Rocade sud de Rouen. Michel Pioline. Traitem entde solsde fondationsd ouvrages parinjection solide. Quelquesenseignem ents.

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Éloïse Truchon
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1 Réseau Scientifique ettechnique de l Equipem ent Rocade sud de Rouen Traitem entde solsde fondationsd ouvrages parinjection solide Quelquesenseignem ents Michel Pioline 1 0 juillet2008

2 Contexte géologique

3 Stratigraphie générale craie du secondaire (crétacé), tectonisation, faille de Rouen, érosion, dépôts tertiaires (sables, argiles), formation de l argile à silex et biefs à silex, dépôts quaternaires (terrasses sablograveleuses), karstification

4 Formations tertiaires

5 Alluvions quaternaires

6 Substratum Craie du Campanien-Santonien: assez tendre à dure, avec lits de silex, très karstique; 2 < Rc < 6 MPa (Campanien, Santonien sup); 6 < Rc < 10 MPa (Santonien inférieur)

7 déblai OA3: sables argileux

8 déblai OA3

9 poche d argile à silex

10 déblai OA 5

11 Déblai OA 6

12 cheminée karstique

13 fouille pile OA 3

14 phénomènes karstiques courants poches d altération en place, remplissage sablo-argileux + ou - décomprimés remplissage de silex lavés, conduits; cavités, remontée de fontis, réactivation par circulations d eau

15 Caractéristiques pressiométriques Expansion d une sonde cylindrique dans un forage calibré v v = vs+2v0 v0 p0 EM = K p/ v pf pl p

19 Conception des fondations difficultés géotechniques: hétérogénéité extrême; accidents karstiques craie dure à une profondeur comprise entre 0 et + de 30 mètres, contexte hydrogéologique: risque d érosion interne en phase travaux (assainissement de la fouille); risque d érosion interne en service (défaut d assainissement de l ouvrage)

20 Difficultés de choix des fondations fondations sur semelles: appui sur des terrains de raideur très différente, voire franchissement de vides, fondations sur radier: distance entre appuis trop importante, fondations sur pieux: rigidité horizontale et verticale des pieux très variables, manque de certitude sur l horizon porteur, problèmes d exécution (tenue des parois, ancrage en pointe, parfois trop grande longueur)

21 Techniques alternatives injection de coulis: non maitrisable en l absence d encagement; réalisation de micropieux injectés haute pression: une injection générale préalable est nécessaire (cf. cas précédent); réalisation de colonnes de jet-grouting: non réaliste en présence de vides; réalisation d injections solides: remplissage par un mortier de zones décomprimées ou de vide; bien adaptée.

27 Conduite du chantier OA3 Forage: maillage primaire: 2,5x2,5 m forages en destructif φ 100 mm, à l air comprimé, profondeur 15 m sous la fondation pression sur outil de forage = 50 bars enregistrement des paramètres de forage (p, VIA) Si nécessaire, maillage secondaire

28 Injection: Si VIA>300m/h: de 2 à 5 m, PI=10 bars de 5 à 10 m, PI=15 bars de 10 à 15 m, PI=25 bars Si VIA<300m/h: remplissage gravitaire du forage mortier caractérisé par un slump de 8 Objectif: pl=1,3 MPa sous les culées

29 Constatations: au droit de la culée C2 de l OA3, les valeurs typiques de pl constatées sont de l ordre de 0,7 à 0,8 MPa après injection des forages primaires, et de 1 à 1,2 MPa après injection des forages secondaires consommation moyenne au droit des forages primaires: 1460 l consommation moyenne au droit des forages secondaires: 1460 l (φ équivalent=0,35 m) taux d incorporation: de l ordre de 3,5% du volume global traité Pour cet ouvrage, les quantités ont dépassé les estimations de départ.

30 Cas des ouvrages OA4 à OA7 Le terrassement général a révélé une situation bien meilleure que ce que laissaient attendre les sondages (anomalies ponctuelles)

31 Exemples de colonnes

32 Enseignements du chantier la technique d injection solide a permis d atteindre les objectifs, quels que soient les matériaux encaissants; en site très karstique, une étude de sol classique ne permet pas de refléter l hétérogénéité d un site et de prévoir des quantités (estimation tantôt optimiste ou pessimiste); d autre part, il n existe pas de moyen géophysique fiable permettant de donner une image réaliste d un site karstique; La réalisation de forage reste la seule possibilité même si les paramètres de forage ne se corrèlent pas toujours avec les quantités injectées (influence du matériau et de la présence de fractures);

33 une planche d essai est nécessaire pour permettre à l entreprise de vérifier que les moyens qu elle propose sont adaptés aux objectifs recherchés; le quantitatif nécessaire pour traiter un site ne peut être, en général, issu de la planche d essai; les forages nécessités par l injection solide permettent de détecter les horizons à traiter; afin de moyenner les incertitudes, il est recommandé de regrouper les ouvrages par lots.

34 Que faisait-on avant l injection solide? de l injection par passes (tubes à manchettes), combinée avec des fondations classiques ou des micropieux. inconvénients: quantitatifs difficiles à maîtriser, résultats aléatoires, coûts très importants solution qui était réservée à des projets à fortes contraintes techniques (ex. poste EDF près de Conches); inclure une condition de fontis dans la conception de l ouvrage (possible dans le cas d ouvrages comportant des voiles béton), si le terrain est compact dans son ensemble ce qui n était pas le cas ici;

35 Le CETE Norm andie Centre appartientau Réseau Scientifique et Technique de l Equipem ent

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