Télécharger le numéro complet
Télécharger le numéro complet Télécharger le numéro complet
- Page 3 and 4: REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIQUE N"
- Page 5 and 6: t I ou3wnN 3norNH33ro3D 3c| 3S|VÔN
- Page 7 and 8: une classification géotechnique de
- Page 9 and 10: Suivant le degré de saturation on
- Page 11 and 12: B OU SNNN 3NOINH33I.O3D 30 3SIVÔNV
- Page 13 and 14: Stabilité de cette partition Cette
- Page 15 and 16: Liaison RSA VSA RSA IO -( J VSA 1,1
- Page 17 and 18: interprétation géotechnique des c
- Page 19 and 20: t- vc 2^P ADMirraruce MEcAruiour :
- Page 21 and 22: 1.0 0.9 = o- \ o.z o- .n 0.6 c) E:)
- Page 23: 8 0u3nnN 3nolNHc3ro39 3Cl :lslvÔNV
- Page 26 and 27: iZ I ou JWnN inorNHcrrorg 3ct sstv
- Page 28 and 29: 4.5 Système de régulation de la t
- Page 30 and 31: a I OHSWnN 3notNHC3l.of g 3c1 SS|V
- Page 32 and 33: 0t 8 OU 3NN N SNOINHSSIO:IC 30 SSIV
- Page 34 and 35: Prof. Cotes Olz7,OOm. I I I I admet
- Page 36 and 37: cote NGF lzt M1 palplanche avec tir
- Page 38 and 39: SOkPa Capteurs GLOTZL côté terre
- Page 40 and 41: 8t 8 OU 3WN N 3NOINHC3IO39 3CI 3SIV
- Page 42 and 43: Ne retenons que les principaux rens
- Page 44 and 45: COTES NGF DEFORMEES )- { O*1 *2*3*4
- Page 46 and 47: vt B OU 3NNN ]NOINHC3IO39 3A sSIVÔ
- Page 48 and 49: 9? 8 OU 3NNN 3NOINHS]IO3D 30 f SIV
- Page 50 and 51: Aucune anisotropie fissurale n'a é
REVUE<br />
FRANçAISE<br />
DE<br />
GEOTECHNIQUE<br />
N"g<br />
AOUT 1979<br />
sommaire<br />
résu més<br />
une classif ication géotechnique des craies du nord<br />
utilisée pour l'étude de stabilité des carrières souterraines<br />
J. Bonval<strong>le</strong>t<br />
interprétation géotechnique des courbes de réponse<br />
de I'excitation harmonique d'un pieu<br />
A. Davis - P. Guil<strong>le</strong>rmain<br />
nouveau dispositif expérimental<br />
pour l'étude de la rhéologie des roches<br />
J. Fine - S.M. Tijani - G. Vouil<strong>le</strong><br />
expérimentation en vraie grandeur d'un rideau de palplanches<br />
J.P. Gigan<br />
particularités du comportement mécanique des craies :<br />
rô<strong>le</strong> de I'eau - rupture sous contrainte hydrostatique<br />
R. Hazebrouck - B. Duthoit<br />
étude expérimenta<strong>le</strong> d'une paroi moulée<br />
ancrée par quatre nappes de tirants<br />
H. Josseaume - R. Stenne<br />
15<br />
23<br />
27<br />
45<br />
51<br />
Revue Française de Géotechnique<br />
4 numéros par an<br />
Editeur : Association Amica<strong>le</strong> des Ingénieurs Anciens Elèves de l'Eco<strong>le</strong> Nationa<strong>le</strong> des Ponts et Chaussées<br />
28 rue des Saints-Pères 75007 Paris Té1. 260 34 13 et 260 14 80<br />
Directeur de la Publication : E. Absi<br />
Président du Comité de Direction : A. Pasquet<br />
Comité de Direction : P. Habib - M. Haffen - E. Tincelin - E. Absi<br />
Directeur du Comité de Rédaction : P. Londe<br />
Comitéderédaction:J.Goguel -J.Kérisel -G.L'Hériteau-J.Mandel -A.Mayer-M.Panet-M.Rat-J.Sa<strong>le</strong>nçon-F.Schlosser<br />
Abonnement annuel : France :22O FF - étranger : 250 FF<br />
Prix du numéro : 65 FF<br />
Tous droits de reproduction. traduction, adaptation, tota<strong>le</strong>s ou partiel<strong>le</strong>s, sous quelque forme que ce soit, expressément réservés.<br />
Les artic<strong>le</strong>s figurant au sommaire sont publiés sous l'entière responsabilité de <strong>le</strong>urs auteurs.
Bul<strong>le</strong>tin à retourner à/to be returned to :<br />
Monsieur G E RBALDI<br />
Directeur de la Formation Continue<br />
Eco<strong>le</strong> Nationa<strong>le</strong> des Ponts et Chaussées<br />
28 rue des Saints-Pères<br />
F 75007 PARIS (FNANCE)<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE<br />
Nom/Name<br />
Prénom/Christian name<br />
Organ isme/Company<br />
Adresse/Address<br />
Bu I <strong>le</strong>ti n d'abonneme nt/Su bscri ption order form<br />
A bonnement annuel - 4 nu méros/A n nual subæription - 4 issues<br />
France<br />
22OF<br />
Etranger/foreign countries 25O F<br />
E Je déclare m'abonner à la Revue Française de Géotechnique et vous adresse ci-joint <strong>le</strong> règ<strong>le</strong>ment<br />
(chèque bancaire libellé à l'ordre de
t<br />
I ou3wnN 3norNH33ro3D 3c| 3S|VÔNVUJ 3nA3H<br />
'uollce9J ap elnpor!<br />
ne enbrlseldolselg Inc<strong>le</strong>c el red <strong>le</strong>'los np enbtlselg luaueuod<br />
-uroc un,p aspqtodÂq,; suep's!u!l sluauJglg xne Inc<strong>le</strong>c ol <strong>le</strong>d snu<br />
-elgo s<strong>le</strong>llnsgJ xne xnplueulj9dxe s<strong>le</strong>llnsgJ se; a<strong>le</strong>duloc uo 'elcll<br />
-re,l ap otued elpruJep el sueC 'lred aJlne,p 'e6elnno,l ep luotu<br />
-auoduroc np an^ ap tulod np ls ued eun,p'selnsouJ sep gllllqell<br />
el op en^ ap lurod np sglncslp 1a sgsÂ<strong>le</strong>ue altnsue luos s<strong>le</strong>llnsgl<br />
sa3'xnenell op seseqd se<strong>le</strong>dtcur.rd sap sJol snuelqo senbllsl.r<br />
-glce<strong>le</strong>c sn;d sel s<strong>le</strong>llnsgJ sep etduloc luopueJ <strong>le</strong> sgstltln eJnseur<br />
ap slrlrsods!p sel lua^rJogp sJnalne sal 'ells np senblur.lcelog6<br />
senbtlsuglcerec sep <strong>le</strong> e6elnno,l ep uol<strong>le</strong>luasgrd a^?Jq aun sp.rdy<br />
'rored<br />
el ap slueurace;dgp sal <strong>le</strong> sluerll sal suep suoJ+e sel 'uol?cl np<br />
sa^r<strong>le</strong>lal suor<strong>le</strong>urJolgp sal 'lored e; rns los np uotsseld pl gJnsau<br />
e uo luatuesserJal ap xne^eJl sep sJnoc nV 'slu<strong>le</strong>Jluocgld sluelll<br />
ep saddeu I <strong>le</strong>d eglcue l!el? lnesstedg,p Lu Og'O ap <strong>le</strong> Jnolneq ep<br />
tx V'OZ ep aglnoul ro<strong>le</strong>d al<strong>le</strong>3 'luatuesslpuoJre<br />
"t<br />
I el suep stJed<br />
P'3'I'l'U'3'S el ap alqna|.rl|'rl!,1 ep uotlcnrlsuoc el op slol 'euuels<br />
-ued uor69r el ep sanbrdÂI suol<strong>le</strong>uJol sep suep euenno lnepuol<br />
-o.rd ap u LZ ep allrno; aun,p gllllqels el luernsse eg!nor! lored<br />
el ap elpluoullgdxe apnlg,t lnod sgtcosse luos es enbtuqce}Âlo6<br />
eloc:l,l op saptlos sep anbtupcg4 ap elo<strong>le</strong>roqel al <strong>le</strong><br />
-Jls eslldellue,l 'segssnPLlc la sluod sop <strong>le</strong>Jlue3 eJto<strong>le</strong>loqel ^HJVS al<br />
euuols 'u<br />
- otuneossorH Jed<br />
sluerll ep seddeu er<strong>le</strong>nb red e?Jcue<br />
e?lnotu lored eun,p<br />
e<strong>le</strong>tueluugdxe epnl:l<br />
'e6elcue,p<br />
suotsLto] sal lo solJol sep suorssald sol lnod aluesteJst<strong>le</strong>s<br />
sutout steul 'sluesstqcgll sluaruoru sol <strong>le</strong> sogutJolgp sel euJec<br />
-uoc lnb ec ue ocuor.rgdxe,; <strong>le</strong> Inc<strong>le</strong>c ol allua ecuepJocuoc auuoq<br />
aun nuolqo e uo 'xne^ejl ap seseqd sep eldrrJoc lueual 'anb1l<br />
-seldolselg apoqlgur eun <strong>le</strong>d trotr?lsod e qlnc<strong>le</strong>cal glg e neepu a-l<br />
'a6eco;q np salloc p sornatrglu! lueruanou srne<strong>le</strong>^ sap p sauteu<strong>le</strong>s<br />
senb;enb ep lnoq ne ostltqels es slueJll sop uotsuol el .alnou<br />
-gdns erued es suep neoprJ np oJ?uJe,l p uorssard op sluou<strong>le</strong>s<br />
-stojcce sal Jed gsuaduroc o^nojl ss ebejcue,p uo#o,l 'slueJtl sap<br />
uotsual uo ostul el op slol anb glrrrJg^ e uo'stolalnof '( essoq D<br />
ua sagjnsaul ollss p saJnouglut s?.rl luos 'telquloJ op netJg<strong>le</strong>ul ol<br />
suep 'saqcueld<strong>le</strong>d sop xneJc sal supp segJnsoLu suotsse.rd sa; sn;d<br />
op'sosttupe luou<strong>le</strong>nbrsse;c sjno<strong>le</strong>^ sal anb selqtel sn;d luos snu<br />
-alqo sollsl sep agssnod ep sluatcu+æc sa-l 'epnltuecur apuelô<br />
sn;d el olslsqns enb solJol sep uotssald op salnsorrl sal Jns lse,O<br />
's.rred aun,p oLlcueld<strong>le</strong>d anbeqc ap<br />
s.ldo.td uotxal+ el ap aldur.roc 1uo!l sluesstLlcglJ sluerrloru sap uoll<br />
-eulutjolgp e-l 'salnjJos sep neo^tu ne luerrlosstlb ap eupuougqd<br />
un acuapl^g ua luauaul lotce,l suep saluteJluoc ssp saJnseuj sa-l<br />
'uotsual uo sostuJ sap sjol Jtsseul el slo^ neeptJ np luerr<strong>le</strong>Suolue<br />
uol un luanblpur sagujJo}gp sal 'sluejll sap uotsuel ua astul<br />
el op luauloul ne luoutuelou'xne^eJl ap sa^tsseccns seseqd<br />
sol }uepued sagnlco$e glg luo sornsoul so-l .e6eneq lue^e Jatl<br />
-a<strong>le</strong> ue 9st'eil g1g e (lzlglg o<strong>le</strong>lol uogsseld op srneldec ,segpnos<br />
suor<strong>le</strong>turolgp op se6ne['anblr]aultutlcut oqn]) seLlcueld<strong>le</strong>d<br />
op luat<strong>le</strong>d!nbg,l'a6.req Jns eto^ aun,p lueu<strong>le</strong>u?lnos al aJnsse<br />
'slu<strong>le</strong>lluoog.rd sluelll sop .red g.rcue <strong>le</strong> 'Jnen6uol op sell?ru Ll ep<br />
SA N3SSU\fl seqcuegd<strong>le</strong>d ap gnlllsuoc 'e6elnno,1 .g L6L-V L6L<br />
ua sa?ssnsq3 la sluod sap saJlo<strong>le</strong>:oqsl sei :ed srosrue5:o<br />
xneapu op st^rns op otJgs oun,p erued ltel uot<strong>le</strong>luatutJgdxa aUeO<br />
ue6tC 'd 'f Jed<br />
seqcueld<strong>le</strong>d ep<br />
neapu un,p rnepuerE eter^ ue uol<strong>le</strong>lueulJgdxe<br />
's!esse,p s<strong>le</strong>llnsgJ seJlne sep uol<strong>le</strong>lgJd<strong>le</strong>1u1,l p eJt^<br />
-los lnb lueuauodruoc ep ol?poru un Jessrnbse,p <strong>le</strong>u.red se!elc<br />
sap lueurel;uoô np apnlg,l p gtoossB'gl!ttqlssalduloc ap !essa,l<br />
's9nbr;dxa lo sgtpnlg glg lu6 xnetxe<br />
-Ul s!esse,p s<strong>le</strong>llnsgJ sal Jns ecuaprcut uos <strong>le</strong> seltelnuel6.lalur<br />
suosrerl ep elnldnl el'ueut6pr.rg ep etutlut anbr<strong>le</strong>lsorpÂq uots<br />
-seldutoc ap adlcut.td ne sed luolsr<strong>le</strong>s eu saJpual setBJc se; anb<br />
rlqelg,p luaporrued g1r;lqrsseldr.uoo ep stesso sop s<strong>le</strong>qnsgl se-l<br />
'segtcosse lusJnl  se;eJnlonJlsoJctul suot<strong>le</strong>^Jasqo soo<br />
'senbruecgul suor<strong>le</strong>llcrllos sues no oa^e'alolluoc luauauuolr^ue<br />
ue 'sà9nlce#a lueJnJ ero<strong>le</strong>Joqel ap soJnsour sap 'ore,r ac Jnod<br />
'anbruBcgr! luaulauodtuoc al Jns olgl uos enb rsute<br />
acuepr^g uo s!ul glg e 'gl!ptulnLl,l ep uotlcuol ua 'sateJc ap luetrJ<br />
-a11uo6 al'?s!llln glg e luorrlogluo6 ep olu!erluoc ep ldecuoo al<br />
'a6eÂe1 eq<br />
P edocso.tcgttt ne suor<strong>le</strong>^Jesqo sap la glrso.rodolotrrl ep sapnlg<br />
sap <strong>le</strong>d s!u!l9p 9l? luo suollllueqcg sa-l 'ernlcnrlsolctul lnal co^e<br />
uosrerl ua'acueJ1 el op pJoN np seqcuelg seteJO ep enbruecgru<br />
luarrJouoduroc np elplueulugdxa apnlg,l g eyoddeJ es alctye <strong>le</strong>3<br />
llotlln c '8 'IcnoJq azeï 'u J ed<br />
anbl<strong>le</strong>lsorp^q<br />
elu<strong>le</strong>rluoc snos ernldnJ nse,l ep elgj : sererc<br />
ep enbluecgtu luetueuodruoc np sgluelncued<br />
'gtlsocsr^ es p sg!l serlpuered surel<br />
-Jac 1e enbpsutJlut aqlnoc es JouLuJelgp ap 'aLlcol el ap uosstod<br />
op luerclJJæc el Jornsaur op eua^nold9 elnos oun,p.lped p <strong>le</strong>ul<br />
-red lo saJl?ulosuolxe,p lo;du<strong>le</strong>,1 sed altssecgu au +!t!sods!p eJ<br />
'uortexp<strong>le</strong>r ap s!essa sep p,nb tsure 'sol!ultl ssJq!l!nbg,p 1a sanbll<br />
-selg saJqrllnbg,p uorsseccns eun p apanno.rdg alnas eun eJl<strong>le</strong>ul<br />
-nos ap luellauued <strong>le</strong> ssLlcol sep enbrbologr4l luou<strong>le</strong>podtuoc np<br />
epnlg,l P gullsap <strong>le</strong>lueurjgdxe llllsodstp nea^nou un aluesgrd u6<br />
ollrno^ '9 !ue[!l 'l^l 's eulJ 'r red<br />
seqcor sep eloologrlr Bl<br />
ep epnlg,l rnod <strong>le</strong>lueluugdxe lBtsodslp nee^nou<br />
'oxe uos suep 96reqc nerd un ca^e uotlceJalut uos lo uot<strong>le</strong>puol<br />
op los al lueu<strong>le</strong>cuoo sluouJau6rasuar sap Jruelqo,p <strong>le</strong>tuJad esÂ1<br />
-eue ollot aun,nb glluoulgp lse ll 'uot<strong>le</strong>rq!^ red 91rcxa neld un,p<br />
asuodg.r ap seqrnoc sop enbruqcalog6 uotlplgld<strong>le</strong>lur,; p npuolg<br />
lsa opoUlgur el ep uot<strong>le</strong>ct;dde,; ap euteuJop al 'elclue lac sueO<br />
'netd np lnen6uo; e; la uolgq np gl!1enb pl lueu<strong>le</strong>cuoc<br />
sluaulou6rasual sap enbl<strong>le</strong>.rd el suep llurno; allf 'uolgq uo xnerd<br />
sep lrlcnrlsap-uou alç)rluoc ol suep 'd 'j 'g 'l 'J e; red agÂo;d<br />
-Luo luatuuieJnoc lso enbruecgur acuepgdul,; ep apoqlgul e'l<br />
u<strong>le</strong>ulrolllnc'd st^eo'v Jed<br />
neld un,p enbluoureq uol<strong>le</strong>ilcxe,l ep esuod?r ep<br />
seqJnoc sep enbluqcelogE uollBlgrdrelul<br />
'ellauuo;<strong>le</strong>rgdo arlg rnod alueslJ+ns uots<br />
-tcg.td eun cene e;durs uorsserduroc el p ecuelstsgl el JeuI!lse,p<br />
luepauued suosterl sac'?l!llqels ap soJteruuros sopnlg,p sJo'l<br />
'sanbruecgut la senbrsÂqd sell?ue<strong>le</strong>d ellua suoll<br />
-elgJloc sep acuap!^g ua sltu e 'sel<strong>le</strong>nsn saguuop sep esÂ;eue,p<br />
senbtuqcel sol <strong>le</strong>d 'uog<strong>le</strong>ruJolur euac ap enbrlsl<strong>le</strong>ls luoualteJl el<br />
'solrs gZ ep ecueueno:d ue<br />
e<strong>le</strong>Jc ap suollllueLlcg sap rns 'aldrurs uorsseldutoc el p ocuelstsgJ<br />
ep sresse 0g L ep sn;d gnlce#a e UVHOU33 ol 'ocue4 el ap proN<br />
np seurerJelnos saJQtJJec sep gllllqels ep epnlg.l ap ajpec et sueo<br />
<strong>le</strong>l<strong>le</strong>^uog'r <strong>le</strong>d<br />
seuterrelnos ser?!i<strong>le</strong>c sep<br />
gllllqels ep epnl?,l rnod egslllln prou<br />
np se<strong>le</strong>rc sep enbluqcelogo uol<strong>le</strong>clilrBlc eun<br />
i<br />
selunser<br />
tt
T<br />
summanes<br />
full-sca<strong>le</strong> experiment of a sheet pi<strong>le</strong> wall<br />
by J. P. Gigan<br />
This test is a part of a sheet pi<strong>le</strong> wall programme conducted by<br />
the Ponts et Chaussées Laboratories in 7 4-7 5. The structure,<br />
made of 17 m high sheet pi<strong>le</strong>s (Larssen VS) anchored by prestressed<br />
tiebacks, is the retaining wall of a road. Sheet pi<strong>le</strong> equipment<br />
(inclinometer tube, straingauges, total stress transducers Glôtzl)<br />
was prepared in laboratory before driving the sheet pi<strong>le</strong>s. Measurements<br />
were conducted during the different steps and specially<br />
when loading the tierods. The deformations indicate an important<br />
drawback of the wall towards the bank when loading the tierods.<br />
Stresses measured in steel indicate that sliding occurs at<br />
the interlocks. Bending moments were computed assuming that<br />
no shear was transmitted through the interlocks.<br />
Soil pressure measuremements are the <strong>le</strong>ss precise. Active earth<br />
pressure cæfficients measured are lower than usually accepted.<br />
Moreover pressures recorded on the troughs on the soil side of<br />
sheet pi<strong>le</strong>s are much lower than those recorded on the humps.<br />
However, it was found when loading that the load was çompensated<br />
by pressures increments at the back of the wall in its upper<br />
part. The load remains constant after a few weeks. lt is much<br />
lower than the initial load.<br />
The wall was designed again by mean of an elastoplastic method<br />
taking the different load stages into account. A good agreement<br />
was obtained between computed and observed values of deformations<br />
and bending moments but discrepancies were observed<br />
for earth pressures and tierod loads.<br />
Geotechnical classification<br />
of northern France chalks for<br />
stability study of underground cavities<br />
by J. Bonval<strong>le</strong>t<br />
CERCHAR made more than 7 50 monaxial crushing strength<br />
tests on chalk samp<strong>le</strong>s from 25 sites within the framework of<br />
underground quarry stability studies.<br />
Statistical tretment of this data by means of current data analysis<br />
techniques showed correlations between physical and mechanica<br />
I pa ra meters.<br />
ln preliminary stability studies, these correlations make it possib<strong>le</strong><br />
to estimate monaxial crushing strength with sufficient precision<br />
for operational purposes.<br />
geotechnical interpretation<br />
of vibration response curves of pi<strong>le</strong>s<br />
par A. Davis P. Guil<strong>le</strong>rmain<br />
The non-destructive testing of pi<strong>le</strong>s by method of rnechanical<br />
impedance is frequently used by the C E B T P to control quality<br />
and <strong>le</strong>ngth of concrete pi<strong>le</strong>s.<br />
This paper describes the extension of this method to geotechnical<br />
interpretation of the vibration response curves. lt is shown<br />
that information can be obtained about foundation soil, as well<br />
as interaction between soil and an axially loaded pi<strong>le</strong>.<br />
Experimental study<br />
of a trench wall anchored<br />
by four rows of tie-backs<br />
by H. Josseaume -<br />
R. Stenne<br />
The Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, S.l.F. Entreprise<br />
Bachy and the Laboratoire de Mécanique des Solides de l'Eco<strong>le</strong><br />
Polytechnique have carried out an experimentation on a slurry<br />
trench wall built to support a 21 meters deep dug in typical soils<br />
of the Paris area during the construction of a building on the southern<br />
edge of Paris (S.E.R.E.T.E. Building in the 13th arrondissement<br />
of Paris). The wall is 2O,4 m high, 0,60 m thick and is<br />
anchored by four rows of grouted prestressed anchors. During<br />
the digging, the earth pressure on the wall, the strains in the concrete,<br />
the loads in the anchors and the displacements of the wall<br />
were measured.<br />
After a description of the wall and of the geotechnical characteristics<br />
of the soil, rhe authors describe the instrumentation and<br />
give most characteristic results obtained all along the digging<br />
operations. These results are analysed and discussed in terms of<br />
quality of measurements and in terms of structure behaviour. ln<br />
the last part, a comparison is made between the experimental<br />
results and those given by finite-e<strong>le</strong>ment calculations assuming<br />
an elastic behaviour of the soil and those given by elasto plastic<br />
soil reaction calculations.<br />
new experimental device for study<br />
of rock rheology<br />
by J. Fine S. M. Tijani G. Vouil<strong>le</strong><br />
In this paper is described a new experimental device intended for<br />
the study of rheological behaviour of rocks.<br />
The samp<strong>le</strong> tested with this apparatus undergoes a sequence of<br />
elastic and limit states as well as relaxation tests.<br />
Poisson's ratio, intrinsic curve and viscosity parameters of a rock<br />
are derived with no need of strain gauges by testing only one<br />
samp<strong>le</strong>.<br />
features of mechanical behaviour<br />
of challs : ro<strong>le</strong> of water<br />
rupture under hydrostatic stress<br />
by R. Hazebrouck B. Duthoit<br />
This paper deals with the experimental study of the mechanical<br />
behaviour of some types of chalks, coming from Northern France,<br />
in relation to their microstructures. The samp<strong>le</strong>s have been defined<br />
by studies of micro-porosity and scanning microscope<br />
observations.<br />
The concept of swelling stress has been used. The swelling of<br />
chalks, as a function of moisture, has been emphasized as well as<br />
its influence on the mechanical behaviour.<br />
Laboratory measurements have been carried out, under contro<strong>le</strong>d<br />
atmosphere, with or without mechanical sollicitations.<br />
Microstructural observations have been done at the same time.<br />
Results of compressibility tests show that soft chalks do not<br />
comply with Bridgman's princip<strong>le</strong> of infinite hydrostatic compression.<br />
Rupture of intergranular links and its incidence on triaxial<br />
tests have been studied and explained.<br />
The compressibility test together with the study of swelling of<br />
swelling of chalks enab<strong>le</strong> one to outline a behaviour model that<br />
helps interpretation of other tests results.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIQUE NUMERO 8
une classification géotechnique des craies du nord<br />
utilisée pour l'étude de stabilité des<br />
ca rrières souterrai nes<br />
par<br />
J. Bonval<strong>le</strong>t<br />
Docteur - Ingénieur*<br />
L'étude de la stabilité d'un ouvrage souterrain existant se<br />
traduit en grande partie par I'appréciation du coefficient de<br />
sécurité statique déf ini communément comme <strong>le</strong> quotient<br />
de la charge admissib<strong>le</strong> par <strong>le</strong> rnatériau, par <strong>le</strong>s sollicitations<br />
régnant dans <strong>le</strong> massif.<br />
Cependant, la détermination de la grandeur admissib<strong>le</strong> R<br />
pose deux types de problèmes :<br />
I'hétérogénéité des milieux naturels se traduit par la dispersion<br />
des grandeurs mécaniques qui obéissent à une loi<br />
de distribution affectée d'une va<strong>le</strong>ur moyenne et d'un écart<br />
type.<br />
la notion de g randeu r ad m issib<strong>le</strong> est mal déf in ie mais est<br />
aussi relative et varie avec <strong>le</strong> genre de sollicitations (statique,<br />
dynamique) et <strong>le</strong>ur durée (momentanées ou définitives).<br />
Nous n'aborderons ici que <strong>le</strong> premier problème, dans <strong>le</strong><br />
cadre des exploitations par chambres et petits piliers abandonnés<br />
du Nord de la France, situées dans <strong>le</strong>s craies sénoniennes<br />
et turoniennes l2l<br />
particulièrement dispersé et très sensib<strong>le</strong> aux conditions<br />
expérimenta<strong>le</strong>s, notamment au degré de saturation [1, 3].<br />
D'une façon généra<strong>le</strong>, I'expérimentateur est conduit à multiplier<br />
des essais onéreux afin d'obtenir une va<strong>le</strong>ur moyenne<br />
qui de surcroît ne constitue pas nécessairement un bon<br />
estimateur (fig. 1).<br />
L'étude des corrélations entre paramètres physiques et<br />
mécaniques peut nous en affranchir. Pour ce faire, deux<br />
grandes voies sont envisageab<strong>le</strong>s :<br />
La première expérimentée avec succès su r <strong>le</strong>s craies<br />
blanches par Tallon [6] consiste à corré<strong>le</strong>r texture et caractéristiques<br />
mécaniques. Cette méthodologie peut se<br />
décomposer en 4 parties.<br />
o Observation des échantillons au microscope é<strong>le</strong>ctronique<br />
à balayage (lvlEB). Cet examen exclusivement morphologique<br />
met en évidence la nature des liaisons intergranulaires<br />
qui conditionnent la résistance mécanique d'un<br />
m ilieu poreux intercon necté.<br />
1 Introduction<br />
Au cours de ces dernières années, peu de matériaux ont<br />
suscité autant d'études que la craie. L'importance quantitative<br />
de ce faciès dans <strong>le</strong> Bassin Parisien, dont i<strong>le</strong>st I'un des<br />
principaux constituants, explique en partie <strong>le</strong>s préoccupations<br />
convergentes de nombreux géotechniciens opérant<br />
dans <strong>le</strong> génie civil ou dans <strong>le</strong>s travaux souterrains [4,5].<br />
Cependant, I'ambiguité même du terme craie, qui désigne<br />
des faciès déposés pendant près de 25 millions d'années,<br />
explique <strong>le</strong>s déboires parfois rencontrés par <strong>le</strong>s praticiens<br />
et la grande variabilité des grandeurs physiques et mécaniques<br />
qui lui ont été attribué.<br />
Outre cette diversif ication des faciès, il semb<strong>le</strong> bien que <strong>le</strong>s<br />
outils habituel<strong>le</strong>ment utilisés en identification géomécanique<br />
n'aient qu'une eff icacité relative pou r caractériser cette<br />
roche que I'on a pu qualif ier d'évolutive.<br />
L'essai de résistance à la compression simp<strong>le</strong>, essentiel<br />
dans tout calcul de stabilité d'ouvrage souterrain, apparaît<br />
F ig. 1 Lezennes. Craie saturée<br />
H istôgramme de la résistance à la<br />
@ 76. E lancement 2.<br />
compression<br />
.Laboratoire de Mécanique des terrains de I'Eco<strong>le</strong> des Mines<br />
de Nancy-Cerchar. Actuel<strong>le</strong>ment au B.R.G.M.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8
o Quantification de la texture par un nombre d'essais indirects<br />
minimum:vitesse des ondes longitudina<strong>le</strong>s à l'état<br />
sec, porosité mesurée par porométrie au mercure et poids<br />
spécifique sec.<br />
o Mise au point d'un essai de résistance mécanique en liaison<br />
avec <strong>le</strong> comportement du matériau en chantier de<br />
Génie Civil. Cet essai de référence est I'essai de vibrobroyage<br />
de Struillou, légèrement modifié.<br />
o Etude de corrélations multip<strong>le</strong>s entre paramètres de texture<br />
et paramètres mécaniques.<br />
A I'issue de cette étude I'auteur prévoit <strong>le</strong> comportement en<br />
terrassement de la craie.<br />
Cette démarche est très séduisante, par ses aspects successivement<br />
naturaliste, puis mécaniste et enfin mathématique;<br />
cependant, sa validité est conditionnée par la<br />
constitution quasi monominéra<strong>le</strong> de la craie blanche où la<br />
texture est l'aspect déterminant. Son application éventuel<strong>le</strong><br />
à nos problèmes suscite deux remarques :<br />
<strong>le</strong>s faciès rencontrés dans <strong>le</strong> cadre de nos études varient<br />
dans un vaste domaine où <strong>le</strong>s craies dites "atypiques" sont<br />
largement représentées (craies g laucon ieuses, phosphatées,<br />
siliceuses, etc...). Dans ce cas, la texture n'est pas<br />
nécessairement <strong>le</strong> paramètre essentiel, ou du moins n'explique<br />
pas tout.<br />
<strong>le</strong>s essais mis en jeu pour quantifier la texture et notamment<br />
l'essai de porométrie au mercure, mais aussi I'observation<br />
morphologique au MEB, sont du ressort des<br />
spécialistes et, par là-même, fort coûteux.<br />
Aussi, proposons-nous une deuxième voie d'accès à la<br />
connaissance géotechnique des craies, basée sur une<br />
étude statistique multidimensionnel<strong>le</strong> se référant "a posteriori"<br />
aux données naturalistes pour I'interprétation.<br />
2 But et définition de l'étude<br />
Cette étude utilise <strong>le</strong>s techniques d'analyse des données<br />
usuel<strong>le</strong>s :<br />
méthode de classification automatique<br />
(nuées dynamiques),<br />
analyse en composantes principa<strong>le</strong>s,<br />
analyse factoriel <strong>le</strong> discri m inante.<br />
L'analyse des don nées présente I'avantage de ne f aire<br />
aucune hypothèse "a priori" et cherche à décrire, classer et<br />
éventuel<strong>le</strong>ment réduire <strong>le</strong>s données.<br />
Nous recherchons:<br />
une classif ication basée sur des paramètres simp<strong>le</strong>s.<br />
des partitions fina<strong>le</strong>s <strong>le</strong>s plus distinctes et <strong>le</strong>s plus stab<strong>le</strong>s<br />
possib<strong>le</strong>s, quel que soit I'outil utilisé.<br />
La démarche adoptée comporte 4 vo<strong>le</strong>ts, schématisés<br />
comme suit :<br />
4<br />
Etapes<br />
Qualification et quantification<br />
des popu lations pré<strong>le</strong>vées par<br />
