Amélioration de sol. Building worldwide on our strength. MebraDrain BeauDrain AuGeo

Transcription

1 A m s t e r d a m S i n g a p o r e B r a t i s l a v a S t o c k h o l m Amélioration de sol MebraDrain BeauDrain AuGeo Building worldwide on our strength

2 MebraDrain BeauDrain AuGeo

3 MebraDrain Amélioration de sol Cofra s est spécialisée dans les techniques d amélioration de sol. Appliquées dans le monde entier, elles se destinent plus particulièrement aux sols de fondation dont la cohésion est insuffisante et qui, de ce fait, ne permettent pas la réalisation de remblais sans la prise de mesures complémentaires. Face au manque croissant d espace disponible pour les projets infrastructurels et les délais de mise en œuvre de plus en plus serrés, la demande de techniques accélérant ou évitant la consolidation de terrains mous se fait de plus en plus urgente. Cofra se charge personnellement de tout le projet d amélioration de sol. De la conception jusqu à la mise en œuvre, Cofra maîtrise tous les procédés et soumet la fabrication du matériel de drainage à un contrôle de qualité particulièrement strict. MebraDrain MebraDrain est le système de drainage vertical le plus utilisé au niveau international. Ses qualités sont largement établies par des centaines de projets menés dans le monde entier. Grâce à des recherches approfondies sur les propriétés des drains verticaux, Cofra a développé MebraDrain, un produit présentant des propriétés mécaniques et hydrauliques tout à fait remarquables, garantissant le bon fonctionnement du système en toutes circonstances. MebraDrain garantit l accélération de la consolidation et la limitation de l instabilité du sol. BeauDrain BeauDrain est un système de drainage sous vide récemment développé par Cofra. Il a d ores et déjà été appliqué avec beaucoup de succès dans le cadre de nombreux projets d amélioration de sol, où la stabilité de la construction et l accélération de la consolidation représentaient des enjeux importants. Avec le recours à des matériaux de drainage de haute qualité combinés à des machines de mise en place de grandes performances bénéficiant des technologies les plus récentes, l application de la technique du drainage sous vide représente une alternative attrayante et économique pour un grand nombre de projets. AuGeo Le système d amélioration de sol AuGeo élimine toute forme de tassement à long terme. Des remblais peuvent être réalisés très rapidement grâce à l absence de toute instabilité due à une augmentation de la pression interstitielle. AuGeo est un système ingénieux où tous les éléments contribuent à un résultat optimal. Les machines développées par Cofra permettent des productions à grande échelle caractérisées par un degré de qualité constant grâce à l utilisation d appareils de contrôle avancés.

4 A m s t e r d a m S i n g a p o r e B r a t i s l a v a S t o c k h o l m drainage vertical MebraDrain Où et pourquoi appliquer le drainage vertical? La stabilisation de sols par drains verticaux est conseillée dans le cas de sols compressibles saturés d eau, tels que les sols argileux et limoneux. Ces types de sols se caractérisent par une texture particulièrement molle et une forte porosité (eau MebraDrain : une amélioration efficace du sol Dans un premier temps, la charge exercée sur le sol par un remblai est entièrement absorbée par l eau interstitielle. Ceci provoque une augmentation de la tension de l eau. Si le sol est peu perméable, la tension de l eau diminuera lentement et l eau interstitielle s écoulera difficilement. Une tension de l eau élevée peut se traduire par une instabilité du sol et donc par des glissements de terrain au niveau des plateformes. Cette instabilité peut ralentir le remblayage. Un système de drainage vertical permet d accélérer la mise en œuvre et de réduire le risque de glissement. interstitielle). Lorsqu une charge importante (levées de terre, remblais de sable, digues) repose sur un sol argileux (limoneux), le ruissellement de l eau interstitielle peut provoquer des tassements considérables. Ces tassements sont souvent la cause de graves problèmes constructifs. Les drains verticaux accélèrent la consolidation Pour accélérer le tassement et la réduction de la pression de l eau, il convient de réduire la distance que l eau interstitielle doit parcourir dans le sol. Des drains verticaux placés à distances égales dans le sol permettent de réduire cette distance. Grâce à la présence de ce système de drainage, l eau interstitielle sous tension a la possibilité de s écouler vers le drain le plus proche, même en direction horizontale, après quoi l eau peut poursuivre son évacuation sans autre obstacle. Avec l utilisation de drains verticaux, la durée du processus de consolidation passe généralement de plusieurs dizaines d années remblai à six mois ou même moins. Avec le recours à un couche d'argile couche de sable Drainage vertical MebraDrain système sous vide, la pression atmosphérique peut même être utilisée en tant que charge supplémentaire pour accélérer le processus ou assurer une charge de substitution. L instabilité est évitée par le fait qu un supplément de remblai n est plus nécessaire.

