PNEUSOL Mission Jamaique Melbrook Heigts. Réalisation en Algérie Réalisation en Martinique Réalisation en Guyane
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1 PNEUSOL Mission Jamaique Melbrook Heigts Réalisation en Algérie Réalisation en Martinique Réalisation en Guyane Pascal CHUIT- Conseil Général de la Martinique 18 mars 2013
2 PNEUSOL 1 LE PNEUSOL : Intérêt, constitutant, utilisations et techniques d assemblage 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement 3 PNEUSOL de SOUTENEMENT : Détail de la construction
3 1.1 PNEUSOL : l intérêt Constat : Nos sociétés produisent de nombreux déchets mal valorisés, besoin de préserver l environnement en recyclant ce qui est possible (pneus, mâchefers Nota : machefer = résultat de la combustion des déchêts ménagers). La solution pneusol répond à cette logique de recyclage Historique : Système développé par le Professeur NGUYEN THANH LONG du LCPC (institut de recherche Français) : Démarrage des recherches et des premières expérimentations : en 15 ans >250 ouvrages réalisés en pneusol dans de multiples pays (France, Algérie, USA, Suisse, Brésil, Indonésie ) : 1er ouvrage réalisé par le Conseil Général de la Martinique sur la RD28 au PR Après1996 : Nombreux ouvrages en Martinique, surtout réalisés par des particuliers. Pas de désordre connus à ce jour Intérêt : - Valorisation de déchets (on estime qu il est produit de pneus usagés par an en France) - Économique (coût pneusol = 50% coût ouvrage traditionnel) - Approvisionnement des constituants aisé : on trouve des pneus usagés partout dans le monde et se prête à une large gamme d utilisation de remblais (seuls les matériaux argileux mous sont à proscrire) - Mise en œuvre ne faisant pas appel à de gros moyens - De multiples utilisations dans différents domaines du génie civil : Mur de soutènement, Remblais allégés, absorbeur d énergie, répartiteur des contraintes, protection des pentes et des berges )
4 1.2 PNEUSOL : c est quoi? Pneusol = l association de 2 éléments : le pneu et le sol Pneu = 2 flancs + 1 bande de roulement Flancs Bande de roulement 2 familles de Pneus : * De Poids Lourds (PL) = Diamètre extérieur :1,10 m à 1,20 m Diamètre intérieur : 0,50 m à 0,60 m Épaisseur : 0,26 m à 0,33 m Masse : 40 à 70 Kg De Véhicule Légers (VL) = Diamètre extérieur : 0,60 m Diamètre intérieur : 0,30 m Épaisseur : 0,12 m à 0,16 Masse : 5 à 6 Kg * Sol = large gamme de sols, idéalement pulvérulents (= sableux) avec des éléments dont la plus grande dimension ne doit pas dépasser 5 cm (pour permettre un compactage efficace)
5 1.3 PNEUSOL : les utilisations Globalement on distingue 2 familles : ) Famille 1 = Remblais allégés et absorbeurs d énergie. Le but est de conserver une présence de vide dans le pneusol, soit pour réduire la masse du remblais (sols compressibles ) soit pour permettre une déformation et absorber de l énergie. Dans ce cas, en mode constructif, on va privilégier l utilisation de pneus de camions entiers, sans les lier ensemble. Les vides étant parfois accentués par la pose de géotextile limitant le remplissage des flancs ) Famille 2 = Pneusol de soutènement : But = Reconstituer un mur homogène, le plus dense possible et résistant aux poussées. Dans ce cas, la résistance interne du mur est obtenue par des nappes (soit de pneus liaisonnés entre eux, soit des géotextiles, soit des armatures treillis soudés). Pour un remplissage rapide, on découpe le flanc supérieur du pneu.