des essais simp<strong>le</strong>s, rapides, peu<br />
onéreux.<br />
Quantif ication de la résistance<br />
mécanique des populations.<br />
Classification, sans "a priori",<br />
débouchant sur des partitions<br />
stab<strong>le</strong>s, utilisant <strong>le</strong>s paramètres<br />
physiques.<br />
Etude des corrélations entre<br />
variab<strong>le</strong>s physique et variab<strong>le</strong>s<br />
mécanique, au sein de chaque<br />
partition.<br />
Outil<br />
Essais courants<br />
d'identif icat ion<br />
physique<br />
Résistance à la<br />
compression simp<strong>le</strong><br />
Analyse<br />
des données<br />
Analyse des<br />
données<br />
stat ist iq u es<br />
mathématiq ue<br />
3. Qualification et quantification des paramètres<br />
physiques<br />
Le critère de sé<strong>le</strong>ction d'un paramètre est la simplicité de<br />
I'essai et son faib<strong>le</strong> coût. lldoit pouvoir être mis en æuvre<br />
dans n'importe quel laboratoire.<br />
L'analyse porte sur 22 blocs provenant de 20 sites. En<br />
moyenne il a été façonné 20 éprouvettes dans chaque bloc,<br />
ces éprouvettes étant par la suite dissociées en 2lots. La<br />
méthodologie adoptée est représentée sur <strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au suivant<br />
:<br />
Mise à saturation<br />
Pesage<br />
Mesure de VSA (1)<br />
Séchage<br />
Mesure de VSE (1)<br />
Pesage<br />
lot H lot S<br />
oul<br />
oui<br />
oui<br />
non<br />
non<br />
non<br />
ou<br />
OU<br />
ou<br />
ou<br />
ou<br />
OU<br />
Essai de compression oui oul<br />
Mesure de VSE<br />
VSA<br />
PVS<br />
Détermination de<br />
RSA-RSE-ESA-ESE (1)<br />
(1) Dans tout I'exposé PVS, W, VSE, VSA désignent respectivement:<strong>le</strong><br />
poids volumique sec, la teneur en eau à saturation, la vitesse des ondes<br />
longitudina<strong>le</strong>s à l'état sec et à l'état saturé. RSE, RSA, ESE, ESA<br />
désignent respectivement la résistance à la compression instantanée, à<br />
l'état sec ou saturé et <strong>le</strong>s modu<strong>le</strong>s de déformation correspondants.<br />
Qualification : variab<strong>le</strong> pétrographique<br />
Les craies du Nord appartiennent au Turonien et à la base<br />
du Sénonien (Coniacien). Nous avons distingué <strong>le</strong>s craies<br />
blanches sénoniennes des craies blanches turoniennes<br />
riChes en Si<strong>le</strong>x COrnuS, "a pOSteriori", ayant remarqué deS<br />
différences notab<strong>le</strong>s tant du point de vue physique que du<br />
point de vue mécanique. En ce quiconcerne <strong>le</strong>s craies glauconieuses<br />
,2 pô<strong>le</strong>s ont été individualisés suivant que la glauconie<br />
était diffuse ou litée en feuil<strong>le</strong>ts visib<strong>le</strong>s à l'æil nu.<br />
Cette discrimination globa<strong>le</strong> concerne <strong>le</strong>s bancs entierS,<br />
correspon dants à des n iveaux exploités. Dans <strong>le</strong> cad re<br />
d'une étude de stabilité, il n'est pas uti<strong>le</strong> d'al<strong>le</strong>r plus loin<br />
dans la distinction des faciès. Les niveaux phosphatés et<br />
induréS, proches de la limite turono-coniacienne ou <strong>le</strong>s<br />
niveaux argi<strong>le</strong>ux du Toronien n'ont pas une influence notab<strong>le</strong><br />
du point de vue mécanique et ne seront pas étudiés.<br />
Remarque 1 : La teneur en eau à saturation W est un indice<br />
de porosité. Pour un milieu poreux à structure punctique<br />
comme la craie, il est clair que la porosité vraie ne peut être<br />
déterminée qu'à I'aide de méthodes sophistiquées.<br />
Remarque 2:L'impulsion génère aussi des ondes de cisail<strong>le</strong>ment<br />
ou ondes transversa<strong>le</strong>s dont on ne tient pas compte<br />
pour trois raisons :<br />
1 -<br />
Les ondes transversa<strong>le</strong>s ont une célérité VT toujours<br />
inférieure à cel<strong>le</strong> VL des ondes longitudina<strong>le</strong>s. El<strong>le</strong>s ne<br />
parasitent donc pas la mesure.<br />
2 Leur prise en compte nécessite un oscilloscope et un<br />
expérimentateur averti, ce qui est contraire aux impératifs<br />
f ixés.<br />
3 En ce qui concerne la craie, la corrélation VL - VT est<br />
toujours très bonne VL<br />
- 1,6 VT (p (Tallon, 1976).<br />
-0,937).<br />
Quantification des caractéristiques<br />
mécaniques<br />
Dans l'état actuel de nos connaissances, <strong>le</strong> paramètre pris<br />
en compte lors de l'étude de stabilité décou<strong>le</strong> de la résistance<br />
à la compression simp<strong>le</strong>.<br />
Les conditions expérimenta<strong>le</strong>s sont <strong>le</strong>s suivantes :<br />
éprouvettes cylindriques aux dimensions normalisées,<br />
sèches ou tota<strong>le</strong>ment saturées.<br />
presse de 20 tonnes à vitesse de chargement de 50<br />
pm/mn.<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8
Suivant <strong>le</strong> degré de saturation on mesure donc, la résistance<br />
a la compression instantanée, à l'état sec ou saturé, et<br />
<strong>le</strong> modu<strong>le</strong> déformation correspondant.<br />
Remarque : Des résultats complémentaires, issus de 341<br />
essais de résistance à la compression simp<strong>le</strong>, effectués à<br />
partir de 8 sondages dans 5 sites, ont été confrontés aux<br />
données précédentes, lors de l'étude des corrélations<br />
simp<strong>le</strong>s.<br />
modalités 1 et 3 sont utilisab<strong>le</strong>s. La première tient compte<br />
de la totalité de la dispersion de chaque variab<strong>le</strong> alors que<br />
I'analyse des moyennes des variab<strong>le</strong>s au sein d'une population,<br />
est particulièrement intéressante lors de l'étude des<br />
corrélations.<br />
Dans une première étape, nous nous intéresserons à la totalité<br />
des individus secs et rechercherons une partition stab<strong>le</strong><br />
et <strong>le</strong>s paramètres discriminants.<br />
Classification et réduction des données<br />
L'exploitation des données disponib<strong>le</strong>s (f ig. 2) peut s'effectuer<br />
suivant <strong>le</strong>s 3 modalités (représentées fig. 3).<br />
Dans la mesure où la discrimination doit s'effectuer à partir<br />
des paramètres physiques et pétrographiques, seu<strong>le</strong>s <strong>le</strong>s<br />
5.1. Analyse en composantes sur I'ensemb<strong>le</strong> de<br />
l'échantillon nage<br />
Nombre d'observations<br />
- 196 Nombre de variab<strong>le</strong>s - 7<br />
Pour clarifier I'exposé, cette analyse sera présentée en<br />
détail. Par la suite, <strong>le</strong>s interprétations seront plus rapides<br />
mais s'inspireront du même esprit.<br />
Fig. 2 Va<strong>le</strong>ur moyenne des variab<strong>le</strong>s étudiées<br />
NOM<br />
No<br />
VSE<br />
m/s<br />
VSA<br />
m/s<br />
PVS<br />
kN/m3<br />
W<br />
o/o<br />
RSE<br />
MPa<br />
RSA<br />
MPa<br />
ESA<br />
MPa<br />
ESE<br />
MPa<br />
RSE<br />
RSA<br />
R IBECOURT<br />
HORDAIN 1<br />
HORDAIN 2<br />
MILLHOMMES<br />
MARLY<br />
VALENCIENNES<br />
ESTREUX<br />
St SAULVE<br />
LEZENNES A<br />
LEZENNES B<br />
VALENC. HIOLLE<br />
St SAULVE (Pouil<strong>le</strong>)<br />
PETITE FORÊT<br />
LOOS<br />
AVESN ES-LE-SEC<br />
WATTIG N IES<br />
CAMBRAI GARE<br />
CAMBRAI MARCHE<br />
LILLE-DOM BOSCO<br />
F. TUMESNIL<br />
F. TUM ESN lL Stade<br />
1<br />
2<br />
5<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
I<br />
I<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
2822<br />
1 466<br />
2000<br />
2056<br />
2585<br />
2089<br />
2240<br />
2537<br />
2519<br />
2629<br />
1 753<br />
2657<br />
2384<br />
2542<br />
2383<br />
2677<br />
261 I<br />
2568<br />
2416<br />
2397<br />
251 6<br />
2603<br />
1 168<br />
1527<br />
1 705<br />
2054<br />
1 995<br />
137 1<br />
2332<br />
2362<br />
2400<br />
1377<br />
2550<br />
2240<br />
2384<br />
231 5<br />
2255<br />
2489<br />
2395<br />
231 1<br />
2346<br />
2433<br />
17 ,1<br />
16,4<br />
16,8<br />
16,5<br />
17,5<br />
16,7<br />
16,9<br />
16,4<br />
16,2<br />
16,6<br />
17 ,1<br />
16,9<br />
16,5<br />
15,8<br />
17 ,4<br />
17 ,4<br />
16,4<br />
16,4<br />
16,9<br />
15,6<br />
16.2<br />
15,90<br />
18,60<br />
17,70<br />
14,51<br />
12,27<br />
16,97<br />
17 ,31<br />
21 ,91<br />
21 ,69<br />
20,23<br />
17 ,66<br />
21 ,24<br />
21 ,56<br />
21 ,88<br />
14,78<br />
18,19<br />
22,15<br />
21 ,62<br />
21 ,49<br />
22,07<br />
21 ,85<br />
13,2<br />
14<br />
5,2<br />
9,6<br />
9,9<br />
9,5<br />
8,2<br />
8,9<br />
6,9<br />
9,0<br />
5,2<br />
9,3<br />
12,7<br />
6,4<br />
14,8<br />
15,5<br />
12,3<br />
15<br />
5,3<br />
5,5<br />
5.7<br />
7<br />
2,4<br />
4,5<br />
4,9<br />
4,7<br />
4,4<br />
4,6<br />
4<br />
4,3<br />
4,2<br />
2,9<br />
5,3<br />
3,9<br />
4<br />
5,4<br />
4,9<br />
6,4<br />
4,9<br />
3,4<br />
4,2<br />
3.9<br />
2280<br />
480<br />
1 400<br />
1240<br />
930<br />
1 060<br />
1 070<br />
1250<br />
2410<br />
21 60<br />
690<br />
2360<br />
2000<br />
2340<br />
1 670<br />
2270<br />
31 40<br />
2590<br />
2280<br />
1 940<br />
1 640<br />
4690<br />
1 000<br />
1 890<br />
2680<br />
2830<br />
2050<br />
170<br />
2000<br />
2500<br />
2990<br />
780<br />
3030<br />
4290<br />
2230<br />
4990<br />
5230<br />
4500<br />
5260<br />
1 885<br />
2000<br />
21 40<br />
2<br />
4<br />
2<br />
2<br />
3<br />
2<br />
2<br />
3<br />
3<br />
3<br />
4<br />
3<br />
3<br />
3<br />
2<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
1 ,83<br />
2,16<br />
2,13<br />
2,33<br />
2,98<br />
2,16<br />
1,78<br />
2,22<br />
1 ,60<br />
2,14<br />
1,79<br />
1,75<br />
3,34<br />
1,60<br />
2,7 4<br />
3,16<br />
2,02<br />
3,06<br />
1 ,56<br />
1,31<br />
1,46<br />
Fig. 3 Les trois modalités de calcul<br />
va ria b <strong>le</strong>s<br />
VSE VSA PVS W RSE RSA ESE ESA Fac iès.<br />
Nom bre<br />
d'o bse rvat io n s<br />
M<br />
o<br />
D<br />
A<br />
L<br />
I<br />
1 : Observation<br />
éprouvette sèche<br />
2 . Observation<br />
éprouvette satu rée<br />
1 1 1 1 1 0 1 0 1 196<br />
0 1 0 0 0 1 0 1 1 2A0<br />
T<br />
E<br />
S<br />
3 . Observation<br />
popu lation (moyen ne)<br />
1 1 1 1 1 1 1 1 1 21<br />
Variab<strong>le</strong> qualitative à 3 modalités, notées PET?, PET3 et PET4 (pétrographie)<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8
Les pourcentages d'inertie ou contribution des premiers<br />
axes principaux* sont é<strong>le</strong>vés (fig.4) aussi, nous limiterons<br />
I'essentiel de I'interprétation aux nuages projetés sur <strong>le</strong>s<br />
premiers plans principaux.<br />
Chaque composante principa<strong>le</strong> est en gén éral <strong>le</strong> ref <strong>le</strong>t<br />
d'u ne com binaison de plusieu rs variab<strong>le</strong>s in itia<strong>le</strong>s.<br />
L'axe 1 est fortement inf luencé par <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s VSE et VSA<br />
(-0,83 et -0,90)<br />
et oppose <strong>le</strong>s craies blanches à I'ensemb<strong>le</strong><br />
des craies glaucon ieuses.<br />
L'axe 2 est corrélé négativement avec <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s mécaniques<br />
RSE et ESE el<strong>le</strong>s-mêmes bien liées ensemb<strong>le</strong>s et <strong>le</strong>s<br />
variab<strong>le</strong>s physiques relatives au deg ré de compaction ou de<br />
lithif ication du matériau : teneur en eau et poids volumique.<br />
L'axe 3 (43) dont <strong>le</strong> pourcentage d'inertie est faib<strong>le</strong> (1 2,5o/o)<br />
est <strong>le</strong> résultat d'une combinaison de I'ensemb<strong>le</strong> des variab<strong>le</strong>s<br />
parmi <strong>le</strong>squel<strong>le</strong>s PET2 (-0,56) joue <strong>le</strong> rô<strong>le</strong> <strong>le</strong> plus notab<br />
<strong>le</strong>.<br />
La matrice des corrélations initia<strong>le</strong>s (f ig. 6) fait apparaître<br />
un certain nombre de liaisons intéressantes notamment<br />
entre VSE et VSA ou RSE et ESE. Toutefois, <strong>le</strong>s coeff icients<br />
de corrélation sont généra<strong>le</strong>ment faib<strong>le</strong>s, ce quitraduit I'hétérogénéité<br />
de l'échantillonnage.<br />
Les projections des observations dans <strong>le</strong>s plans principaux<br />
A1-42 et A2-A3 vont faciliter l'interprétation.<br />
Dans <strong>le</strong> premier plan principal (A1-A2), la projection du<br />
nuage est morcelée et disjointe (fig 7), cette partition prend<br />
tout son sens lorsqu'il est fait référence à la nature pétrograph<br />
iq ue des f aciès considérés.<br />
Nous distinguerons 3 groupes principaux, tous orientés<br />
parallè<strong>le</strong>ment à RSE, du moins à la projection de son vecteur<br />
unitaire dans <strong>le</strong> premier plan principal.<br />
la famil<strong>le</strong> des craies glauconieuses corrélée positivement<br />
avec A1 et fortement discriminée par <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s<br />
constitutives de 42, notamment <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s mécaniques.<br />
Plus la teneur en glauconie croît, plus <strong>le</strong>s caractéristiques<br />
mécaniques chutent.<br />
la famil<strong>le</strong> des craies blanches, à I'exception du site de<br />
Marly est un nuage compact comportant éga<strong>le</strong>ment2 pô<strong>le</strong>s<br />
à caractéristiques très différentes, Loos et Wattignies, ce<br />
qui peut être mis en relation avec des propriétés physiques<br />
très dissemblab<strong>le</strong>s (PVS notamment).<br />
une partition mixte, composée d'un faciès de craie glaunieuse<br />
(Ribecourt) et de la population des craies blanches<br />
manquant à I'ensemb<strong>le</strong> précédent (Marly).<br />
. Chaque axe principal ou axe d'inertie est associé à un vecteurpropre<br />
de I'espace des variab<strong>le</strong>s.<br />
Cette dernière partition est en fait discriminée dans <strong>le</strong> troisième<br />
plan principal (fig.8) Ribecourt est corrélé négativement<br />
avec A3 alors que <strong>le</strong>s craies blanches de M arly <strong>le</strong> sont<br />
positivement et par là-même s'agglomèrent au nuage de la<br />
famil<strong>le</strong> des craies blanches lui-même fortement discriminé<br />
par l'axe 2.<br />
La famil<strong>le</strong> des craies blanches bien groupée dans <strong>le</strong> premier<br />
plan principal apparaît très étalée dans cette deuxième projection<br />
et, particulièrement, discriminée par <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s<br />
mécaniques ESE, RSE mais aussi par PVS.<br />
Conclusion de I'analyse en composantes principa<strong>le</strong>s<br />
L'analyse conduit à la discrimination de 2 grandes famil<strong>le</strong>s,<br />
el<strong>le</strong>s-mêmes relativement morcelées suivant la projection<br />
co nsid é rée.<br />
La famil<strong>le</strong> des craies glauconieuses qui comporte 74 individus<br />
provenant de B sites. Le nuage constitué par ces observations<br />
est bien d iscriminé par <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s vitesse du son<br />
et comporte 2 grands pô<strong>le</strong>s :<br />
<strong>le</strong> pô<strong>le</strong> "Ribecourt-Avesnes" à vitesse du son é<strong>le</strong>vée et<br />
fortes caractéristiques mécaniques, où la glauconie peu<br />
abondante est disséminée dans la matrice crayeuse sous la<br />
f orme de petits nod u<strong>le</strong>s à peine perceptib<strong>le</strong>s à l'æil nu (craie<br />
p iq u etée) .<br />
<strong>le</strong> pô<strong>le</strong> "Ernest Hiol<strong>le</strong>" où la glauconie est individualisée<br />
en feuil<strong>le</strong>ts visib<strong>le</strong>s à l'æil nu, caractérisé par une vitesse du<br />
son faib<strong>le</strong> et de mauvaises caractéristiques mécaniques.<br />
La zone médiane, composée de 49 individus, est tout-à-fait<br />
intermédiaire, tant du point de vue texture que du point de<br />
vue mécanique.<br />
La lamil<strong>le</strong> des craies blanches constitue un nuage plus<br />
compact, évoluant plutôt parallè<strong>le</strong>ment à I'axe 2 et corrélé<br />
négativement avec A1. ll est cependant probab<strong>le</strong> que des<br />
partitions internes peuvent se dessiner, sous I'influence des<br />
variab<strong>le</strong>s constitutives de l'axe 2: teneur en eau et poids<br />
spécifique. Cette discrimination apparaît d'ores et déjà<br />
dans <strong>le</strong> 1"'plan principal où se distingue notamment <strong>le</strong> site<br />
de "M arly"<br />
ll apparaît clairement que <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s physiques <strong>le</strong>s plus<br />
discriminantes ne sont pas identiques pour ces deux<br />
famil<strong>le</strong>s, ce qui explique <strong>le</strong>s coefficients de corrélation relativement<br />
faib<strong>le</strong>s (entre paramètres mécaniques et paramètres<br />
physiques).<br />
Fig. 4 Contribution des quatre premières composantes<br />
à l'explication de la variation<br />
F ig. 5 Caractéristiques généra<strong>le</strong>s des craies glauconieuses.<br />
Corrélation. Variab<strong>le</strong>s : axes d'inertie<br />
Axe<br />
o/o d'i n e rt ie<br />
o/o<br />
d'inertie cumulé<br />
AXES<br />
't<br />
2 3 4<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
40.01<br />
71.06<br />
83.58<br />
91.51<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
VSA<br />
VSE<br />
W<br />
PSP<br />
RCS<br />
9006<br />
8341<br />
5627<br />
2737<br />
2466<br />
1 908<br />
3365<br />
6457<br />
7113<br />
8128<br />
127 5<br />
1 667<br />
01 73<br />
3787<br />
3272<br />
1 656<br />
31 16<br />
3265<br />
4347<br />
3177<br />
6<br />
7<br />
8<br />
I<br />
ESE<br />
PET 2<br />
PET 3<br />
PET 4<br />
5216<br />
5409<br />
B2B5<br />
6249<br />
6656<br />
5891<br />
4002<br />
3331<br />
2832<br />
5644<br />
2382<br />
61 34<br />
381 5<br />
1 450<br />
1286<br />
0225<br />
Fig.6 Analyse en composantes principa<strong>le</strong>s. Ensemb<strong>le</strong> des craies du Nord (N : lg6). Matrice des corrélations initiates<br />
VSA VSE W PVS RCS ESE PET 2 PET 3 PET 4<br />
VSA<br />
VSE<br />
W<br />
PVS<br />
RCS<br />
ESE<br />
PET 2<br />
PET 3<br />
PET 4<br />
1 .90006<br />
1.<br />
1.<br />
.38649<br />
.1 5559<br />
1<br />
07230<br />
05331<br />
64862<br />
1<br />
23820<br />
31842<br />
301 89<br />
48232<br />
. 52333<br />
. 50224<br />
- . 01659<br />
. 26312<br />
. 82283<br />
1.<br />
1<br />
291 65<br />
1 9326<br />
59549<br />
31 607<br />
1 8804<br />
01204<br />
1<br />
58259<br />
51 417<br />
61725<br />
. 37938<br />
04399<br />
16111<br />
87307<br />
1.<br />
61125<br />
66373<br />
09242<br />
1 5547<br />
27556<br />
34865<br />
17 484<br />
327 45<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8<br />
8
B OU SNNN 3NOINH33I.O3D 30 3SIVÔNVUJ 3NA3H<br />
af<strong>le</strong>uuolllueqcil ep anuasuJ Tedtcutrd ueld rattaard al suep suo\e^rasqo sap uo\celord /<br />
rSI<br />
selq IDJ<br />
'uD)gr!'l3D.J03<br />
"çoo-1., elgd<br />
zIt<br />
e0I €OIIOT<br />
I9<br />
nrl €ttttl 2618609€ 6ZI<br />
v8t 08t<br />
€9<br />
\ \ oI I?rI 'OI 00l65teeIe€<br />
çetq9t€8I gt<strong>le</strong>?t8 etr.etSzt ze €€ I<br />
98tç8I eçI8l,r8SIt6t 09r 8eI9?I 8€ ?60<br />
6t I 0çt16l tçI<strong>le</strong>I??t0€lr ?T<br />
ççtlrI ISt69r 88I0rI€6I9Il t €I<br />
tst gqttrr rll<br />
Srterls t I€zI6ot<br />
6€I erllzlttl 8II<br />
t-],t t€Itr€I<br />
S<br />
----------- - - ---- -------- ------- --------ç-+<br />
se?^èl? I<br />
ssrbtuDoew r<br />
tlstJa<strong>le</strong>an'cg<br />
I<br />
,s3lNglrlv/l\-t<br />
etga<br />
I<br />
t60<br />
r80<br />
880<br />
s80<br />
680 3ç l<br />
960 /<br />
,ty<br />
slr<br />
?80<br />
€?0<br />
sz0<br />
1?0<br />
0?0<br />
t U9------6|t0 81,0€ f 0------------ 9 f 0---t?0------------<br />
lrc c80 r I0<br />
sI0<br />
src<br />
et 0 610<br />
It0<br />
r.90<br />
6909e0<br />
t80<br />
-- --<br />
oeo-oI<br />
t<br />
/<br />
0€0<br />
9ç0<br />
re0<br />
I tro<br />
I<br />
r?c t 90<br />
€e0rs0 0e0<br />
l 9rC650<br />
I<br />
l<br />
| 0çoLç0<br />
l 610<br />
€r0<br />
I e€0s€0€ €0<br />
€ec l€0 ?eo,-earro<br />
I 6€0 Ïto<br />
I seo L?a?ro 620<br />
920 9ra<br />
0r0<br />
€r0<br />
rrt<br />
,u?g) 6$€<br />
o<br />
'ftr"#<br />
2\Q&<br />
selq rDJ<br />
'uD39uJ 'lf,D.JD<br />
at9d<br />
fnorH:<br />
7a eao<br />
60n<br />
oo0<br />
1 00€ o0<br />
ICC<br />
6'<br />
tt0rln-------<br />
sor's1Îtl0c 30 :lt0h01{- 26919' 7 ruflSlnv}' tzLOs' z'tffll9tv<br />
.e6r'x.tnro{t sltvr) S:O:trgrlstl S:t'lr.rI)itt!d Slll{I.ç-0dr0l x3 !JA'tltl:JÈ!u--fl llrJUlt./t lrl'-l? l'llllrotlloH 3rt
a<br />
8 0u snnN f notNH331039 lc 3stvôNVU J 3nA3U<br />
a6euuollpueqc7,l ap agutesuJ .<strong>le</strong>dnuud ueld autp1s1o4 al suep suoEe^rasgo sap uo4calot4 g<br />
0 od0lSa<br />
æ9Ëlg<br />
'uDDêtrJ 'lf,DJD3<br />
uJl<br />
(')<br />
sec<br />
t<br />
?za t<br />
szc<br />
t 020<br />
IZ0<br />
t<br />
t<br />
zLa<br />
I rC<br />
Lec<br />
6e0<br />
6 I c seêAâlê<br />
\uoæullsDJDC<br />
ezo<br />
ûJ-<br />
slu<br />
q90<br />
6t0<br />
r80<br />
\<br />
N\<br />
9rc<br />
€r0<br />
reo 0t0 5t0<br />
/<br />
c80<br />
60Iç80<br />
EOT 6s0<br />
r80<br />
560<br />
?0r<br />
t\<br />
î d3<br />
ro0<br />
16 0960<br />
r0I<br />
6et<br />
8cI<br />
f0r<br />
€€ t<br />
€0I<br />
8e0<br />
6t 0 ?60<br />
e9I<br />
8€t e€t tgt<br />
?€ I 9€ l€eI 5e t<br />
ts\<br />
P\<br />
/<br />
ts<br />
I<br />
6Z ^0<br />
vs<br />
9€0<br />
,eo<br />
zç0<br />
I EC +ttC<br />
€€0 Ir08E0<br />
r€00r0 ts0<br />
5€0 €'0<br />
r90<br />
zr08r06E0<br />
?ç-0 8€0rs0<br />
L?O 6€0<br />
9r0<br />
820<br />
)900ç0 I e0<br />
I€0 reo<br />
ezc<br />
ۍ0<br />
ze0<br />
t<br />
I<br />
t? 00<br />
I<br />
t<br />
t<br />
I<br />
00<br />
ln<br />
€00en0<br />
0r0<br />
000I00<br />
ç00<br />
"r%<br />
e00<br />
600<br />
e10<br />
ITO<br />
/<br />
69te0rseI I<br />
00Ir0t8zr I<br />
tel t<br />
LZt I<br />
I<br />
13I0er c8I<br />
0€IreIrlI6SIetl€tI<br />
ç6I<br />
r€ I<br />
LLI'.ZI6II<br />
IOII€TT??T<br />
IsITITIOET<br />
t €?I<br />
t0rt 16I<br />
lr?I6çt88IStI<br />
I IIT IçT'8I€87<br />
<strong>le</strong>rI8rI16I6etr<br />
I I'IgTIIZIZsT<br />
zrï0s t<br />
T'TE'IEçTTFT<br />
€rI çrt<br />
rçï ç8I<br />
6€I<br />
!><br />
iË<br />
lp<br />
ls<br />
k" setqr'J<br />
rçl<br />
csc<br />
'u Df,eu.J<br />
E 9C<br />
191o3<br />
'l)ÀrDJ<br />
902 :S.l,Nt0d lo :lùf,h01{- t?(OS.? =ùnllf:vF trrSs. ? .rnlt!v'l<br />
'9ô!-ir'(Ol|!lt çilrË) Sl0 318|lsN1 5llvdr)t|trd S3ttrSCdhO) t]:tS^tvir:ttltl--t? t.lvlllù:t^ lxv--r€ ,rVtiilùZrrBk trv
Stabilité de cette partition<br />
Cette discrimination est particulièrement stab<strong>le</strong> dans la<br />
mesure où el<strong>le</strong> est conforme aux résultats trouvés par la<br />
méthode des nuées dynamiques, (<strong>le</strong>s noyaux <strong>le</strong>s plus stab<strong>le</strong>s<br />
étant générés par la variab<strong>le</strong> vitesse du son) et par<br />
I'analyse factoriel<strong>le</strong> discriminante qui aboutit à la même<br />
classification, <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s <strong>le</strong>s plus discriminantes étant,<br />
par ordre décroissant : VSA, W, PVS, VSE, RSE, ESE.<br />
Les axes discriminants sont <strong>le</strong> ref<strong>le</strong>t d'une combinaison où<br />
<strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s sont affectées de coefficients permettant de<br />
juger du "poids" de chaque variab<strong>le</strong>.<br />
L'axe factoriel F1 qui a un pouvoir discriminant de 86 0/o est<br />
essentiel<strong>le</strong>ment celui de la vitesse du son alors que l'axe F2<br />
(14 o/o) représente <strong>le</strong> poids volumique sec.<br />
Analyse des moyennes<br />
La discrimination à laquel<strong>le</strong> nous sommes arrivés repose<br />
sur <strong>le</strong>s échantillons testés à l'état sec. L'influence des paramètres<br />
mécaniques RSA et ESA va pouvoir être étudiée en<br />
analysant en composantes principa<strong>le</strong>s <strong>le</strong>s moyennes des<br />
variab<strong>le</strong>s relatives à chaque population (modalité 3). Les<br />
pourcentages d'inertie des 2 premiers axes principaux font<br />
respectivement 49,46 o/o et 30,99 0/0. Aussi, la seu<strong>le</strong> projection<br />
dans <strong>le</strong> 1"'plan principal (80,45 0/o) suffit à I'analyse.<br />
Dans I'espace des variab<strong>le</strong>s (fig.9) toutes <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s sont<br />
corrélées positivement avec A1 , surtout <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s mécaniques<br />
et <strong>le</strong>s variab<strong>le</strong>s vitesse du son, el<strong>le</strong>s-mêmes bien corrélées<br />
entre el<strong>le</strong>s.<br />
Cette première composante est logiquement liée à la solidité<br />
des échantillons.<br />
L'axe 2 oppose <strong>le</strong> poids spécif ique et I'indice de porosité,<br />
c'est un indicateur de compaction, autrement dit de degré<br />
de diagènèse. On notera que RSE est éga<strong>le</strong>ment corrélé<br />
positivement avec cet axe (0,58) ce qui est tout à fait compréhensib<strong>le</strong>.<br />
En conclusion, il apparaît que <strong>le</strong>s paramètres discriminants<br />
sont différents suivant <strong>le</strong>s famil<strong>le</strong>s étudiées. Aussi la<br />
deuxième étape reposera-t-el<strong>le</strong> sur I'analyse parallè<strong>le</strong> de<br />
ces 2 famil<strong>le</strong>s en utilisant des méthodes similaires.<br />
5.2 Analyse en composantes principa<strong>le</strong>s des<br />
craies g laucon ieuses<br />
Le nombre d'observations est 74, <strong>le</strong> nombre de variab<strong>le</strong>s de<br />
7. Le pourcentage d'inertie de A1 est remarquab<strong>le</strong>ment<br />
é<strong>le</strong>vé (61,78 o/o) par rapport aux pourcentages de A2 et A3<br />
qui sont voisins de 15 et 13 0/o (fig. 10).<br />
L'axe 1 est fortement corrélé avec VSE (plus de 0,92) et <strong>le</strong>s<br />
variab<strong>le</strong>s mécaniques RSE et ESE (0,85 et 0,91 ), c'est donc<br />
I'axe de la résistance. Au contraire, <strong>le</strong>s axes 2 et 3 ne sont<br />
corrélés respectivement qu'avec une seu<strong>le</strong> variab<strong>le</strong>, la<br />
teneu r en eau et <strong>le</strong> poids spécif ique. U ne projection du<br />
nuage des observations dans <strong>le</strong> deuxième plan principal fait<br />
apparaître <strong>le</strong>s 3 famil<strong>le</strong>s quijusqu'à présent ne constituaient<br />
que des pô<strong>le</strong>s. Cette discrimination s'effectue essentiel<strong>le</strong>ment<br />
<strong>le</strong> long de I'axe 1. ll est donc probab<strong>le</strong> que la seu<strong>le</strong><br />
mesure de la vitesse du son suffit pour caractériser ce type<br />
de craie. Des analyses plus fines portant sur ces partitions<br />
ont été effectuées mais el<strong>le</strong>s n'ont pas m is en évidence d'autres<br />
facteurs intéressants.<br />
Fig. 9 Analyse en composantes principa<strong>le</strong>s ; cerc<strong>le</strong> des<br />
corrélations dans <strong>le</strong> premier plan principal. Totalité de<br />
l'échantillon<br />
F ig. | 0 Analyse en composantes principa<strong>le</strong>s ; cerc<strong>le</strong> des<br />
corrélations dans <strong>le</strong> premier plan principal. Craies glau-<br />
con ieuses<br />
