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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
de tassement observé depuis la construction de l’immeuble
(phase calage), les pieux ont été traités toute hauteur par 2
colonnes de jet-grouting.
2 ENTREPÔTS MAC-DONALD
2.1
La phase de conception
Ce projet consiste à réhabiliter d’anciens entrepôts Calberson,
construits dans les années 1970 sur une emprise de 600 x 60 m
2
située boulevard Mac-Donald à Paris, pour les transformer en
bureaux, logements et équipements sociaux, conduisant à
surélever la structure existante par la construction de nouveaux
étages de superstructures. Le bâtiment existant est fondé sur
pieux d’environ 10 m de profondeur et 1,0 à 1,6 m de diamètre.
L’ouvrage, comporte des sous-sols sur 6 m de profondeur
environ, repose sur 10 m de calcaires de Saint-Ouen surmontant
les sables de Beauchamp.
Figure 1 : coupe type du projet
Les études préalables se sont attachées à faire un diagnostic
des pieux existants et à conduire des reconnaissances de terrain,
qui ont révélé des anomalies géologiques en base des pieux
existants.
Il était donc nécessaire :
-
d’une part de renforcer les pieux existants pour optimiser
leur portance, c'est-à-dire les faire travailler au maximum de
la contrainte admissible dans le béton, fixée à 4,8 MPa après
carottages et essais de compression sur le béton, et en
respectant les tassements admissibles. Après examen de
différentes solutions, la technique retenue a consisté à
prolonger les pieux par des colonnes de jet-grouting sous
leur pointe ;
-
d’autre part de prévoir des fondations nouvelles par
micropieux pour des structures nouvelles descendues en
infrastructures, les noyaux.
En phase études, des essais de chargement statique des
pieux existants ont également permis de définir des paramètres
optimisés pour l’effort en pointe et le frottement latéral, mais
également de mesurer en vraie grandeur la raideur des pieux,
paramètre essentiel pour vérifier la distribution entre les pieux
existants et les micropieux nouveaux des charges additionnelles,
ainsi que la compatibilité des déformations.
2.2
Suivi du chantier de renforcement
Pour cet ouvrage, dont les pieux existants présentaient des
défauts de portance vis-à-vis des futures charges, plus
importantes que celles connues antérieurement
,
la solution
retenue de renforcement des fondations consistait à prolonger la
base des pieux par une colonne de jet-grouting de 1,3 m de
diamètre et 3 m de longueur en général (deux colonnes pour les
pieux de 1,6 m).
Sur la base de reconnaissances géotechniques approfondies,
des essais de chargement des pieux existants et des nouvelles
descentes de charges, nous avons pu déterminer les pieux
nécessitant un renforcement et dimensionner ce dernier. C’est
au total environ les ¾ des 500 pieux qui ont dû être renforcés.
Le chantier de jet-grouting a fait l’objet d’un suivi avec
contrôle renforcé, pour la réalisation des forages inclinés
traversant les pieux existants et permettant de réaliser les
colonnes de jet-grouting sous leur base. En outre, s’agissant de
travaux de reprise en sous-œuvre d’un ouvrage existant, il a
fallu s’assurer que les travaux de jet ne conduisaient pas à des
désordres sur les structures conservées, notamment vérification
des soulèvements lors des phases d’injection (35 à 40 MPa) puis
des tassements avant que la colonne ne fasse prise. De ce point
de vue le chantier s’est déroulé sans désordres majeurs, avec des
mouvements des poteaux ne dépassant pas quelques
millimètres, ce qui a confirmé que la technique du jet-grouting,
bien contrôlée et avec un phasage adapté, permettait
d’intervenir en sous-œuvre sans créer de mouvements
significatifs.
2.3
Dimensionnement des fondations nouvelles
Pour les parties de structures nouvelles (noyaux), nécessitant
leurs propres fondations, compte tenu du contexte et de l’espace
de travail contraint, c’est une solution sur micropieux qui a été
retenue.
Le dimensionnement en termes de capacité portante de ces
micropieux a conduit à prévoir des micropieux de longueur
réduite, à 8 m en général après essais de chargement. Mais plus
que la capacité portante, c’est en fait sur les redistributions des
charges entre les pieux existants, de grande section, et les
micropieux nouveaux, a priori plus souples, que l’attention a été
portée. Cette problématique a nécessité une approche en
déformations, pour s’assurer de la compatibilité des tassements
sous charges entre les anciennes et nouvelles fondations.
Ainsi, après les essais de chargement des pieux existants qui
avaient permis de définir les paramètres de raideur, des essais
de chargement de micropieux ont été également réalisés, et il a
même été réalisé un essai de chargement en vraie grandeur sur
un groupe de 4 micropieux, pour mesurer l’incidence des effets
de groupe sur la raideur. Un dispositif de chargement a été mis
en place sur le site, dans l’intention d’évaluer un potentiel effet
de groupe comportant quatre vérins, montés en parallèle et
permettant d’appliquer un effort de 1000 kN sur chaque
micropieux. L’essai a été concluant et n’a pas mis en évidence
d’interaction significative entre les micropieux.
Puis les calculs ont été conduits avec une approche de
plaque sur appuis élastiques, pour chacun des noyaux, les
raideurs des appuis ayant été définies sur la base des essais de
chargement. La Figure 2 montre un exemple de résultat pour
l’un des noyaux avec charges concentrées, avec des tassements
compris entre 1 et 4.5 mm, tout à fait compatibles avec ceux des
pieux voisins.
C’est au total plus de 2700 micropieux qui ont été réalisés en
complément du renforcement des pieux par Jet Grouting, et qui
ont fait l’objet d’un suivi dans le cadre d’une mission
géotechnique G4 selon la norme NF P94-500.
