Utilisation d argiles très plastiques : chantier expérimental sur l A34 ( Y Ardennais)
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- Olivier Roussy
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1 Utilisation d argiles très plastiques : chantier expérimental sur l A34 ( Y Ardennais) V Berche P Jeanjean LRPC de St-Quentin V Ferber LCPC Nantes Laboratoire Central des Ponts et Chaussées décembre 2006 Clôture des opérations de recherche «Matériaux recyclés» et «Terrassements»
2 Historique Problèmes A 34 étude projet de 1997/1998 Equilibre mouvement terre du de Mise «à la décharge»
3 Contexte géologique Albien
4 Étude préliminaire 20 tarières 40 identifications GTR Analyse du comportement de deux types de A4 A4 - : IP compris entre 42 et 59 (argile plastique verte) A4 + : IP compris entre 60 et 77 (argile marneuse noire)
5 Conclusions de l étude Possibilité de réutiliser les A4 vertes sous certaines conditions: 3% de chaux mini; Mouture 0/20mm ( / 05 mm du labo); Conditions météorologiques favorables Planches d essais Essais non concluants pour les A4 noires : problèmes de gonflement persistant à 3% de chaux
6 Organisation Réunions préparatoires en février 2003 Financement par la DDE08 de 2 remblais expérimentaux, Financement par le LCPC d une part du suivi Paramètres à étudier - % chaux (2 et 3 %) Type compacteur (V5 et VP5) Énergie de compactage moyenne et intense
7 Paramètres retenus Traitement : 2 et 3% de chaux Couche de forme chaux (2%) + liant hydraulique (7%) Paramètres des remblais Longueur =100m hauteur = 1.50 m largeur = 10m au sommet espacement = 4m 5 passes VP5 Th=0.30m 6 couches 6 passes V5 Th=0.30m 6 couches 6 passes VP5 Th=0.25m 6 couches 8 passes V5 Th=0.25m 6 couches
8 Caractéristiques des argiles Sol : argile très plastique A4 Passant à 80µm(moy) = 96.4% 42<Ip<59 CBR i = 0 aprés 3 jours à l immersion Références Proctor et I.P.I : Sol naturel: ρ d OPN = 1.46 t/m 3 ; W OPN = 24% Sol traité à 2 % chaux ρ d OPN = 1.37 t/m 3 ;W OPN = 25%( avant traitement) Sol traité à 3 % chaux ρ d OPN = t/m 3; W OPN = 31% (avant traitement)
9 Réalisation Prélèvements avant travaux (1ère quinzaine de Juin 2003) Réalisation des remblais (2 agents en continu) 16 Juin au 4 Juillet 2003 Mesures portance ( dynaplaque) /couche Mesures de densités ( GPV, Proctor) /couche Réception finale PDG1000 et double sonde Gamma Suivi dans le temps du comportement des matériaux 2006 Carottage et banc Gamma PDG 1000 et dynaplaques 1 et 2
10 Fond de forme
11 Pose de géotextile
12 Apport de base drainante
13 Réception de la plate-forme
14 Traitement au déblai (1% CaO)
15 Apport du matériau traité
16 Traitement en remblai (1 à 2 % CaO)
17 Mouture : 0-20 mm
18 Compactage
19 Talutage
20 Remblai excédentaire
21 Portance 2 % CaO V5 6 passes - e = 30 cm 8 passes - e = 25 cm moyen après 22 jrs intense après 22 jrs moyen après 105 jrs intense après 105 jrs VP5 5 passes - e = 30 cm 6 passes - e = 25 cm moyen après 22 jrs intense après 22 jrs moyen après 105 jrs intense après 105 jrs 2 2 1,5 1,5 Cote (m) 1 Cote (m) 1 0,5 0, Portance Dynaplaque (MPa) Portance Dynaplaque (MPa)
