2507
Technical Committee 211 /
Comité technique 211
2 domaines d’application
les tranchées de sol traité en place peuvent être parallèles à une
seule direction ou constituer une trame selon deux directions en
général perpendiculaires. le premier cas correspond à une
problématique avec une direction privilégiée de sollicitation, le
second avec deux directions de sollicitation d’égales
probabilités.
différents domaines d’application selon le type de renforcement
recherché méritent d’être distingués.
.domaine 1 : reprise de charges surfaciques, permettant un
traitement plus réparti qu'avec des inclusions rigides (ce qui
permet de limiter fortement l'effet de "point dur" qui
conditionne sinon le ferraillage du dallage ou du radier sus-
jacent et l'épaisseur du matelas de répartition).
a noter que le caractère "2d" du procédé permet en outre de
procéder à des calculs plus rigoureux que les approches
traditionnelles, utilisant par exemple les coefficients de capacité
portante de Bouassida (Bouassida, 2002) (qui permettent de
traiter le cas d'une semelle de fondation sur sol renforcé par une
tranchée), ainsi que des modèles de calcul numérique en
déformation plane pour le calcul du tassement (ce qui ne serait
pas acceptable pour un réseau d'inclusions isolées).
Un exemple d'application récent est donné par le chantier de
saint-roch (06), consistant à renforcer le sol sous un remblai
sncf par un réseau de tranchées longitudinales.
figure 3. coupe type sncf st roch (06).
.domaine 2 : renforcement du sol dans les zones où le champ
de contraintes est à dominante déviatorique.
la justification des réseaux d'inclusions repose en général sur
des justifications de portance effectuées en partie courante de la
surface chargée, là où le risque de rupture du massif de sol est
insignifiant dans la mesure où le champ de contraintes est
généralement de type plutôt oedométrique. le plus souvent,
aucune justification particulière n'est demandée dans les zones
soumises à de fortes contraintes déviatoires mobilisant de façon
significative la résistance au cisaillement du sol (périphérie des
zones de stockage par exemple), et corrélativement susceptibles
de mobiliser les inclusions en flexion.
Un exemple de ce type est donné par les zones latérales des
remblais de forte hauteur reposant sur des sols compressibles.
alors, une combinaison judicieuse d'inclusions isolées en partie
centrale et de refends sous la partie latérale a pu être préconisée
et mise en œuvre par différents auteurs (réf. filz G. & al,
Kitazume m.).
figure 4. diagramme de grand glissement.
.domaine 3 : réduction des poussées exercées sur les écrans de
soutènement.
les inclusions isolées agissent par limitation du tassement
derrière le soutènement et allègement des contraintes verticales
dans le massif de sol par transfert partiel sur les inclusions,
tandis que les inclusions de forte inertie ajoutent à cet effet celui
d'une diminution "directe" des contraintes de poussée par
mobilisation du frottement sur les refends autostables.
Un exemple d'application significatif est celui du rempiètement
du quai poste 7 du transmanche (calais), pour lequel le premier
mode de comportement s'avérait inefficace en raison d'un
contraste de rigidités verticales insuffisant entre le sol en place
et les inclusions, et où seul l'effet inertiel permettait donc de
réduire la poussée de façon significative (cf chapitre 3.1).
.domaine 4 : traitement anti-liquéfaction des sols sous
sollicitation sismiques.
il a été montré (réf. seed) que certaines méthodes de
justification des réseaux d'inclusions disjointes reposaient à tort
sur un effet de transfert sur ces dernières des contraintes de
cisaillement induites par le séisme.
ces méthodes reliaient en effet l'efficacité des inclusions à leur
module de cisaillement, en ignorant le fait que leur élancement
induit en général un mode de déformation en flexion largement
prépondérant par rapport au mode de déformation par
cisaillement, à l'instar des poutres sur appuis élastiques de la
résistance des matériaux.
c'est donc bien l'inertie et non la rigidité qui constitue le facteur
clé dans l'efficacité de ce type de traitement, ce qui conduit là
encore à privilégier les réseaux d'inclusions de forte inertie. le
traitement de type "quadrillage" est souvent qualifié à tort de
"confinement", alors que c'est bien l'effet "inertiel" qui est
recherché, le double réseau d'écrans orthogonaux permettant
avant tout de réaliser un traitement isotrope dont l'efficacité est
ainsi rendue indépendante de la direction des ondes sismiques.
Un exemple particulièrement représentatif est donné par le
chantier de l'extension de la préfecture de fort-de-france, pour
lequel s'ajoutait, à la problématique du traitement de terrains
fortement liquéfiables sur une grande hauteur, celle de
l'écoulement post-liquéfaction induit par le pendage significatif
du substratum, ce qui rendait nécessaire la mise en œuvre d'un
réseau autostable (cf chapitre 3.2).
H
pp
G
Ntan
’
figure 5. stabilité. principaux efforts dans le plan d’un refend.
3 eXemples d’application
3.1
Renforcement de sol derrière un soutènement
la mise en place de tranchées de soil-mixing de grande inertie à
l’arrière d’un écran de soutènement permet la réduction des
poussées du terrain sur l’écran lui-même.
Une optimisation de la reprise des efforts de poussée conduit à
installer des éléments d’inertie maximale (concentration des
efforts pour des déplacements limités). des éléments isolés sont
bien moins efficaces en terme d’inertie globale.