5 L amélioration de sol par drains verticaux est une technique déjà utilisée dans un grand nombre de projets civils. Citons parmi les applications les plus courantes : - aménagement de routes, de voies de chemin de fer, d aéroports et de digues - projets d assèchement de terres - aménagement de zones portuaires - développement de zones urbaines et industrielles - préchargement temporaire de sites de stockage - dégazage de dépôts d ordures. densité de sol. MebraDrain est disponible avec deux âmes différentes. Le type MD7007 sont pourvus d une âme cannelée résistant aux fortes poussées de terre. Le type MD88 se distingue par une âme «en arête de hareng» très flexible et parfaitement appropriée à des sites caractérisés par des tassements relativement importants. Le MD88 est fabriqué dans un grand nombre de variantes adaptées à des applications jusqu à 65 mètres de profondeur. Ces deux types s accompagnent d un filtre pouvant être adapté à la texture du sol concerné. La qualité du MebraDrain est contrôlée en permanence durant tout le trajet de production. Drains avec préchargement provisoire Pas de drains Drains verticaux Stabilisation de sols dans le monde entier En très peu de temps, MebraDrain s est hissé au rang des systèmes de drainage vertical les plus utilisés du monde. L utilisation intensive du MebraDrain dans de MebraDrain Le MebraDrain est un drain préfabriqué qui convient parfaitement à l évacuation d eau. L âme souple est composée de polypropylène de haute qualité. Des cannelures situées sur les deux côtés et continuant sur toute la longueur assurent un écoulement continu de l eau. Cette âme est entourée d un filtre solide et durable en polypropylène non tissé, qui combine une grande perméabilité à l eau à une excellente nombreux projets du monde entier constitue la preuve la plus évidente de la confiance que nos clients accordent à ce produit. Aujourd hui, plus de 400 millions de mètres de MebraDrain ont été installés dans le monde entier. L application de MebraDrain vous assure une qualité de haut niveau et une grande capacité d évacuation d eau. eau avec particules fines âme du MebraDrain cannelures du drains Membrane du filtre Comportement du filtre Building worldwide on our strength

6 Les avantages du système MebraDrain : - très faible remaniement des différentes strates - évacuation d eau garantie, même en cas de poussées et de déformations importantes - possibilité d adaptation de l âme et de la membrane à la texture du sol - période de consolidation accélérée grâce à la distance du drain - rapidité de mise en œuvre : en moyenne 8000 couches horizontales bien perméables, l eau interstitielle mise sous pression s écoulera vers ces couches et sera ainsi évacuée vers le drain le plus proche. Pour une utilisation aussi efficace que possible de ces couches perméables, la perméabilité du filtre doit être au moins égale à la perméabilité des couches. MebraDrain se caractérise par un filtre à forte perméabilité relative, permettant un écoulement efficace dans des sols stratifiés. mètres par jour, par machine - pas d apport d eau pour la mise en place - installation jusqu à une profondeur de drainage de 65 m - simplicité de contrôle de l installation. - mise en œuvre par fonçage, pas d évacuation de terres Autres exigences importantes auxquelles doit satisfaire un filtre - forte résistance mécanique, - résistance élevée aux bactéries et micro-organismes, Membrane de filtre La membrane du filtre joue un rôle important. Elle se compose de fibres de polypropylène tissées - résistance aux acides, solvants, etc., - résistance durable en cas d utilisation prolongée, - fluage limité sous forte pression. thermiques commercialisées sous le nom de Typar. Contrairement aux tissus à perméabilité «rigide», directement traversées par les particules du sol, le filtre MebraDrain se caractérise par une perméabilité «sinueuse», ce qui permet de freiner les mouvements des particules du sol et d éviter les obstructions. De façon générale, un filtre doit éviter les risques d obstructions dues aux particules tout en garantissant une perméabilité suffisante. La structure du filtre de MebraDrain répond à cette exigence. Si le sol compressible se compose de Essais en laboratoire Les propriétés et le fonctionnement de MebraDrain ont été testés par des laboratoires indépendants et reconnus. Les rapports de ces tests, portant sur la capacité d évacuation des drains en forme droite et en forme coudée, sont disponibles. Ils sont accompagnés d un reporting approfondi sur les champs d essai disponibles et les projets réalisés, ainsi que d un logiciel permettant de calculer la distance de drainage la plus économique. Building worldwide on our strength

