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Special Lecture /
Conférences spéciales
Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
a) Combler le manque de données expérimentales de
référence et appuyer le développement spécifique observé en
France vers des fondations de grande surface.
b) Mieux comprendre les mécanismes de transfert de charge
dans le matelas de répartition placé à la base d’un remblai sur
inclusions rigides ou sous une fondation étendue comme un
dallage ou un radier.
c) Mettre au point des méthodes de dimensionnement : en
particulier disposer de modélisations numériques détaillées de
référence et élaborer des méthodes simplifiées pouvant être
appliquées aux ouvrages usuels.
d) Élaborer un modèle global englobant le matelas et le sol
renforcé, dans lequel le sol porte une partie de la charge.
e) Évaluer les effets de points durs dans le cas des dallages et
pouvoir évaluer les sollicitations de flexion dans ces dallages.
f) Accompagner le développement de la technique en
élaborant des recommandations pour la conception, l’exécution
et le contrôle des travaux de renforcement par inclusions rigides.
La direction du projet a comporté un président, un vice
président, un directeur scientifique et un responsable du suivi par
l’IREX.
Le Projet ASIRI a comporté 40 partenaires répartis entre le
monde de la construction et le monde universitaire. Son budget a
été de 2 389 280 € dont une subvention de la DRAST de 478 000
€ et le solde par les cotisations et apports en nature des
partenaires. Sa durée a été de 5 années de 2005 à 2010
7.2
Programme général
Le projet ASIRI a été développé en cinq thèmes entre 2005 et
2011 :
1) Expérimentations en vraie grandeur de remblai ou de
dallages sur inclusions rigides.
2) Instrumentation d’ouvrages réels réalisés dans des
conditions géotechniques variées.
3) Modèles physiques en centrifugeuse ou en chambre
d’étalonnage.
4) Caractérisation complète du comportement mécanique des
matériaux grossiers utilisés dans les matelas de répartition des
ouvrages expérimentaux ou des modèles physiques
5) Modélisations numériques de référence.
En parallèle, ont été rédigées entre 2005 et 2011 des
Recommandations détaillées comportant huit chapitres. Cet
important programme a été le support de 9 thèses de doctorat. Il
faut enfin noter que le Projet a été nécessairement centré sur les
points clés de la technique et de son dimensionnement, ce qui a
imposé de délaisser des points également importants comme le
chargement latéral des fondations ou les sollicitations cycliques.
7.2.1
.Ouvrages expérimentaux
7.2.1.1. Spécificités
Deux sites l’un à Saint-Ouen-l’Aumône, l’autre à Chelles ont
permis de réaliser deux expérimentations en vraie grandeur
d’ouvrages sur inclusions rigides: un remblai d’une part, des
dallages supportant une charge répartie d’autre part.
Chacun des deux ouvrages a comporté un plot non renforcé
pour servir de référence et a fait l’objet d’essais de chargement
sur des inclusions isolées. Cela a permis de juger de l’efficacité
de la technique en contrainte et également en tassement. Il a par
ailleurs été comparé les comportements avec des inclusions
mises en place par refoulement du sol et sans refoulement.
Des reconnaissances géotechniques spécifiques ont été
réalisées avec des sondages carottés, des essais en place et des
essais de laboratoire. Le matériau du matelas (grave industrielle)
a notamment fait l’objet d’essais triaxiaux en diamètre de 300
mm qui ont permis de dresser une base de données de référence
pour des matériaux graveleux.
Chaque plot renforcé comportait 16 inclusions permettant
d’avoir une maille centrale parfaitement représentative des
conditions en section courante d’un ouvrage, en particulier sans
effet de bord.
Des instrumentations très complètes ont permis de mesurer
les efforts repris sur les têtes d’inclusion et entre les inclusions,
ainsi que le tassement au niveau des têtes et au sommet du
matelas de répartition. Des tassomètres multipoints avaient été
placés sur l’épaisseur du sol compressible, ainsi que des
inclinomètres sous les talus. Des transducteurs offrant une
précision de l’ordre du cm avaient en plus été mis dans les plans
de mesure. Enfin les nappes de renforcement utilisées sous les
remblais avaient été instrumentées par des fibres optiques.
7.2.1.2
Principaux enseignements
Les deux expérimentations en vraie grandeur ont apporté une
bonne amélioration des connaissances sur le comportement et le
mécanisme de la technique des inclusions rigides. Parmi les
points généraux ou plus particuliers, on peut faire les remarques
suivantes :
a) La réduction significative des tassements des ouvrages sur
inclusions rigides par rapport au cas du sol non renforcé (facteur
de 5 à 6) est confirmée.
b) Entre les têtes des inclusions, la déformée du sol s’avère
plane et il se confirme que l’efficacité en tassement est toujours
meilleure que l’efficacité en contraintes.
c) A la base d’un remblai fondé sur un massif de sol renforcé
par inclusions rigides, une couche de répartition ou matelas de
bonne qualité joue un rôle déterminant pour un bon transfert de
charge entre le remblai et les inclusions.
e) Une géogrille de renforcement dans la couche de
répartition apporte une meilleure efficacité qu’une nappe en
géotextile. Les déformations subies lors de la mise en place et du
compactage de cette couche paraissent avoir un rôle déterminant
(bien souligné par les fibres optiques). Un matelas de répartition
renforcé par deux géogrilles s’est révélé avoir pratiquement le
comportement d’une dalle « armée » reposant sur les têtes
d’inclusions.
Figure 16. St Ouen-l’Aumône.(Plot de dallage). Comparaison entre le
chargement du plot expérimental et un essai de chargement d’un
micropieu avec mesures en tête et en pointe
f) Le comportement observé sur la tête d’une inclusion en
maille courante d’un plot duplique le comportement observé en
pointe d’une inclusion isolée chargée axialement en tête, comme
le montre la figure 16, ce qui est un résultat important montrant
que globalement les frottements latéraux positif et négatif
s’équilibrent. Mais on doit considérer qu’il n’est valable que si
les inclusions reposent sur un substratum résistant. Il est donc
important de pouvoir modéliser de manière correcte le
comportement de la pointe d’une inclusion pour assurer une
bonne représentation du modèle numérique complet. Ce résultat
a amené à imposer le calage préalable des modèles numériques
en simulant, dans le modèle préparé, le comportement d’une
inclusion isolée sous chargement axial pour comparer la réponse