6 1.3 PNEUSOL : les utilisations 1.3.1) Famille 1 : Remblais allégés (recherche la création de vide) ) En remblais allégés (Passages de zones compressibles) ) En répartiteur de contraintes au dessus des ouvrages enterrés
7 1.3 PNEUSOL :les utilisations ) En absorbeur d énergie (Construction type pneusol allégés => présence de vides) --> piège à matériaux (type dique en pied de zone de chute de blocs). --> absorbeurs d ondes sismiques :
8 1.3 PNEUSOL : les utilisations Famille 2 : Soutènements ) En mur de soutènement : Utilisation la plus fréquente, soit type rangées de pneus, soit type Armapneusol. C est cette utilisation qui sera mise en œuvre à la Jamaïque ) En ouvrage anti érosion : en berge de rivière par exemple
9 1.4 PNEUSOL : principales techniques d assemblage Pour la technique d assemblage des pneus, idem, on peut distinguer 4 techniques d assemblage/construction des pneusols : 1.4.1) Famille 1 = le Pneusol en matériaux légers : il est privilégié des pneus de poids lourds entiers avec des remblais non compactés et sans remplissage de la partie chambre à air du pneu. On produit alors un remblai en pneusol de masse volumique faible comprise entre 6 à 10 KN/m3 (divise approximativement la masse du remblai par 2 par rapport à un remblais traditionnel). L ajout d une nappe de géotextile anticontaminant garantit ce vide. Sans géotextile : Avec géotextile :
10 1.4 PNEUSOL : principales techniques d assemblage 1.4.2) Famille 2 = Pneusol de soutènement formés d un assemblage de pneus But = mur de soutènement, de protection de berges Constitution : pneus divers (poids lourds, véhicules légers) mais en conservant sur une rangée des pneus identiques pour assurer des bandes d épaisseurs homogènes. Le pneu peut rester en entier ou être découpé sur le flanc supérieur pour faciliter son remplissage. Les pneus sont liaisonnés entre eux et les remblais sont compactés pour augmenter la densité du mur pneusol. Attention, le point faible de résistance est alors le lien entre les pneus
11 1.4 PNEUSOL : principales techniques d assemblage 1.4.3) Famille 2 = ARMAPNEUSOL : Pneusol constitué d un parement en pneus + bande de géotextile en arrière ou de treillis soudés métalliques. But = Mur de soutènement. Constitution : pneus divers (poids lourds, véhicules légers) mais en conservant sur une rangée des pneus identiques pour assurer des bandes d épaisseurs homogènes. Le pneu peut rester en entier ou est découpé sur le flanc supérieur pour faciliter son remplissage. Les pneus sont liaisonnés entre eux et les remblais sont compactés pour augmenter la densité du mur pneusol. Conception : va se calculer comme un mur armé en géotextile.
12 1.4 PNEUSOL : principales techniques d assemblage 1.4.4) Famille 2 = Pneusol constitué de l assemblage de flancs du pneu constitué en nappe : But = Mur de soutènement. Constitution : Parement relié un assemble des flancs du pneu pour constituer des nappes de type géotextile. Point de faiblesse sur liaisons et mobilise un temps d assemblage des nappes très long. A ma connaissance, cette technique n est maintenant que très peu utilisée
13 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement Le Mur de soutènement en pneusol va se calculer comme un mur de soutènement usuel. Les normes de construction Européennes analysent : - la vérification à la stabilité globale (en grand) du mur = risque de glissement passant sous le mur - la stabilité aux équilibres de Poussées/Butées du mur calculée comme un mur Poids (Stabilité au renversement, au poinçonnement des sols sous le mur et au glissement sous la semelle du mur) - la stabilité interne du mur (longueur et entraxe des nappes) 2.1) La Stabilité globale du mur Cela correspond à analyser le risque de glissement en grand englobant le mur. Cette vérification n est pas spécifique au mur pneusol mais se doit d être menée pour tout projet (tout type de mur, maison ). L analyse est complexe, à réaliser par un géologue/géotechnicien expérimenté. En France, est utilisé le logiciel TALREN qui découpe le terrain selon des tranches verticales et l analyse par utilisation de la méthode de Bishop ou Fellenius. Nécessite de mesurer les caractéristiques des sols (Cohésion C en KPa, Angle de frottement en degré et densité des sols) et de connaître approximativement la profondeur du glissement. On recherche un équilibre de 1,5 entre les Efforts Moteurs et les Efforts Stabilisateurs. Ex de Rupture par glissement sous le mur
14 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement Zone active Zone passive
15 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement Dans les cas du terrain de Melbrook Heigts retenu pour le transfert de la technique du pneusol, on peut s interroger sur ce risque de stabilité globale des murs (glissement en grand sous le mur)
16 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement 2.2) La Stabilité Externe du mur par rapport aux équilibres de poussées/butées La stabilité au renversement du mur La stabilité au poinçonnement du sol sous le mur La stabilité au glissement de la base du mur.