5.3 Analyse de la f amil<strong>le</strong> des craies blanches<br />
Nombre d'individus - 121 Nombre de variab<strong>le</strong>s - 6*<br />
L'analyse en composantes principa<strong>le</strong>s montre que A1<br />
caractèrise <strong>le</strong> bon comportement mécanique et un degré de<br />
lithif ication é<strong>le</strong>vé (PVS est corrélé à 0,84 avec A1), alors que<br />
A2 et A3 concernent la texture (VL, W). Par construction, <strong>le</strong>s<br />
com posantes principa<strong>le</strong>s sont indépendantes, aussi VSA<br />
mais éga<strong>le</strong>ment VSE ne sont pas du tout corrélées avec <strong>le</strong>s<br />
caractéristiques mécaniques. D'ail<strong>le</strong>urs cette présomption<br />
est corroborée par <strong>le</strong>s résultats de I'analyse factoriel<strong>le</strong> dis-<br />
* La variab<strong>le</strong> pétrographique est supprimée carel<strong>le</strong> n'aqu'une modalité.<br />
criminante qui met en évidence <strong>le</strong> pouvoir discriminant de<br />
chaque paramètre : la seu<strong>le</strong> variab<strong>le</strong> W, classe 97 o/o des<br />
observations (en fonction de <strong>le</strong>urs appartenances aux 3<br />
groupes décelés précédemment, à savoir : M arly<br />
- Wattignies<br />
<strong>le</strong> reste de craies blanches). Aussi, <strong>le</strong>s corrélations<br />
-<br />
simp<strong>le</strong>s entre résistance à la compression à l'état saturé et<br />
indice de porosité seront particulièrement étudiées.<br />
REVUE F RANÇAISE DE GEOTECHN IQUE NUME RO B
CRAIES GLAUCONIEUSES<br />
(G rises, ve rtes. . . )<br />
Glauconie visib<strong>le</strong> à<br />
l'æil nu, d isposée<br />
en feuil<strong>le</strong>ts bien<br />
individualisés<br />
t<br />
I<br />
t<br />
/\<br />
Glauconie diffuse<br />
(petits nodu<strong>le</strong>s)<br />
VSE m/s
Liaison RSA VSA<br />
RSA IO<br />
-( J VSA 1,1<br />
f2 = 87,05<br />
1000<br />
Ltai s on RSA VSE<br />
2000<br />
L<br />
o o<br />
3<br />
3000 VSA (m/s)<br />
-5<br />
RSA = 368 l0 J vsE 3,3<br />
?2 = 97,j4<br />
3000 VSE (m/s)<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO B<br />
/
craies blanches du Turonien supérieur (Marly) se rattachent<br />
à cette famil<strong>le</strong>. Cependant, I'inverse n'est pas vrai et<br />
certains faciès du Cambrésis ayant des poids volumiques<br />
de 1,64 résistent en moyenne à 12 ou 15 MPa avec de forts<br />
mod u <strong>le</strong>s.<br />
Les craies blanches sénoniennes, notamment dans <strong>le</strong>s<br />
régions de Lil<strong>le</strong> et de Va<strong>le</strong>nciennes ont des caractéristiques<br />
sèches moins é<strong>le</strong>vées (en gén êral RSE
interprétation géotechnique des courbes<br />
de réponse de I'excitation harmonique d'un pieu.<br />
par<br />
A. Davis<br />
Chef de division CEBTP<br />
et<br />
P. Guil<strong>le</strong>rmain<br />
Ingénieur CEBTP<br />
Liste des<br />
notations<br />
v<br />
Coefficient de Poisson du sol<br />
Ac<br />
Section du pieu<br />
m2<br />
Af<br />
Ecart de fréquence entre<br />
deux pics de résonance<br />
Ec<br />
Modu<strong>le</strong> d'élasticité du béton<br />
N/m2<br />
E'D<br />
Raideur dynamique de la<br />
tête du pieu<br />
N/m<br />
E'*a*<br />
Raideur dynamique d'un pieu<br />
à base rigide<br />
N/m<br />
1 Introduction<br />
F'<br />
- mln<br />
E'æ<br />
E's<br />
Fo<br />
I<br />
Mp<br />
N<br />
r<br />
d<br />
vc<br />
Raideur dynamique d'un pieu<br />
sans base<br />
Raideur dynamique d'un pieu<br />
d'une longueur infinie<br />
Raideur statique d'un pieu<br />
Force vertica<strong>le</strong> maxima<strong>le</strong><br />
appliquée à la tête du pieu<br />
Longueur du pieu<br />
Masse du pieu<br />
Admittance mécanique d'un<br />
pieu libre<br />
Rayon du pieu<br />
Diamètre du pieu<br />
Vitesse des ondes longitudina<strong>le</strong>s<br />
dans <strong>le</strong> béton<br />
N/m ,<br />
N/m<br />
N/m<br />
N<br />
m<br />
kg<br />
s/ks<br />
m<br />
m<br />
m/s<br />
La méthode d'a uscu ltation des pieux et ba rrettes pa r<br />
impédance mécaniquê, ffiise au point par <strong>le</strong> C.E.B.T.P., est<br />
couramment employée dans <strong>le</strong> contrô<strong>le</strong> non-destructif des<br />
pieux en béton. Jusqu'à présent, cette méthode fournit des<br />
renseignements concernant la qualité du béton employé et<br />
<strong>le</strong>s caractéristiques géométriques du pieu.<br />
La méthode et son application au contrô<strong>le</strong> des pieux en<br />
place ont fait I'objet de publications antérieures dans <strong>le</strong>s<br />
Anna<strong>le</strong>s de l'l.T.B.T.P. t1l et L2).<br />
Or -la méthode de I'impédance mécanique se différencie<br />
d'autres méthodes de contrô<strong>le</strong> non-destructif par <strong>le</strong> fait<br />
que l'excitation du pieu engendre une réponse de la tête<br />
qui est fonction non seu<strong>le</strong>ment de la qualité du pieu, mais<br />
aussi de I'interaction du pieu avec <strong>le</strong> sol d'ancrage et <strong>le</strong> sol<br />
latéra l.<br />
ll est donc possib<strong>le</strong> d'interpréter <strong>le</strong>s courbes de réponse<br />
qui en résultent pour obtenir des renseignements géotechniques<br />
conce!'nant <strong>le</strong> sol de fondation et I'interaction du<br />
pieu sous charge avec ce sol.<br />
vo<br />
volFo<br />
B'<br />
p'<br />
Vitesse vertica<strong>le</strong> de la tête<br />
d'un pieu<br />
Vitesse vertica<strong>le</strong> maxima<strong>le</strong> de<br />
la tête d'un pieu<br />
Admittance mécanique de la<br />
tête du pieu<br />
Vitesse de propagation des<br />
ondes transversa<strong>le</strong>s dans <strong>le</strong> sol<br />
Masse volumique du sol<br />
m/s<br />
m/s<br />
s/ks<br />
m/s<br />
kg/m3<br />
2 Description de la méthode<br />
Nous rappelons ici la méthode décrite par PAOU ET et<br />
BRIARD en 1975 Lzl.<br />
Une force vertica<strong>le</strong> sinusoïda<strong>le</strong> d'amplitude constante est<br />
appliquée sur la tête du pieu. La vitesse de propagation v.<br />
des ondes dans <strong>le</strong> pieu dues à cette force est donnée par:<br />
vc_GtG<br />
Ps<br />
o<br />
Masse volumique du béton<br />
Pa ra mètre d'a mortissement<br />
kg/m3<br />
m-1<br />
On fait varier la fréquence d'excitation f de 20 à lOOO Hz<br />
par exemp<strong>le</strong>. L'admittance mécanique du système pieu-sol<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8 15
pour une fréquence donnée est caractérisée par la va<strong>le</strong>ur<br />
Jvo/Fd, vo étant la vitesse maxima<strong>le</strong> de déplacement de<br />
tête du pieu selon son axe, et pouvant être mesurée par un<br />
capteur de vitesse placé sur la tête du pieu.<br />
ll est commode de tracer, en fonction de la fréquence f la<br />
courbe de luo/Fd (figure 1). Aux très basses fréquences on<br />
constate que <strong>le</strong> pieu se comporte comme un ressort dont<br />
la soup<strong>le</strong>sse est proportionnel<strong>le</strong> à la pente de la courbe à<br />
I'origine, pente qui, <strong>le</strong> plus souvent, peut être extrapolée<br />
graphiquement. Ouand la fréquence augmente, on observe<br />
une succession de résonances et d'antirésonances,<br />
c'est-à-dire de rnaximums ou de minimums de vitesse,<br />
séparés par des interval<strong>le</strong>s de fréquence A f.<br />
Le sol latéral joue Ie rô<strong>le</strong> d'amortisseur. BRIARD a défini<br />
cet amortissement par:<br />
avec<br />
lp'p<br />
r Psvc<br />
e -al<br />
ol = (1)<br />
1.0<br />
020<br />
Fig. 1<br />
. l!<br />
,'t I<br />
10-' s/kg<br />
il,<br />
ll<br />
r' | ï ç,<br />
/, r I r(Hz)<br />
100 200 300<br />
Ce coefficient o'l est important car il conditionne <strong>le</strong>s possibilités<br />
d'application de la méthode. Si l"affaiblissement de<br />
propagation est trop important, l'énergie réfléchie sera<br />
trop faib<strong>le</strong> pour être décelée et on ne pourra pas ausculter<br />
la partie inférieure du pieu.<br />
ol dépend du rapport / qri caractérise l'élancement du<br />
r<br />
pieu et du rapport g. F' qui dépend surtout des pro-<br />
P6 vc<br />
priétés mécaniques du sol latéral.<br />
La courbe dans sa partie résonante oscil<strong>le</strong> autour de la<br />
va<strong>le</strong>ur 1/(0..v..A.), appelée admittance caractéristique,<br />
qui serait d'ail<strong>le</strong>urs obtenue théoriquement pour un pieu<br />
de longueur infinie.<br />
La figure 1 montre Lrne courbe de réponse idéa<strong>le</strong> pour un<br />
pieu cylindrique. Sur cette courbe, I'on peut repérer <strong>le</strong>s<br />
va<strong>le</strong>urs de luo/FJ minima<strong>le</strong> et maxima<strong>le</strong>, soient O et P,<br />
ainsi que la moyenne géonnétrique.<br />
N<br />
- 1l@".v..A.)<br />
La géométrie de la courbe fournit:<br />
et<br />
d'où<br />
et<br />
P_Ncoth(o/l<br />
O-Nth(otl<br />
N<br />
-\re<br />
coth (ol) : Eo<br />
3 La raideur dynamique d'un pieu<br />
L'ancrage terminal réel d'un pieu peut varier entre I'ancrage<br />
parfait et I'ancrage nul. La figure 2 indique <strong>le</strong>s conséquences<br />
d'une variation des caractéristiques de I'ancrage<br />
sur la réponse du p<strong>le</strong>u. Pour un ancrage raide, la<br />
soup<strong>le</strong>sse S à basse fréquence est faib<strong>le</strong>, et pour un<br />
ancrage faib<strong>le</strong> et compressib<strong>le</strong> la soup<strong>le</strong>sse devient forte.<br />
Ce comportement à basse fréquence peut être représenté<br />
par l'inverse de la soup<strong>le</strong>sse, que I'on peut appe<strong>le</strong>r la raideur<br />
dynamique, E'o d, pieu.<br />
E'D:1/S<br />
E',.., correspond à la pente initia<strong>le</strong> d'une courbe de tassemént<br />
de la tête d'un pieu en fonction de la charge appliquée<br />
sur la tête. ll faut rappe<strong>le</strong>r que cette raideur dynamique<br />
concerne non seu<strong>le</strong>ment la réaction développée à la<br />
base du pieu, ffiâis aussi la résistance offerte par <strong>le</strong> frottement<br />
latéral.<br />
(21<br />
(3)<br />
(41<br />
(5)<br />
3.1 Paramètres contrôlant la raideur dynamique<br />
mesurée à la tête d'un pieu<br />
Afin de comparer <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs de E',-., d'un pieu à un autre, il<br />
est nécessaire d'identifier <strong>le</strong>s parâmètres qui contrô<strong>le</strong>nt<br />
cette raideur.<br />
ll s'agit de :<br />
la longueur du pieu,<br />
la section du pieu, Ac<br />
la forme et l'élancement du pieu,<br />
la longueur de la partie libre du pieu<br />
-<br />
la vitesse de propagation des ondes longitudina<strong>le</strong>s<br />
dans <strong>le</strong> béton, vc<br />
- la vitesse de propagation des ondes transversa<strong>le</strong>s<br />
dans <strong>le</strong> sol latéral,<br />
-<br />
<strong>le</strong> rapport des modu<strong>le</strong>s du sol d'ancrage et du sol<br />
latéral (pieu flottant ou pieu travaillant en pointe).<br />
Nous présentons dans <strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au 1 des va<strong>le</strong>urs de tous ces<br />
paramètres pour trois chantiers comparab<strong>le</strong>s, deux en<br />
France et un en Ecosse. Dans <strong>le</strong>s trois cas, <strong>le</strong>s sols d'ancrage<br />
ont sensib<strong>le</strong>ment la même raideur et l'élaniement<br />
des pieux varie entre 1O/1 et 27 /1.<br />
A Fos-sur-Mer et à Ambès, <strong>le</strong>s plus gros éléments sont<br />
des barrettes de section rectangulaire. La longueur des<br />
pieux et des barrettes ne dépasse pas 16 m.<br />
La figure 3 montre la relation entre la raideur dynamique<br />
mesurée et la section des pieux pour ces trois chantiers.<br />
Les résultats obtenus sont comparab<strong>le</strong>s entre eux, chacun<br />
des pieux travaillant en pointe.<br />
Depuis l'établissement de cette relation entre E'^ et A^, <strong>le</strong><br />
CEBTP a eu I'occasion de faire des essais sur"plusiàurs<br />
chantiers situés dans la vallée de la Tamise en Ang<strong>le</strong>terre,<br />
aux environs de Londres. Dans tous <strong>le</strong>s cas, <strong>le</strong>s pieux auscultés<br />
sont plus longs que ceux de Fos, d'Ambès et de Pais<strong>le</strong>y,<br />
avec une longueur variant de 18 à 28 mètres, et un<br />
éfancement cornpris entre 2O/1 et 5O/1 . Tous ces pieux<br />
traversent des terrains très mous composés de vase, d'argi<strong>le</strong><br />
mol<strong>le</strong> et de tourbe, avant de s'ancrer soit dans des<br />
graves de rivière, soit dans la craie.<br />
La figure 4 montre la relation entre E',.., êt A,. obtenue dans<br />
ce cas, ainsi que <strong>le</strong> fuseau superposé des"trois premiers<br />
chantiers. On peut noter une croissance quasi-linéaire.<br />
Cependant I'augmentation de la longueur des pieux et une<br />
épaisse couche d'un sol latéral médiocre ont réduit la raideur<br />
pour un pieu de section donnée.<br />
Tous <strong>le</strong>s pieux ayant permis l'établissement de ces<br />
courbes sont sans défaut, et la va<strong>le</strong>ur de v^fZ Af mesurée<br />
correspond à la longueur annoncée du piëu.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8<br />
16
t-<br />
vc<br />
2^P<br />
ADMirraruce<br />
MEcAruiour : s/kg<br />
l:sl<br />
lFo I<br />
l*J.<br />
BASE TRES<br />
,-t<br />
IM<br />
'-t--<br />
I<br />
I<br />
/ - -BASE<br />
RIGIDE<br />
MP=<br />
a PN<br />
coth2<br />
e?: \tr<br />
1<br />
Ac=<br />
NQc vc<br />
!Et..<br />
I<br />
I vl<br />
ḻro lM<br />
5=<br />
e'o<br />
*f,<br />
FREQUENCE : HZ<br />
Fig. 2 Courbe de réponse d'un pieu cylindrique<br />
PARAM ÈTns<br />
I max<br />
AMBES<br />
15m*1m<br />
FOS-SU R-M ER<br />
10à 14m<br />
PAIS LEY<br />
5,5à8m<br />
Ac<br />
o,215-0,898m2<br />
circulaire<br />
1 ,08- 1 ,44 m2<br />
rectangulaire<br />
0,283-O,7 86mz<br />
circu la i re<br />
1,38-3 ,2 m2<br />
rectangulaire<br />
0,1 I m2<br />
circu la i re<br />
tla<br />
1411 à2711<br />
1011 à 2311<br />
1111 à 1611<br />
vc<br />
3400-3700<br />
m/s<br />
3550-3700<br />
m/s<br />
31 00-3600<br />
m/s<br />
vrl<br />
150-350<br />
m/s<br />
500 - 600<br />
m/s<br />
pas<br />
mesu rée<br />
B'<br />
-<br />
150 m/s<br />
'.., 2OO m/s<br />
-<br />
2OO m/s<br />
Sol<br />
d'a ncra ge<br />
G raves<br />
denses<br />
G raves<br />
denses<br />
Moraine<br />
raide<br />
Tab<strong>le</strong>au I Chantier<br />
4 La prévision du tassement des pieux ancrés dans<br />
une argi<strong>le</strong> raide et surconsolidée.<br />
L'essai de vibration ne permet pas directement la prévision<br />
de la résistance maxima<strong>le</strong> du sol autour d'un pieu. Toutefois,<br />
si certaines conditions sont satisfaites, il est possib<strong>le</strong><br />
de prévoir l'ordre de grandeur du tassement d'un pieu sous<br />
sa charge de travail à partir de la va<strong>le</strong>ur de sa raideur<br />
dyna mique E'o.<br />
Les références 3 et 4 montrent qu'il existe une bonne correspondance<br />
entre E'e êt la raideur statique E's d'un pieu;<br />
cette dernière déterminée à partir de la pente initia<strong>le</strong> de la<br />
courbe < charge<br />
- tassement > lors d'un essai de chargement<br />
statique. En général, la raideur dynamique est plus<br />
forte que la raideur statique, <strong>le</strong> rapport de E'p/E's variant<br />
entre 1,0 et 2,O. De plus, cê même rapport est plus é<strong>le</strong>vé<br />
si l'essai dynamique a lieu après l'essai de chargement<br />
statique que s'il est effectué auparavant.<br />
Nous avons eu l'occasion d'appliquer la méthode d'impédance<br />
à la prévision des tassements des pieux sous un viaduc<br />
autoroutier dans la région de Londres. Ces pieux flottants<br />
forés, de 15O0 mm de diamètre, traversent entre 3<br />
et I m d'alluvions et de graves de rivière, avant de pénétrer<br />
dans I'argi<strong>le</strong> de Londres, qui est une argi<strong>le</strong> raide et surconsolidée,<br />
avec <strong>le</strong> même âge géologique et <strong>le</strong>s mêmes<br />
caractéristiques géotechniques que l'argi<strong>le</strong> des Flandres<br />
dans <strong>le</strong> Nord de la France. Tous <strong>le</strong>s pieux sont ancrés au<br />
moins de 20 m dans l'argi<strong>le</strong>, et <strong>le</strong>urs longueurs varient<br />
entre 23 et 37 m. La charge uti<strong>le</strong> demandée pour chaque<br />
pieu est de 5OO tonnes, à raison de deux pieux par pi<strong>le</strong> de<br />
viaduc.<br />
REVUE FRANçA|SE DE GEOTECHNIOUE NUMERO I 17
8r<br />
B OUIWnN rnorNH3rl.03C tO ISTVONVUJ 3nA3U<br />
(8) old / t{toc6'r "l - o<br />
(lo) uloc<br />
: Qo,p<br />
old /-<br />
: olnullo+ el <strong>le</strong>d<br />
O ]o d srnapuerô xne gll lso uor<strong>le</strong>6edord ep au?ulougqd np<br />
IuaurassruoLue,p luorot;+ooc ol enb (g olnutlo+) olluotu?p<br />
uO '(t "6t+)<br />
O lo d srnapuerb sop ornlcal el .red uots<br />
-rcgrd co^e sotul+gp erlg ]uenned lnb ( sossoq ) ap aul6<br />
-g) un,p ocuasgrd el <strong>le</strong>d oJ I<br />
op luaulorlsr6eluo,l op sJol gsltgJcuoc<br />
(,tf ',d) sorlQute<strong>le</strong>d Z :<br />
(cn<br />
oA uo oqr noc el<br />
]sa ]uor.uosstuout e,l<br />
IVU]IVI IOS<br />
'36 'l ' si soJlQru el ed v : n:l ld<br />
: lue^rns euplsÂs ne llnpgl os oro<strong>le</strong>lqtA auQLuougqd np<br />
luaulossruor.ue,l suep lueuo^lalul IOS-nl ld auplsÂs al<br />
'luaurassluoLue,l op uol<strong>le</strong>n<strong>le</strong>^f !"9<br />
'son b!u euÂp<br />
suor<strong>le</strong>lrsrllos sap P sosrtrlnos suor<strong>le</strong>puoj|' op opnl9,l op slol<br />
ogs!l!]n ollg lned te loS-na!d uotlcelolul,l ep aldrtoo 1uo!l<br />
anuolqo asso]rA el 'onbluecglA oouepgdLU l,l ap opoqlgur<br />
el suep seo ol lso,c oLUuroc'uol<strong>le</strong>puo+ op neld un,p<br />
alloc lso a<strong>le</strong>pr.osnurs uor<strong>le</strong>lrc!llos el p esuodgl el enbslo-1<br />
'los oc ap sa<strong>le</strong>sJansuell sopuo sop assallA el 'onbtuorJ<strong>le</strong>Ll<br />
uoôe,t op ]uoLUo<strong>le</strong>otuo^ gllcxo Io los un suep gÂou olpul;Âc<br />
un,p esuodgJ el op rgued p'JeurruJelgp lnad uo,l luaru<br />
-LUoc Jalluour op'oqderôe<strong>le</strong>d oo suep'suosodo.td snoN<br />
'(neaper.u enbrr.usrs) ollouuorslndul apoLllgur oun<br />
lso l!^lC o!ugg ua ogsrl!ln Iuoururelnoc sn;d el opoÇl9ut el<br />
VI<br />
'enbrr.ueuÂp 6uno^,p olnporrr<br />
-<br />
,dd (n+ LIZ-ag(n+ L\Z-of la<br />
anbrueuÂp luoulolltestc ap olnpolu - ,,EJ d -cg<br />
: luesu9lce<strong>le</strong>c aI<br />
saJlou<strong>le</strong>red sap rnopuerô ep oJpro,l op uot<strong>le</strong>n<strong>le</strong>ng,l teutad<br />
ollo,nbsrnd elueuodur ]so los un,p so<strong>le</strong>s;o^suel1 sopuo no<br />
luaLuallresrc op sapuo sap essalr^ el ap ocuessreuuoc el<br />
'enbruecgtu<br />
ecuepgdur!,; ep oporllgru el red los un,p luau.l<br />
-allresrc ep sepuo sep assolr^ el ep uol<strong>le</strong>urtural9c I<br />
.t,O -<br />
nala rnod<br />
LULU 9Z'Z op g luourassel ,n l!urno+'Nol_uol l la ulllnS<br />
p anp'g a.rnôrrr el '<strong>le</strong>lol ]uouJassel al Jaur!lsa,p u!+V<br />
'neld-;os eutplsÂs np enbllselg<br />
a]!ur!l el op snossop ua ualq cuop luallrp^er] xnard sa3<br />
'(nerd np arlQure!p rns anbllsela luotuasse]- p/og)<br />
'% tt l,'O - P/ag<br />
ap oluepuodsarroc .tna<strong>le</strong>^ aun rnod t'O : nala ap lna<strong>le</strong>A<br />
oun anbrpur 'NOIUOI I lo Ulljng p onp 'g atnô11 el<br />
'urfu O'Z op l<strong>le</strong>ras<br />
tQ anbtlse;9 luauosse] al 'utur/NlAl g'Z op anbr<strong>le</strong>ls<br />
lnapreJ aun la sauuol OOg op acrnJes ep eôteqc oun Jnod<br />
'(nerd np aultlln eôreqc<br />
el nd lo agnbrldde aôreqc el luelg d) g'O<br />
- nala aô<strong>le</strong>qc<br />
ep uodder un p,nbsnI e.r!egu!l ]uautolqlsuas ]sa nald un,p<br />
luotJassel-aôreqc uot<strong>le</strong>lol el 'sec soc suep'onb ]uolluoul<br />
sl! la'sarpuol op e;r6re,; suep s}lnllsuoo xneld ap }uel<br />
-"rodrrl orqLUou un gsÂteue luo (lgl) NOt_UOnna<br />
ïOltnj<br />
op nald un:nod tuLu L op enbrlse;g luotuassel un }lpl<br />
-enbonold sauuot Og Z ap eô<strong>le</strong>Llc aun 'souJlol sollnt,? uf<br />
.ur<br />
urlN l l<br />
g'z: g'LlgL't ap ouueÂou enbl<strong>le</strong>ls Jnaptel oun p<br />
cuop puodselroc (ru ur/acro+-sau uol g Lt no tu ut/N tAl 8 L'El<br />
sJaru.rop soc rnod ogrnsout ouueÂour anbrueuÂp lnoptel<br />
el 'urLu OOE L op xnerd sal lnod olqe<strong>le</strong>^ pulutoc glgptsuoc<br />
lo g'L op In+ ressa,p nald a; rnod glnsaLu -,Jt ,J Uoddel al<br />
'ogr+ug^ gtlrô91ur uos ]o grgder<br />
]n+ nerd np puo+ ol 'seo sal sno] sue6 'Luut OOg I ap xnerd<br />
sal enb tsute "d'I'g'l'O e; red grq!^ glg e ressa,p nerd al<br />
'souuol O Ll p,nbsnI oregutl ]sa<br />
onuolqo 1uaLuossel-eôrellc uot<strong>le</strong>lor el 'alg1 uo sauuol Og t<br />
p,nbsnt 9ô.reqo Io'gpgcord oLUgLU o; red l!nllsuoc glg l!-l-e<br />
arlQuelp op LuLu OOg ap resso,p neld un lssnv']alold np<br />
sasQqtodÂq sal ro!+!rg^ rnod enbltets luaura6;eqo op !esso<br />
un p ropgoord ep enblulouoog sed l!elg,u l! 'ognalg aôreqc<br />
el la olq<strong>le</strong>J luoLuonr<strong>le</strong>lar xnald ap olqruou al guuop luelf<br />
t '6H<br />
S Z't<br />
(z-) cY<br />
0't<br />
n3rd nc Norrf,3s<br />
>L tJ<br />
sz'0<br />
, '6!I<br />
^U<br />
(. u) t V<br />
0't<br />
nard np uorl3as<br />
ç'0<br />
n<br />
Â,<br />
o-<br />
CD C,<br />
-t<br />
o-<br />
(^3t/nvl )<br />
(voou€l-.llll-l )<br />
(CUOJIUVC) S3IId IS3/A<br />
si-rld vHdrv<br />
| .Il'<br />
rl frl<br />
s3ld txNvu-i +'- ,+<br />
,/ t,'t i.o,<br />
./ s3-tld N>lo<br />
//<br />
n<br />
/<br />
(\<br />
/\\<br />
\<br />
\<br />
o rrl<br />
C<br />
1<br />
? z^K)<br />
c<br />
rrl<br />
o<br />
m<br />
-<br />
i<br />
rrl<br />
rn<br />
rrl<br />
o<br />
^l<br />
o3 :z<br />
4\<br />
\l<br />
t tOt,t UOC O<br />
tva x.<br />
^3ts<br />
U:l^.I UnS SOJ tr<br />
(rL6L SUE!^.]3AO N ) S38NV +<br />
(tL6l ll-l-llnn) s3gNv o<br />
()<br />
,a t<br />
0"1<br />
^'7<br />
vv<br />
0'c<br />
o,<br />
ôr<br />
-ct =<br />
CD<br />
o-<br />
(D<br />
ô,<br />
c+<br />
CDI<br />
-ç,<br />
CD<br />
^E<br />
C.<br />
(D<br />
C<br />
rrl<br />
o\<br />
CD<br />
=<br />
z.<br />
3<br />
=O \o<br />
z.<br />
\
1.0<br />
0.9<br />
= o-<br />
\ o.z<br />
o-<br />
.n 0.6<br />
c)<br />
E:)<br />
t-<br />
'e o-5<br />
(J<br />
3 0-1<br />
-E'<br />
3-<br />
0.3<br />
o<br />
CL<br />
cr- O.2<br />
tlg<br />
t-<br />
Oo<br />
a<br />
aa<br />
a<br />
o<br />
a<br />
oo<br />
a<br />
lt<br />
ao<br />
=<br />
o-<br />
o-<br />
a,rl<br />
o.'<br />
E:'<br />
t- r!<br />
(-)<br />
31,<br />
o,<br />
-,<br />
L.<br />
o<br />
CL<br />
CL<br />
,!<br />
t-<br />
0.8<br />
o.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
o.1<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
Fis. 5<br />
6E/<br />
0.8 1.0<br />
(/") tassem ent marima l, 6 (c m)<br />
Fig.6<br />
5.2. Evaluation de la vitesse des ondes de cisail<strong>le</strong>ment<br />
du sol.<br />
L'amortissement du phénomène est aussi fonction des<br />
paramètres (p', p') du sol latéral.<br />
Si I'on se place dans <strong>le</strong> domaine des hautes fréquences, o<br />
peut être évalué avec une bonne précision, à partir de la<br />
form u <strong>le</strong> su iva nte :<br />
1o'B'<br />
,tll<br />
ppc vc<br />
Ç=<br />
1ûPi<br />
n îc Vc<br />
ï<br />
f1<br />
*,où<br />
tJ'- ', * rP.v, 'v C )o'<br />
r<br />
p'<br />
6 =<br />
L ?'z Pz<br />
n (t Vc<br />
ou encore, compte tenu de (8) :<br />
(.,, I rPcvc I<br />
B'- L<br />
p<br />
-J arscoth ({ PlOl<br />
p\<br />
et<br />
Go: P'P''<br />
5.3 Cas d'un terrain à deux couches<br />
Considérons <strong>le</strong> cas d'un terrain composé de deux sols dont<br />
<strong>le</strong>s 'caractéristiques sont précisées sur la figure 7.<br />
La vitesse B', du sol no 1 de surface est déterminée par la<br />
formu<strong>le</strong> (2), lorsque l'on prend soin de I'appliquer aux deux<br />
premiers écarts de fréquence. On démontre en effet,<br />
qu'aux basses fréquences, <strong>le</strong> sol no 2 Se comporte comme<br />
un ancrage intermédiaire vis-à-vis du sol no 1, et que <strong>le</strong>s<br />
caractéristiques déduites de l'essai s'appliquent à la première<br />
couche. Ces résultats ont été confirmés par des<br />
essais de simulation sur odinateur.<br />
l.Ë<br />
(s/ks)<br />
F (Hz)<br />
ll vient : F'r -<br />
r pcvc<br />
Q,,1,<br />
argcoth (\rryM<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO B
Aux fréquences relativement é<strong>le</strong>vées (f'= 1 OOO Hzl,<br />
l'amortissement obtenu o I tient compte des caractéristiques<br />
des deux couches. ll est déterminé par :<br />
ol:orlr+orl,<br />
D'autre part :ol -<br />
argcoth (\m<br />
d'où : orl 2:61 _or /,r : !2U<br />
t pcvc<br />
La vitesse [3', du sol no 2 est alors donnée par la formu<strong>le</strong> :<br />
F'z::+ fars.otn tt/ffi1 arscoth t/@,,rl<br />
Pztz L<br />
J<br />
Dans la pratique, pour un bon béton, on pourra utiliser <strong>le</strong>s<br />
formu<strong>le</strong>s simplifiées suivantes :<br />
Pç - 24OO kg/m' u. -<br />
4OO0 m/s<br />
p'- 1800 kg/m3<br />
Nature du Sol<br />
Vase<br />
- Tourbe<br />
Argi<strong>le</strong> mol<strong>le</strong><br />
Sab<strong>le</strong> lâche<br />
Argi<strong>le</strong> norma<strong>le</strong>ment<br />
consolidée<br />
Sab<strong>le</strong> peu compact<br />
Argi<strong>le</strong> légèrement<br />
su rconsolidée<br />
Sab<strong>le</strong> moyennement<br />
compact<br />
Calcaire fissuré<br />
Cra ie a ltérée<br />
Vitesse (m/s)<br />
110-150<br />
140-200<br />
200-250<br />
2 50-300<br />
a) Cas d'un monocouche<br />
p' - 5,3. 103: argcoth (\m<br />
I<br />
(m/s)<br />
Tab<strong>le</strong>au 2<br />
il Cas d'un bicouche<br />
F', :<br />
5,3. 103 rargcoth (\m<br />
lt<br />
(m/s)<br />
PI EU<br />
E'D<br />
RAIDEU R (M N/mm)<br />
F'<br />
- mln E'oo E'ta*<br />
F'r.- 5,3.<br />
1o't'-[<br />
5.4 Résultats d'essais<br />
Le tab<strong>le</strong>au 2 regroupe <strong>le</strong>s différentes va<strong>le</strong>urs de la vitesse<br />
des ondes de cisail<strong>le</strong>ment obtenues à partir de la vibration<br />
harmonique de pieux cylindriques en béton pour différents<br />
types de sol.<br />
6 L'interaction PIEU-SOL déduite de la partie résonante<br />
de la courbe de réponse<br />
Nous avons vu dans <strong>le</strong> paragraphe 2 que I'amortissement<br />
de la courbe de réponse dans la partie résonante est représenté<br />
par <strong>le</strong> terme o'/, et que coth (oll)<br />
- {itr0,<br />
BRIARD a montré qu'il est possib<strong>le</strong> de déterminer <strong>le</strong>s raideurs<br />
limites du système pieu-sol pour <strong>le</strong>s deux cas extrêmes:<br />
1/ pieu sur base infiniment rigide, avec une raideur<br />
maxima<strong>le</strong>, E'rnr* donnée par:<br />
o<br />
z<br />
(tr<br />
ô<br />
E<br />
Lrl<br />
@<br />
tJ.l<br />
G<br />
N<br />
o<br />
z<br />
É.<br />
6<br />
(r<br />
IIJ<br />
a<br />
u.l<br />
É.<br />
Tab<strong>le</strong>au 3<br />
I<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
(cassé)<br />
o,417<br />
0,333<br />
0,62 5<br />
o,27 8<br />
o,294<br />
o,263<br />
o,294<br />
o,167<br />
o,27 g<br />
o,294<br />
o,192<br />
0,39 5<br />
o,17 5<br />
0,333<br />
o,167<br />
o,17 2<br />
o,192<br />
o,145<br />
0,063<br />
0,069<br />
0,067<br />
0,067<br />
o,500<br />
o,294<br />
o,47 6<br />
o,286<br />
o,303<br />
0,303<br />
o,270<br />