7 drainage vertical MebraDrain Spécifications Mebradrain Merci de contacter notre office à Amsterdam pour les dernières spécifications Cofra

8 A m s t e r d a m S i n g a p o r e B r a t i s l a v a S t o c k h o l m La consolidation vacuum BeauDrain La consolidation sous vide a été introduite pour la première fois par W. Kjellman, l inventeur du drain préfabriqué vertical. Il a décrit le fonctionnement de ce type de système dans un rapport présenté lors d un congrès en matière de mécanique des sols en Depuis, le drainage sous vide a été utilisé avec plus ou moins de succès pour des constructions présentant un risque d instabilité. Le système fonctionne comme suit : au lieu de mettre en place un supplément de hauteur, à évacuer ultérieurement, on crée dans le sol une surface piézométrique négative au moyen d une pompe sous vide. Cette pression négative relative peut atteindre 80kPa et simule une charge correspondant à 4 mètres de remblais de sable. Face à l augmentation des coûts entraînés par l acheminement et l évacuation de remblais, la consolidation sous vide est devenue une alternative compétitive. De plus, la faisabilité technique du drainage sous vide a largement bénéficié ces dernières années du développement de nouvelles membranes pour le génie civil. Grâce à ces membranes, cette technique est utilisée aujourd hui à grande échelle et représente une alternative attrayante à l amélioration de sol sans supplément de remblai. Principe de fonctionnement Les tassements se forment par augmentation de la tension granulométrique due à des remblayages ou à la baisse de la nappe phréatique. La baisse de la tension de l eau est égale à l augmentation de la tension granulométrique. Grâce au drainage sous vide, la poussée totale des terres reste égale et aucune instabilité ne se forme. Dans le cas du remblayage traditionnel, la charge est d abord absorbée par l eau interstitielle présente dans le sol. L instabilité relative qui en résulte se traduit par des déformations du sol et par des tassements plus prononcés. Le drainage sous vide consiste à mettre en place dans le sol un système de drainage dense raccordé à une pompe à vide. Le sol à consolider est séparé des zones environnantes par la mise en place d une membrane au sol imperméable (BeauDrain), éventuellement en combinaison avec des écrans verticaux. La surface piézométrique négative simule une pression atmosphérique active pouvant atteindre 80kPa. Cette pression négative n est active que jusqu à la profondeur d installation des drains verticaux. Au-delà de cette profondeur, le sol ne subit aucun effet. Le grand avantage du drainage sous vide par rapport au supplément de remplai traditionnel réside dans l absence d instabilité. Le rehaussement par du sable se traduit par des glissements

9 de terrain dus à des tensions d eau élevées. Le sol Le système BeauDrain est constitué d une série mou est poussé vers l extérieur, provoquant des d écrans de drainage. Chaque écran se compose tassements plus importants et nécessitant davan- à son tour d une série de drains verticaux dont tage de matières de remblayage. la partie supérieure est directement reliée à un La consolidation sous vide comprime le sous-sol, drain collecteur horizontal. Une membrane placée comme un paquet de café emballé sous vide. Il au-dessus du drain horizontal garantit l étanchéité n y a pas de pression interstitielle. La pression entre l atmosphère et l écran de drainage. Chaque granulométrique n augmentera pas par la pression drain collecteur se trouve à 1-2 mètres en dessous atmosphérique mais par la surface piézométrique de la couche compressible et est relié à une pompe négative de la nappe phréatique. Le sol des zones à vide. extérieures à la zone à consolider se déplacera vers l intérieur, et non vers l extérieur. La diminution des L installation tassements coïncide avec une augmentation de la l utilisation d une mêche multifonctionnelle, spécia- résistance au cisaillement du sol. lement développé à cet effet, qui creuse le sol par En combinaison avec un préchargement, le drainage une technique sans tranchée. La totalité de l écran sous vide représente une technique d amélioration de drainage est installée en un seul passage. de sol efficace, permettant une réalisation rapide et du système BeauDrain Remblais de sable sûre de constructions civiles. BeauDrain, une méthode innovante Le nouveau concept BeauDrain combine des techniargile/limon ques éprouvées (énumérées ci-dessous) dans le but d accélérer la consolidation de couches fortement compressibles : - le drainage vertical, BeauDrain Augmentation tension effective - la technique sous vide, - la surcharge de terrain (optionnelle). Building worldwide on our strength nécessite

