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Technical Committee 106 /
Comité technique 106
a) Enceinte pour recevoir les structures
b) Compactage du matériau à la pilonneuse
Figure 4. Construction du remblai
Plusieurs paramètres sont suivis pendant la période
d’expérimentation. Le contrôle du gonflement du matériau de
remblai est fait suivant deux méthodes :
- d’une part, par implantation de tassomètres à différentes
profondeurs dans le remblai. Six capteurs sont installés à
l’intérieur du remblai, à 5 cm, 15 cm et 45 cm de la surface.
Pour chaque profondeur, deux capteurs sont implantés dans des
positions symétriques ;
- d’autre part, un suivi par nivellement est assuré en trois points
du remblai d’essai et en deux points du remblai témoin.
Les variations de la teneur en eau sont suivies par des sondes
TDR (Time Domain Reflectometry) implantées selon trois
profils :
- le premier profil contient quatre sondes placées à quatre
niveaux (-5 cm, -15 cm, -45 cm et –85 cm) dans le remblai qui
subit un cycle d’humidification et de séchage ;
- le deuxième profil comprend deux sondes, implantées dans le
remblai d’essai à 5 cm et 45 cm de profondeur ;
- le troisième profil comprend trois sondes implantées dans le
remblai témoin à 5 cm, 15 cm et 45 cm de la surface.
La pression interstitielle est contrôlée au moyen de neuf
tensiomètres. Dans la zone testée, on a installé des capteurs sur
deux profils (Figure 5). Le premier relève les valeurs des
pressions à 5 cm, 15 cm, 45 cm et 85 cm de la surface. Dans le
deuxième profil, deux niveaux sont suivis : mesures à -5 cm et à
-45 cm. Pour la zone témoin, un seul profil de mesure a été
équipé, pour enregistrer les pressions à 5 cm, 15 cm et 45 cm de
la surface.
Les pressions verticales et horizontales sont également
mesurées au sein du remblai. Deux capteurs sont implantés dans
le bloc expérimental : un capteur de pression est placé
horizontalement à la base, pour mesurer la pression verticale, et
un deuxième est placé verticalement à 45 cm de profondeur,
pour mesurer la pression horizontale.
D’autres paramètres ont été contrôlés pendant cet essai,
comme les températures du matériau et de l’air ambiant et la
densité du matériau.
Les figures 5 et 6 montrent une coupe et une vue en plan du
remblai. Elles indiquent l’emplacement de l’ensemble des
capteurs dans le remblai.
(-
5cm
m
(-15cm)
( -45cm)
(-85cm)
W1
W7
W9
W4
K1
K2
K5
K6
P1
P2
W2
W8
K7
K3
W6
W5
W3
K4
K8
K9
S1 S2
S3 S4
S5 S6
@
@
@
@
@
@
@
T6
@
T7
T2
T0
T5
T4
T3
T1
Plate-forme en
béton armé
Cadre pour la charge
hydraulique
0,90m
1,05m
Double-sonde
gamma
Tensiomètre
Capteur de pression totale
Sonde de teneur en eau
Tassomètre
Point de nivellement
@
Capteur de température
Figure 5. Coupe verticale des deux zones du remblai R1
4 m
1,5 m
1 m
Zone
expérimentale
Zone
témoin
Muret en
parpaings
Bastaings bois
Figure 6. Vue en plan des deux zones du remblai R1
Les mesures de déplacement pendant une période de plus
de 900 jours, avec un cycle hydrique, ont permis de tracer les
courbes de déplacement (en mm) en fonction du temps (en
jours) (Figure 7). La position symétrique des capteurs aurait dû
donner les mêmes courbes de gonflement ou des courbes
proches les unes des autres (couples de capteurs S1-S2, S3-S4 et
S5-S6). Toutes les courbes ont la même allure. Avant la mise à
l’eau, aucune déformation n’a été indiquée par le capteur S5 à la
profondeur de 45 cm. Par contre, on a noté un faible gonflement
du matériau en S6 et un tassement de l’ordre de 1 mm à
proximité de la surface (S1 et S2).
Le comportement de l’argile de Bavent au début des
mesures a montré la complexité de son état initial. Le remblai
expérimental a été édifié en suivant les mêmes procédures que
pour les ouvrages réels. Le matériau a donc subi une forte
sollicitation due au compactage. Il a atteint la pression de
préconsolidation et l’air dans les pores s’est comprimé. Une fois
le compactage achevé, le matériau non saturé a réagi en sens
inverse pour décomprimer le volume d’air enfermé dans les
pores et il a gonflé.
Avant l’humidification, le sol a été en contact avec
l’atmosphère, donc dans des conditions de séchage. Le matériau
a donc subi une combinaison de deux évolutions opposées : le
gonflement dû à la réaction du matériau après le compactage et
le retrait dû au séchage à l’air. Ceci explique les résultats
obtenus avant l’humidification du remblai. Si l’effet du
compactage est plus important que l’effet du séchage, on obtient
un gonflement, et inversement. Ce phénomène a d’ailleurs été
mis en évidence dans le modèle en éléments finis.
Après l’humidification, le gonflement est maximal à la
surface et diminue avec la profondeur. L’effet de
l’humidification apparaît en premier dans les couches