o,152<br />
o,1 59<br />
o,167<br />
o,1 67<br />
o,62 5<br />
0,500<br />
0,66 7<br />
0,500<br />
o,526<br />
0,500<br />
0,500<br />
o,37 0<br />
0,370<br />
o,417<br />
o,417<br />
0,1 00 0,093 o,250 o,685<br />
E'ra* -<br />
E'æ coth (o'/)<br />
- E'oo<br />
2/ pieu infiniment soup<strong>le</strong>,<br />
pieu entièrement coupé à sa<br />
minima<strong>le</strong>,<br />
E'min<br />
- E'æ th (o ll: E'oo \M<br />
\FO (10)<br />
se comportant comme un<br />
base, avec une raideur<br />
(1t)<br />
E'æ est la raideur d'un pieu flottant d'une longueur infinie<br />
fondé entièrement dans <strong>le</strong> sol latéral, et peut être<br />
exprimée par :<br />
E'oo<br />
- Ac. Ec. o<br />
(12ll<br />
ll est intéressant de comparer la raideur mesurée à basse<br />
fréquence, E'o avec ces va<strong>le</strong>urs limites. A titre d'exemp<strong>le</strong>,<br />
nous présentons ici <strong>le</strong>s résultats obtenus pour un chantier<br />
à Faw<strong>le</strong>y, Ang<strong>le</strong>terre. ll s'agit de deux réservoirs pétroliers<br />
de 80 m de diamètre chacun, reposant sur des radiers<br />
minces en béton armé fondés sur pieux battus moulés, de<br />
type Alpha.<br />
Ces pieux à base élargie, de 42O mm de diamètre et d'environ<br />
1O m de long, traversaient une couche de vase et de<br />
tourbe pour se fonder dans une couche. de graves d'estuaire<br />
de qualité et d'épaisseur variab<strong>le</strong>s.<br />
Au moment de I'essai de chargement préliminaire du premier<br />
réservoir, des désordres au niveau du bord du radier<br />
ont été constatés. Lorsque la cuve métallique fut en<strong>le</strong>vée,<br />
on a constaté des ondulations dans <strong>le</strong> radier avec des tassements<br />
différentiels allant jusqu'à 6O cm. L'essai de chargement<br />
préliminaire du deuxième réservoir fut arrêté à une<br />
charge équiva<strong>le</strong>nte à 20 o/o de la charge de service.<br />
REVUE F RANçAISE DE GEOTECHN IOUE NUME RO 8<br />
20
8 0u3nnN 3nolNHc3ro39 3Cl :lslvÔNVUJ 3nA3U<br />
'gz-LI 'dd'(o/61) sol!d +o rnor^<br />
-eqag uo'J'O'l 'dtuÂg'cot6 'n Ae13 uopuoj u1 saltd rsal Jo acueut<br />
-roJrad pue uottecutcadg l ') NOIUO4 la 'g'J UllInE g<br />
'(gZ6 L u!n[) reau!6u] <strong>le</strong>rn]cnr]S '( sal!d<br />
]o 6u1rca1 uotterqtAD 'V'S NOSIHIEOU la 'D'V SIAVO V<br />
't6g-t/g 'dd 'Lg 'ftL6rl Z Ue4's.r6u3 '^!O<br />
'ulsuf 'oord 'r saltd 4o 6ullsat uonergt^ a^ltcnrsap-uou aql q]!/vl<br />
acuauadxa plag o7 fuoat1t tuorJ )'S'3 NN6O la'g'V SIAVC - t<br />
'(g/6 L sreLu) 8zL/n: errgs - d1811 se<strong>le</strong>uuv '( uot?Q ua xnard<br />
sap ]?cnltsap uou alq&uoJ D 't ouvlu8 <strong>le</strong> 'r Enovd z<br />
'(896 1 !eur) t I t/l l orrgs<br />
- dISIl<br />
so<strong>le</strong>uuv ( algnuoc ne uolteclldde i allauuotslndul ta anbtuouJell<br />
asuodgr : uot?g ua xnald sap a4orcrg!^ apnlJ D 'f IlnOVd - t<br />
sonblqderEotlqlq secuerglgg<br />
'uotlcnrlsuoc ap uogtergdo aun,p sJol aluellodutl<br />
otujouocg aun suop lo ']uaLueôreqc ted lat;!19^ I xneld sep<br />
louuor<strong>le</strong>r xroqo un <strong>le</strong>tllad enbt<strong>le</strong>ls luaue6<strong>le</strong>qc ap tessa<br />
un,p ellnpgp lnoptel el la'opoqlgru auac red aglnsaul<br />
enbruauÂp JnopteJ el allua uot<strong>le</strong>lgJJoc oun,p acualslxo,l<br />
'nerd ol oo^p uotlcelolut uos ap ]a los np aJn<strong>le</strong>u el ap<br />
uorlcuol uo esuodgr op saqlnoc sol <strong>le</strong>19.tdlolu!,p e;qlssod<br />
lsa l!,nb lo'optel ned lso <strong>le</strong>lg<strong>le</strong>l los ol onbs.ro; 'gg p,nbsnf<br />
luel<strong>le</strong> luourocuelg un luepgssod xneld sap lallncsne,p laLU<br />
-red apoqlgrrl ouac enb 'luoulllacgl 'gJluotrlgp glg e l! lO<br />
'uor<strong>le</strong>puo+ op los al<br />
cone nerd np uotlcelolu!,; lueuJocuoc sluotr<strong>le</strong>u6<strong>le</strong>suel sol<br />
elduoc uo oJpue.rd sues'notd np glllôgtu1,; anb'enbod9,;<br />
p 'l!elgptsuoc ou uo 'snld oC 'O L op aJplo,l ap tuelg oulLlJoc<br />
agrgprsuoo l!elg'lueuodt-u! dorl Ueuo^oP lueulosstuou<strong>le</strong>,l<br />
allonbel op plap-ne 'nord un,p luotrloou elg,l op olnougdns<br />
'onbluecgut ocuepgdtul <strong>le</strong>d uoll<br />
ollurll el 'sue xlp e ll<br />
-ellncsne,p opoqlgLrr ^ el 9ddolo^9p e 'd'I'8'l'c ol anbsrol<br />
suolsnlcuoc L<br />
'<strong>le</strong>lg<strong>le</strong>l<br />
luotuallol+ ne uou <strong>le</strong> 'elulod uo uo!q luoll<strong>le</strong>nell xnetd sac<br />
anb luonb!pu! s<strong>le</strong>llnsgr so3 'Z ou rto^JosgJ al lnod "P',3<br />
lo æ,f a1luo luoq111ol e1;e,nb slpuel'llo^las9l <strong>le</strong>tueld al<br />
.rnod @,f op tnolne luonlts as soglnsoul o,f ep slna<strong>le</strong>n so-l<br />
'æ,f ap sJno<strong>le</strong>^<br />
sol red oouu4uoc lso uot<strong>le</strong>nlasqo ollo3 'Z ou llonlos9l<br />
ol snos lnloc enb optel sn;d ]uotuauou lso L ou Jlonlosgl<br />
ol snos <strong>le</strong>rg<strong>le</strong>l los al enb lualluoul u!*,f op slno<strong>le</strong>n sol<br />
'ose^ el suep lnapuol<br />
-o.rd ap ur Z p gssec l!e]-o fnb neld arrl?lznop un lnod anb<br />
fsure 'xnard LL sac rnod *"t,1 lo æ,f ''!t,i 'o,f op s<strong>le</strong>]<br />
-lnsgr sol t neolqel ol suep gtuesgrd suone snoN']ne+gp<br />
sues la sJotluo xnatd L I UeAe ll 'sgllnosne xnatd eV<br />
sol ltured'glllrqelsur,p souoz sal suep ^ lnouns'xnotd sac ap<br />
sureuoo ap gllrôglut,l lolgrluoo p gladde ln1 'd'I'g'i'O al
nouveau dispositif expérimental pour l'étude<br />
de la rhéologie des roches<br />
par<br />
J. Fine, S.M. Tijani, G. Vouil<strong>le</strong><br />
Centre de Mécanique des Roches Fontaineb<strong>le</strong>au<br />
1 Introduction<br />
Indispensab<strong>le</strong> pour <strong>le</strong> dimensionnement et l'étude de la<br />
stabilité des ouvrages concus en massifs rocheux, une<br />
connaissance précise des lois de comportement des<br />
roches nécessite des moyens d'investigation de plus en<br />
plus perfectionnés qui perrnettent l'étude du comportement<br />
élastoplastique (courbe intrinsèque) par des
iZ I ou JWnN inorNHcrrorg 3ct sstvôrvvuJ 3nA3u<br />
od:4'uol<strong>le</strong>xepA f '6lI<br />
'oqcoJ el op sonbrlse;docsln soJ]?u<strong>le</strong><strong>le</strong>d<br />
sop (< sgrrec orputour D red) relsn<strong>le</strong> tnad uo allonbel lns<br />
la aL{col el op oln}eu el op puadgp oruro+ el }uop oqrnos<br />
oun luotlqo uo o<strong>le</strong>txe uorssald el soguuopJo uo Io sdurel<br />
ol sasstcsqe uo oututerôerp un suep oluosgldal uo,l IS<br />
'(uor<strong>le</strong>xelor) relueurône p erllor,u os a<strong>le</strong>rxe uorsserd el 'uol<br />
-l!lueqcg,l op rnanôuo; el op ogrg++!p uo!<strong>le</strong>luotrr6ne auac p<br />
resoddo,s Jnod'luotuasst^Josse,l l!lqelgJ uo,l ts'olluoo Jed<br />
'(oOenl+) loluaruDne p laul os (anbrlselg)<br />
ogueluelsut uot<strong>le</strong>ue^ aun !qns plgp e !nb uollt]ueLlcg,l<br />
op lnon6uo; el']uoulosst^Josse,l l!lqelgJ sues'luar,ua6<strong>le</strong>qc<br />
oc luotlu!eLU uo ts luonbgsuoc <strong>le</strong>d'gltctlselg,p outeulop<br />
np sloq olu!elluoc ap ]elg un p ]!npuoc la aUtutl arq!l!nbg,l<br />
aqlnyed o<strong>le</strong>txe uorsseld el op assteq ollac'(sa9lg++lp<br />
suot<strong>le</strong>Luro+gp sop ltqns ep sduol ol uollllueqcg,l p lasstel<br />
sed au lnod luouaptdel luotuu<strong>le</strong>st#ns agnlco++a lsa uoll<br />
-elgdo auoc enbr<strong>le</strong>ld el suep) (d) olP'|.gtel uotssold el oluel<br />
-suoc lueuolu<strong>le</strong>ul ua (O) a<strong>le</strong>txe uotsseld el onutul!p uo,l !S<br />
'ollne,l ap oun,l luouj<br />
-ruepuadgpu! O lo d suorssald sol lns lr6e sro<strong>le</strong> lned uO<br />
'rotren op uollllueL{cg,l ap Jnon6uo; e; p ol}<br />
-]arrjlad rnod luotuesst^losse,l otrjrrddns uo lo ((J) aqlnoc<br />
el p ]ueuapedde) (O'd) el!ultl alq!l!nbg,p telg un,p l,red uO<br />
W ]a t 'ôt+) uor<strong>le</strong>xelag Z'e<br />
'(V) olrorp el ep (lueruo]lorJ op a;ôue: @: @ 6tl elued el lo<br />
(uolsgqoc) autôuo,l -e<br />
lna<strong>le</strong>^ el lolnc<strong>le</strong>s op louilad (J) euolp<br />
aueo ap elued el ap lo eur6tjo,; p lna<strong>le</strong>^ el ap oouessteu<br />
-uoc el anb ]e oltoJp oun lsa (t) eqlnoc el '(sostlA-Ja)cnlO<br />
no ecsarl-quolno3 op etptrrc) (V) ollorp oun ]so anbps<br />
-uulu! oqlnoc el puenb anb elluour e;durrs tnc<strong>le</strong>c un.(!es<br />
-so,l op u!l el P l!nll9p) uollllueqcg un lneJ l! lr,lol lop alcloc<br />
enbeL{c lnod ( xnetxeu} stesso ) sop apoq}gr! el <strong>le</strong>d enb<br />
sro<strong>le</strong> uollllueqco Inos un,nb luestllln,u ua agcell annoll<br />
os lnb aqcol el ap anbpsulrlu! oqlnoc el enb allne ]so,u<br />
solcroc op all!utel ollac ep eddolo^uo,l lo JL{olA ap olc;ac<br />
un puodseloc (J) oqrnoc el op (O'd) tugod enbeqc p'lsu!V<br />
rqory ap auue$etg Z '63l 'enbpsulrlu! oqrnoc el p lua6uel tlO-al : arlQure!p) oloroc<br />
un red lLlol op auu<strong>le</strong>roerp ol suep ]uo^nos sn;d ol ]a<br />
(O < d !s uotlcerl op to d
gZ<br />
I OU f runN 3nOtNHC3IO39 3cI SS|VÔNVUJ 3nA3U<br />
("'06reLlcgp-eô.reqc op se;cÂc'oluel<br />
-suoc ossolrn p uol<strong>le</strong>rJ e^) gLu ur et6otdgtd eulgqcs u n uolas<br />
orren lnb aglo;rd uorssard oun tsute ltulno+ lnb seduuod<br />
xnop sop oun ralolld op lauJred anbruo.rlcolg eôeluor.u u n<br />
J na<strong>le</strong>ul ur erôo.r4 V'V<br />
'sresso<br />
sal uorq p rouour rnod oressocgu'o6teqc uo ostur el suep<br />
gllre;nô9r oun rornsse rnod alnllao el 1e seduod se; olluo<br />
sgce;d luos aloze p srno<strong>le</strong>lnurncce sa6'(rne<strong>le</strong>reduoc)<br />
atAJasse lsa oJlne,l'(rne<strong>le</strong>uurer6o.rd) lueurenbr<strong>le</strong>uolne<br />
no luoutollonueuJ aglogrd 1se oun,l onb luepuod 'o<strong>le</strong>lg<strong>le</strong>l lo<br />
o<strong>le</strong>txe suorssord sal ]uoJnrlop soluepuedgput seduuod xno6<br />
sJna<strong>le</strong>lnuncce <strong>le</strong> sadujod t'v<br />
'(ouue^orlcolg : a6reqcgp el rnod<br />
anb'JnoloLu:eôreqc el rnod uerq rssne) otnlosse uolsseld<br />
el luel^rlgp aduod el opueturrloc tnb s<strong>le</strong>loJ un lueuodtuoc<br />
enbrrlce;9 l!ncJrc un,p aJnlaruJo+ el 'aôe;d oureUec eun<br />
alilnb oll!n6!e,; enb sro+ sol solnol'luouor-u<strong>le</strong>d !nb salqt^<br />
-ou<strong>le</strong> sonblrtcelg slceluoc xnop eppssod Jno<strong>le</strong>Jeduoc al<br />
a<strong>le</strong>!xe!q uoesardutoc ap atrypJ g '6lI<br />
J na<strong>le</strong>l ed uro3 Z'V<br />
]XIJ NOISId<br />
llrl<br />
^nOudl<br />
'r narJ9+ul<br />
uolsrd np oreprlos npuar lso sdloc al ]uop rno<strong>le</strong>Jeduoc<br />
un,p alurod e; p s!ursuerl lsa (serepuoces secpld ep <strong>le</strong>nb<br />
-gpe e6eluour un -e te suolnoq xne ecglô) uolstd np luour<br />
-onnoul ol'utur g op olpro,l op osJnoc oun uotsrd ne luel<br />
-Ieur<strong>le</strong>d ne[ ureuoc un cane needeqc np JnorJg]ur eôe19,;<br />
(sgsoddo ]uouJo<strong>le</strong>rlgLUe!p slurod xnop uo) luosJanerl<br />
uolsrd ne sgsst^ suolnoq xnoq 'olpue.rôe glg e (neadeqc np<br />
rnauglu! e6elg,l op olloc cuop) alrqoru uolstd np Jnolneq el<br />
llnllSl ap sddoJ<br />
ltnllSl ap nvldvHl<br />
lrlln0vl<br />
3l i 801.1 Nols I d<br />
anbtsselc alnlpc el oate acual?JJtO<br />
'auerqurour el rns ol!nq,l red agcloxa o<strong>le</strong>txe uolsseld<br />
el lorusuell !nb <strong>le</strong> uollllueqcg,l op lneq al te ouelqtuouJ el<br />
lueredgs ecedse,l odnoco rnb e;lqour Jnougdns uolstd un<br />
-<br />
uoll!t<br />
-ueLlcg,; esoder;enbel rns lo oglalr; etyed oun,p ol!e!pgr.u<br />
-rolur,l red sdloc ne gllor ISo rnb exl; lnouglut uolsld un<br />
-<br />
(o<strong>le</strong>rxe uorssetd) ol!nq,p ognure oun,p<br />
runur Iuelg rneugdns e6e1g,l 'cnoqclnoec uo ouelqurout<br />
oun red sgredgs se6e1g xnap op gnlrlsuoc ISa ll 'sdloc<br />
np alnouedns erl.red el rns rassrn os luorn rnb needeqc un<br />
-<br />
sd,roc np rnouglu!,; p onnorl as<br />
'o<strong>le</strong>rg<strong>le</strong>l uorssord el op uotsstursupll el luellotulad la uolltl<br />
-ueL{cg,l }uerno}uo'(ou?}sells ue) uot}co}otd ep a}}onbef e1<br />
'sgl!rrrgrlxo xnap sas p gfal!J la (o<strong>le</strong>lgtel uolssetd) al!nq,p<br />
ognrJre oun o<strong>le</strong>rg<strong>le</strong>l oce;.tns es rns lueppssod 'sdroc un<br />
-<br />
:so;edtcur.td sarued el<strong>le</strong>nb ( o<strong>le</strong>txeu] olnlloc ) alnol<br />
oururoc eluasgrd alla'Jorce uo agnbttqe3'lnon6uo; ap<br />
Luur of t ap la etl?u<strong>le</strong>lp op ulLU 99 uoJl^uo,p uolllluells9<br />
un ronocoJ rnod anngrd lso alnlloc el 'onbupul;Âc erulo+ aO<br />
alnilal el ap aut?uto?I<br />
(g 'ôU) : o<strong>le</strong>lxelq uotssarduroc op olnl<strong>le</strong>3 L'V<br />
(ad1cu1td ap eu?Ltos) 't'g'A 'e g '6lI<br />
-exe |o H ap ; 1 sods! c or r',X'?i),"XiiXiHiff."J:ii,?5 tii5<br />
;rlrsodsrp np uorldrrcseq n<br />
339nJ I U0lV3 3IN t33N3 r I<br />
3rnt13 f,<br />
'oL{cor el op anôg<strong>le</strong>; el }o e6es<br />
-stnoJcg,l anb slat sou?ruougqd sJo^rp Jarpnlg,p luollaur<br />
-red !nb ("'e6,reqcgp-eôreqc op o;cÂc'sossolrn soluorg#lp p<br />
uorlnlo^g) saxoldr.uoc sn;d sonbuolsrL{ sap og}olrd uorsserd<br />
el p lueuuop uo sagurrura]gp erlg luannad senbllstlglce<strong>le</strong>c<br />
saJlne,O'ag!pnlg aLlcoJ el ap sonbruecgu senbtlst.tgl<br />
-cerec sosnalqulou op p rapgcce,p 1uepauued (atuelsuoc<br />
anuolu!eLU uorssard no olual ossolrn P uorlnlo^g) e91o;rd<br />
uorssord el ep sagdur!s sanbr.rolsrr.l sop anb ro^ op luor^ uO<br />
uorsn lcuoc g't
4.5 Système de régulation de la température<br />
La cellu<strong>le</strong> est placée dans une enceinte calorifugée où une<br />
température, uniforme dans I'espace et constante dans <strong>le</strong><br />
temps, est assurée par une hui<strong>le</strong> spécia<strong>le</strong>, très fluide, véhiculée<br />
par une petite pompe et chauffée dans une autre<br />
enceinte à I'aide d'une résistance é<strong>le</strong>ctrique. Deux thermomètres<br />
à seuils, placés dans chacune des enceintes, permettent<br />
de fermer deux relais qui commandent I'un la<br />
résistance é<strong>le</strong>ctrique et I'autre la pompe.<br />
Outre ces cinq parties, ofl envisage de munir <strong>le</strong> DRBI d'un<br />
capteur de déplacement pour la mesure de la déformation<br />
latéra<strong>le</strong> permettant ainsi I'accès à d'autres caractéristiques<br />
mécaniques de Ia roche, ainsi que de deux capteurs de<br />
pressions, I'ensemb<strong>le</strong> de ces capteurs étant relié à une<br />
( acquisition de données > permettant d'enregistrer <strong>le</strong>s<br />
mesures (déformations latéra<strong>le</strong>s, pressions et témps) sur<br />
papier et sur bande perforée, ce qui facilitera <strong>le</strong>s traitements<br />
automatiques (tracés de courbes, ajustement de<br />
paramètres...)<br />
5 Conclusion<br />
Bien que d'une structure comp<strong>le</strong>xe, <strong>le</strong> DRBI n'en est pas<br />
moins un dispositif soup<strong>le</strong> qui, fondé sur un principe de<br />
base simp<strong>le</strong> (condition géométrique d'invariance de la longueur<br />
de l'éprouvette durant <strong>le</strong>s essais), permet d'effectuer<br />
une série d'essais sur un même échantillon (chargement<br />
quasistatique, relaxation, décharge...), essais dont <strong>le</strong>s<br />
résultats décrivent en grande partie la loi de comportement<br />
d'une roche (cæfficient de Poisson, courbe intrinsèque,<br />
paramètres viscoplastiques...).<br />
Le Dispositif de Relaxation Biaxia<strong>le</strong> lsotherme est utilisé<br />
actuel<strong>le</strong>ment pour l'étude de la rhéologie du sel gemme,<br />
des anhydrides et des argi<strong>le</strong>s.<br />
Références bibliographiques<br />
FINE J. - TIJANI S.M. VOUILLE G. BOUCLY P.<br />
-<br />
Détermination expérimenta<strong>le</strong> de quelques paramètres élastoviscoplastiques<br />
des Roches. Application aux cavités de stockage<br />
du. gaz en couches salines profondes.4" Congrès International de<br />
Mécanique des Roches 1979. MONTREUX (SUISSE)<br />
TIJANf S.M. - Rhéologie du Sel gemme. -<br />
(rapport interne du<br />
Centre de Mécanique des Roches R 75115) Influence de la température<br />
sur <strong>le</strong>s propriétés mécaniques du sel gemme<br />
- (rapport<br />
interne du Centre de Mécanique des roches R 7612],<br />
VOUILLE G. - Etude de I'influence de la température sur <strong>le</strong>s<br />
caractéristiques élastoviscoplastiques du sel de TER SAN N E<br />
(rapport interne du Centre de Mécanique des Roches SE 7817],<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIQUE NUME RO 8 26
expérimentation en vraie grandeur<br />
d'un rideau de palplanches<br />
par<br />
J.P. Gigan<br />
Ingénieur civil des Ponts et Chaussées<br />
Laboratoire régional de l'équipement Le Bourget France<br />
lntroduction<br />
A côté des méthodes classiques aux états limites, <strong>le</strong>s<br />
méthodes dites r< élastoplastiques D sont de plus en plus<br />
utilisées pour <strong>le</strong> calcul des rideaux de palplanches.<br />
L'étude du comportement réel de ces écrans de soutènement<br />
a pour objectif de nous renseigner à la fois sur la<br />
répartition des efforts dans I'Ouvrage et sur <strong>le</strong>s lois de<br />
mobilisation des pressions du sol.<br />
Dans ce but, plusieurs expérimentations ont été réalisées<br />
par <strong>le</strong>s laboratoires des Ponts et Chaussées depuis 1974.<br />
(Josseaume et Al. 1977 Gigan 1979). Cel<strong>le</strong> qui est<br />
présentée ci-après concerne un rideau ancré par des<br />
tirants précontraints inclinés et a permis d'étudier en particulier<br />
l'intéraction rideau-ancrage.<br />
Après une description du site et de l'équipement des palplanches,<br />
nous présenterons I'ensemb<strong>le</strong> des mesures et<br />
l'interprétation qui en a été faite, avant de comparer ces<br />
résultats expérimentaux à ceux d'un calcul comp<strong>le</strong>t de<br />
l'ouvrage par une méthode
a<br />
I OHSWnN 3notNHC3l.of g 3c1 SS|VÔNVUJ 3nA3H<br />
neapu np ttorp ne anbtut<strong>le</strong>atogî tltord t '69<br />
dIAVHCNV3S<br />
3Cr S3]EIVS<br />
ednl o<br />
:lll ld<br />
edt<br />
)=1<br />
,:ï: r )<br />
rvtgnrSu<br />
SSNU]COW<br />
SNOIANIIV<br />
a6e6etp<br />
-<br />
tuaua<strong>le</strong>lquter np ulJ g-,<br />
slueJ4 sap aAtl<br />
-!u!lqp uotsuat ua aslu tuauatepuar np atlns t<br />
slueJ E<br />
sap alpnted uotsuat ua aslu tuauatetquaA Z<br />
aûeneQ<br />
- a6e6eryy4 I<br />
xneAeg ap saseqd sa1ed1cu1t4 Z '6H<br />
A 8 Al SSVHd oc'otr<br />
II 3SVHd<br />
@OLr<br />
-<br />
I<br />
:.<br />
r<br />
ll<br />
- -z7TZ<br />
I fSVHd<br />
ilt SsvHd<br />
1ï<br />
*
8 0u3runN SnotNHcSlo3c 3ct SstvSNVuJ 3n^3u<br />
alæJaAsuen adnoc<br />
-<br />
uoqeAil? ta snssap ap senA<br />
-<br />
saqcueld<strong>le</strong>d ap tuauadlnb7 f '6!J<br />
9t<br />
I<br />
vl<br />
I<br />
ZL<br />
dnJVHCnVlS 30 S3]EIVS<br />
tt<br />
I<br />
TL<br />
6t<br />
SSNNfICNV SNOIANIIV<br />
ô<br />
8çt,<br />
XN]I]AVUC ]IBVS<br />
VIAJUOJ<br />
3CI<br />
S=lCnVf<br />
ot<br />
I<br />
891<br />
8i<br />
zgl<br />
I<br />
86t<br />
AUVSVA =IIEIVS<br />
tzl-otg<br />
:l-tVtOI<br />
NOISSs<br />
UNSld\rf, =lcI<br />
SIVISAJ3U<br />
nv3clHo€l<br />
3IVLOI<br />
Nlo|SSSUd<br />
:fCl<br />
sunsrdY5<br />
u<br />
9t<br />
M<br />
I<br />
LL<br />
fl}Qurczgl<br />
fNUS|-1<br />
t!l(<br />
ollo^! N<br />
97,<br />
90'Lz<br />
OZ'LZ<br />
oqnL
0t<br />
8 OU 3NN N SNOINHSSIO:IC 30 SSIVÔNVU J 3NA3U<br />
o^t<strong>le</strong>lua] aun,p slol o<strong>le</strong>lol uotssoJd op sJnaldec sap anbtl<br />
-se;d uo solnlnqnl ap uotlcnllsap el glg e xnoqoe+ snld al<br />
'saôe;<br />
-lloredde sop uotlcolotd ep slodeo sop oluestlJnsu! uo!<strong>le</strong>x!+<br />
oun P luoutollotluasso sg!l 'sluop!3ut sJa^tp op agll!eLUg<br />
glg e latlueqc ol Jns sot4oueld<strong>le</strong>d sap alnnæ uo ostru el<br />
eôelteq np slol slla<strong>le</strong>dde sep luauopodruo3 Z.Z<br />
'otpaut lnol olqtsuos ol?!uerrt ap sed Ue!+!poul au<br />
luotrJedlnbg 1ec enb lot+ugA op s!r.u<strong>le</strong>d luo salduurs stndde<br />
rns segsod sorlcueld<strong>le</strong>d sop oqcQl+ el ap sornsoul soçl<br />
'oldnos<br />
llnpord un suep sgÂou lo sanb!l<strong>le</strong>lgu slodec sep.red sg6<br />
-gtord luo!e1g seôneI sel onb rsute olnsoul op sl!] sol snol<br />
'(g '6t+) oL{cueld<strong>le</strong>d el slo^el} p snor} 7, ap alqe;egrd }uotu<br />
-oclad el gtlssecgu e o<strong>le</strong>lol uorsseld op srneldec sop uoll<br />
-ext+ el '!su!V'xnorlnu!ul tro+ xne^ell sap sloped gnb!ldul!<br />
luo (6/6 L - ue6r91 luaulncop orlne un suep lrelgp uo<br />
segsodxa'soôellta<strong>le</strong>dde slo^lp sop esod op sonbtuqcol sol<br />
ogd!nbg ouoz el Iuessorglu! s+llncgsuoc slueJtl xnap<br />
rns segceld gtg luo lzlglC sonblrrgLuou<strong>le</strong>uÂp so<strong>le</strong>c xnoO<br />
sluerll sep luauadtnbf<br />
'slueJrl<br />
sap neo^ru ne suorsseld sop olpluozlror.l uotltyedgr el<br />
rolpnlg,p u!+e '( xnoJc D uo z lo ( ossoq D uo Z luop aulotl<br />
allac op snssop-ne olsnf sgsod glg luo lzlglg slneldec V<br />
'ourorl el op esod el ]o luotrlo!elquol op aseqd L eg sprdy<br />
",<br />
neapu np aJ?ute,l e<br />
suotssatd sap aJ<strong>le</strong>lueuqldutoJ apnlf<br />
'ollnq P allo^tu oun,p ap!e,l<br />
P uol<strong>le</strong>lor op sornsoru sop oJte+ op u!+e'algl uo ogx!+ glg<br />
e alosuoc oun'eôel<strong>le</strong>q sprde'ol{cueld<strong>le</strong>d eurgtn o}}oc lnS<br />
'gpnos enbll<strong>le</strong>lgut ]odec un red 9691ord srnd eqcue;d<br />
-<strong>le</strong>d oun lns gx!+ glg e g<strong>le</strong>c enbulguloullcu! oqnl un -<br />
sa?uttoJgp sap arnsaul<br />
: saqJueld<strong>le</strong>d ep atred "g<br />
'sor,lr<br />
9 sal<br />
rns sa6neI Z op ]uoulolnos sagd!nbg suot]cos saJ]ne L -<br />
'(g'6t+) olnllos el op allne,p<br />
<strong>le</strong> Ued op Z p oulg anbeqc tns ;, :sa6ne[ V ap sogdlnbg<br />
'sorloLu t op segcedse sa<strong>le</strong>slonsuell suotlcos g<br />
-<br />
:alue^tns uotltuedgl el uolos<br />
sogpnos glg luo ( HOllllV ) salutelluoo ap se6neï Vt -<br />
saqJueld<strong>le</strong>d sa1 suep salu<strong>le</strong>JluoJ sap arnsalu<br />
: saqJueld<strong>le</strong>d ap atted "7<br />
JoJnsaur rnod ol]?r.u<br />
op sgcedse 'lzlglD<br />
'saglnq sol<br />
I op sgcedso luotr<strong>le</strong><strong>le</strong>ôg 'sl neldec 6 -<br />
'segssnod sol lol nsout I nod all?ul L<br />
o<strong>le</strong>lol uorsseld op slnaldec LL -<br />
: pualduloc luoutedlnbg,l<br />
s atr ar'<br />
?<br />
or':,i'"J:;;,'fl<br />
':; :i;'; :t<br />
: sprde-lc lpcgp lo V ou ernôr;<br />
el Jns gluosgld lsa soqcueld;ed sep lolduloc luauladrnbg,l<br />
luauuad!nbg,p or.lrurer6ord al L'Z<br />
'aôeneq ol sp.rde Jorlueqc rns glgldruoc srnd'Ja!l<br />
-o<strong>le</strong> uo Ued epuerô eun lnod gsr<strong>le</strong>gr glg e luauadlnbg la3<br />
seqcueld<strong>le</strong>d sep luetuedrnbg,l Z<br />
'gl+!poul .rolco.rd urnLu!ldo,l op % 96 ornotrgdns gllsuep<br />
'urc Ot p OZ op saqcuerl red aôelceduroc 'addeu sloq<br />
-<br />
oSt<br />
9t<br />
%s<br />
:slue^tns solQluc sol Iuelcedsel lueuoA lnol<br />
,6 l!eI9 neopu op ororJJe,l P luourorelquJal op netJg<strong>le</strong>ru al<br />
'orcorp9ur sQrl oJn<strong>le</strong>u ap suorAnl<strong>le</strong> sop<br />
suep sgrnsauJ sgnolg luorrlallor+ op sa;6ue sal Jorlnclped<br />
uo erolou uO'opuer6ese3 op alloq el p stesso,p souueÂout<br />
sop Iuos sognbrpu! luoutollresrc op sonb!ts!rglcerec sal<br />
o9t P Ot - ô ed) OS : ,c edN Z < rd sgr;rsg-r6<br />
xneanru sonb;anb cene'slceduroc sQrt xno;16re su!+ salqes<br />
: dureqcneog op salqes I C N r,ll V L ap snossop uo o<br />
GLt, - ô) sosnol<br />
-anerô-olqes souuorcue suo!^nllV JgN Lu VL p ul Og'g Lo<br />
edT OOO t p OOg -rd sorl?r.rr t rns srarssorb selqes<br />
o6t P Zt,- Ô O- c<br />
ed) OO?><br />
ld sarl?ru t rns xnase^ slatl;tnboc su!+ selqes<br />
("ot-Ô ed)Ov Po- c) LUv P<br />
t rns suoujr-l : souropor! suor^nllv J9N ur o9'9 I P ur 92.<br />
xnouour!l-olqes s!elqurou J9N u.r 9z a uI 6z<br />
'(g'ôu) o<br />
olue^<br />
-!ns el lsa 'sonblrlgurotsseld sa6ero,t xnop lo guoJec<br />
eôepuos ;, red ogulLuJolgp'su<strong>le</strong>rJal sap adnoc el<br />
sonbruqcelogô sonbrlsr.rgloeJec sas alls al t'I<br />
'l9N ul 0Z'6 L + oloc el P e6e6elc -<br />
'JCN Lu 00'62+ oloc el P<br />
luor.Ilo<strong>le</strong>lquroj la luauouuornoc op Jnru np uorlcnjlsuoS<br />
-<br />
'NT 09Z P o^!l!u!+9p uolsual uo aslLu<br />
la I C N ur Og'gZ+ p,nbsnl sedelg red ]uouro<strong>le</strong>lqulau -<br />
'JCN Lu VZ + p luatua<strong>le</strong>lqutor op aseqd<br />
ar?luard oun sqrde slueJrl sop allalued uorsuol uo osr4<br />
-<br />
.L<br />
lL p sn<strong>le</strong>l<br />
np eôeg69r ta eôeôerpgrd sprde soqcue;d;ed sep eôel<strong>le</strong>g<br />
- 'ft'ôu<br />
',tc) soluenrns sol luos xne^erl ap seseqd se;edrcur.rd sal<br />
'no!l rolulap uo luornJalu! auros uo e6e6erp ol<br />
'slueJrl.sop sa^rssaccns uorsuol uo sosrLu oP <strong>le</strong> neoprJ np<br />
or?ure,l p sluouro<strong>le</strong>lqtuor op ocueulol<strong>le</strong> oun euoduoc uoll<br />
-inrlsuoc e; 'eôernno,l op sluauroceldgp sol rellu!l op u!+V<br />
xnenell op saseqd sol Z'L<br />
a<strong>le</strong>lol uotsseJd ap stnaldec sap asod ap euryttos g '6lI<br />
el<br />
uotteuro4gp ap sa6ne! sap uotttsod<br />
tueslc?rd saqcueld<strong>le</strong>d ap a4ed au n,p uottras g '6lI<br />
1ZLO19 rneldec<br />
-î-<br />
sornlnqnl sap<br />
NOIIVAIUOISC 3C SSONVT
D ate<br />
Phase de travaux<br />
Déplacement partiel<br />
-<br />
vers la terre<br />
Déplacement cumulé<br />
-<br />
+ - vers la Seine<br />
03.7 5<br />
Remblaiement partiel<br />
non mesu re<br />
+ 0,9 cm*<br />
2.O4.7 5<br />
Mise en tension<br />
partiel<strong>le</strong> (1 50 kN)<br />
des tirants no 1 50<br />
à 153<br />
- 3,9 cm<br />
- 3,0 cm<br />
du 2.04 au<br />
7.O4<br />
remblaiement jusqu'à<br />
+ 26,50<br />
1,9 cm<br />
1,1 cm<br />
7.O4<br />
mise en tension à<br />
750 kN des tirants<br />
N" 151 et 152<br />
1,6 cm<br />
- 2,7 cm<br />
B.04<br />
Mise en tension à<br />
750 kN des tirants<br />
l\" 1 53 et suivants<br />
1,4 cm<br />
- 4,1 cm<br />
8.7 5<br />
Dragage entre + 21 ,2O<br />
et 1 9,2O<br />
+ 0,4 cm<br />
* va<strong>le</strong>ur estimée à partir des re<strong>le</strong>vés effectués sur d'autres profils.<br />
Tab<strong>le</strong>au I Déplacements de la tête du rideau<br />
de ressoudage des capots. Leur remise en état a nécessité<br />
I'arrachage d'une palplanche en cours de battage.<br />
Le déplacement d't.tn élément de tube inclinomètre a<br />
empêché <strong>le</strong>s mesures angulaires en partie inférieure.<br />
Par contre, il faut souligner <strong>le</strong> bon fonctionnement de<br />
toutes <strong>le</strong>s jauges malgré un battage énergique au mouton<br />
Delmag D.12.<br />
3 Mesure des déformées des palplanches<br />
3.1 Mesure des déplacements de la tête du rideau<br />
Les déplacements de 3 tiges métalliques, soudées en tête<br />
de palplanches à I'aplomb des tirants no 1 50 152 et<br />
153 ont été suivis par nivel<strong>le</strong>ment à I'aide d'un niveau N 2.<br />
Les déplacements mesurés (moyenne des 3 va<strong>le</strong>urs) sont<br />
indiqués dans <strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au 1<br />
On constate que la 1'" phase de remblaiement provoque<br />
un faib<strong>le</strong> déplacement du rideau vers la Seine, mais que<br />