10 Les avantages du système BeauDrain sont nombreux : - une période d installation limitée et un chantier propre après l installation, - le système ne nécessite pas de creusement et évite ainsi les risques de dommages dus à une déformation horizontale du sol à la suite d un remblaiement insuffisant, - pas d acheminement de sable de drainage, ni d évacuation ou de stockage de terres, - possibilité d installation à des profondeurs importantes, - le corps de terre existant sert de moyen d étanchéité, évitant ainsi le recours à une membrane de surface, - après l installation, le chantier est et reste directement accessible pour d autres opérations, - la configuration des écrans peut être variée en fonction de la texture du sol à consolider, - la pression horizontale en cas de remblaiement continu diminue fortement, - une réduction considérable des tassements séculaires et des tassements différentiels figure parmi les possibilités du système BeauDrain. - la pression sous vide provoque une augmentation de la tension effective, ce qui diminue les risques d instabilité en cas de rehaussement continu, Building worldwide on our strength

11 La consolidation vacuum BeauDrain Toutes les propriétés représentent des valeurs moyennes. Les variations standard sont de l ordre de 10% pour les propriétés mécaniques et de 20% pour les propriétés hydrauliques. Toutes les informations, illustrations et spécifications sont basées sur les informations de produits les plus récentes au moment de l impression. Sous réserve de modifications. Pour les informations les plus récentes, allez à Caractéristiques techniques BeauDrain Caractéristiques Unité Valeur Matériau du drain horizontal PE Diamètre extérieur mm 100 Diamètre intérieur mm 80 Matériau du filtre PP 7000 Matériau du drain vertical PP Capacité d évacuation 10-6 m 3 /s 70 Remblai m 1 à 15 Vide effectif kpa 50 à150

12 A m s t e r d a m S i n g a p o r e B r a t i s l a v a S t o c k h o l m AuGeo Remblai sur pieux Nouvelles techniques de fondation La réalisation rapide d infrastructures à entretien limité sur des sols fortement compressibles demande de nouvelles techniques de fondation, aptes à une mise en œuvre économique et à grande échelle. Cofra a développé à cet effet le système AuGeo, qui les pieux dépend de la charge qui sera appliquée à la surface. Le remblayage sur pieux se destine le plus souvent aux projets où la construction doit être réalisée rapidement et sans tassement. L absence de tassement qui caractérise le système AuGeo représente un enjeu important, en particulier dans permet de réaliser très rapidement des plateformes sans tassements. Cette invention a été lancée avec succès sur le marché international. AuGeo, une solution sans tassement Le système AuGeo se compose d un grand nombre de pieux enfoncés dans le sol suivant un canevas carré ou rectangulaire. Les pieux se caractérisent tassement (m) durée (jours) remblai sur pieux AuGeo tube de sable avec enveloppe de géotextile ø 600 mm au 1.5 m distance distance de drainage 1 m par une tête élargie et par un bulbe enfoncé jusqu à la couche de sable située en profondeur. La tête élargie du pieu reçoit un «matelas de dispersion» composé d une assise de pierre enveloppée de deux Champ d essai système AuGeo les projets où des infrastructures ou bâtiments voisins ne peuvent en aucun cas subir de dommages dus à des vibrations ou des tassements. couches de géogrid à très basse élasticité. Ce matelas de dispersion assure une distribution uniforme des forces au niveau des pieux. La distance entre Parmi les applications habituelles du système AuGeo, citons : - aménagement de plateformes pour de nouvelles routes et des voies de chemin de fer, - élargissement de routes et de voies de chemin de fer existantes, - fondations de plans routiers dans des zones de développement, - fondations de sols industriels à fortes charges superficielles.