22 Portances VP5-3% % CaO CaO V5 6 passes - e = 30 cm 8 passes - e = 25 cm moyen après 22 jrs intense après 22 jrs moyen après 105 jrs intense après 105 jrs VP5 5 passes - e = 30 cm 6 passes - e = 25 cm moyen après 22 jrs intense après 22 jrs moyen après 105 jrs intense après 105 jrs 2 2 1,5 1,5 Cote (m) 1 Cote (m) 1 0,5 0, Portance Dynaplaque (MPa) Portance Dynaplaque (MPa)
23 Masse volumique sèche 2 % CaO 2 V5 6 passes - e = 30 cm 8 passes - e = 25 cm VP5 2 5 passes - e = 30 cm 6 passes - e = 25 cm 1,5 1,5 Cote (m) 1 Cote (m) 1 0,5 0,5 0 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 Masse volumique sèche (t/m 3 ) 0 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 Masse volumique sèche (t/m 3 )
24 Masse volumique sèche 3 % CaO 2 V5 6 passes - e = 30 cm 8 passes - e = 25 cm VP5 2 5 passes - e = 30 cm 6 passes - e = 25 cm 1,5 1,5 Cote (m) 1 Cote (m) 1 0,5 0,5 0 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 Masse volumique sèche (t/m 3 ) 0 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 Masse volumique sèche (t/m 3 )
25 Masse volumique sèche 2 % CaO Double sonde V5 Profondeur (mm) ρ d (t/m 3 ) V5-intense V5-moyen VP5 Profondeur (mm) ρ d (t/m 3 ) VP5-intense VP5-moyen
26 Masse volumique sèche 3 % CaO Double sonde V5 Profondeur (mm) ρ d (t/m 3 ) V5-intense V5-moyen VP5 Profondeur (mm) ρ d (t/m 3 ) VP5-intense VP5-moyen
27 Trois ans plus tard
28 2 % CaO
29 3 % CaO
30 Mesures dynaplaque 2003/2006 mesures % chaux 5*VP5( 30cm) 6*V5(30cm) 6*VP5(25cm) 8*V5(25cm) D1 156/109/217/158/151/ /179/230/182/199/ /134/192/149/47 / /136/196/185/187/101 moyenne ( 145) 146 ( 161) D2 154/147/98/191/83/87 92/200/151/169/118/80 54/96/128/158/103/110 82/173/163/225/168/96 moyenne J+ 124/128/135/77/127 59/22/98/73/20 32/58/54/64/73 84/53/22/31/48 mesures 2003 moyenne % chaux couche de forme 221/209/203/187/ /232/229/234/ /216/196/243/ /236/220/237/245 moyenne D1 29/30/51/41/31/44 71/46/94/63/62/45 24/22/28/26/16/22 44/70/49/44/69/53 mesures % chaux mesures % chaux moyenne D2 43/34/43/45/46/34 36/46/71/66/60/54 29/30/<20/31/33/38 55/70/49/44/69/53 moyenne J+ 43/37/64/31/41 88/71/80/53/57 25/24/24/24/26 50/69/70/64/63 moyenne J+ 33/36/41/41/54 113/49/46/64/57 33/30/35/34/26 49/43/52/44/125 moyenne
31 PDG1000 2% CaO 2003/2006 2%chaux 6V5(30cm) 2%chaux Chaux 6VP5(25cm) 5VP5 8V5( ( 25cm) 30cm) enf enf prof prof prof clou 39( (2006) clou clou 13(2006) 23 ( P2 P5 (2003) P7 P12 ( 2003) (
32 PDG1000 3% CaO 2003/ % 3 V5 % Chaux VP5 chaux ( 30 6V5 6VP5(25) cm) (30cm) enf xprof prof ( cm) enf clou clou (2006) P17 P P24 20 ( 2003)
33 Conclusions Mise en œuvre dans des conditions favorables Malaxage efficace Compactage (V5 intense > VP5 intense) Portance : AR1/AR2 Taux de compactage : q4 avec énergie intense Comportement À court terme : portances acceptables A moyen terme : dégradation A long terme? Efficacité du traitement sur la sensibilité aux ΔW?
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