pour toutes <strong>le</strong>s phases ultérieures de travaux, <strong>le</strong> rideau<br />
dans <strong>le</strong> remblai.<br />
3.2 Déformées des palplanches<br />
Les déformées successives des palplanches sont déduites<br />
des re<strong>le</strong>vés inclinométriques. Les mesures angulaires, permettant<br />
de lire <strong>le</strong> 1/1OO" de degré ont été confirmées par<br />
<strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs de rotations en tête données par la nivel<strong>le</strong> à<br />
bul<strong>le</strong> d'une précision bien plus grande (quelques secondes<br />
d'a rc) .<br />
En I'absence de référence par rapport au pied du rideau<br />
pa!'suite de la détérioration de la base du tube inclinométrique,<br />
ces déformées ont été ( calées > à partir des<br />
mesures de déplacement en tête.<br />
Les déformées du rideau sont tracées (entre + 27 et<br />
+ 18 m NGF), sur la figure 7.<br />
4 Les mesures des contraintes dans <strong>le</strong>s palplanches<br />
détermination des moments fléchissants<br />
4.1 Diagrammes de contraintes<br />
Les mesu res d'a llongement fou rnies pa r <strong>le</strong>s ja uges ont été<br />
converties en va<strong>le</strong>urs de contraintes.<br />
FAI<br />
o'<br />
- t-- avec E -<br />
I<br />
2,1 108 kN/m2<br />
Les diagrammes (cf fig. 8) montrent que :<br />
Des contraintes de signe opposé, sont obtenues de part<br />
-<br />
et d'autre des serrures. Le rideau ne doit donc pas être<br />
considéré comme une poutre monolithique, au contraire,<br />
<strong>le</strong>s deux palplanches d'une paire semb<strong>le</strong>nt se comporter<br />
de manière indépendante, par suite d'un glissement relatif<br />
dans <strong>le</strong>s serrures, ce résultat étant surtout net pour <strong>le</strong>s<br />
sections situées à + 21 m et + 18 m NGF. Il faut rappe<strong>le</strong>r<br />
que <strong>le</strong>s palplanches étaient mises en fiche individuel<strong>le</strong>ment,<br />
qu'el<strong>le</strong>s n'étaient ni pincées, ni soudées.<br />
- A la base du rideau (sections situées à + 1 5 m et<br />
+ 12 m NGF), on mesure des contraintes de traction dans<br />
la palplanche extérieure (côté Seine) et des contraintes de<br />
compression dans la palplanche intérieure (côte terre).<br />
4.2 Détermination des moments fléchissants<br />
La détermir,ation des moments fléchissants et des efforts<br />
normaux à partir des mesures de contraintes est relativement<br />
aisée dans <strong>le</strong>s deux cas extrêmes: (cf fig. 9)<br />
a) Rideau monolithique<br />
b) Palplanches indépendantes<br />
En fait, il est probab<strong>le</strong> que <strong>le</strong> comportement du rideau est<br />
intermédiaire entre ces deux cas (glissement partiel<strong>le</strong>ment<br />
empêché dans <strong>le</strong>s serrures), mais <strong>le</strong> calcul devient alors<br />
beaucoup plus diffici<strong>le</strong>.<br />
REVUE F RANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8<br />
31
Prof. Cotes<br />
Olz7,OOm.<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
admettre une obliquité vers <strong>le</strong> bas des efforts de poussées.<br />
Par contre, I'effort normal décroît rapidement en dessous<br />
de + 15 m NGF pour s'annu<strong>le</strong>r en pied de palplanche.<br />
Palplanche côté Seine (sans tirant)<br />
Dans cette palplanche, <strong>le</strong>s efforts mesurés sont des tractions,<br />
qui augmentent au fur et à mesure des phases de<br />
travaux. L'effort reste à peu près constant entre + 24 m et<br />
+ 15 m NGF et décroît en dessous.<br />
Nous n'avons pas trouvé d'explication réel<strong>le</strong>ment satisfaisante<br />
de ce phénomène.<br />
24,50<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
D iagramme résultant<br />
Avant la mise en prétension du tirant, on observe un effort<br />
résultant de traction. Par la suite, <strong>le</strong> rideau est comprimé,<br />
l'effort étant maximal vers + 1 8 m NG F. Toutefois à<br />
+ 21 m NGF l'effort de compression est inférieur à la composante<br />
vertica<strong>le</strong> de I'effort d'ancrage.<br />
4.2.2 Commentaires sur <strong>le</strong>s<br />
moments fléchissants (fig.<br />
diagrammes<br />
11)<br />
de<br />
21,20<br />
19,40-<br />
sab<strong>le</strong><br />
grave<strong>le</strong>u<br />
Fig. 7 Déformées de la palplanche déduites des mesures<br />
incl inométriq ues<br />
mesure no | 2s/02/7s Battage<br />
c<br />
- mesure n'2 06/03/75 Remblai à + 24 NGF<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
B<br />
( mesu re d^e réf ére nce p ou r l'inc I ino mètre )<br />
mesure n" 3 04/04/75 Après mise en tension partiet<strong>le</strong><br />
à | 50 kN et remblaiement à + 26,50<br />
mesure n" 4 07/04/75 Après blocage à 750 kN des<br />
tirants 1 51 et 'l 52<br />
mesure no 5 0S/04/75 Après blocage à 750 kN de la<br />
/04/75 | 7 jours après la mise en ten-<br />
ligne de tirants<br />
mesure n" 6 2s/04/7s<br />
ston<br />
Au vu des diagrammes de contraintes, I'hypothèse des<br />
palplanches indépendantes s'avère ici beaucoup plus<br />
représentative du comportement réel du rideau et a été<br />
retenue dans <strong>le</strong>s calculs qui consistent alors, en admettant<br />
un état de f<strong>le</strong>xion composée, à calcu<strong>le</strong>r un effort normal et<br />
un moment de f<strong>le</strong>xion pour chaque palplanche d'une paire.<br />
(figures 1O et 1 1 )<br />
4.2.1 Commentaires sur <strong>le</strong>s diagrammes d'effort<br />
normaux (fig. 1O)<br />
Palplanche côté terre (avec tirant)<br />
ï<br />
Sous <strong>le</strong> tirant, <strong>le</strong>s efforts normaux de compression augmentent<br />
jusque vers + 18 m NGF et sont supérieurs à la<br />
composante vertica<strong>le</strong> de I'effort d'ancrage. ll faudrait donc<br />
Les moments ne diffèrent pas de plus<br />
<strong>le</strong>s deux palplanches, qui ont donc un<br />
sib<strong>le</strong>ment identique.<br />
de 10 à 15% entre<br />
com portement sen-<br />
Après la mise en tension des tirants, on trouve un moment<br />
négatif à + 21 m et + 18 m NGF, et positif à + 15 m et<br />
+ 12 m NGF, ce qui caractérise bien un comportement du<br />
type rideau encastré.<br />
Le point de moment nul devrait se situer entre + 15 m et<br />
+ 16 m NGF.<br />
Le moment fléchissant maximal, atteint vers + 2O m NGF<br />
vaut environ 260 mkN/ml après la mise en tension, on<br />
peut constater que cette va<strong>le</strong>ur est très voisine de cel<strong>le</strong><br />
obtenue en construisant la courbe des moments à partir<br />
de mesures de pressions tota<strong>le</strong>s. (cf fig. 15)<br />
Par contre <strong>le</strong>s moments obtenus pour la partie en fiche<br />
restent faib<strong>le</strong>s.<br />
5 Les mesures de pression des terres<br />
5.1 Diagrammes de pressions mesurées pour <strong>le</strong>s<br />
principa<strong>le</strong>s phases de travaux - détermination<br />
des coefficients de poussée et de butée<br />
Nous avons retenu 3 des diagrammes <strong>le</strong>s plus significatifs<br />
(cf fis 121.<br />
<strong>le</strong> 28.02.7 5 : 3 jours après battage du rideau<br />
<strong>le</strong> 07.O4.75 : Après mise en tension partiel<strong>le</strong> des tirants<br />
(150 kN) et remblaiement à + 26,5 m NGF.<br />
Le 22.05.7 5 : 40 jours après mise en tension définitive<br />
des tirants (750 kN) même cote de remblaiement.<br />
Un piézomètre situé à I'arrière du rideau a confirmé que <strong>le</strong><br />
niveau de la nappe y était identique à celui de la Seine.<br />
Ceci nous a permis d'exprimer <strong>le</strong>s résultats en pressions<br />
effectives.<br />
Pressions des terres après battage<br />
diagramme du 28.02.75<br />
Après <strong>le</strong> battage, <strong>le</strong>s poussées restent très faib<strong>le</strong>s dans <strong>le</strong>s<br />
alluvions. Si, compte tenu du profil de la berge,il est diffici<strong>le</strong><br />
de définir un coefficient de poussée initial, on<br />
remarque que <strong>le</strong>s pressions effectives sont pratiquement<br />
nul<strong>le</strong>s entre + 18 m et + 16 m NGF, à la base des alluvions<br />
modernes, pourtant sab<strong>le</strong>uses.<br />
Le matériau semb<strong>le</strong> avoir un comportement cohérent, la<br />
cohésion ou ( pseudo-cohésion > ayant pu d'ail<strong>le</strong>urs être<br />
provoquée par <strong>le</strong>s vibrations des palplanches lors du batta<br />
ge.<br />
Dans <strong>le</strong>s Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp, on constate une bonne<br />
symétrie des diagrammes de pression, <strong>le</strong>s pics pouvant<br />
correspondre à des niveaux plus résistants ou grésifiés.<br />
Les pressions effectives horizonta<strong>le</strong>s sont généra<strong>le</strong>ment<br />
supérieures aux pressions vertica<strong>le</strong>s calculées (<strong>le</strong> rapport<br />
6'h - rr varie entre 0,6 et 3,5).<br />
o'v<br />
REVUE F RANçAISE DE GEOTECHN IOUE NUME RO 8<br />
32
ECHELLE EN kg/^r#<br />
@e to o2<br />
46<br />
oê )o<br />
Coté Seine<br />
10<br />
TRACTION<br />
o<br />
@c +o COMPRESSION<br />
@c )o<br />
Coté terre<br />
Fis. I Diagrammes de contraintes dans /es palplanches<br />
1 28/03175 1 mois après battage - remblaiement à + 24 NGF<br />
2 07/04/75 Remblaiement à + 26,5 NGF avant mise en tension<br />
3 07/04/75 Remblaiement à + 26,5 NGF - après mise en tension<br />
axe d'inertie d'une<br />
palplanche<br />
Fig. 9 Schéma indiquant <strong>le</strong>s contraintes de f<strong>le</strong>xion dans<br />
<strong>le</strong> rideau<br />
a rideau monolithique<br />
b palplanches indépendantes (glissement dans <strong>le</strong>s serrures)<br />
PALPLANCHE AVEC<br />
TIRANT<br />
O+<br />
)@<br />
50<br />
EFFORT NORMAL<br />
PALPLANCHE SANS<br />
TIRANT<br />
ocoi@<br />
50<br />
DIAGRAMME<br />
RESULT\NT<br />
oc o)@<br />
Composante vertba<strong>le</strong> de<br />
l'effort dans <strong>le</strong> tirant.<br />
453<br />
,..o. '<br />
..../' // ..<br />
,/t/<br />
//<br />
4'{ tt<br />
!i<br />
ll<br />
ll<br />
,/..t'<br />
/<br />
,l/<br />
,a.,â<br />
-l -4\'<br />
i\.<br />
\\ \\ \\<br />
3<br />
/ /<br />
ALLUVIONS<br />
IVîODERNES<br />
1 o<br />
ANCIENNES<br />
compression<br />
Àt_<br />
\_-/ \r<br />
I ,'ï ,,tl<br />
I / i,! i<br />
aa aa o<br />
1234 5<br />
traction<br />
+@<br />
SABLES DE<br />
BEATJCHAMP<br />
Fig. 10 Diagrammes des efforts normaux dans /es palplanches<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8<br />
33
cote<br />
NGF<br />
lzt<br />
M1<br />
palplanche<br />
avec tirant<br />
mkNT6rt<br />
_150 _100 _50<br />
MOMENT<br />
M2<br />
palplanche<br />
sans tirant<br />
FLECHISSANT<br />
M<br />
diagramme<br />
ésultant<br />
(M=M1+M2)<br />
_200 _150 _100 _50<br />
tirant _<br />
24<br />
REMBLAIS<br />
ALLUVIONS<br />
MODERNES<br />
Fig. 1 1 Diagrammes des moments f léchissants<br />
dantes)<br />
| 28/03/75 Remblaiement à * 24 NGF<br />
2 02/04/75 Mise en prétension à 150 kN<br />
3 07/04/75 Avant mise en tension<br />
déduits des mesures par jauges<br />
COTES<br />
NGF<br />
26<br />
4 07/04/75<br />
5 22/05/75<br />
( in terprétat ion en palp lanches indépen-<br />
Après m ise en tension à 750 kN<br />
40 iours après la mise en tension<br />
F'=g8,5 kNml<br />
t12--221 kN ml<br />
Q_o4_75)<br />
(22_c/5_75)<br />
21 20<br />
ALLUVIONS<br />
MODERNES<br />
ALLUVIONS<br />
ANCIENNES<br />
\<br />
SABLES DAfJLtrS de Oe ,'<br />
_ =--2=--<br />
-<br />
BEAUCHAMI<br />
100 50 50 100 150<br />
Fig. | 2 Pressions effectives mesurées de part et d'autre du rideau<br />
2B/02/75 3 jours après battage<br />
07/04/75 Après mise en tension partielte et remblaiement à + 26,5 NGF<br />
- 22/05/75 40 iours après la mise en tension<br />
^2OO.kPa tres$ons<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8 34
COTES<br />
NGF<br />
25<br />
A<br />
7.o4.75<br />
8.04.75 ..-<br />
22 05.75<br />
ALLUVIONS<br />
ANCIENNES<br />
Fig. l3 variations du coeff icient K pression horizonta<strong>le</strong> effg.ctive 'me's-uré?<br />
- pression vertica<strong>le</strong> effective calculée<br />
1 07/04/75 Avant mise en tension<br />
2 0S/04/75 Après m ise en tensionT<br />
3 22/05/75 S/x semaines après la mise en tensionii<br />
Pression des terres après la prétension des tirants et <strong>le</strong><br />
remblaiement à + 26,50 mesure du 07.04.75<br />
Le rapport<br />
0'6 pression effective horizonta<strong>le</strong> mesurée<br />
K--<br />
K<br />
-<br />
o'v<br />
prend <strong>le</strong>s<br />
K-0,6à<br />
pression effective vertica<strong>le</strong> calculée<br />
va<strong>le</strong>urs suivantes : (fig. 13).<br />
O,7 dans <strong>le</strong>s remblais compactés par tranches<br />
au dessus du tirant<br />
0,1 à O,2 dans <strong>le</strong>s remblais noyés et <strong>le</strong>s alluvions<br />
modernes côté terre<br />
K<br />
On note surtout <strong>le</strong>s faib<strong>le</strong>s coefficients de poussée obtenus<br />
dans <strong>le</strong>s alluvions et une légère augmentation des<br />
pressions, aussi bien côté terre que côté Seine dans <strong>le</strong>s<br />
Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp après <strong>le</strong> remblaiement.<br />
Effet de la mise en tension des tirants<br />
-<br />
comparaison des<br />
résultats du 7.O4.75 et du 22.05.75<br />
La mise en tension du tirant provoque une nette augmen-<br />
tation des pressions non seu<strong>le</strong>ment au dessus de celui-ci,<br />
mais aussi en dessous jusqu'à + 19 m NGF. Ce résultat<br />
est tout à fait conforme aux mesures des déformées, indiquant<br />
un enfoncement vers <strong>le</strong> massif de toute la partie<br />
hors fiche d u ridea u.<br />
Par contre, on note une légère diminution des poussées à<br />
+18met+19mNGF.<br />
Dans <strong>le</strong>s Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp, on constate encore un<br />
accroissement simultané des pressions côté Seine et côté<br />
terre.<br />
Les coefficients de poussée deviennent :<br />
K-4et<br />
K _ 1,6 dans <strong>le</strong>s remblais au dessus du tirant<br />
K<br />
+19mNGF<br />
K _ 0,15 à O,22 entre + 18 m et + 16 m NGF<br />
K _ O,7 à 4 dans <strong>le</strong>s Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp.<br />
Après la mise en tension, <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs des pressions ont<br />
continué d'évoluer pendant plusieurs mois. Ainisi sur la<br />
figure 13 sont indiquées <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs du coefficient K six<br />
semaines après <strong>le</strong> blocage des tirants.<br />
REVUE FRANçAtSE DE GEOTECHNTOUE NUMERO I 35
SOkPa<br />
Capteurs GLOTZL<br />
côté terre<br />
Fig. 14 Répartition des pressions entre <strong>le</strong>s (creux)t et <strong>le</strong>s c.bosest des palplanches<br />
| 07/04/75<br />
2 15/04/75<br />
3 22/05/75<br />
4 18/07/75<br />
D istribution des pressions des terres entre <strong>le</strong>s creux et <strong>le</strong>s<br />
bosses des palplanches (fig. 'l 4)<br />
Sur un axe horizontal, situé juste au dessus de la lierne et<br />
au niveau des tirants, des capteurs avaient été placés<br />
alternativement sur <strong>le</strong>s < bosses > et dans <strong>le</strong>s creux des<br />
palplanches.<br />
Dans <strong>le</strong>s creux des palplanches, <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs des pressions<br />
mesurées restent très faib<strong>le</strong>s (inférieures à 10 kPa) pour<br />
toutes <strong>le</strong>s phases de travaux. Un effet de voûte semb<strong>le</strong> se<br />
créer dans <strong>le</strong> remblai, favorisé certainement par un défaut<br />
de compactage dans <strong>le</strong> creux des palpianches.<br />
On peut donc se demander dans quel<strong>le</strong> mesure des pressions<br />
mesurées sur <strong>le</strong>s ( bosses D nous fournissent un profil<br />
des pressions moyennes appliquées au rideau. A ce<br />
titre, la mesure des pressions au sein du terrain, sur une<br />
vertica<strong>le</strong> distante de O,5 à 1 m du rideau aurait été<br />
préf érab<strong>le</strong>.<br />
5.3 Equations d'équilibre du rideau<br />
Compte tenu des mauvais fonctionnements de certains<br />
capteurs, de modifications des va<strong>le</strong>urs de l'inertie de<br />
quelques cellu<strong>le</strong>s constatées après <strong>le</strong> battage et des écarts<br />
de pression observés entre creux et bosses, vouloir vérifier<br />
<strong>le</strong>s équations d'équilibre du rideau était un objectif bien<br />
a m bitie ux.<br />
Pourtant <strong>le</strong>s calculs effectués indiquent une assez bonne<br />
concordance des résultats en ce qui concerne l'équilibre<br />
des forces.<br />
Ainsi en considérent <strong>le</strong>s mesures du 22.05.7 5 après la<br />
mise en tension, on trouve :<br />
Pression tota<strong>le</strong> arrière<br />
Pression tota<strong>le</strong> avant<br />
(va<strong>le</strong>urs interpolées entre<br />
+21 met+ 16m)<br />
d iffé re n ce<br />
Composante horizonta<strong>le</strong> de<br />
I'effort dans <strong>le</strong> tirant<br />
1 25O kN/ml<br />
1 01 8 kN/ml<br />
232 kN/ml<br />
221 kN/ml<br />
En fait, <strong>le</strong>s mesures de variations de pression sont plus<br />
fiab<strong>le</strong>s que <strong>le</strong>urs va<strong>le</strong>urs absolues et à ce titre trois résultats<br />
ont été mis en évidence :<br />
- Les diagrammes de pression restent symétriques à la<br />
base du rideau dans <strong>le</strong>s sab<strong>le</strong>s de Beauchamp compacts,<br />
fa mise en tension des tirants y a peu d'influence.<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8 36
Lt,<br />
I OU3runN snolNHCsIOID 3cl sslVÔNVUJ 3nn3u<br />
'sonuuoc uo!q sulotl'l luos suols<br />
-saJd sol [o 'snossop-uo auuoq sn ld ]So,u ocueplocuoc<br />
el 'olluoc Jed 'uol<strong>le</strong>ulo+9p op salnsou sap ollnp?p oqJnoc<br />
el co^e olues<strong>le</strong>lsl<strong>le</strong>s ocueplocuoc oun ]uollqo uo 'lcN<br />
ur 6 L + Op snssop nv '9 L aln6u el Jns o93eJl lso uolssald<br />
op sojnsouj sap llued P sglnc<strong>le</strong>c sluesslqcgl+ sluououl<br />
Sop aqJnoc el 'neopll np olnol1qdns aryed el lnod<br />
aL{cu eld;ed<br />
el suep selu<strong>le</strong>Jluoc sap <strong>le</strong> sollal sop uols<br />
-seJd ap soJnsoLu sop luoLue^llcedsel sllnp9p<br />
sluesslr.lcgl+ sluaulotl.l sep uos<strong>le</strong>Jeduto3 v'9<br />
'lueJ!l ol snos luesslqc9l+ luoLuol'x<br />
al Joluaulône,p lo#o'lnod e los np ellalued oglnq op<br />
suorlcegr sol lo eôercue,p uoJ+o,1 red gullo+ e;dnoc ol lsulv<br />
'(JgN Lll Og'VZ e.;'tuoc IDN ul 08'ZZl a6el3ue,p lulod np<br />
snossop uo gnlls g4^elô ep aJluoc lnol luo Suollce9l sa3 -<br />
1ru/N) t9 L<br />
lueJ!l ol suep uoJJa,l ap<br />
o<strong>le</strong>luozpoq oluesodtuoc el op uol<strong>le</strong>l<strong>le</strong>A<br />
lnr/Nï O LL<br />
uolsuol uo aslul el P anp<br />
'l9N ul LZ + lo tlj 6 L + OJlua neopll np<br />
or?u<strong>le</strong>,l p so<strong>le</strong>lo] suolssold sep uol<strong>le</strong>lJe4<br />
egued er suep neoprr np or?rre,r p suorssard ;#ili"i::<br />
-stoloce,l <strong>le</strong>d gsuaduroc sptd ned P lsa eôelcue,p uoJ+a,-l -<br />
lsa6nel) sew!e&uoc ap sarnsau sap allnp?p<br />
a<strong>le</strong>tot uo$sard ap saJnsatu sap al!npqp<br />
.'siuess/tlcglt stuauout ap saqrnoJ 9t '6tl<br />
dmvHcnv=|EI<br />
ap sflgvs<br />
S=lNN3l3NV<br />
SNOIANIIV<br />
\.<br />
\ \ \<br />
\. \)oL\\\\<br />
\ \\II<br />
sf Nulaol^<br />
SNOIANIIV<br />
\Î<br />
ez<br />
./<br />
-o'<br />
svz<br />
lYirrr*<br />
INVSSIHS3IJ<br />
rNsr^or^l ooL<br />
9'92<br />
ooL<br />
oot
8t<br />
8 OU 3WN N 3NOINHC3IO39 3CI 3SIVSNVU J 3NA3U<br />
urllur/Nï Ot6g _ )<br />
: ]ne^'enbllse;g lndde ouJtuoc gJgptsuoc lsa ll Qo<br />
Incfec ap saseqd sal lnod'(w zl oJqtl Jnonôuo1 ap,LU Z op<br />
sgcedso'oOt p sgu!lcul t L I O t luer!l),luell np gl!pt6U ef<br />
'aldruoc uo sesr.rd g]g luo lnb louuorsuorrrlplq Inc<strong>le</strong>c<br />
ol so^e solql<strong>le</strong>dtuoc la'orq!l!nbg,p <strong>le</strong>lg un p luepuodse.r<br />
-JOC '1tu/NT LZ,Z ap <strong>le</strong>luoztloq poga) sJno<strong>le</strong>A soc luos aJ<br />
'NI Otg ap uotsuol op sauuaÂotu<br />
sJna<strong>le</strong>A sap gnbrpur luo so<strong>le</strong>c sol ,sluocelpe s]upJ!]<br />
sap uotsuol uo ostm sgrde stololnol ';11 ogL ap suotsuo]<br />
sop p sgnbolq glg luo sa<strong>le</strong>c op sgdlnbg sluerlt xnap sal<br />
slueJtl sap alduoc ue asud e7<br />
'lll ou neolqel ol rns sgu<br />
-uop ]uos sopoLllgru xnop soc uolos snuolqo solnpouj sol<br />
'seuJopoul suotAnl<strong>le</strong> sol suep uolsrcgld<br />
op sulout co^e lo s!elquJoJ sol suep or!p-?-lsa,c ,(r,rlc t
N atu re<br />
Cotes N G F<br />
m<br />
v<br />
kN/m3<br />
I<br />
kN/m3<br />
c'<br />
kPa<br />
a<br />
o<br />
Remblais d'apport<br />
(tout venant)<br />
+29à<br />
+ 21 ,2O<br />
17<br />
9,5<br />
0<br />
35<br />
Alluvions modernes<br />
sa b lo-va se u ses<br />
+21 ,2Oà<br />
+ X9,2O<br />
17<br />
9,5<br />
0<br />
30<br />
Alluvions modernes<br />
sa b lo-g rave <strong>le</strong> u ses<br />
+ 19,20 à<br />
+ 1 5,5O<br />
17<br />
9,5<br />
c<br />
37<br />
Alluvions anciennes<br />
Sab<strong>le</strong> et Graviers<br />
+ 'l 5,50 à<br />
+ 14,00<br />
18<br />
10<br />
0<br />
37<br />
Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp<br />
+ 14,0O à<br />
+ 10<br />
21<br />
11<br />
10<br />
35<br />
Tab<strong>le</strong>au 2 Caractéristiques utilisées pour <strong>le</strong>s calcu ls des poussées ef butées<br />
Détermination du calcul<br />
in itia I<br />
Déte rm ination<br />
expé ri m e nta <strong>le</strong><br />
Cotes N G F<br />
mod u <strong>le</strong><br />
pressiométrique<br />
(M Pa)<br />
K modu<strong>le</strong> de<br />
réa ctio n<br />
(kN/m3)<br />
p<br />
k:7<br />
(kN/m3)<br />
Remblais hors<br />
nappe<br />
Remblais noyés<br />
Alluvions modernes<br />
(sab<strong>le</strong>s vaseux)<br />
Alluvions modernes<br />
(sab<strong>le</strong>s grave<strong>le</strong>ux)<br />
Alluvions anciennes<br />
Sab<strong>le</strong>s de<br />
Beauchamp<br />
+29à+26<br />
+ 26 à + 23,50<br />
+ 23,50 à + 21 ,2O<br />
+ 21 ,2A à + 19,2A<br />
+ 19,20 à + '1 5,50<br />
+15,50à+14,00<br />
+14.00à+10,00<br />
?<br />
?<br />
?<br />
2<br />
6<br />
10<br />
15<br />
7 000<br />
5 000<br />
3 500<br />
1 000<br />
7 500<br />
15000<br />
15000<br />
entre<br />
1 000<br />
et 2OOO<br />
entre 1 OOO<br />
et 1 5OO<br />
Tab<strong>le</strong>au 3 Détermination des modu<strong>le</strong>s de réaction<br />
7.2 Ajustement des paramètres du calcul<br />
Avant de réaliser un dimensionnement comp<strong>le</strong>t de l'ouvrage<br />
par phases Successives de travaux avec <strong>le</strong> programme<br />
R IDEAU*, rlous avons réalisé une série de calcul<br />
dits de < dégrossissage ) à l'aide d'un programme plus<br />
simp<strong>le</strong>**, afin de tester I'influence des principaux paramètres.<br />
* Le Programme RIDEAU a éTé mis à notre disposition par <strong>le</strong> B.E.T.<br />
DODIN, que nous tenons à remercier ici.<br />
** ll s'agit du Programme SCPO'U mis au point par <strong>le</strong> Bureau d'Etude de<br />
la Direclion Départementa<strong>le</strong> de l'Equipement de Seine Saint-Denis. Ce<br />
pro(yramme élastoplastique ne permet pas d'enchaîner des phases successives<br />
de travaux.<br />
Mais avant tout calcul, I'examen des résultats expérimentaux<br />
permet une simplification des données. En effet, <strong>le</strong>s<br />
déformées successives du rideau montrent que :<br />
- Dès la 1'e mise en tension du tirant du tirant et jusqu'au<br />
dragage <strong>le</strong>s déplacements de la partie hors fiche du rideau<br />
se font vers <strong>le</strong> massif.<br />
- Les déplacements de la partie fichée n'excèdent pas<br />
quelques millimètres, va<strong>le</strong>urs très insuffisantes pour mobiliser<br />
la butée lirnite du sol.<br />
Ainsi, SUr presque toute Sa longueur, <strong>le</strong> sol se trouve dans<br />
un état d'équilibre élastique. Le modu<strong>le</strong> de réaction sera<br />
uri paramètre essentiel du calcul, alors que <strong>le</strong>s diagrammes<br />
limites de poussée et de butée n'interviendront<br />
pratiquement pas.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO B<br />
39
Ne retenons que <strong>le</strong>s principaux renseignements apportés<br />
par cette étude paramétrique:<br />
:l -<br />
Les va riations du modu <strong>le</strong> de réaction, influent directement<br />
sur <strong>le</strong>s déformées (en première approximation, <strong>le</strong><br />
déplacement en tête est inversement proportionnel à k),<br />
mais ont éga<strong>le</strong>ment une incidence importante sur <strong>le</strong>s<br />
va<strong>le</strong>urs des moments fléchissants (cf tab<strong>le</strong>au no lV donnant<br />
deux exemp<strong>le</strong>s de ca lcu ls).<br />
2 L'augmentation de l'effort d'ancrage a pour effet<br />
d'augmenter <strong>le</strong> moment fléchissant en travée (cf tab<strong>le</strong>au<br />
no v).<br />
Cela tient au fait, déjà constaté expérimenta<strong>le</strong>ment (cf.<br />
5 5-3) que <strong>le</strong> surcroît des réactions du sol est alors mobilisé<br />
essentiel<strong>le</strong>ment au dessous des tirants.<br />
3 Les va<strong>le</strong>urs des modu<strong>le</strong>s de réaction déduites des<br />
essais pressiométriques dans <strong>le</strong>s différentes couches des<br />
terrains en place sont des ordres de grandeur raisonna<br />
bl es.<br />
4 -<br />
Le modu<strong>le</strong> de réaction des remblais d'apports (matériau<br />
grave<strong>le</strong>ux compacté, d'ang<strong>le</strong> de frottement interne<br />
supérieur à 35 degrés) est bien inférieur aux estimations<br />
effectuées. ll est du même ordre de grandeur que celui des<br />
alluvions <strong>le</strong>s plus rnédiocres K - l ooo à 2ooo kN/m3.<br />
5<br />
-<br />
Le calcul ne fournit des va<strong>le</strong>urs de déformées, de pressions<br />
et de moments compatib<strong>le</strong>s avec <strong>le</strong>s données expérimenta<strong>le</strong>s<br />
que si l'on prend en compte l'inertie du rideau<br />
monolithique.<br />
Ce résultat est assez déroutant car il est en contradiction<br />
avec la constatation de glissements dans <strong>le</strong>s serrures mis<br />
en évidence par <strong>le</strong>s jauges.<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Modu<strong>le</strong> de réaction en kN/m3<br />
+ 26,50 à 21 ,20 (R)<br />
+ 21 ,2O à 1 5,50<br />
+15,50à+14(Aa)<br />
+ 14 à 1O (SB)<br />
Déformée en tête<br />
Déformée au niveau<br />
du tirant<br />
Moment fléchissant<br />
maximum<br />
1 "t Cas<br />
2 000<br />
1 000<br />
5 000<br />
10000<br />
6cm<br />
3,6 cm<br />
273 mkN<br />
à<br />
+20 m NGF<br />
Cas<br />
7 500<br />
5 000<br />
15000<br />
15000<br />
2,5 cm<br />
1,4cm<br />
1 50 mkN<br />
à<br />
21 ,2O m NGF<br />
Tab<strong>le</strong>au 4 lnfluence des variations des modu<strong>le</strong>s de réaction<br />
sur <strong>le</strong>s déformées et <strong>le</strong>s moments fléchissants<br />
Caractéristiques communes a(tx calculs :<br />
Remblaiement à + 26,50 m NGF<br />
Effort d'ancrage 324 kN/ml (750 kN par tirant)<br />
Exl<br />
7.3 Calcul comp<strong>le</strong>t du rideau, tenant compte<br />