17 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement Cette vérification externe du mur (renversement, poinçonnement et glissement sous la base) est commun à tous les murs poids. En Europe, il existe de nombreux logiciel de calculs qui permettent de vérifier cette stabilité externe. Ci-contre une feuille de calculs développée au sein des services du CG972, transmission à titre indicatif si interessé. Préférable de donner un fruit au mur de 70 au minimum (en décalant les pneus de chacune des rangées
18 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement En bilan, lorsque l on adopte : Pente du fond de fouille = 5 Base >= ½ Hauteur Les équilibres au renversement et glissement sous la semelle sont respectés La contrainte au sol appliquée est de l ordre de PELS = 100 Kpa =10 t/m2 (on peut construire une maison) Et stabilité est alors vérifiée (dans 95 % des cas)
19 2.3) La Stabilité Interne du mur pneusol Cela revient à vérifier : 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement pour des murs pneusol type Armapneusol : cela consiste à vérifier les entraxes entre les nappes de géotextiles et leur longueur. Toutes les applications des fournisseurs de géotextiles peuvent être utilisées (par exemple logiciel de BIDIM) cf Démo..\..\..\..\ Logiciels\bidim EX rupture par Armature trop courtes Nota : * Personnellement, en région tropicale, il me semble préférable de ne pas utiliser des armatures acier type TV 106 ou TV108, en raison des risques de corrosion. Et de préférer alors l utilisation de nappes de géotextiles de renforcement. En Martinique c est le type ROCK PEC 75 ou 100 qui est utilisée * Ces techniques permettent la réalisation de mur de très grande hauteur
20 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement 2.3) La Stabilité Interne du mur pneusol : pour les murs en assemblage de pneus :la vérification est plus complexe. Les différents tests montrent que c est l attache entre les pneus qui constitue le point de faiblesse. Important alors d utiliser des attaches solides et qui ne se dégradent pas dans le temps (corde Polyethylène ou Polyester de résistance > 50 KN = 500 Kg de charge de travail). Personnellement, il me semble préférable de limiter la hauteur de ce type de mur à 5 m au maximum. Ex de rupture par casse des armatures Traction sur les armatures
21 2 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Son dimensionnement Différentes solutions d attaches des pneus : Assemblage par tiges métalliques pliées (Pb de corrosion dans le temps) sur site internet : Rue de la mer.com -> cordes Ex : cordage en 6 mm = 800 Kg de charge charge utile. Prix 1,45 /ml EX : tresse de 3 mm = 960 Kg de charge charge utile. Prix 1,10 /ml
22 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.1) Phase conception du soutènement 3.1.1) Choix du site : Analyse générale (topographie, risque de glissement en grand, avoisinant, portance du sol, faisabilité des déblais ). Phase très importante 3.1.2) Dimensionnement de l ouvrage soit sur la base d un schéma de principe si faible hauteur, soit par sondages + étude de dimensionnement géotechnique Vérifications des stabilités globale du mur (grand glissement) et stabilité interne du mur (renversement, frottement sous la semelle et poinçonnement des sols sous le mur) Estimation des pentes des talus de déblais acceptables 3.1.3) Estimation des matériaux Volume de pneus (va dépendre des dimensions des pneus fournis). Attention, il est souhaitable de conserver un pneu de même dimension sur une même rangée (sinon va compliquer la construction Il suffit de diviser le volume du mur par dimension du pneu retenu Linéaire de corde : usuellement 4 liens par pneus (sauf pneus d extrémité). Par excès on pourra retenir linéaire de corde (m) = 4 X 1m X nb de pneus Volume de matériaux = Bien penser à l organisation du stockage ou de l acheminement des pneus qui peuvent rapidement servir de nidification des moustiques (idéalement couvrir le stock de pneus si durée importante) Volume de matériaux (m3)= volume du mur X coefft de foisonnement
23 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2) Phase réalisation du soutènement 3.2.1) Terrassement des emprises : -Déblais du talus amont En cas de mauvaise talus de déblais : - réduire les largeurs et durées d ouvertures (terrassements pas passes) - reprofiler le talus amont avec un redans intermédiaire (forme d escalier)
24 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.1) Terrassement des emprises : -Déblais du talus amont
25 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.2) Réalisation de la plateforme d assise : Conserver un encastrement minimum de 50 cm dans le sol Donner une pente de 5 vers l amont Prévoir un drains arrière ( conseillé) Réception du sol d assise par un «Homme de l Art»
26 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.3) Préparation des aires de stockage (hors emprise mur) : - pneus, remblais
27 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.4) Pose des pneus de la 1er rangée La pose est organisée selon 2 shémas possibles. La solution de pose N 2 induit une résistance plus importante pour le mur, mais la différence n est pas significative Important de conserver des pneus homogènes sur la rangée
28 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.5) Accrochage des pneus Plusieurs options Lien métallique : le déconseille en climat tropical * Lien type corde ou tresse : Corde recommandée : en matière non dégradable (polyestère ) avec une résistance au minimum de 50 KN (soit 500 Kg) de charge utile Recommandé la réalisation de nœud de type ZZ, puis SS et le moins résistant est le SZ
29 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.6) Remplissage des pneus Soit manuellement : Dans ce cas = plus long Si pneus entiers conservés => bien remplir et compacter la partie sous le fllanc du pneus Soit remplissage à l engin mécanique : Nécessité alors d un découpage préalable du flanc supérieur du pneu Opération assez difficile, solution avec scie sauteuse. Propose de réaliser le test sur au moins 10 pneus
30 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.7) Compactage des remblais
31 3 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Mise en oeuvre 3.2.8) Pose (ou non) d une nappe de géotextile ou de treillis soudé (cas murs ARMAPNEUS) Dans ce cas, pas de lien entre les pneus
32 PNEUSOL DE SOUTENEMENT : Conclusion * Répond à une logique de recyclage et de valorisation de produits de déchêts * Technique utilisée depuis 1980 avec un 1er ouvrage réalisé en 1996 en Martinique. Constat d un vieillissement très satisfaisant des murs Se végétalise rapidement en mileiu tropical * Se dimensionnement comme un mur poids classique * Mise en oeuvre aisée et nécessitant des moyens techniques limités Pascal CHUIT Conseil Général de la Martinique
C0nstruire une mais0n. Sommaire
Sommaire Page 2 : Le terrain Page 3 : Les raccordements Page 4 : Les fondations Page 5 : La chape Page 6 : Les murs Page 8 : Les planchers Page 9 : Le toit Page 10 : La charpente Page 12 : Les tuiles C0nstruire
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