13 Calcul du système AuGeo chargement, W S Pour calculer les charges superficielles, Cofra ne laisse rien au hasard. Toutes les charges possibles sont calculées et contrôlées avec précision. Le calcul remblai 7,φ, c' H W T P' C P' g du géogrid se base ainsi sur un certain nombre de Trp S Trp méthodes de calcul éprouvées. Le géotextile peut a être dimensionné à l aide du rapport CUR «Gewapende granulaatmatras op palen» et des normes britanniques décrites dans BS8006, «Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills». La recommandation 6.9 de l EBGEO «Bewehrte Erdkörper auf punkt- oder linienförmigen Traggliedern» donne également des informations sur la meilleure méthode pour calculer le géogrid. Ensuite, des calculs de contrôle sont effectués à l aide de la méthode des éléments finis (Plaxis). Cofra met à disposition une méthode de calcul suivant BS8006 sous la forme d une feuille de calcul Excel. Installation du système AuGeo Les pieux du système AuGeo sont installés à partir du niveau du sol. Un «Mât» Cofra de type MY-200 un poinçon spécialement développé à cet effet par Cofra permet ensuite d enfoncer une enveloppe métallique ronde de 220 x 10 mm dans le sol. Dans cette enveloppe se trouve un tube en plastique pourvu à son extrémité d une plaque de fondation, qui fait office de pointe de pieu élargie. L enfoncement de l enveloppe se fait à une vitesse Plateforme Geogrid Assise Couche d argile Couche de sable Pieu Point de tassement régulière, de façon à ce que l impact sur le sol et les pieux déjà mis en place soit réduit au strict minimum. Lorsque l enveloppe a atteint la résistance souhaitée de 30 tonnes minimum, celle-ci est directement retirée. Le système AuGeo peut être mis en place jusqu à une profondeur d environ 20 m. Lorsque l enveloppe métallique est retirée, le tube en plastique reste dans le sol. Celui-ci est scié à la hauteur requise et pourvu d un moule de tête de Building worldwide on our strength

14 pieu et d une cage d armature. Le tube est ensuite Avantages du système AuGeo par rapport à des rempli de mortier. L espace entre les pieux est rem- systèmes traditionnels : pli de sable compacté. Si la surface de travail est - coûts relativement avantageux, stable, une production de 20 pieux par heure est - installation rapide, envisageable. - mise en place silencieuse et sans vibrations, En plus de l inspection visuelle permanente, un - pas d impact sur les zones environnantes, contrôle qualité est également réalisé pendant le - pas de délai de tassement, processus d installation. Pendant l enfoncement des - possibilité de productions élevées, enveloppes, la grue enregistre automatiquement - pas de risque d instabilité. la profondeur et la résistance d enfoncement. Ces informations sont imprimées et forment ainsi un AuGeo : un produit unique pour tout un éventail rapport de sondage de chaque pieu, ce qui permet de domaines d application, avec l assurance qua- de vérifier si chaque pieu repose effectivement sur lité d une installation professionnelle, aux Pays-Bas la couche porteuse. comme à l étranger. Building worldwide on our strength

15 AuGeo Remblai sur pieux Toutes les propriétés représentent des valeurs moyennes. Les variations standard sont de l ordre de 10% pour les propriétés mécaniques et de 20% pour les propriétés hydrauliques. Toutes les informations, illustrations et spécifications sont basées sur les informations de produits les plus récentes au moment de l impression. Sous réserve de modifications. Pour les informations les plus récentes, allez à Caractéristiques techniques AuGeo Caractéristiques Unité Valeur Matériau du tube PE Diamètre extérieur mm 178 Diamètre intérieur mm 150 Longueur de pieu m 2 à 15 Tête de pieu mm Ø 300 Pointe de pieu mm 230x230 Remblai m 1 à 7 Résistance de portée du pieu kn 150 Force d enfoncement maximale kn 350 Résistance à la traction du géogrid kn/m 50 à 350 Traction du géogrid % < 4 Armature Fe52 mm Ø 6 Longueur de l armature m 1-6 Béton B25

16 Amélioration de sol Mebradrain, drainage vertical Une amélioration des sols et une technologie de drainage combinée : - Une installation rapide et propre du système - L'evacuation de l eau est effectuée par l'installation de notre système et le poids du remblai - Perturbation minime de l assise. - Possibilité d installation à une grande profondeur - Faible distance entre les drains accélère la consolidation - Prévention des dommages de sertissage dans le futur Beaudrain, drainage sous vide Une méthode novatrice de consolidation sous vide à l aide de matériaux avancés donne : - Temps de consolidation encore plus court - L'eau est evacuée plus rapidement pendant la consolidation - Pas de pollution durant l'installation - Le recouvrement par une géomembrane n'est nécessaire AuGeo, remblai sur pieux Faire un remblai très rapidement avec le système AuGeo a beaucoup d avantages : - Pas de problème de stabilité - Pas d entretien parce qu il n y a pas de consolidation - L installation se fait sans bruit et sans tremblement - moins d espace nécessaire en raison du talus en pente 07/09 Cofra B.V. Kwadrantweg 9, 1042 AG Amsterdam - Pays-Bas Boite postale 20694, 1001 NR Amsterdam - Pays-Bas Tél: +31 (0) Fax: +31 (0) c e r t i f i é ISO9001 QUALIT É GESTION DE QUALITÉ c e r t i f i e d **