des phases de travaux<br />
(Programme RIDEAU)<br />
Phases de travaux caractéristigues de calcul<br />
Le calcul considère <strong>le</strong>s phases de travaux suivantes<br />
Phase no 1<br />
Phase no 2<br />
Phase no 3<br />
Phase no 4<br />
Phases no 4 bis<br />
et no 4 ter<br />
Phase no 5<br />
Phase no 6<br />
Remblaiement à l'arrière du rideau à<br />
+ 24 m NGF<br />
Première mise en tension à 150 kN<br />
(effort appliqué T - 69 kN/ml)<br />
Remblaiement à + 26,50 m NGF<br />
(Le tirant est considéré comme appui<br />
élastique de rigidité K _ 6930 kN/ml,<br />
avec tension initia<strong>le</strong> de 69 kN/ml).<br />
M ise en tension définitive, application<br />
d'un effort de 221 kN/ml.<br />
Simulation du cyc<strong>le</strong> de tension<br />
L'effort d'ancrage est porté à 314 kN/ml<br />
(phase 4 bis puis ramené à 221 kN/ml<br />
(phase 4 ter)).<br />
Remblaiement à + 29 m NGF et dragage<br />
en Seine de + 21,20 m à + 19,20 m<br />
NGF.<br />
Application d'une surcharge en tête<br />
10 kPa et dénivellée de nappe de 1 m<br />
(cas de la décrue).<br />
Effort dans <strong>le</strong> tirant<br />
Déformée en tête<br />
Déformée au niveau<br />
du tirant<br />
Moment fléchissant maxi<br />
Moment fléchissant au<br />
niveau du tirant<br />
1 "t Cas<br />
T - 221 kN/ml<br />
510 kN<br />
3,4 cm<br />
2cm<br />
189 mkN<br />
68 mkN<br />
2" Cas<br />
324 kN/ml<br />
750 kN<br />
6cm<br />
3,6 cm<br />
27O mkN<br />
81 mkN<br />
Tab<strong>le</strong>au 5 lnfluence de la va<strong>le</strong>ur de la tension d'ancrage<br />
(données communes : Remblaiement à + 20,S m NGF,<br />
Exl-t5t200kN.m2)<br />
Modu<strong>le</strong>s de réaction :<br />
K 2000 kN /m3 dans R et Am<br />
K | 0000 kN /m3 dans Aa<br />
K - 100000 kN/m3 dans SB<br />
Caractéristiques de calcul<br />
La rigidité est cel<strong>le</strong> du rideau monolithique<br />
E x | - 151 2OO kN x m2<br />
Les modu<strong>le</strong>s de réaction va<strong>le</strong>nt:<br />
K -<br />
1 5OO kN/m3 dans <strong>le</strong> Remblai<br />
K -<br />
l ooo kN/m3 dans <strong>le</strong>s Alluvions sablo-vaseuses<br />
(+ 21 ,2O à + 19,20l,<br />
K -<br />
SOOO kN/m3 dans<br />
(+ 19,20 à + 15,50)<br />
<strong>le</strong>s Alluvions sablo-grave<strong>le</strong>uses<br />
2"<br />
K - 1OOO0 kN/m3 dans <strong>le</strong>s Alluvions anciennes<br />
K - 5OO0O kN/m3 dans <strong>le</strong>s Sab<strong>le</strong>s de Beauchamp.<br />
REVUE F RANÇA ISE DE G EOTECHN IOUE N UME RO 8 40
Phase no 4 Phase no 4 bis Phase no 4 ter<br />
Effort dans <strong>le</strong> tirant<br />
221 kN/ml<br />
324 kN/ml<br />
221 kN/ml<br />
Déplacement en tête<br />
4,3 cm<br />
6,7 cm<br />
5,1 crn (+ 17 %l<br />
Déplacement au niveau<br />
d u tira nt<br />
2,7 cm<br />
4,2 cm<br />
3,1 cm<br />
Moment fléchissant<br />
au niveau du tirant<br />
-55,5 kN/ml<br />
-74 kl\,i<br />
-33 kN<br />
Moment, fléchissant<br />
maximal<br />
1 91 mkN/ml<br />
+ 21 ,2O m NGF<br />
265 mkN/ml<br />
22O mkN/rnl<br />
(+ 15 %l<br />
Tab<strong>le</strong>au 6 Simulation d'un cyc<strong>le</strong> de mise en tension. Evolution des déplacements et des moments fléchissants<br />
Prise en compte de l'hystérésis du sol<br />
Simulation du cyc<strong>le</strong> de mise en tension<br />
Le programme utilisé tient compte d'une hystérésis du sol,<br />
c'est-à-dire la non réversibilité des déplacements dans <strong>le</strong><br />
domaine plastique.<br />
La simulation approximative par <strong>le</strong> calcul d'un cyc<strong>le</strong> de<br />
4 bis et 4 ter) permet d'analy-<br />
mise en tension (phases 4<br />
-<br />
ser <strong>le</strong> comportement du sol suivant un cyc<strong>le</strong> d'hystérésis.<br />
(taUteau Vl et fig.ho 17l,<br />
On constate que <strong>le</strong>s déformées ainsi que <strong>le</strong> moment fléchissant<br />
maximal se trouvent majorés d'environ 15% à<br />
l'issue de cyc<strong>le</strong> de tension.<br />
L'augmentation de la tension de 221 kN (phase 4) à 324<br />
kN (Phase 4 bis) provoque une plastification des sols en<br />
partie supérieure. Lorsque I'on revient à l'état initial,<br />
(phase 4 ter) la pression exercée par <strong>le</strong> sol est plus faib<strong>le</strong><br />
pour une déformée accrue (fig. no 17 a) <strong>le</strong> cyc<strong>le</strong> de tension<br />
a entrainé une sorte de du sol en partie supérieure.<br />
Sous <strong>le</strong> tirant par contre, <strong>le</strong> sol reste en équilibre élastique,<br />
en fin de cyc<strong>le</strong> (fig. 17bl,, <strong>le</strong>s déformées et pressions ont<br />
a ug m enté.<br />
Le centre de gravité des réactions du sol s'est déplacé vers<br />
<strong>le</strong> bas ce qui a pour eftet d'augmenter <strong>le</strong> moment fléchissant<br />
en travée.<br />
P<br />
tTtax62,6<br />
20<br />
P10<br />
mtn44<br />
KPa<br />
KPa<br />
70<br />
60<br />
50<br />
1m au<br />
du tirant<br />
cote z3.INGF<br />
1M AU æSSOUS<br />
dr tirant<br />
Comparaison des résultats du calcul global et du calcul par<br />
phase<br />
Nous avons comparé <strong>le</strong>s résultats du calcul par phases<br />
successives 1,2, 3 et 4 avec <strong>le</strong>s résultats d'un calcul global<br />
(fig. 18 tab<strong>le</strong>au Vll).<br />
P<br />
min12,8<br />
Y<br />
(cm)<br />
Les diagrammes des pressions diffèrent sensib<strong>le</strong>ment<br />
entre <strong>le</strong>s deux calculs.<br />
Comme dans la simulation du cyc<strong>le</strong> de mise en tension, on<br />
constate que la prise en compte de phases lntermédiaires<br />
des travaux (avec alternance des directions d'efforts) se<br />
traduit par une majoration relativement importante des<br />
déformée (+ 30 %l et des moments fléchissants (+ 22 %1.<br />
Fig. 17 Schéma expliquant l'évolution des pressions sur<br />
<strong>le</strong> cyc<strong>le</strong> d'hystérésis<br />
REVUE FRANçAtSE DE cEOTECHNTOUE NUME RO 8 41
COTES<br />
NGF<br />
DEFORMEES<br />
)- { O*1 *2*3*4<br />
IVIOIV1ENTS<br />
FLECHISSANTS<br />
*5 cm lOOmk*/r",<br />
20<br />
2C,C_ 100 0<br />
PRESSIONS<br />
4C^2C^0 æ 60 kr%<br />
27-<br />
26.5-<br />
;'<br />
tr'-f'<br />
221kNÂr<br />
REMBLAI<br />
k=zOOOkNz-e -'7m<br />
ALLUVIONS<br />
IVIODERNES<br />
k=loooktyhf<br />
ALL<br />
ANCIF.NNES<br />
SABLES de<br />
BEAI.jCHATVP<br />
k=so oooktry'-s<br />
Fig. 18 Comparaison des résultats du calcul par phases successives et du calcul global<br />
Calcul global<br />
Calcul en 4 phases successives<br />
Déplacement en tête<br />
Déplacement au niveau<br />
du tirant<br />
Moment fléchissant<br />
maximal<br />
Tab<strong>le</strong>au 7<br />
R ésultats du calcul par phases<br />
Calcul par phases<br />
su ccessives<br />
phase no 4<br />
4,3 cm<br />
2,7 cm<br />
190 kN/ml<br />
Calcul global<br />
1 +2+3+4<br />
3,3 cm<br />
2,1 cm<br />
1 55 kN/ml<br />
Les résultats du calcul, ainsi que <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs expérimenta<strong>le</strong>s<br />
correspondantes sont fournis sur <strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au Vlll et la<br />
figure no 19 et suggèrent quelques commentaires.<br />
a -<br />
M odu<strong>le</strong>s de réaction<br />
Dans <strong>le</strong>s remblais, <strong>le</strong> modu<strong>le</strong> de réaction permettant la<br />
meil<strong>le</strong>ure corrélation avec <strong>le</strong>s résultats expérimentaux vaut<br />
k - 15OO kN/m3. Cette va<strong>le</strong>ur paraît faib<strong>le</strong> pour un matériau<br />
grave<strong>le</strong>ux compacté.<br />
En fait, il ne faut pas oublier que <strong>le</strong> compactage est pratiquement<br />
inexistant dans <strong>le</strong>s creux des palplanches. [-a faib<strong>le</strong>sse<br />
du modu<strong>le</strong> de réaction révè<strong>le</strong> en fait la présence<br />
d'une tranche de terrain au contact du rideau certainement<br />
moins bien compactée que <strong>le</strong> reste du massif, (effet de<br />
( peau D).<br />
b Les déformées<br />
Pour <strong>le</strong>s premières phases de travaux (remblaiement à<br />
+ 2! m puis à + 26,5O m après la 1'e mise en tension) <strong>le</strong>s<br />
déplacements en tête du rideau sont inférieurs aux va<strong>le</strong>urs<br />
calculées. Ce résultat, confirmé d'ail<strong>le</strong>urs par des suivis<br />
effectués sur d'autres profils, pourrait être dû à une faib<strong>le</strong><br />
cohésion à court terme du matériau de remblai.<br />
Par contre juste après la mise en tension à 7 50 kt\ <strong>le</strong>s<br />
déformées calculées et mesurées concordent bien. Cependant,<br />
ces déformées mesurées continuent à évoluer pendant<br />
plusieurs semaines, ce que nous attribuons à un phénomène<br />
de relaxation du sol mis en compression à I'arrière<br />
du rideau lors de la mise en tension.<br />
c<br />
Les moments fléchissants<br />
En ce qui concerne <strong>le</strong> moment fléchissant maximal en<br />
travée, dont <strong>le</strong>s jauges situées à + 21 m NGF permettent<br />
Lrne détermination expérimenta<strong>le</strong> approchée, on constate<br />
une bonne concordance entre <strong>le</strong> calcul et <strong>le</strong>s mesures pour<br />
<strong>le</strong>s diverses phases de travaux.<br />
Toutefois, il faut rappe<strong>le</strong>r que <strong>le</strong> calcul suppose un comportement<br />
monolithique du rideau, alors que <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs<br />
expérimenta<strong>le</strong>s admettent un glissement dans <strong>le</strong>s serrures<br />
(en supposant un comportement monolithique, et en n'exploitant<br />
que <strong>le</strong>s jauges situées sur <strong>le</strong>s âmes, on aurait<br />
trouvé des va<strong>le</strong>urs des moments environ 20 % plus<br />
é<strong>le</strong>vées).<br />
d<br />
Les efforts dans <strong>le</strong> tirant<br />
Pour <strong>le</strong>s phases de calcul correspondant à un remblaiement<br />
ou au dragage, <strong>le</strong> tirant étant alors considéré com me<br />
un appui élastique, <strong>le</strong>s variations de tension calculées sont<br />
très supérieures aux va<strong>le</strong>urs effectivement mesurées.<br />
La rigidité réel<strong>le</strong> du tirant est certainement beaucoup plus<br />
faib<strong>le</strong> que la va<strong>le</strong>ur théorique adoptée. Cette ( soup<strong>le</strong>sse ><br />
du dispositif d'ancrage provient peut-être de déplacements<br />
du sol au niveau du scel<strong>le</strong>ment.<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8<br />
42
Déformées en tête<br />
du rideau (cm)<br />
(+ 27 NGF)<br />
Déformées au<br />
niveau des tirants<br />
(+ 24,50 NGF) (cm)<br />
Moment fléchissant<br />
maximai '<br />
(mkN/ml)<br />
Réaction<br />
d'ancrage<br />
(kN )<br />
Pression des<br />
terres au niveau<br />
du tirant<br />
Ca lcu I Exp Ca lcu I Exp Ca lcu I<br />
Exp, à<br />
+ 21 NGF<br />
Ca lcu I Exp<br />
Calcul I Exp<br />
(kPa) 1<br />
(kPa)<br />
Phase n" 1<br />
Remblaiement à<br />
24 m NGF<br />
-1,4<br />
- o,6<br />
- 1,0<br />
- 0,3<br />
41 kN<br />
(à + 18)<br />
Phase no 2<br />
Mise en tension<br />
partiel<strong>le</strong> à 150 kN<br />
+ 3,1<br />
?<br />
+ 1,9<br />
13 kN<br />
(à + 21 ,2Ol<br />
150<br />
150<br />
Phase no 3<br />
Remblaiement<br />
à + 26,50 NGF<br />
+ 2.5<br />
1,1<br />
+ 1,3<br />
+ O,5<br />
171 à<br />
(+ 21 ,2Ol<br />
212<br />
245<br />
170<br />
9,2 15<br />
Phase no 4<br />
Mise en tension<br />
définitive à 51O kN<br />
+ 4,9<br />
4,1*<br />
5,7*<br />
+ 2,95<br />
+ 2,7*<br />
3,7*<br />
240<br />
255<br />
510<br />
510<br />
34 33<br />
Phase no 5<br />
Remblaiement à + 29<br />
Dragageà+19,2Om<br />
+ 4,O<br />
(5,5 crn)<br />
à+29)<br />
4,8<br />
+ 2,6<br />
+ 322<br />
(à +20,30)<br />
NGF<br />
290<br />
650<br />
510<br />
35<br />
Phase no 6<br />
+ 3,5<br />
+ 1,55<br />
+ 360<br />
( à + 2O,4Ol<br />
NGF<br />
730<br />
28<br />
*1t" va<strong>le</strong>ur - au moment de la mise en tension<br />
2€ va<strong>le</strong>ur - six semaines plus tard<br />
Tab<strong>le</strong>au I<br />
CoÈs<br />
N6F<br />
29<br />
DEFORMEES y<br />
_t 0 | 2 3 4<br />
_2@<br />
MOMENTS<br />
_tæ<br />
FLECHISSANTS<br />
0 læ 2û mkN/ml<br />
UNITAIRES A<br />
DU RIDEAU<br />
123t5<br />
L'ARRIERE<br />
',,o'kPo<br />
TENSION D'ANCRAGE<br />
./ J rRANr<br />
{-<br />
PRE9ONTRATNT<br />
Misc cn tuÀsion 221 kN/ mt<br />
Après drogagc<br />
- catcuti 28lkN/mt<br />
- mcsuré 221 kN/ml<br />
2l2o=s.=-=-...o,<br />
Cote wont draæge<br />
ALLTJVTONS .'tOOERNES,'i<br />
VASEUSES<br />
l92o -Co=tc.q{às.drgg<br />
I<br />
ts,fr<br />
ll<br />
k: iQ (P1qfl163<br />
Phasc t<br />
Phæc 5<br />
Misc cn tcnsiott à 22lkN/nil<br />
Rcmbloicmcnt o,29 Dragogc o,19.20<br />
Volcurs Catcutées<br />
Wlcurs Expcrimcntalcs<br />
a<br />
+<br />
Fig. l9 Comparaison des résultats expérimentaux et des va<strong>le</strong>urs calculées pour 2 phases de travaux<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIQUE NUMERO 8 43
vt<br />
B OU 3NNN ]NOINHC3IO39 3A sSIVÔNVUJ 3NA3U<br />
'arl<strong>le</strong>red P oqcraqcau<br />
sar?tusv ? aulas ap aqcneî a^!r aloA<br />
op lroddeg Cdl<br />
saqcueld<strong>le</strong>d ap neapu un,p uottetuautpgdxg 'd'f NVC I C<br />
'Le6l orquacgp - llurlcalneg - n ua sanbtl<strong>le</strong>t?ru saqoueldpd<br />
sap acuetsrsQr ap atnpour np sodotd v - (zg0 t) ul^3t^lHol ro<br />
sanbtl<strong>le</strong>ryLu<br />
anbolloJ -<br />
(LL6 LI<br />
LL6l lrr^e sued<br />
saqcueld<strong>le</strong>d ap sJnalcnpoJd saîetnno,p all<strong>le</strong>W<br />
saLlcueld<strong>le</strong>d ap xneapu Jns suot<strong>le</strong>AJasgo la salnsaW<br />
ANOH CNVUU]I NVCI9 sNNV]SSOT<br />
sanbrqder6orlqlq secuorgtgg<br />
'orpuerdde p dnocneaq orocua suone<br />
snou'luor.uouQlnos ap xneapH sop Iuaulouuorsuau!p<br />
np oureuJop oc suep onb ennerd el ua!q ]so,c'nlosgr e ua,u<br />
e;;e,nb satup;qord op e6elue^ep gnalnos eltg-lned e ollo<br />
'gJcue neopu un,p luourouuorlcuo+ ol Jns sluotueuôresuel<br />
solrln,p Çuodde e uor<strong>le</strong>luotrl ugdxe olloc rs 'a^!l!u !+gp u j<br />
'sluessrL{c9l} s}uourouj sol rns o}uel<br />
-rodur uotssncredoJ oun ro^e lned la olnpoul ao op luoul<br />
-e6re; puedgp uorsuo] uo sosruJ sop srol sogstllqou slos<br />
op suo!]cegr sap uoluuedgr el ]o#o u3 'oL{c!} sroq epued e;<br />
suep uorlcegr op olnpout un p gedde ]ueste+ la s+lloe slueJtl<br />
red sg.rcue xneopu sop lueùouuorsuoul!p ne olqesr<strong>le</strong>Jgugô<br />
sed l<strong>le</strong>lg,u luaurouuosrer ac enb lueJluour xneluaurrgdxe<br />
s<strong>le</strong>llns9j sol 9urJrluos e lnc.<strong>le</strong>c a-l 'neoprJ al suep suo++o<br />
sop alloc rns olq!e+ s!eur 'sogLuJo+gp sap suorsr^9rd sa; rns<br />
olueyodru! ocuoprcur oun e uorlcegr ap alnpour np uor<strong>le</strong>rc<br />
-grdde,p rnorro ouo+ oun,nb 1se onpuedgr uo+ uotuldo eu 61<br />
'alls np gl!gugôor<br />
-g]gL{,; op nua} e}duroo gsr<strong>le</strong>r9u96 er}g sed }uepuedac }uen<br />
-nod au <strong>le</strong>llnsgJ oc'Iuesrelsl<strong>le</strong>s rnapuerô ep olpro un luas<br />
-srurno+ uo C UVNI4 '1 red sagnbrpu! lnc<strong>le</strong>c ap so;ôpr se;<br />
!c!,nb nredde lso ll 'nuuoc <strong>le</strong>ul erlQurered 'los np <strong>le</strong>luozrJotl<br />
uollcegr op olnpou.r np sJno<strong>le</strong>^ sol ropuaqgrdde,p ]nq rnod<br />
lnol luene UeAe'enbrllguered apnlg oun,p auuo+ snos<br />
guou eôer^no,l op uougtsod p ( onbrlse;dolselg ) Inc<strong>le</strong>o al<br />
'sluessrr.lc9l+ sluauoLu sop uor<strong>le</strong>ulur<br />
-ralgp el rnod anb neaprr np arq!l!nbg,p suor<strong>le</strong>nbg sap uo!l<br />
-ecUtJgA e; rnod luel'salnsoLU sap uol<strong>le</strong>lgldrelur,; renbr;d<br />
-uroc luourosnarjgs luauuor^ sluatrlglg sac'luourollajn<strong>le</strong>N<br />
'e6epnos no aôeôurd.red solla arlua<br />
sor.lcueld<strong>le</strong>d sop uosrerl aun,p Jno^e; uo luolrlnrl solre+<br />
suor<strong>le</strong>ruasqo sol 'luau.ral?rcuo3'oJnrJos el op nea^ru ne<br />
,t!<strong>le</strong>loJ luatuessr;6 un,p alrns red'ared oun,p soLloueldged<br />
xnop sop luepuedgpur rsenb luaLUouL.rorlcuo,t un luolQAgr<br />
sornJros sop sprd la satug sol Jns s!o+ el p sagnlls se6nel ap<br />
Irued p sanuolqo soluteJluoo op solnsout sol 'sJnoll!e red<br />
-<br />
'assoq uo sog^noll sollac anb solqre+ sn;d dnoc<br />
-neoq luos (sgtrodder srelqutor sop suep) soqcueld<strong>le</strong>d sop<br />
xnorc ol suep sogJnsau sorol sop suorsserd sol 'rsure<br />
:nulluoc ueld uercg un p neopu o! luelrulsse'lnc<br />
-<strong>le</strong>c ap seLUgr..lcs sop luaJg#rp zosse oJo^e,s tnb'soqcue;d<br />
-<strong>le</strong>d sop logr luourouuorlcuo+ al ocuop!^g ue oJllaur<br />
op lsa rnapuer6 erern ua opnlg a]lac op lgrglur rorLUard e1<br />
'Sollol Sop suolsseld<br />
sal la Jorce,l suep solurerluoc sa; 'eôel^no,l op soguuo+gp<br />
sol s!o+ el p uorlcnrlsuoc el ap 6uo; ne lnol rornsoul<br />
op sll-ured e lo oluesrelsr<strong>le</strong>s arQlueuJ op ralnorgp os nd e<br />
soqcueld<strong>le</strong>d ap neopu un,p uor<strong>le</strong>luoLulJgdxe ouoc'sornorJ<br />
-glue sant<strong>le</strong>luo] sonb;enb ap sluaulou6lasue xne acgJ C<br />
uo!snlcuoS
particul arités du comportement<br />
mécanique des craies : rô<strong>le</strong> de I'eau<br />
rupture sous contrainte hydrostatique<br />
par<br />
R. Hazebrouck, B. Duthoit<br />
Docteurs 3e cyc<strong>le</strong>, Assistants à l'l.tJ.T. A Éf H U N E<br />
Liste des notations<br />
lntroduction<br />
Sr<br />
U<br />
orc<br />
oij<br />
oij<br />
og<br />
oij<br />
V<br />
: cohésion<br />
frottement interne<br />
modu<strong>le</strong> d'Young<br />
pression de confinement<br />
degré de saturation (volume d'eau contenu<br />
sur <strong>le</strong> volume total des vides)<br />
pression interstitiel <strong>le</strong><br />
: résistance à la rupture en compression simp<strong>le</strong><br />
contra intes tota <strong>le</strong>s<br />
contra i ntes effectives<br />
contrainte de gonf<strong>le</strong>ment<br />
symbo<strong>le</strong> de Kronecker<br />
(ôij :1si i:j;ôij Osi i+jl<br />
humidité relative, rapport de la pression de<br />
vapeur existante à la pression de vapeur<br />
saturante à même température<br />
La craie blanche est réputée être un matériau évolutif sous<br />
l'effet conjugué des contraintes et de I'eau. El<strong>le</strong> se comporte<br />
soit comme une roche soit comme un sol. ll ressort<br />
des études relatives au matériau crayeux que la compréhension<br />
mécanique de la craie (Arquié, 197 3, p. 8) repose<br />
sur cel<strong>le</strong> de sa cohésion textura<strong>le</strong> et de ses modifications<br />
sous I'effet des contraintes et de I'eau. Par ail<strong>le</strong>urs, la dispersion<br />
des résultats des différents types d'essais sur craie<br />
est souvent importante. ll y a problème quant aux limites<br />
d'utilisations des différents essais sur <strong>le</strong>s craies.<br />
A la suite de résultats acquis dans <strong>le</strong> bassin de Paris (Bull.<br />
Liaison L. P.C., 197 3l', nous avons fait l'analyse, sur différentes<br />
craies du Nord de la France,<br />
-<br />
du rô<strong>le</strong> de I'eau sur des échantillons non sollicités mécaniquement<br />
puis sur échantillons sollicités sous contraintes<br />
u n iaxia <strong>le</strong>s ;<br />
- du comportement de craies sous contraintes isotropes,<br />
ce qui a permis d'élaborer un modè<strong>le</strong> de rupture permettant,<br />
entre autre, de déterminer <strong>le</strong> rô<strong>le</strong> du confinement<br />
dans des essais triaxiaux.<br />
La synthèse de ces résultats nous a permis d'aborder<br />
l'étude du comportement en présence d'eau de craies sous<br />
sollicitations triaxia<strong>le</strong>s.<br />
L'évolution du matériau craie et donc <strong>le</strong>s modifications<br />
textura<strong>le</strong>s correspondantes étant souvent interprétées<br />
comme <strong>le</strong> résultat de variations de la pression intersititiel<strong>le</strong><br />
loca<strong>le</strong>, nous avons réalisé des mesures, in situ, âu cæur<br />
des échantillons testés, de la pression intersititiel<strong>le</strong> loca<strong>le</strong>.<br />
2 Présentation du matériau<br />
Cette étude sera limitée à la craie blanche senonienne qui<br />
peut être considérée comme la craie tendre typique du<br />
Nord de la France, des comportements identiques ont été<br />
observés sur d'autres types de craies turoniennes et cauniaciennes<br />
(Duthoit, Hazebrouck, 1976). L'observation<br />
microstructura<strong>le</strong> a été abordée, sur des surfaces de fractures<br />
métallisées, en microscopie é<strong>le</strong>ctronique à balayage,<br />
<strong>le</strong> spectre de porosité a été défini par injection de mercure.<br />
La craie blanche (fig. 1) est formée de grains élémentaires<br />
de calcite de O,2 à 2 pm associés en amas ( compacts D<br />
subsphériqL,res de l'ordre de 3 à 15 pm de diamètre. Ces<br />
amas laissent entre eux des gros pores de tail<strong>le</strong> variant de<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8 45
9?<br />
8 OU 3NNN 3NOINHS]IO3D 30 f SIVÔNVU J 3NA3U<br />
'r-s8-oL z È 3 uol<strong>le</strong>tllJo}9p op assell^ oun<br />
p uolnua puodsalroc lnb oo'(t'6t+) oqouelq atelc alloc<br />
rnod srnol Z uo srnbce olqtuos tunultxeul ]uau<strong>le</strong>;1uo6 ol<br />
0A : /V<br />
ua saluelsuoJ atnJeJadual la gllplunq ? ruauaguo g<br />
I<br />
sduel nP uotlcuoJ<br />
'neo,l suep nuelqo tnloc enb alq!e; sn;d<br />
s!o+ xnop uoJt^uo lso (ellotcujodns uotsuol olq!el) loueqlo,l<br />
suep uotsloululr red nuolqo luotr<strong>le</strong>;;uoô ol 'luepuodeJ<br />
'e-O<br />
l'g ap orpro,l ap #<br />
enbru<br />
-nlo^ uor<strong>le</strong>ulrol9p oun 9Jn<strong>le</strong>s <strong>le</strong>lg,l p tJotuol e lo gllp<br />
-fLrlnLf,p %OOL p or?r{dsorrr}e uo }!qns alpua}<br />
ateJc ollac'luauJe;;uoô np eldo.rlost,; esoddns uo,l IS<br />
'elnldnl el p ocuelstsgl el<br />
ap ollos ap g!]!oLU olu<strong>le</strong>jluoc oun lnod a;duts uotssalduroc<br />
uo onuolqo olloc p anlosqe Jno<strong>le</strong>^ ua l<strong>le</strong>lpuodselloc'(gO,O<br />
ap oJpro,l op uolltlueL{og,l op uot}eln}ps sp gr6ep un }tos)<br />
(% 00 t _ 4r I etuetsuoc anbugtldsowte gtlplurnq ?<br />
sduat np uottcuo] ua a<strong>le</strong>rc el ep tuauayuog t '69<br />
3o 9Z P 9l!p!utnq,p %OOL A elpqdsour<strong>le</strong> aun lnod luaul<br />
-e;;uo6 op tuntutxeLu a<strong>le</strong>u!pnl!6uo; uot<strong>le</strong>urlo+gp el'a^!l<br />
-elar gl!p!uJnq,p % gV p ergqdsotu<strong>le</strong> aun lnod lueyodurr<br />
luor^op luoula;;uo6 ol anb luanb!pu | (Z '6t+) s<strong>le</strong>1nsgr sal<br />
T<br />
(alt:JV<br />
r!e.l ap aAt<strong>le</strong>lar ?]!p!unq,l ap uotlsuoJ ua luauauuo g<br />
'atelc<br />
el op sanbr.rlgtnorôÂq s<strong>le</strong>lg sluolg#lp sop alduroc alpuol<br />
Uer^op uor<strong>le</strong>lnd!uetu op edÂl oO '(gZ6 L 'IcnolqazeH<br />
'llotllnO ) s+rlonpu! srnaldec red nutluoo ua saglnsaul<br />
9I9 luo suo!]eur.ro+gp sol'neo,l suep suoll!]ueLlsg<br />
sap o<strong>le</strong>lol uotslCIruul <strong>le</strong>d opln snos uot<strong>le</strong>ln<strong>le</strong>s sprde<br />
ued orlne,p la e91n6gr lo o!u!+gp e.rlg lpennod l!e,l ap /ir<br />
a^r<strong>le</strong>lor g4p!utnq,l 0o aglnô9.rouloL{} ocuelqure,p oJqrr<strong>le</strong>qc<br />
uo ued oun,p stesso sol gnlcallo cuop suo^e snoN<br />
sorerc sap lueue;;uo6 al L't<br />
'uo+Jo un p s!ulnos uou suolll}ueq3g,p<br />
luaue;;uoô al suoJoutLuexo snou'otelc el op sanbrueogrU<br />
sgtgrrdo,rd sol Jns neo,l op ocuonlrrut,l Joploqe,p lueAV<br />
'sonbtuecgu sellQure<strong>le</strong>d<br />
soc rns uolllIUeLlsg un,p uot<strong>le</strong>jn<strong>le</strong>s op neo,l ap no lte,l ap<br />
gllplulnL{,1 ap acuonl+ut,l }uau<strong>le</strong>nbgteurgtsÂs glpn}g'apn}g<br />
oluasgrd el p,nbsn['sed sutouluegu e,u uO'neo uo lnoua]<br />
el cone I 6uno^,p olnpout np la clo eldulrs uotsserduroc ua<br />
alnldnJ el p ocuelstsgl el ap uotlnulultp ouau oun luolluoul<br />
sorerc sol enb (026 ;. 'sputo3) rlqelg luaLuollonlce lsa ll<br />
neo,l ep olgu<br />
-!wnq,l ap<br />
uoqcuo] ua a<strong>le</strong>J?<br />
(r-ol)<br />
I<br />
tv<br />
anbugtldsowte gllp<br />
el ap tuauaguog Z '6lJ<br />
:<br />
'Iuoulolldula,p solne1 xne 1uepuodsalloc selod<br />
so.r6 s?.rl op orl<strong>le</strong>redde luesstel la l!e#edu! ]ueutalloln<strong>le</strong>u<br />
luelg luoutol!duto,; 'selqqds ap luoLUeltdure un autruoO<br />
oreJc el Jorgptsuoc'uol<strong>le</strong>ulxoldde alQ!ueld uo'lnad<br />
uO'sourgrrt-sollo salnctUed e:lua suostetl sol la so;ncryed<br />
op sanbllgqdsqns setue sol oJluo suostetl sal Ued aun,p<br />
rarcossrp orelo el ap suot<strong>le</strong>utlo+gp sop uotsuaqgrduroc et<br />
rnod Jro^op suosuad snou 'gnJosqo suo^e snou enb <strong>le</strong>llns<br />
-gl ec asnec uo olpoul sues'salteluau,tglg solnclued ellue<br />
suosrerl sap Iurallsal alQlceJec al soteJc op satqder6o.rclru<br />
sap rns glluout e (sz6t) xnou al 'urri v'o la z'o olluo<br />
olueu!urop asselc aun cone ud L p slnauglu! slua;enlnbg<br />
sueÂou suoÂel op selod ap sasselc sal <strong>le</strong>d sgluasglder<br />
luos soJreluourglg se;ncrped ollua soptn sal'r-urJ g p Z<br />
(rl t - tuut t't) aqcuelg a<strong>le</strong>Q t '6H<br />
v"ô ool<br />
{<br />
/<br />
/<br />
3 I<br />
J I<br />
o<br />
o<br />
I<br />
&,ir,,,
LV<br />
I OU sWnN snorNHCfrO3D rcl 3SIVoNVUJ 3nA3U<br />
'so relc<br />
sap aualanbs np uorlnlo^g,l al^tns op sil.rjJad e lo scos<br />
suollrlueqcg rns oguarrt gtg ploqe,p e opnlg,l 'edollosl<br />
uorssorduroc uo lualnlo^g <strong>le</strong> edrcul,rd oc p sed luosstgqo,u<br />
sarerc sol'sonbl<strong>le</strong>tsoJp^r4 suor<strong>le</strong>lrctllos snos otutlut ocuel<br />
-srsgJ oun'ueur6p!rg ap adrcur.rd ol uolas'luoulonbuogqt<br />
lueluasgrd uollllueqcg,l'onbltseld uol<strong>le</strong>urJo+gp op aouosqe<br />
oun o^Qlal uo 'opels ac op oltns el V '(0Z6 t 'lat;.ro141)<br />
nerJg<strong>le</strong>ur np ser<strong>le</strong>lde sornss4 op oJnlotula+ el p puodsa.r<br />
-Joo rnb egluouo lua^nos lo ogl!ul!l uot<strong>le</strong>utlo+gp op opels<br />
reruerd un onrosqo uo'edo.rlos! olutelluoc oun p s!tunos<br />
lso (xneÂerc uou) anblsselc or.lcol op uollllueLlcg un,nbslo-1<br />
soqcQs sorerc rns gllllqrssorduroc ap sressf L'V<br />
'a n br.ro<strong>le</strong> !^gp<br />
oluesoduroc snos sotelc sap luatualloduoc ol<br />
sateJc<br />
sal rns luoLuautluoc op adollosl uolsseld el op olgl at<br />
:luelpnlg ua gsrcgrd eJas !nb luorueuoduloc op edÂt<br />
oo aurullalgp atelc el op al?!lnclped olnlcnllsolcnrl el<br />
'sureJJolnos se6eJAno<br />
ua la xnetd ep olgl uo luenroôuoc os 'sosseq ]uoulont<strong>le</strong>loJ<br />
'luoLUaurluoc op slno<strong>le</strong>^ sollol oc '( sotqergptsuoc suoll<br />
-erulo+gp ) sap losncce lteJrnod la olllcnp l!elpuotnap ateJc<br />
el 'luotuau4uoc op ed W O L op plop-ne '(tg 1<br />
.d 't, L6 Ll<br />
s?uro3 uolas 'o<strong>le</strong>l9te; uotssaro el ap J nalB^ el ap luaul<br />
-allarluasso cuop erpuedgp ollcQs oterc el op luou<strong>le</strong>pod<br />
-uroc ol '(gg; 'd 't,L6L 'louonoeg ap) ornlxol es op luoul<br />
-ossel un,p guôeduocce enbllseld edÂ1 op luouJauoduroc<br />
un arluouJ ateJc el 'luoulout+uoc ap ltnas un,p plap-nv<br />
enbr<strong>le</strong>lsorp^q elu<strong>le</strong>tluoc snos ernldng V<br />
a1du1s uoÆsaJdutoc ap<br />
