DIMENSIONNEMENT DE FONDATIONS MIXTES SUR PIEUX BATTUS POUR UNE CENTRALE ELECTRIQUE A GAZ EN TUNISIE

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1 TERRASOL Rhône Alpes c/o Setec Immeuble l Orient 10 place charles Béraudier Lyon Cedex 3 France Tél. : Fax : Mèl : lyon@terrasol.com Site internet : DIMENSIONNEMENT DE FONDATIONS MIXTES SUR PIEUX BATTUS POUR UNE CENTRALE ELECTRIQUE A GAZ EN TUNISIE Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l Ingénieur JNGG Grenoble 8 juillet 2010 Jean DRIVET Anne-Laure FAUROUX

2 Plan de l exposé 1. PRESENTATION DU PROJET ET DU CONTEXTE GEOLOGIQUE - La centrale à cycle combiné de Ghannouch (Tunisie) - Description du contexte lithologique, - Caractéristiques géotechniques des couches de sol retenues dans le dimensionnement des pieux. 2. PRINCIPE DE DIMENSIONNEMENT DES FONDATIONS MIXTES - Présentation du logiciel TASPIE + - Application au dimensionnement des fondations mixtes sur pieux battus 3. CONCLUSION 2/

3 1.1 Présentation du projet extension de la centrale électrique à cycle combiné de Ghannouch, région de Gabès en Tunisie. Capacité 400MW. site bordé au nord par la mer méditerranée et au sud par la centrale existante Mer méditerranée Zone d extension de la centrale Centrale existante 3/

4 Principales caractéristiques du projet Composé de plusieurs unités dont les principales sont: le bloc usine : chaudières, bâtiment électrique, salle des machines turbine à gaz et à vapeur, transformateurs, la zone des combustibles : zone de stockage et de pompage de fioul, aire de dépotage, zone de poste gaz, la zone de réfrigération : station de filtration et de pompage, traitement de l eau de réfrigération, les bâtiments logistiques, les réseaux mécaniques et électriques. Charges ramenées au sol sous le radier de fondation des principales structures (bloc usine, turbine à gaz) : qels=0,25 MPa Tassements admissibles faibles ; de l ordre du centimètre Tassements différentiels mal tolérés 4/

5 1.2 Lithologie et caractéristiques mécaniques des sols Contexte géologique difficile : 5/ Remblai : sables limoneux moyennement compacts, Alluvions marines sableuses peu consolidées. Campagne de reconnaissance géotechnique et géophysique NIVEAU GRÉSEUX CARBONATÉ INDURÉ (Hydrosol, 2008) complète : sondages pressiométriques, sondages carottés SABLE MOYEN GROSSIER COQUILLER NOIRÂTRE avec EI, essais en laboratoire, essais au pénétromètre statique, fouille pelle mécanique, essai down Hole, sondages électriques. MARNES A permis ALTEREESde définir une base de données géotechniques utilisée dans le dimensionnement MARNES COMPACTES des fondations Prof. (m) Qc (Mpa) Premier niveau de refus vers 8 à8,8 m de profondeur par rapport au TN. PS GHN1 PS GHN2 PS GHN4 PS GHN6 PS GHN7 Deuxième niveau de refus vers 11.5 de profondeur par rapport au TN.

6 Caractéristiques géotechniques de chaque couche de sol. Couche Toit mngt p * l E M q c α E MPa MPa MPa MPa Remblai existant 3,00 0,96 8,6 10 0,33 65,1 Sable fin à moyen 0,25 0,48 4,5 3 0,25 45,2 Sable cimenté -5,56 1,31 11,9 25 0,5 60,0 Argiles vaseuses -5,88 0,38 3,9 1,1 0,5 19,5 Sables argileux -7,21 0,79 7,7 2,5 0,5 38,6 Sables jaunâtre -8,49 1,87 18,2 15 0,33 137,8 Sables argileux -13,98 0,85 8,5 0,33 64,5 Argiles silteuses -16,10 5,34 53,9 0,66 204,1 Argiles sableuses -21,95 3,17 36,1 0,66 136,5 6/

7 Choix du mode de fondation : But: limiter les tassements à des valeurs admissibles sous les ouvrages chargés à plus de 150 kpa. Solution retenue: fondation mixte de pieux battus préfabriqués en béton, liaisonnés au radier. Pieu de dimension 0,45m * 0,45m Ancrage de 50 cm dans la couche de sables jaunâtres compacts, pointe de pieu à -9 mngt Dimensionnement du maillage de pieux * sous TASPIE + 7/

8 2. Principe de dimensionnement des fondations mixtes sous TASPIE+ Logiciel TASPIE + : -dimensionnement de pieux, réseau d inclusions rigides et fondations mixtes. -prend en considération un modèle englobant l élément de fondation et la maille de sol associée, - la formulation du logiciel est basée sur le principe de conservation des efforts dans le modèle sol/pieu pour toutes les sections horizontales - la résolution du système d équation non linéaire fait appel à la notion de fonction de transfert: loi établissant la relation entre : frottement latéral / déplacement du pieu puis contrainte en pointe/déplacement de la pointe. Pieu Sol L interaction sol/structure est décrite dans chaque couche de sol par une fonction de transfert exprimant la dépendance du cisaillement τ avec le déplacement relatif entre les deux domaines sol/pieu (w=y p -y s ) 8/

9 Application pour la détermination du maillage des pieux sous la salle des machines de Ghannouch: On part de l hypothèse d un égal tassement du pieu et du sol sous la fondation, en répercutant le frottement négatif engendré par le tassement du sol jusqu à sa profondeur d application. Fonctions de transfert considérées : lois de mobilisation du frottement et de la pointe décrite par Monnet. 9/

10 Données d entrées du logiciel : Caractéristiques du pieu Caractéristiques du sol 10/

11 Loi de mobilisation selon Monnet Maillage à vérifier Contrainte de 250 kpa appliquée sur maille sol/pieu 11/

12 Calcul et résultats: Le calcul est réalisé en faisant varier la proportion de la charge appliquée au pieu et au sol de manière à obtenir un égal tassement du pieu et du sol sous la fondation. % de répartition de la charge sur le pieu et le sol Egal tassement en tête du pieu et du sol 12/

13 Conclusion Définition d un maillage de pieux adapté en fonction des descentes de charges sous les ouvrages de la future centrale à l aide de TASPIE+, Dimensionnement des pieux validé in situ par des pieux d essais (essais dynamiques) Réalisation d une analyse vibratoire pour appréhender l impact des vibrations sur les ouvrages existants, 900 pieux ont été réalisés sous l emprise des bâtiments de la future centrale 13/