre les micropieux. Ce point est confirmé par les fortes
valeurs du frottement latéral dans les cas où il a pu être mesuré.
L’effet de groupe atteint un maximum pour un espacement
relatif entre micropieux S/B = 2,5 à 4. Pour des valeurs plus
élevées, le confinement est réduit et la capacité portante du
groupe tend vers la somme des capacités portantes des
micopieux isolés (C
e
=1). Il est évident que le confinement peut
être amélioré par une méthode appropriée de mise en place des
micropieux (battage ou fonçage dans les sables lâches par
exemple).
En ce qui concerne les reprises en sous-œuvre, il est
confirmé, comme l’ont montré les travaux et les études sur le
Pont de Pierre à Bordeaux, que les micropieux sont une solution
efficace et adaptée pour stabiliser les mouvements des
fondations des structures anciennes
5.6.2 Résistance des groupes de micropieux aux efforts
horizontaux.
Les expériences conduites sur des groupes de micropieux
chargés horizontalement montrent que les effets de groupe sont
comparables à ceux de pieux de diamètres conventionnels :
- la résistance totale d’un groupe de micropieux est inférieure
à la somme des résistances de tous les micropieux à cause de
l’effet d’ombre des pieux de devant sur les micropieux situés
derrière, mais cet effet négatif peut être négligé lorsque
l’espacement atteint 6 à 7 diamètres ;
- lorsque les micropieux sont placés en une rangée
perpendiculaire à la direction du chargement, la résistance du
groupe est diminuée par les interactions mécaniques dans le sol.
Cette diminution est cependant modérée et peut être négligée
lorsque l’espacement dépasse 3 diamètres ;
- des micropieux mis en place par refoulement du sol
présentent une plus grande raideur dans un chargement
horizontal que des micropieux mis en place par des techniques
ne refoulant pas le sol.
5.6.3 Méthodes numériques pour estimer les déplacements d’un
groupe de micropieux.
Les recherches effectuées dans FOREVER ont permis le
développement du programme GOUPEG qui utilise les fonctions
de transfert
(t-z)
et
(p-y)
ainsi que l’élasticité linéaire pour les
interactions entre les micropieux. Ce programme est bien sûr
également valable pour les pieux.
Pour calculer le déplacement des groupes de micropieux, il
faut distinguer deux types d’effet de natures différentes :
- les effets dus à la technique de mise en place qui modifie les
propriétés du sol au voisinage et à l’interface sol/micropieu
(effets qui ne peuvent être qu’estimés car impossibles à
calculer) ;
- l’effet dû à l’interaction mécanique entre les micropieux qui
est ajouté aux déplacements