!essa,! ? luaualpuoî ep tdacuoc np uopecllddV g '6lJ<br />
6o<br />
-o<br />
anbugqdsoute illplulnLl1 ap uottcuo] ua ateJc el ap<br />
eldus uotssaldutoc ua acuetslsgr et ap uottryo^J f '6lJ<br />
'(gl ;, 'd 't,L6L 'u!lanôeg)<br />
luatuulonbgl+ llolc al uo atutuoo sagsJedsrp uou lo<br />
sonr<strong>le</strong>crlruôrs lualsoJ clo s,rno<strong>le</strong>A sol enb u!+e salcrJls arlg<br />
luonrop e;duts uotsselduroc el onb eldtuls tssne tesso un,p<br />
sa<strong>le</strong>luaurlgdxe suotltpuoo sol onb apnlg alloc op Uossol ll<br />
'suosrerl op<br />
er6.rau9 rnel luelne,p luenu!urlp (ornsso.rd 6ururo[srp) sapnc<br />
-!Ued sop luoutol?Uecg,p a<strong>le</strong>col uorsseld oun lueu<strong>le</strong>lluo<br />
soJrelnuerô.ralu! suosterl sop neontu ne nea,p olutallsol uoll<br />
-drospe aun resoddns lned uo'<strong>le</strong>Jnlcnllsolotut neaAtu nV<br />
'<strong>le</strong>rxerun alu!erluoc ap ]elg uo<br />
sn;d lteJos au uo,l ?nbstnd !cuelstsgl el ap luautossteqe,l<br />
anb,lO'*e !nb oc'(g'ôt+) 60 luor.rrolluoô ap olu!erluoc<br />
el p ageô9 uotlcell ap edollos! olutelluoo aun gnb!ldde<br />
Uerne uo <strong>le</strong>nbne oLlc?s ot.lcol ap uollllueqcg un rns l<strong>le</strong>l<br />
-acloxo,s tnb elloc p oluo<strong>le</strong>ntnbg 1se neo uo grn<strong>le</strong>s lsa l!,s<br />
'uorUo+ e'no optLUnLl erpqdsotu<strong>le</strong> uo otelc op uollllueLlcg<br />
un Jns a<strong>le</strong>txetun uotssoldluoc oun,nb lalgptsuoc lnad<br />
uo 'Iuor,ronbrôo;ougluougqd 'gllplurnq,p % gV op alpqds<br />
-otrr<strong>le</strong> oun,p rlUed p lualue<strong>le</strong>6g eddolo^gp as !nb Io sns<br />
-sop-rc gu!utexo luoutolluoô op ouQruougr{d ne elqelglJoc<br />
Iuauralcalrp lse uotssoldutoc el p acuelstsgl el op olnqc el<br />
'agnlosqo lso 6uno1,p alnpoul<br />
np assreq oun acuelstsgr ap alnqc ouoc ? luaulolQl<strong>le</strong><strong>le</strong>d<br />
'ol?ldutoc uot<strong>le</strong>lnlps aun lnoC %Og op la (gO,O<br />
- JS)<br />
gllplunLl,p %OOL ? or?qdsou<strong>le</strong> oun lnod uolnuo %gV<br />
ap alnqc alnldnl el p ecuelstsgJ el '(ZO'O ap ulslon) neo<br />
ua uol<strong>le</strong>rn<strong>le</strong>s op 9lôep olq!e+ sQl] un rnod ]!os'gl!p!LUnq,p<br />
% gt }uessedgp oJpqdsolu<strong>le</strong> oun rnod tueuroltelc Ue<strong>le</strong>dde<br />
ocuelsrsgr op olnqc el'norlrur np uorlcuo+ ua clo op uorlnl<br />
-o^g,l alluout v aJn6!+ el 'ocual.rgdxe,l op luoujouuolt^uo,p<br />
suol1puoc sol suep slnof slnatsnld nuolu<strong>le</strong>ul gW e otelc op<br />
uollllueqco enbeqc'lueuuoJt^uo natltut np gllgugôouroq,l<br />
rolnsse,p u!,tV '(g/6 t )cnolqazeq ']!oLllnC) grn<strong>le</strong>s <strong>le</strong>lg,l<br />
p,nb rsure oglglluoc erpqdsou<strong>le</strong> uo e;durs uotssolduroc<br />
uo sresso sol losllggl op s!u<strong>le</strong>d e ocue!qu<strong>le</strong>,p alnllac oun<br />
9l!p!unq,l op uorlcuo}<br />
uo 6uno^,p alnpour np ]a clo a;du"rs uorssard<br />
-Luoo uo àJnldnl el p acuelstsgl el ap suot<strong>le</strong>!<strong>le</strong>A Z'e<br />
% rfr ool st 0l<br />
0l<br />
'(0Z6 t rarlrol4 '996 L pll6 la )ceqlo3) 60 luour i<br />
-a;1uo6 ap alu!erluoc ol!p uorlcerl ap edo.rlos! alurerluoc<br />
oun p s!Lunos lsa neo,p la ap!LUnLl r!e,p ocuesgld ua uoll!l<br />
-ueqcg,l onb rargprsuoc lnad uo'anbrdocsoroeLu neonru nV<br />
'(9/6 L<br />
,<br />
'Tcnorqaze1-ltoqlnq '896 L sloMod) au?ulougtld ao <strong>le</strong>nb j<br />
-r;dxe luo^nod sasnec sJnersn;d <strong>le</strong>rnlcnllsoJcrur neonru nV l<br />
'slnol Z op Unoc ]uauan!]<br />
-elar sdural un sp.rde gl!p!urnl{,p % g? }u!a}te ergqdsour}e,l<br />
anb s?p lueuodurr lso sa<strong>le</strong>lc sap luoutel;uoô ol anb lsa<br />
sarelc sap luorue;truoô ac ap Jorll p uolsnlouoc olQlLlrard e1<br />
uottetildtaTu 1<br />
Ddw<br />
tro<br />
'(gZ6 t'lcnolqaze1'l!or{}nq) s}uepodut! sulout<br />
luoure;1uoô ap sapnu;due sop lo sossalrn sap lualuas<br />
-grd olq!e+ sn;d glrsorod p lo slrlad sn;d serod p sererc saq
Aucune anisotropie fissura<strong>le</strong> n'a été mise en évidence à la<br />
différence des roches classioues. Les déformations suivant<br />
trois directions norma<strong>le</strong>s ont été mesurées par jauges<br />
extensométriques collées sur <strong>le</strong>s trois faces de cu6ê-s dè<br />
ôiaies i it v a llnéàiiïé'des courbes contraintes-déformations<br />
dès <strong>le</strong> début de la mise en pression (fig. 6). Cette<br />
méthode doit néanmoins être abandonnée ouand des déformations<br />
importantes apparaissent. Un porosimètre à<br />
mercure est alors utilisé comme cellu<strong>le</strong> de confinement<br />
jusqu'à 8O MPa. Les courbes P: P (Ay) (fig.7) ont été<br />
V<br />
établies pour des pressions de O à 80 MPa, on note une<br />
première phase linéaire dès I'origine (phase A) de 0 à<br />
15 MPa, une seconde phase de grandes déformations<br />
(4Y =<br />
1O %) s'observe de 1 5 à 30 M pa (phase B), au-delà<br />
de 3O MPa, un durcissement apparaît (phase C). Après<br />
déchargement à partir de 80 MPa, l'échantillon a subi une<br />
( contraction > de l'ordre de 15"/o en volume.<br />
L'évolution de la microstructure en fonction de la pression<br />
de confinement a été suivie par porosimétrie à mercure et<br />
par examen de la microstructure en microscooie.é<strong>le</strong>ctronique<br />
à balayage, ceci pour chaque stade de la déformation.<br />
Les courbes de porosité (fig. I a : P: O. b: P: 14 MPa,<br />
c : P:25 MPa, d : P:6O MPa, e : P:80 MPa) montrent<br />
que lors du début de la phase B, <strong>le</strong>s gros pores (R > 1,25<br />
pm) disparaissent, la porosité globa<strong>le</strong> varie peu (45 à<br />
44%1. ll semb<strong>le</strong> donc que la perte de linéarité de la<br />
courbe P : P (+) ^\/ soit liée à la disparition de ces gros<br />
V<br />
pores (vides inter amas).<br />
Au cours de la phase B jusqu'à 60 MPa environ, la porosité<br />
diminue progressivement de 45 à 35 % avec dérive<br />
des courbes par augmentation relative des petits pores.<br />
Durant la ohase C on observe une faib<strong>le</strong> variation de<br />
volume et de porosité (35 à 34o/"1.<br />
Les observations microscopiques associées à ces résultats<br />
conduisent aux conclusions suivantes :<br />
début de la phase,4 (fig. 9)<br />
La structure en amas précédemment décrite est bien<br />
visib<strong>le</strong>, <strong>le</strong>s gros pores (R > 1,25;.rm) correspondent aux<br />
vides inter amas.<br />
début de la phase I (fig. 10)<br />
La structure en amas est encore visib<strong>le</strong>, mais <strong>le</strong>s vides<br />
inter amas ont pratiquement disparu, ceci vérifie <strong>le</strong>s résultats<br />
de porosité. ll y a donc eu rupture des liaisons inter<br />
amas et réarrangement de ceux qui comb<strong>le</strong>nt <strong>le</strong>s gros<br />
pores. En effet, l'état de contrainte au niveau de ces liaisons<br />
n'est pas hydrostatique.<br />
phase C au-delà de 6O MPa (fig. 1 1)<br />
La structure en amas n'est plus visib<strong>le</strong>, il y a une forte densification,<br />
<strong>le</strong>s liaisons intergranulaires sont pratiquement<br />
inexistantes. On se trouve donc en présence d'une poudre<br />
compactée issue de ruptures successives inter amas puis<br />
intra amas.<br />
Par ail<strong>le</strong>urs, une décohésion plus ou moins poussée de la<br />
structure est mise en évidence dès <strong>le</strong> début de la ohase B.<br />
En effet, lors d'un essai de porosité sur un échantillon pré<strong>le</strong>vé<br />
à ce stade de pression, on obtient une poudre par la<br />
simp<strong>le</strong> désorption du mercure.<br />
4.2 Essais triaxiaux (fig. 12)<br />
Les résultats obtenus sont concordants avec ceux de Dessenne<br />
(1971).<br />
Pour des pressions de confinement inférieures à 10 MPa<br />
environ, nous constatons que <strong>le</strong> déviateur de rupture croît<br />
avec la va<strong>le</strong>ur de la pression de confinement. Dans la<br />
représentation de Mohr. <strong>le</strong>s cerc<strong>le</strong>s reorésentatifs de la<br />
rupture admettent une droite tangente commune. Si I'on<br />
interprète cette droite en terme de frottement interne (g)<br />
F ig. 6 Déformations longitudina<strong>le</strong>s<br />
tro is d i rectio ns o rthogona <strong>le</strong>s<br />
?<br />
(M ro)<br />
F ig. 7 Déformation<br />
compressibilité<br />
".ï<br />
,tl<br />
10<br />
o.'l<br />
volumique de la<br />
T?.<br />
de la craie selon<br />
15<br />
tvx<br />
craie en essa i de<br />
oo1 o1 r(F)<br />
Fig. 8 Courbes cumulatives de porosité<br />
tillons pré<strong>le</strong>vés à différentes pressions<br />
pour des échande<br />
confinement<br />
REVUE FRANCAISE DE GEOTECHNIOUE NUMEBO 8<br />
48
6f<br />
8 0u 3runN 3norNHc3ro39 3a SsrvcNVHJ 3nA3H<br />
's<strong>le</strong>ssa sap srol<br />
ollnu lrernourap allollllsJolur uorssord e; enb Jo4ug^ ap srru<br />
-rad luo (g/6 L 'IcnorqazeH-llor4ln6) suollrlueLlcg sureyac<br />
op Jnæc ne sgce;d uorsseld ap slneldec-olotru sap 'lo#o<br />
ul 'allarllsJslur nea,l ep uoissald snos aslrrl oun p oglndur!<br />
erlg sed tned ou ocuelsts?l op uor<strong>le</strong>lueuuône auoC<br />
'neug<strong>le</strong>tu np uolteclllsuap lo a9s!;er9u96<br />
elnldnloJOnrt e  l! el;anbe; op J!ued ? slutelluoc el op uol<br />
-f Aua ed W gZ ? luauo^?lar cone luapgcgld sec ne alqelq<br />
A<br />
-uros zosse (t L 'ôU) (nO) d: d oqrnoc oun p llnpuoo gllllq<br />
-rsserdrrloo op !esso un 'yo O/ p gJn<strong>le</strong>s uollllueqca un lnod<br />
sep!uJnLl sereJc Jns adollosr uotsserduo3 l'g<br />
suol<strong>le</strong>c;ldde <strong>le</strong> as?{fuÂg g<br />
'aglceduroc erpnod oun Jns sreu<br />
or..lcoJ orelc oun Jns sresso,p sn;d suost<strong>le</strong>gl eu snou '(ed 6<br />
g oo)<br />
t = Iuauauuuoc op aLulun olu<strong>le</strong>rluoc el ap P<strong>le</strong>p-nv<br />
'neauuol uo uol<strong>le</strong>ulo+gp ap sogu6edtuocce<br />
9sr;er9u96 adÂl np sernldnr sap s!o+ allac oruasqo uO<br />
'ranbon<br />
-o.rd p sro<strong>le</strong> Ugns rno<strong>le</strong>!^gp olq<strong>le</strong>+ un,nb elnldnl el lueu<br />
-<strong>le</strong>rlua Inloc ap eqco.rd salureJluoc op <strong>le</strong>lg un 'seute lolul<br />
suosrerl sap nes^ru ne'olpuaôue enbg<strong>le</strong>lsotpÂq olu<strong>le</strong>lluoc<br />
el'aLullln onbgtelsolp^t{ o}u<strong>le</strong>J}uoo el ap saqooJd saututos<br />
snou'ourgr,u ol sn;d lso,u aLlool el op luatrlal:odutoc<br />
ol'o<strong>le</strong>J?<strong>le</strong>; uorsserd el co^e llolc?p alnldnl ap Jne<strong>le</strong>tngp<br />
al 'ed [Al O t op ]uotuou4uoo ap uotssald oun,p Plap-nv<br />
's9s!<strong>le</strong>npr^rpur uolq lua|.Ilolltesrc<br />
op sue;d sop lualluorrt'ernldnt sptde'suollllueqoa sol<br />
'edN v - c la "82 - ô suouelqo snou '(c) uolsgqoc op la<br />
aL<strong>le</strong>?s eteJJ Jns xnetxelJl s/essJ Z t '6!!<br />
(rl t - uttt t'd edry 08<br />
ap adono* uorssatd aun lgns tueÂe aterJ t t '6;l<br />
(rl t - utut t't) edry 9Z<br />
ap adotlosl uotssatd aun lqns tueÂe a<strong>le</strong>e 0t '6H<br />
(rl t - uttt t'd aguro]?p uou aee 6 '6lJ
09<br />
8 OU3ruNN ]NOINHC3IO39 30 3SIVÔNVUJ 3NA3U<br />
'8Og-/B? 'd 'g'L'uollcnJlsuoc la xne!J91e111 'daeto pue aùueqc<br />
aunlo^ lo sctu<strong>le</strong>uÂpotutaLfi ar.tt<br />
- (g96 t) 'O'I SH3MOd t t<br />
9 oU 'llAXl 'anbr6.rnl<strong>le</strong>lgLu an^eg 'sanbg;gluatcs salotrlg4 - ?lr!4<br />
tet?u un,p aîessrnorc? p ?tlcltsetd - @t6 t) 'd UlllUOt J - ZL<br />
ïLV-LLV'd I ou<br />
oqcuef g af flnoH e1 'nea ua rneuel Jnel ap uotlJuoJ ua salute4uoc<br />
snos saLlcor sap tuauauoduoJ (0Z6t) 'd HlllUO4 LL<br />
tg-6?'d n;ercgds uosrer-l'llng<br />
saterc sap tuauauodtuoc ta ilntxe! - (gZO t) 'V XnOU 3l - O t<br />
t9 L-t? L 'Z 'l|ACX N9S 'uuv '(sreq<br />
OO8 p O) sadottosr salu<strong>le</strong>rruoc snos saterc ap rueuatroduo3<br />
- vL6L) 'r 1]nOVd -'U )SnOUS]ZVH -'8 JOHTnO - 6.<br />
OZ-TL L 'IA3X NCS<br />
uuv 'sateJc ap sanbtuec?u sglgudotd sa1 Jns nea,t ep acuanuul ),'..!<br />
- (9 L6L) 'r rrnovd - 'u )3nou8:lzvq - '8 I|oHtnO - 8_<br />
'l ollll ap g]tsra^tun<br />
- e;cÂc "g ep saspql ']uauauuortt<br />
-ua,l ap algJ 'aln\7nJJsoJctu Jnal caAe suonelal 'seteJc ap sanbtu<br />
-ec?ut sgtgltdord<br />
- (9/6 t) 'U )36OUBJZVH -'g t-toHtn O - L<br />
elqouel g<br />
o<strong>le</strong>rc et ap anbtu<br />
g<br />
ap I grlsro^run - tnarug6ut rnatcop ap as?Ltt -<br />
-qcarc?6 p anbt6010?tlr epruJ - (t/6 t) 'l'f' lNNlssSo<br />
69 t-99 t 'dd<br />
- A <strong>le</strong>rcgds O d I uosrplt '1nE<br />
- (t/6 t) 'V 1INJ1CVU JO - 9<br />
Bg t -OV L 'd '?t!c!roalg,p uoll<br />
-cnpotd ap saîertno sal suep a<strong>le</strong>ro ej - (S/6 t) 'D Sll4l03 - ?<br />
tg-gg 'd 'oluorof plt 'r{ca6 IcoU<br />
'dtuÂg 'coJd '4JoJ tro tll6uotls anssatduoc aLll uo lualuoc aJnl<br />
-slout ]o acuanuu! aql - (996 'l'g t ) o llM "g's'd )3vgl03 -t<br />
OZL-SLI 'd 4<strong>le</strong>rc9ds 3 d I<br />
-!e!l 'llnB<br />
- a!erc el suep suo<strong>le</strong>puoJ uos<br />
- (e L6L) 'l Nlllngvg<br />
-z<br />
g-g 'd I ;ercgds 3 d I uosrer-t 'iln8<br />
- (s L6t) .c ltnouv - L<br />
senbrqderFoglqlq secuergpg<br />
aLlc?s uoltlpuoJ ua anb?su!&u! atlorp el ca^e uos<br />
tercduoc 'agu<strong>le</strong>Jp agJn<strong>le</strong>s a<strong>le</strong>JJ 'xnetxet4 s/essJ g l '69<br />
'sJot;ncrped sluotrl<br />
-glg xnop sac ap elduroc lueuol ua olte+ as cuop eJnap<br />
orelc Jns sanbruecgr! stesso,p s<strong>le</strong>llnsgl ap uot<strong>le</strong>lgrd.relu!,1<br />
'solq!e+ luaua^!]elol suots<br />
-seld sap lnod ocuoplng uo sostul luos solte;nuelô setr<strong>le</strong><br />
rolur suosretl sap neontu ne selnldnl sa6'!u!+u! anblter<br />
-soJpÂq uotssolduroc ap edrcul.rd e; 'enbrdocsolceul neo^tu<br />
ne 'sed luo4tJgn au soteJc sol 'sedo.rlost saluteJluoc snos<br />
'luotrlayodrrloc Jnal ep uot<strong>le</strong>stlgpoLu el<br />
p uolq enbr;dde,s luouta;;uo6 ap aluteJluoc ap tdecuoc ol<br />
'aJro<strong>le</strong>roqel uo tesso,p salculs suotltpuoc sap asodLU! 'g!I!l<br />
-uenb alqreJ s?lt uo ougul'neo,l p gllltqtsuas ouJgJlxo lnal<br />
'<strong>le</strong>u16r.ro enblueogru luorueyod<br />
-uroo Jnol op olqesuodsol lso satelc sop alnlonllsolclru e-.|<br />
uolsnlcuoc g<br />
' 69 uorlceJl ap edo.rlosr alu reJl<br />
-uoo oun'ol-suo;edds1 'l!npu! lnb neo,l ap luelluoô algr ol<br />
lueuolar uo '60 - eo adÂl np l!elos luarrrauUuoc a1 'sprd ôo<br />
uor<strong>le</strong>lsuerl oun p sa;qesodredns luos sallo,nb la salQl;ered<br />
sprd ned p luos se;;e,nb a<strong>le</strong>lsuoc uo'ogu<strong>le</strong>lp ogln<strong>le</strong>s<br />
areJc Jns lo oqcQs otelc lns xnetxetjl stesso sap lqon ap<br />
solcroc sap saddo;o^uo soltolp sal soxe,p elpder outgLu un<br />
suep ereduroc uo,l IS '(edn Z Q g'L - c lo o LZ : ô eddol<br />
-o^uo oltolp oun p luostnpuoc (g t '6!}) snuolqo solslac sol<br />
ogu!elp<br />
e9rn<strong>le</strong>s oqcuelq ateJc Jns xnetxeul stessf t'g<br />
'orjo9Lll el I!ns luout<br />
-auodrrloc puooos ol'uolsseld uo ollo!l!l!stolut neo,l oJl<br />
-lour lnod o<strong>le</strong>ssocgu lso o]]ennoldg,l ap uot<strong>le</strong>Luro+gp oun<br />
'suoll!lueqcg sop uot<strong>le</strong>rn<strong>le</strong>s op lne+gp alq!e+ un,p <strong>le</strong>llnsgl<br />
al aururoc luoureuodtrtoc <strong>le</strong>lureld ol suolg.rdlalut snoN<br />
'sluouauoduoc xnop luatuLuoJedde oJluout<br />
olll '(t t6 t ) ouuossoq <strong>le</strong>d onuelQo alloc op luauranbt.rl<br />
-guro96 eqcordder as (y 1,<br />
'ôt+) stesso sop uol<strong>le</strong>luesgldal el<br />
'Jrlot4 op uot<strong>le</strong>ln6rluoc el<br />
suep o<strong>le</strong>luozpoq elnldnJ op enbgsulllu! olrolp aun'tesso,p<br />
edÂl oc lnod'luotrlonbuogql luoluesgld xneug<strong>le</strong>rrt saC<br />
'(.ralceuor) op aloquÂs [lg) n [tS [!o<br />
- [!,o<br />
edÂr np lsa luoln.rgn;nd netJg<strong>le</strong>ul un lnod oululoc lnb<br />
([!,o) onr]cago a]urer]uoc ap lol el 'sogrpn]g sorerc sol lnod<br />
JolnuJJo+ op slrured luo snou'( sgu<strong>le</strong>6 uou D-suollllueL{cg,p<br />
xnerxe!rl s!esso snos luor.rrauodrrroc np la (llo) dâqnorlocie<br />
solnotjglxa salutelluoc sop uorlcuo]t uo (n) olla!]llsJalul<br />
uorsserd op uor<strong>le</strong>u e^ op lol el op sognônluoc sapn]g sa-l<br />
agu!erp<br />
uou o9ln<strong>le</strong>s aL.lcuelq otels Jns xnelxeljl s<strong>le</strong>ssS z'g<br />
'gnb!ldde uorssarduoc op rnosual np lo#o,l<br />
Jonu!ur!p l!erpuor^ (ôo) ado,rlosr uorlcerl op rnosuo] u n<br />
'luatualluoô ep olu<strong>le</strong>rluoc ep tdecuoc np rlued p glgrdlalul<br />
e.rlg tned luoruauodruoc oc 'luouJonbt6o;ouguJougL{d<br />
a?u!eJp uou agJrues a!eJc'xnetxetn sessl ,t '6!!<br />
0/ : tS)<br />
(%<br />
a?J n<strong>le</strong>s<br />
luauallaryted a<strong>le</strong>n Jns gttltqssatduoc tt'6H<br />
-Â 'Av c<br />
ap <strong>le</strong>ssJ<br />
(od w)<br />
a
étude expérimenta<strong>le</strong> d'une paroi moulée<br />
ancrée par quatre nappes de tirants<br />
par<br />
H. Josseaume<br />
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées<br />
R. Stenne<br />
Entreprise S.l.F.-Bachy<br />
I lntroduction<br />
Le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, l'entreprise<br />
S.l.F.-Bachy et <strong>le</strong> Laboratoire de Mécanique des<br />
Solides de l'Eco<strong>le</strong> Polytechnique se sont associés pour<br />
l'étude expérimenta<strong>le</strong> d'une paroi moulée, réalisée dans <strong>le</strong><br />
cadre d'une action de recherche concertée de la<br />
D.G.R.S.T.* ayant pour objectif une meil<strong>le</strong>ure connaissance<br />
du comportement des fouil<strong>le</strong>s à l'air libre retenues<br />
par des parois moulées ancrées.<br />
Les critères retenus pour <strong>le</strong> choix du site de I'expérimentation<br />
étaient <strong>le</strong>s suivants :<br />
- la fouil<strong>le</strong>, étayée par la paroi, devait avoir une profondeur<br />
d'au moins 15 m.,<br />
- <strong>le</strong>s caractéristiques physiques et mécaniques du sol<br />
devaient pouvoir être mesurées à partir d'essais classiques<br />
faits en laboratoire et en place,<br />
- <strong>le</strong>s caractéristiques hydrauliques devaient être parfaitement<br />
définies.<br />
Ce n'est qu'après plus d'une année de recherches qu'un<br />
site satisfaisant à ces différents critères a pu être trouvé. ll<br />
s'agit du site de I'immeub<strong>le</strong> de la S.E.R.E.T.E., édifié rue du<br />
Château-des-Rentiers, dans <strong>le</strong> 13" arrondissement de<br />
Paris, dont la construction des niveaux en sous-sol nécessitait<br />
l'ouverture d'une fouil<strong>le</strong> d'environ 21 m. de profondeur<br />
dans des formations typiques de la région parisienne.<br />
La paroi moulée, ancrée par 4 nappes de tirants provisoires,<br />
qui devait constituer <strong>le</strong> soutènement des parois de<br />
cette fouil<strong>le</strong>, a été retenue pour l'étude expérimenta<strong>le</strong><br />
envisagée. Des mesures, ayant pour objectif de déterminer<br />
aussi précisément que possib<strong>le</strong> <strong>le</strong>s effcrts appliqués à<br />
cette paroi ainsi que ses déplacements, ont été effectuées<br />
sur un de ses panneaux constitutifs pendant toute la durée<br />
des travaux intéressant ce panneau, c'est-à-dire entre <strong>le</strong><br />
26 mai 1975 et <strong>le</strong> 29 août 1975.<br />
2 Description du site et de la paroi moulée<br />
La paroi moulée (tig. 1) a été réalisée à partir d'une plateforme<br />
établie à 3,3O m. au-dessous de la surface du terrain<br />
naturel et débordant I'emprise de I'immeub<strong>le</strong>. Cette<br />
paroi, qui a une épaisseur de 0,60 m. et une hauteur tota<strong>le</strong><br />
de 20,4Om., a été coulée par panneaux alternés (panneaux<br />
primaires et secondaires). El<strong>le</strong> était ancrée par<br />
* Délégation Généra<strong>le</strong> à la Recherche Scientifique et Technique.<br />
4 nappes de tirants forés du type Bachy, mis en place dans<br />
<strong>le</strong> sol et précontraints au fur et à mesure des terrassements.<br />
L'ancrage d'un panneau primaire était assu ré par 4<br />
tirants, celui d'un panneau secondaire par 8 tirants.<br />
Les mesures ont été effectuées sur un panneau secondaire,<br />
<strong>le</strong> panneau 34, situé dans une section rectiligne de<br />
I'enceinte (fig.2). La longueur tota<strong>le</strong> de ce panneau était<br />
de 5,32 m. Les caractéristiques des tirants qui assuraient<br />
sa stabilité sont indiquées dans <strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au 1.<br />
N appe<br />
Type<br />
1 TMF<br />
2 TMD<br />
3 TMD<br />
4TMD<br />
Longueur<br />
libre<br />
(m)<br />
13<br />
12<br />
6<br />
3<br />
Long ue u r<br />
de<br />
scel<strong>le</strong>ment<br />
(m)<br />
9<br />
6<br />
9<br />
9<br />
Tension<br />
de précontrainte<br />
théoriq u e<br />
(kN )<br />
366<br />
611<br />
840<br />
1 040<br />
Tab<strong>le</strong>au I Caractéristiques des tirants du panneau de<br />
mesu res<br />
Les formations rencontrées, depuis la surface du terrain<br />
naturel, sont <strong>le</strong>s suivantes:<br />
- des alluvions anciennes sablo-grave<strong>le</strong>uses comportant<br />
une forte proportion d'éléments fins,<br />
- <strong>le</strong> sab<strong>le</strong> de Beauchamp, se présentant ici comme un<br />
sab<strong>le</strong> fin très argi<strong>le</strong>ux,<br />
-<br />
<strong>le</strong>s marnes et caillasses, constituées d'une alternance de<br />
marne blanche et de bancs calcaires très fracturés, la<br />
marne étant très largement prépondérante,<br />
- <strong>le</strong> calcaire grossier.<br />
Aucune nappe n'a été décelée dans <strong>le</strong>s sondages de<br />
reconnaissance qui ont été poussés jusqu'au toit du calcaire<br />
grossier.<br />
Un sondage avec prélèvement d'échantillons intacts, spécia<strong>le</strong>ment<br />
exécuté dans la perspective d'une étude<br />
détaillée du sol au voisinage immédiat du panneau de<br />
mesures, a permis de situer <strong>le</strong>s limites des couches dans la<br />
zone intéressée par <strong>le</strong>s mesures (fig. 1). Le toit du calcaire<br />
grossier non représenté sur cette figure se situe approximativement<br />
à la cote 32 N.G.F.<br />
REVUE F RANçA|SE DE GEOTECHN IOUE N UME RO 8 51
Y<br />
(kN /m'l<br />
c'<br />
(kPa)<br />
I'<br />
(")<br />
Cu<br />
(kPa)<br />
9u pt<br />
(" ) (MPa)<br />
E<br />
(MPa)<br />
20 28 28<br />
20 20 33 137<br />
=o<br />
145<br />
â<br />
320<br />
*o 1,9 12,2<br />
20 37 32<br />
780 æO 3 27<br />
Fig. I Coupe de la paroi et caractéristiques du sol<br />
33b''<br />
3 4b't<br />
'/////////////////////k<br />
RUE OU Cl|ATEAU DES RENTIERS<br />
Panneau 34<br />
-l<br />
-C='<br />
lrt<br />
ac<br />
14J<br />
-i<br />
CE<br />
Fig. 2 Situation du panneau de mesure et détail de la paroi à proximité de celui-ci<br />
Les caractéristiques mécaniques des échantillons extraits<br />
de ce sondage ont été déterminées en laboratoire à partir<br />
d'essais non consolidés - non drainés (uu), d'une part, et<br />
d'essais consolidés-drainés (COl, réalisés sous contrepression,<br />
d'âutre part. Les va<strong>le</strong>urs moyennes des paramètres<br />
de résistance au cisail<strong>le</strong>ment ainsi obtenus sont indiquées<br />
figure 1. on notera que, bien qu'aucune nappe ne<br />
baigne <strong>le</strong>s formations étudiées, <strong>le</strong> degré de saturation du<br />
sab<strong>le</strong> de Beauchamp et des marnes et caillasses est voisin<br />
de l'unité, ce qui explique que ces deux couches soient<br />
caractérisées par un ang<strong>le</strong> de frottement apparent prati-<br />
quement nul.<br />
Les essais U U effectués sur <strong>le</strong>s échantillons pré<strong>le</strong>vés dans<br />
<strong>le</strong>s marnes et caillasses font apparaître une amélioration<br />
de la résistance au cisail<strong>le</strong>ment non drainé dans la partie<br />
inférieure de la couche, c'est-à-dire au-dessous de la cote<br />
du fond de fouil<strong>le</strong> de I'immeub<strong>le</strong> en fin de travaux. Cette<br />
amélioration est éga<strong>le</strong>ment mise en évidence par <strong>le</strong>s<br />
essais pressio métriques effectués dans <strong>le</strong>s marnes et caillasses<br />
devant <strong>le</strong> panneau de mesures, alors que <strong>le</strong> niveau<br />
d'excavation atteignait la base du sab<strong>le</strong> de Beauchamp<br />
(fig. 1 ).<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO B 52
tg<br />
8 0u3wnN 3nolNHc3ro39 30 3slvÔNVUJ 3nAlU<br />
neeuued al pedrnbg slrctedde sap uonetur,;:,i,tt{';t5<br />
ilbt4?Ârtotrpul aïlno,<br />
eqnr I<br />
urDrrat<br />
'<br />
\ i<br />
I<br />
I<br />
allno3<br />
ul'rral<br />
eq 3nDc<br />
saluDJql^<br />
lzl9lg salnllaS<br />
alror0<br />
ur0z<br />
UJ9L<br />
aaqcueJ] et ap vorcd sa1 anuoc a<strong>le</strong>lot uolssatd ap<br />
sJnatdec sap uoneclldde,1 tnod ?s!tltn gltlsodslg f '6 I<br />
anpu0l<br />
9lo3 r<br />
*o3 +<br />
?lof, o<br />
?lo3 .<br />
sluoJrl<br />
sapJo3<br />
'(g'6!+) or.lc!+ uo elUed el suep'allrnol glgc<br />
acel el lns g lo'utellol glgo oce+ el Jns ace;d ue slur tsu<strong>le</strong><br />
glg tuo s.rneldec BZ'(ed1 OZ op lrelg lceluoc op uotsseld<br />
el) aceyns el slndep sgpueururoc sullg^ sop ueÂout ne los<br />
np lceluoc ne s!ur ]uotelg srnaldec sal 'eôeuuo]gQ luB^e<br />
lo 'o?qcuerl el suep onpuacsap tc-olloo s!o+ aun '(t'611)<br />
eôec el op sarn<strong>le</strong>ure sol Jns gx!+ ut;g^ rlred un,p gllut<br />
-gllxo,l p egtdepe enbrl<strong>le</strong>lgul enbe;d oun rns gluoul ltelg<br />
rnaldpc anbeq3 'LUur OOt x urLu OOZ luo!e]g allotrJas el op<br />
suorsuourlp sal luop lz]glg edÂ1 np a<strong>le</strong>lol uotssoJd ep slnol<br />
-dec tt ap ueÂour ne agJnsoul glg e solol sop uotssold el<br />
'a]gl ua luotuoceldgp ap lo aguJo+gp op sarnsout<br />
op l!ued P lo<strong>le</strong>d el op sluouloceldgp sel routruro]gp op<br />
-<br />
:uolgq np so^t<strong>le</strong>lol suot<strong>le</strong>uJo+?p sop aJtetpgur<br />
-rolur,l red rored el suep salutelluoc sal Joutullolgp op<br />
-<br />
1 e6erc<br />
-ue,p suotlcegl sal lo sorlo] sop uotsseld el aJ!p-P-lso,c<br />
'rored el p sgnblldde soulolxo suo+Jo sol lalnsout op<br />
-<br />
:]nq rnod l!ene tored el Jns oJnsour op sl<strong>le</strong><strong>le</strong>dde,p osod el<br />
sernsetu ep neeuued np lueuedlnb3 V<br />
'orqll lnalnell es olnol rns gôe69p glg ]na l!,nb<br />
sp.rde slnol xnop neouued ao Jns gsod g]g e uo]nq un steul<br />
'JOTUJOp AC lUe^Ap SIUOUTOSSeUAI SOp lUOUlOAQt4Ce,l P,nbSnI<br />
sornsaur ap neouued np sguôlolg ]uouluest++ns xneou<br />
-ued sop enb ossolglut e,u eôeuuolnq ol'alltno+ op puo+ al<br />
Jns rndde ]ueuerd sgullcu! suolnq ep ueÂou ne'uollnecgtd<br />
op aJnsour.red'oguoluoo glg e tc-ol<strong>le</strong>c'(xneouued sutel<br />
-roo rnod tuur g7l olgl el ap neontu ne uot<strong>le</strong>necxo,p u!+ ua<br />
sgrnsouJ sluatuoceldgp sop ocuel.rodul!,1 ap nuol alduto3<br />
'srnof op aurezrp<br />
oun,p epor.rgd oun luepuad roac'seddeu .i lo "t<br />
sop<br />
xnea^tu sol oJluo rnonôuo; es ap glllour el lns anb 9ôe69p<br />
glg e,u <strong>le</strong>tueur.rgdxe neouued ol 'eddeu "f<br />
el ap neontu<br />
ne ognlrs orulo+-a1e1d el op sluaulosserlal sop sJol<br />
-<br />
1;elueul.rgdxa neouued al lue^ap ]uauloJtos<br />
-rnord agsstel glg e orulaqsu oun 'slueltl op addEu aZ el ap<br />
neonru ne ognlls aulJo;-e1e;d el op Ltot<strong>le</strong>st<strong>le</strong>gl el ap sJol<br />
-<br />
:rarlncrped uf<br />
'xne^eJl ap seseqd souteuoc op slol<br />
'<strong>le</strong>luourugdxe neouued np <strong>le</strong>!pgtuult eôeutstoA ne saluel<br />
-.rodul! sgllnutluocstp sop l<strong>le</strong>luosgtd agllno+ op puo+ al enb<br />
uoôe+ ollol op s]!npuoc glg luo sluatuosselol sol 'sarnsout<br />
sap ]uoulolnolgp uoq un l<strong>le</strong>la6lxa,nb xnac ? luotrl<br />
-gcro+ sed luepuodselloc ou rotlueqc np s;t<strong>le</strong>lgdutt sol<br />
'(t'6!+) ollrno+ op puo+ ne,nbsnl uol]en<br />
-eoxo aJQ!ulop oun,p sotntns'eddzu el el op neantu ne,nb<br />
-sn[ sluer!] sep uotsua] uo sastut ap ]o suot]enecxo,p uots<br />
-soccns oun uo JournsgJ as luonned xneneJl ap soseqd sa1<br />
xne^erl sep luetuelnol9o t<br />
ap ta luauJasseJJal ap sas<br />
@<br />
(slueJn sap uotsuat ua as!u<br />
eLtd) xneAen ap saseLld t '6!I<br />
@@o<br />
uil3v lt0I<br />
( ruru 09! osjno3 )<br />
NIU ]/\<br />
I UtV td<br />
ilr svl/t'<br />
UN]IdVJ<br />
]]H3NV UI<br />
vr l0 0u08<br />
unlluvSl
La pression du béton au cours du bétonnage a été<br />
mesurée au moyen d'un capteur Glôtzl placé vertica<strong>le</strong>ment<br />
à 1,3O m. au-dessus du fond de la tranchée.<br />
Les déformations relatives du béton ont été mesurées au<br />
moyen de 20 extensomètres à corde vibrante du type<br />
Té<strong>le</strong>mac, noyés dans <strong>le</strong> béton et mis en place de part et<br />
d'autre de l'axe de la paroi dans <strong>le</strong>s plans des armatures<br />
principa<strong>le</strong>s (fig. 5). Ces extensomètres étaient maintenus<br />
dans la position choisie au moyen de fils métalliques de<br />
petit diamètre attachés aux armatures (fig. 6).<br />
Les tensions d'ancrage ont été mesurées au moyen de<br />
ca<strong>le</strong>s annulaires du type Glôtzl, interposées entre la plaque<br />
d'ancrage et la tête du tirant. Une ca<strong>le</strong> a été adaptée à<br />
chacun des 8 tirants du oanneau de mesure. lors de sa<br />
mise en tension.<br />
La déformée de la paroi a été déterminée au moyen d'un<br />
inclinomètre du type Soil Instruments, permettant de<br />
mesurer à tous niveaux inclinaison sur la vertica<strong>le</strong> d'un<br />
tube inclinométrique noyé dans <strong>le</strong> béton de la paroi. La<br />
rotation de la tête de paroi a éga<strong>le</strong>ment été mesurée au<br />
moyen d'un clinomètre fixe.<br />
Les données concernant <strong>le</strong> déplacement horizontal de la<br />
tête de oaroi ont été obtenues:<br />
- au moyen d'un tassomètre (distancemètre) à fil invar<br />
dont une extrémité était scellée au fond d'un forage<br />
subhorizontal de 1 5 m. de orofondeur réalisé au niveau de<br />
la tête de paroi ;<br />
- au moyen de visées optiques effectuées à partir de<br />
points situés aux extrémités de la fouil<strong>le</strong>, en dehors oe son<br />
emprise (ces visées n'ont pas été effectuées sur <strong>le</strong> panneau<br />
de mesure mais sur des panneaux voisins).<br />
Les appareillages de mesure ont presque tous fonctionné.<br />
Seuls un extensomètre implanté côté fouil<strong>le</strong> au niveau de<br />
la 2e nappe de tirants et la ca<strong>le</strong> dynamométrique adaptée<br />
à l'un des tirants de la nappe supérieure n'ont fourni aucun<br />
résultat. En outre, <strong>le</strong>s mesures inclinométriques ont dû<br />
être interrompues à la fin de la 2e phase de travaux et<br />
n'ont pu être reprises que <strong>le</strong> 18 juil<strong>le</strong>t, entre <strong>le</strong>s 7e et 8e<br />
phases de travaux, avec un autre appareillage du même<br />
type. Les mesures effectuées avec <strong>le</strong> second appareil n'ont<br />
permis de déterminer que <strong>le</strong>s déformées relatives de la<br />
paroi au cours des dernières ohases de travaux.<br />
EXTENSOMET RE<br />
F ig. 6 Dispositif de f ixation des<br />
cage d'armature<br />
PR E SSIO N<br />
extensomètres su r la<br />
DES TERRES<br />
r00 200 500 (k Pa)<br />
I<br />
I<br />
L LIGATURES<br />
5 Résultats des mesures<br />
5.1 Pression des terres<br />
Pression initia<strong>le</strong> sur la paroi.<br />
Les premières mesures de pression des terres n'ont pu<br />
être effectuées qu'une semaine après <strong>le</strong> bétonnage, alors<br />
qu'une excavation d'environ 1,40 m. de profondeur avait<br />
été creusée devant la paroi. Compte tenu de la faib<strong>le</strong> profondeur<br />
de cette excavation, la distribution de la pression<br />
des terres <strong>le</strong> long de la paroi à ce stade des travaux peut<br />
être considérée comme la distribution initia<strong>le</strong>.<br />
La pression on croît de faÇon sensib<strong>le</strong>ment linéaire avec la<br />
profondeur z comptée à partir de la tête de paroi (fig. 7),<br />
alors que <strong>le</strong> rapport K : oh décroît avec la profondeur<br />
(fig.8) ;<br />
Yz<br />
lAlluvions anciennes : O,39 (K( 0,75, Kmoy: 0,6<br />
oSab<strong>le</strong> de Beauchamp : O,37
-l<br />
99<br />
8 OUSNNN :INOINHCSIOSD 30 3SIVÔNVUJ 3NA3U<br />
'tored ap pald uo aglnq-oll<br />
-uoo oun,p aouolstxa,l luat?ôôns'lue^e oce+ el Jns neontu<br />
arugur ne saglnsatu suotsseld solqte+ sal lo oJQtlJe ace+<br />
el lns rored el ap eseQ el P soglnsout sognolg suolsseld sa1<br />
'srnoug+ur sra!l xnop sel rns enbrlselg oJq!llnbg ua ]a aLlc!+<br />
el op lnougdns srall ol }uaulant<strong>le</strong>ulxoldde lns oglnq op<br />
el!u!l orq!l!nbg,l op utsto^ <strong>le</strong>lg un suep ltos !c-!nlac onb lte.t<br />
-olquros l! 'los np ocuelstsgr el oltnpgl op la#a lnod lueÂe<br />
(los np uotssordurocgp lo luaulosselJal ap sulôue sap<br />
uorlce) olllno+ op puo+ np alqeqold luotualuetual un,p nuol<br />
elduro3'solqte+ sn;d dnocneoq suotssald sap Iuenb!pu!<br />
sap ult et ? sarJat sap uotssetd el ap<br />
!<br />
D<br />
o<br />
-Tl<br />
C)<br />
z.<br />
(f<br />
rn c T<br />
3<br />
(ed )|) sluull sl0 ilolsslud<br />
sluauasseJJal<br />
uoltnglrts!O 0 t '69<br />
002 001 0 00t 00t<br />
002 001 0<br />
+X<br />
,ôâ-=dg anbrroaql aglng<br />
,ôi=tn anbttoaql asssnod -<br />
aq3ne3 x<br />
nall!|il .<br />
0lr0r0 +<br />
s:neldec soJlne stoJl sal 'Zg'O ap lo ZL'O op anbuogqt<br />
al!ul!l aglnq el op uo!]estltqorrj ap xnel sop P luarrro^llced<br />
-sor luopuodselloc olltno+ op puo+ np snossop-ne 'ur O L'L<br />
la'ur Og'O p sgnlls slneldec xnop op neanlu ne saglnsaul<br />
suorsserd sol'aLlc!+ ua Jnolneq el Jns los np uolssa;d<br />
op oururet6etp np esrcgld uot<strong>le</strong>utrrrolgp aun sed <strong>le</strong>utlad<br />
ou 1uene oce+ el lns sgtue;drut slnetdec op olquou uted el<br />
'ol!ul!l orqlllnbg,p <strong>le</strong>lg uo Uos los al enb<br />
rnod uosrer ounone uot,td e ltene Â,u l! !oJed el ap eôelcue,p<br />
apour np nuel elduoc steLu'olq!e,t snld tuatuolqelgplsuoc<br />
luelg atulol Unoc p ogssnod el 'alqeslllqoul egssnod el<br />
ap o<strong>le</strong>urrxeur lna<strong>le</strong>A el oluosgldel arQluJop ouac anb elalou.<br />
uO'(aturol 6uo; p agssnod) açlnc<strong>le</strong>c tsu<strong>le</strong> al!ul!l agssnod<br />
el p ornor.rgdns luou<strong>le</strong>ô<strong>le</strong>l lse alotJ<strong>le</strong> oce+ el Jns uots<br />
-seld el 'rored el op JnolneLl el otnol Jns'enb enb<strong>le</strong>tuoJ uO<br />
'09]nq el op sec ol<br />
z')\<br />
sec ol su ep ,e9- ng p<br />
t<br />
suep o ;<br />
-oQ p la ogssnod el op<br />
a<strong>le</strong>ôg'o<strong>le</strong>luozuot.l,l Jns salutelluoc<br />
sop uosreutlcu! aun,p elduloc lueuol ua'sol..l3noc soluolgl<br />
-,t!p sop gutelp luotuall!estc ap sollQrue<strong>le</strong>d sap oseq el lns<br />
los!rg)-lonbeO op opoLllgtrr el <strong>le</strong>d sgutrurolgp'saJJol sop<br />
uorsse:d op solnrltl saulu<strong>le</strong>Jôelp sol anb tsu<strong>le</strong> 'O ! atnôtrt<br />
ogtuasgrdel lsa '(l0oe v Ll sornsoul op neouued np }lolp<br />
ne 9ce1d uolnq np asod el luene solnaLl sonb;enb']uouJ<br />
-asserlol ap aseqd ar?!ulop el sp.rde to<strong>le</strong>d el op lnounod<br />
ol I ns agl nsaul solro] sap uorsseld el op uollnqlllstp el<br />
'sluautesserJal sap uU el p roted el tns uotssatd<br />
'sode.t<br />
ne los np uolssald op luotot#ooc al co^e elduts uol<strong>le</strong>lol<br />
uo lros lored el ap 6uo1 ol egJnsout o<strong>le</strong>!]!ut uotssald e; enb<br />
alqelqtuosrern nad zosse alqulos ll 'suol4puoc soc sueO<br />
'(6'61+) lzlglg lneldec un,p uaÂout ne oqlnsaur<br />
rored ap pold ua uolgq np o<strong>le</strong>luoztJoL{ uolssald el ap rolt<br />
-nlono,l orluout al onb lsute uolgq np est.td el P sgll sou?Lu<br />
-ougqd se; ted agqrnuad el!^ sQ,tt lso tc-olloc steLU'o<strong>le</strong>luoz<br />
-!ror4 uorssord el ep anbt<strong>le</strong>lsotpÂq uotlnqplslp aun ploqe,p<br />
lnol asodul ool{cuel} el suep gsJa^gp eptnbll uo}9q ol<br />
-<br />
:agqcuejl el ap alnuo^no,l op slol luoul<br />
-o<strong>le</strong>lgtel gurrrduocgp lso sodel ne luoura<strong>le</strong>l]lul los ol<br />
-<br />
'lo#o u3<br />
'onuolor e.rlg tned ou oluopgcgtd asÂ;eue,l anb<br />
oJluor.rl los ne sagsodru! suor<strong>le</strong>lrcrllos sop uotr<strong>le</strong>xe,l 'Ue+ uf<br />
'tt'O : op auueÂour ua<br />
]!eJos sodel ne sorol sop uotssold ep luotc4+ooo al suol1p<br />
-uoc sac suec '+!sseur ol suep so<strong>le</strong>luozlrotl salu<strong>le</strong>lluoc sop<br />
-?q np srnoc ne a?qcueE ap puo]<br />
? apynQ 1 uotgÇ np uorssatd el<br />
çwlNI zz u<br />
rrx/NI tt<br />
( rx<br />
) u0lgq aP<br />
E'6t 9'[[<br />
I<br />
I<br />
I<br />
iI<br />
I<br />
I<br />
I<br />
0tg<br />
an0<br />
(tl<br />
neauued np afieuuol<br />
np snssap-ne ut 0t'l<br />
ap uo7ryo^J 0 '69<br />
JnalneH<br />
s0<br />
0<br />
002<br />
zl,z<br />
00?<br />
vzv<br />
! a<br />
(D<br />
3n<br />
v,<br />
o<br />
=<br />
cre<br />
cr<br />
CDT<br />
æ<br />
00t o<br />
=ĒA'<br />
(u 7t'g - z -ofl ps np e<strong>le</strong>plu! a?elrns el ? ltod<br />
-det nd rnapuolotd el u z ta tored ap atgt el p uoddet<br />
rcd Jnepuogotd er rueruasgtdat z ' oz z<br />
L L<br />
% ta % sttod<br />
-det sep rnapuolotd el ap uonzuo] ua suoltelreA g .6g<br />
I<br />
+ +l<br />
+t {+<br />
s I srssvrryo<br />
tT"<br />
ll slilUvn {t-<br />
01 dnvHonvts<br />
l0 llgvs<br />
enbrJoaql uo<br />
++<br />
! 1e!<br />
sNot v<br />
sN0r +<br />
^n11<br />
^n11v<br />
a6euuolaq<br />
I<br />
AP UlJ<br />
;<br />
+<br />
s lssv'r1rv3<br />
rl siluvn<br />
dilvHSnYtg<br />
l0 ]'tgYs<br />
+<br />
+<br />
+<br />
I<br />
ï{+<br />
{t (r)z<br />
# +
Variations de la pression sur la paroi au cours des phases<br />
intermédiaires de travaux.<br />
Les variations moyennes de la pression du sol (moyenne<br />
des variations mesurées <strong>le</strong> long des trois fi<strong>le</strong>s de cellu<strong>le</strong>s)<br />
entre la première phase assimilée à l'état initial et la fin<br />
des travaux sont représentées figure 1 1. L'allure et l'amplitude<br />
de ces variations dans la partie en fiche sont bien<br />
cohérentes avec l'hypothèse d'une contrebutée en pied de<br />
paroi. Les variations constatées sur la hauteur hors fiche<br />
sont, en revanche, très faib<strong>le</strong>s puisqu'el<strong>le</strong>s ne dépassent<br />
pas 3O kPa. Ces variations globa<strong>le</strong>s sont la résultante de<br />
variations de signe différent, qui se sont produites lors des<br />
principa<strong>le</strong>s phases de travaux (terrassements. mises en<br />
tension des tirants) ainsi qu'entre ces phases.<br />
Les phases de terrassement (fig. 12) se traduisent par une<br />
diminution de la pression du sol sur la face arrière au-dessus<br />
du niveau de terrassement et dans certains cas oar<br />
une mise en contrebutée du sol, au-dessous de ce niveau.<br />
On note généra<strong>le</strong>ment une légère augmentation de la tension<br />
des tirants <strong>le</strong>s plus proches du niveau d'excavation.<br />
Une mise en tension (fig. 13) se traduit par une augmentation<br />
de la pression du sol au contact de la face arrière. de<br />
part et d'autre du niveau de la nappe mise en service,<br />
l'augmentation de pression étant maximum au niveau de<br />
cette nappe. On note éga<strong>le</strong>ment une légère diminution des<br />
tensions des tirants des nappes supérieures.<br />
On a éga<strong>le</strong>ment constaté des variations sensib<strong>le</strong>s de la<br />
pression du sol au cours des périodes de < repos D séparant<br />
<strong>le</strong>s principa<strong>le</strong>s phases de travaux (fig. 14). Ces variations<br />
semb<strong>le</strong>nt être dues en grande partie aux travaux réalisés<br />
de part et d'autre du panneau de mesures au cours oe<br />
ces périodes, un panneau ne travaillant pas indépendamment<br />
des panneaux voisins. Un phénomène de déformation<br />
différée du sol peut éga<strong>le</strong>ment intervenir dans ces<br />
variations.<br />
-t 00<br />
VARIAï|ONS DE PRESSION (l Pa) SUR LA FACE ARRIERE<br />
200 r00<br />
VARIATIONS DE<br />
0 -100 -200<br />
PRESSI0N (l Pa ) SUR LA FÂCE AVANT<br />
ï t<br />
F'<br />
l-^<br />
rE<br />
l- \/<br />
F-'0f;<br />
l-- o<br />
,2,<br />
-l- P<br />
rE<br />
Ltr'<br />
t<br />
t<br />
F'O<br />
E<br />
L20<br />
+<br />
Fig. 1 1 Variations moyennes de la pression des terres<br />
au cours des travaux :<br />
a) sur la face arrière<br />
b) sur la face avant<br />
Dispersion des mesures.<br />
Les mesures de pression des terres peuvent être assez fortement<br />
dispersées, notamment cel<strong>le</strong>s effectuées à un<br />
même niveau de la paroi. Cette dispersion n'est pas liée<br />
seu<strong>le</strong>ment à un < vrillage > du panneau de mesures dt aux<br />
discontinuités de terrassement (vrillage qui modifie la distribution<br />
de la pression du sol), puisqu'el<strong>le</strong> apparaît éga<strong>le</strong>ment<br />
lors des mesures inita<strong>le</strong>s (fig. 7). El<strong>le</strong> tient éga<strong>le</strong>ment<br />
aux conditions de contact entre <strong>le</strong>s capteurs et <strong>le</strong> sol qui<br />
peuvent varier d'un capteur à I'autre en raison des différences<br />
d'épaisseur du cake, du remaniement plus ou<br />
moins grand du sol, de la présence de gros éléments.<br />
Êc<br />
Ë10<br />
z,<br />
C3<br />
C=<br />
CE<br />
CL<br />
T-1<br />
-1o o rc zo Ap (k Pa)<br />
326-*329 K N<br />
357*376 KN<br />
660 *673 K N 715 *73O KN<br />
l|AUTEUR 610 -*6i6 l(N 640 *653 kN<br />
O'EXCAVA<br />
I<br />
-10 o io 20 Ap (kPa)<br />
75O*7ZO KN<br />
730*75O KN<br />
5.2 Tension d'ancrage<br />
L'évolution des tensions des sept tirants sur <strong>le</strong>squels des<br />
mesures ont pu être effectuées est représentée figure 1 5<br />
en fonction du temps. La comparaison de la tension de<br />
service théorique (tension de précontrainte théorique) aux<br />
différents niveaux d'ancrage avec <strong>le</strong>s tensions effectivement<br />
mesurées à ces niveaux ne fait pas apparaître de<br />
divergences sensib<strong>le</strong>s entre ces va<strong>le</strong>urs en ce qui concerne<br />
la première nappe d'ancrage. En revanche, <strong>le</strong>s tensions<br />
mesurées dans <strong>le</strong>s tirants de la 2e nappe se situent toujours<br />
au-dessus de la va<strong>le</strong>ur théorique de service (écart<br />
maximal 24Vol, alors que cel<strong>le</strong>s obtenues pour <strong>le</strong>s tirants<br />
des nappes inférieures se situent en permanence au-dessous<br />
(écart maximal -27 % pour <strong>le</strong> tirant droit de la 4e<br />
nappe). On notera que <strong>le</strong>s divergences constatées entre<br />
<strong>le</strong>s tensions de service théoriques et <strong>le</strong>s tensions<br />
mesurées apparaissent dès <strong>le</strong>s premières mesures suivant<br />
la mise en tension et évoluent peu par la suite.<br />
On remarque éga<strong>le</strong>ment des différences très sensib<strong>le</strong>s<br />
entre <strong>le</strong>s tensions des tirants de la 2e nappe et surtout<br />
entre cel<strong>le</strong>s des tirants de la 43 nappe. Ces différences<br />
semb<strong>le</strong>nt dues en grande partie au < vrillage > du panneau<br />
de mesures lié aux conditions d'exécution des travaux.<br />
5.3 Déformation relatives du béton<br />
26/6<br />
F ig. 1 2 lncidence des<br />
sol su r la face arrière<br />
d'ancrage (*) :<br />
a) terrassement entre<br />
pes<br />
b) terrassement entre<br />
fond de fouil<strong>le</strong><br />
(a)<br />
Dans l'hypothèse où <strong>le</strong> béton de la paroi travail<strong>le</strong> en sec-<br />
T_-<br />
l|AUTEUR<br />
O'EXCAVATION<br />
I<br />
1z/B-13/B<br />
740*760 KN<br />
950--*943 KN<br />
(b)<br />
terrassements sur la pression du<br />
de la paroi et sur <strong>le</strong>s tensions<br />
<strong>le</strong>s niveaux des 2ème et 3ème nap<strong>le</strong><br />
niveau de la 4ème nappe et <strong>le</strong><br />
(* ) Les va<strong>le</strong>urs indiquées au niveau de chaque nappe<br />
sont cel<strong>le</strong>s des tensions d'ancrages mesurées au niveau<br />
des deux tirants correspondants du panneau d'essai<br />
au début (va<strong>le</strong>urs de gauche) et à la fin (va<strong>le</strong>urs de droite)<br />
de I'opération ou de la période considérée. Lors de<br />
la mise en tension d'une nappe, seu<strong>le</strong>s sont reportées<br />
au niveau de cette dernière <strong>le</strong>s tensions mesurées à la fin<br />
de I'opération<br />
REVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 8<br />
56
-1o o 10 20 ûp (k Pa)<br />
-10 o 10 20 Âp (tPr) -10 o to 20 Âp (kPa )<br />
-1o o 10 20 Âp (lPa)<br />
35O<br />
-347 kJ{<br />
381-*366 11<br />
329 *347 kfl<br />
347*347 kil<br />
72o---.713 kf{<br />
750* 730k[{<br />
673 .--,713 kl{<br />
616 -'653kil<br />
713<br />
- 7ookil<br />
653<br />
-643 kJ{<br />
EE<br />
IJ<br />
et<br />
=, GI<br />
GI<br />
CE<br />
CL<br />
660*653 kJl<br />
680-650 kll<br />
795 * 760 kt{<br />
78O*750lil<br />
CE<br />
lrl<br />
EI<br />
=, e,<br />
c,<br />
CE<br />
cl-<br />
7O8* 690kl{<br />
7OO- 7O3kil<br />
740 kil<br />
e50 kf{<br />
(b)<br />
e/7 o/a-a/a<br />
z6/6-e/7<br />
s/7-zt/7<br />
F ig. | 3 lncidence de la mise en tension d'une nappe<br />
sur la pression du sol sur la face arrière de la paroi et sur<br />
<strong>le</strong>s tensions des autres tirants (*) :<br />
a) mise en tension de la 3ème nappe<br />
b) mise en tension de la 4ème nappe<br />
F ig. | 4 Variations des tensions d'a ncrage ( * ) et de la<br />
pression sur la face arrière de la paroi au cours de périodes<br />
de trepos)) :<br />
a) entre <strong>le</strong>s 6ème et 7ème phases de travaux<br />
b) entre <strong>le</strong>s 7ème et 9ème phases de travaux<br />
tion homogène <strong>le</strong>s déformations relatives t, et ttr nresurées<br />
respectivement côté terrain et côté fouil<strong>le</strong> dans'<strong>le</strong> plan des<br />
armatures principa<strong>le</strong>s à un niveau donné peuvent être<br />
exprimées en fonction du moment fléchissant M et de l'effort<br />
normal N par mètre de paroi, s'exercant à ce niveau.<br />
On a alors,<br />
NMd<br />
vrc'_<br />
(1)<br />
-<br />
Ee El<br />
tF:-* *<br />
N Md ,,-, \<br />
,,<br />
lzl<br />
avec <strong>le</strong>s notations et conventions de signes suivantes:<br />
e, épaisseur de la paroi<br />
E, modu<strong>le</strong> d'Young de béton<br />
| - +, inertie de la paroi par mètre linéaire<br />
12<br />
d, distance de l'axe de la paroi aux plans des<br />
armatures principa<strong>le</strong>s (O<br />
-<br />
O,2O m.).<br />
M est compté positivement lorsque la concavité<br />
de la paroi est dirigée vers I'arrière (côté terrain),<br />
N est compté positivement lorsque la paroi est<br />
comprimée axia<strong>le</strong>ment.<br />
e, et ep sont positifs lorsque <strong>le</strong> béton travail<strong>le</strong> en<br />
traction.<br />
La transformation de ces relations conduit:<br />
1000<br />
-.<br />
LlJ<br />
(9<br />
trE<br />
L)<br />
-. S e<br />
e-.<br />
c-)<br />
-. lJ-'|<br />
500<br />
rM:1,ur -<br />
sr)<br />
- Md - 12 M9 2 El<br />
-<br />
Ee3<br />
1N<br />
-rN---(Er+er)<br />
:;<br />
ÀM (3)<br />
-pN<br />
(4)<br />
ll s'ensuit que si I'on reporte en fonction de z sur un même<br />
diagramme <strong>le</strong>s variations de e, et de -er,l'âbscisse de la<br />
courbe moyenne est proportionnel<strong>le</strong> à la va<strong>le</strong>ur du<br />
moment fléchissant. D'autre part, la différence<br />
-<br />
2a* des<br />
abscisses des courbes -tr et e, est éga<strong>le</strong> à un facteur près<br />
à la va<strong>le</strong>ur de I'effort normal.<br />
F ig. | 5 Variation des tensions d'a ncrage<br />
durée des travaux<br />
pendant la<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO B<br />
57
_50x1ô6<br />
-6<br />
_5gxl0<br />
26 /6<br />
(o)<br />
ç<br />
-C1<br />
Cp<br />
o<br />
o -C1<br />
+ 2s/ + cp<br />
t.', (b)<br />
feu<br />
- -lr',l<br />
\ \<br />
15<br />
N(t*)<br />
M (r kr'r)<br />
(<br />
\<br />
500 200 100 0 -100 -200<br />
20<br />
500<br />
N(t*)<br />
M (r kr.r)<br />
200 100 0 -100 -200<br />
g too"lô6<br />
-A<br />
50x10-<br />
_A<br />
-50xl0"<br />
0_Q<br />
25Â ô6-<br />
l0OrlÔ6<br />
_A<br />
50"10-<br />
-A<br />
50x 10-<br />
10<br />
8/8<br />
(c)<br />
. -C1<br />
+ eF<br />
feu<br />
- -lu<br />
o -C1<br />
+ gF<br />
feu<br />
- -tr,l<br />
t5<br />
20<br />
500<br />
N(t *)<br />
500 200 100 0 -100<br />
500 200 100 0 -100<br />
F ig. | 6 Diagrammes des déf ormations relatives du<br />
béton:<br />
a) après terrassement jusqu'à la 3ème nappe (6ème<br />
p hase)<br />
b) après terrassement iusqu'à la 4ème nappe (9ème<br />
p hase)<br />
c) après m ise en tension de la 4ème nappe (9ème phase)<br />
d) après terrassement jusqu'au fond de fouil<strong>le</strong> (11ème<br />
p hase)<br />
Les variations de er, rp, r1y1, rp sUr la hauteur de la paroi sont<br />
représentées figure 16 pour 4 phases de travaux. On notera<br />
:<br />
- qu'en l'absence de mesures côté fouil<strong>le</strong> sur <strong>le</strong>s 9 m<br />
supérieurs de la paroi, <strong>le</strong>s courbes rvl dans cette partie du<br />
panneau ont dû être déterminées sur la base des va<strong>le</strong>urs<br />
de la rotation rrl de la tête de paroi indlquées par <strong>le</strong> clinomètre<br />
et des va<strong>le</strong>urs rrlo de la rotation du pied de paroi<br />
résultant des mesures inclinométriques effectuées à partir<br />
du 18 juil<strong>le</strong>t (rDo a été supposé nul lors des premières<br />
phases de travaux).El<strong>le</strong>s ont été tracées par approximations<br />
successives de facon à ce que la fonctioh rvr (z) satisfasse<br />
à la relation:<br />
û)-0o*<br />
|<br />
nh<br />
' ut l'' o'<br />
d<br />
Jo<br />
(b)<br />
Les va<strong>le</strong>urs de eru à la partie supérieure de la paroi ne peuvent<br />
être obtenues qu'à partir de cel<strong>le</strong>s de rM (au moyen<br />
de Ia relation tN: tr * ey) et, de ce fait, ne peuvent être<br />
considérées que comme des ordres de grandeur. C'est<br />
pourquoi, sur <strong>le</strong>s 9 mètres supérieurs, on a représenté la<br />
courbe e* (z) par une droite qui ne suit qu'approximativement<br />
<strong>le</strong>s variations de e, * sw.<br />
- que <strong>le</strong>s mesures effectuées pendant <strong>le</strong>s 15 jours suivant<br />
<strong>le</strong> bétonnage de la paroi ayant mis en évidence des déformations<br />
relativement importantes qui ne pouvaient manifestement<br />
pas être dues aux efforts appliqués à la paroi<br />
mais résultaient du retrait du béton, <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs de e prises<br />
en compte pour l'étude de la paroi sont des va<strong>le</strong>urs corrigées<br />
n'intégrant pas Ies déformations parasites<br />
constatées.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO B 58
5.4 Déplacements de la paroi<br />
Le déplacement horizontal de la tête de paroi par rapport<br />
au scel<strong>le</strong>ment du tassomètre croît assez régulièrement au<br />
cours de la fouil<strong>le</strong> pour atteindre 15 mm. en fin d'excavation<br />
(fig. 17l.Les mesures par visées optiques du déplacement<br />
de repères placés en tête de panneaux voisins du<br />
panneau de mesures indiquent des déplacements beaucoup<br />
plus importants (fig. 171 mettant ainsi en évidence<br />
un rnouvement du Scel<strong>le</strong>ment du tassomètre. Bien que <strong>le</strong>s<br />
mesures par visées optiques n'aient été réalisées qu'au<br />
cours des dernières phases de travaux (au mieux à partir<br />
de la 5" phase), il est possib<strong>le</strong> d'en déduire une limite inférieure<br />
du déplacement absolu de la tête de paroi en fin de<br />
travaux, en admettant que, pendant la période couvrant <strong>le</strong>s<br />
5 premières phases, <strong>le</strong>s déplacements sont de I'ordre de<br />
ceux indiqués par <strong>le</strong> tassomètre. Dans cette hypothèse <strong>le</strong><br />
déplacement de la tête de paroi en fin de travaux est d'au<br />
moins 45 mm., c'est-à-dire supérieur à 211OOO de la hauteur<br />
de la paroi. lls'ensuit que <strong>le</strong> scel<strong>le</strong>ment du tassomètre<br />
situé à 15 m. en arrière de la paroi (c'est-à-dire à I'extérieur<br />
du coin de poussée théorique) se déplace vers la<br />
fouil<strong>le</strong> d'au moins 30 mm. Cela implique que <strong>le</strong>s déformations<br />
du sol à l'arrière de la paroi intéressent une zone<br />
étendue dont la largeur est vraisemblab<strong>le</strong>ment très supérieure<br />
à la profondeur d'excavation. L'importance de la<br />
zone concernée par la décompression du sol à l'arrière<br />
d'un soutènement de grande hauteur a d'ail<strong>le</strong>urs été mise<br />
en évidence par des études théoriques basées sur <strong>le</strong> calcul<br />
aux éléments finis (Deroy, 1975).<br />
Les diagrammes de la figure 17 (visées optiques et tassomètre)<br />
mettent en évidence des mouvements de la tête de<br />
paroi entre deux phases de travaux intéressant directement<br />
<strong>le</strong> panneau SUr <strong>le</strong>quel sont effectuées <strong>le</strong>s mesures.<br />
Ces mouvements sont à rapprocher des variations de pression<br />
des terres constatées entre deux phases de travaux,<br />
et ont apparemment la même origine.<br />
Les mesures inclinométriques effectuées à partir du<br />
1 8 juil<strong>le</strong>t n'ont permis de déterminer <strong>le</strong>s déformations de<br />
la paroi qu'au cours des dernières phases de travaux. Les<br />
déformations de la paroi depuis <strong>le</strong> 1B juil<strong>le</strong>t sont représentées<br />
figure 18, à 3 stades des travaux : après terrassement<br />
jusqu'au niveau de la 4'nappe (28/7 ), après mise en<br />
tension de cel<strong>le</strong>-ci (1 1i8) et après terrassement jusqu'au<br />
fond de fouil<strong>le</strong> (13/8). Les mesures de déplacement (tassomètre<br />
et mesures optiques) n'indiquant aucun recul de<br />
la tête de paroi vers l'arrière, l'examen des déformées<br />
obtenues <strong>le</strong> 11 août et <strong>le</strong> 13 août montre qu'entre ces<br />
deux dates, c'est-à-dire lors de la dernière phase de terrassement,<br />
la partie inférieure de la paroi s'est déplacée d'au<br />
moins 4 mm vers la fouil<strong>le</strong>. Un tel déplacement est cohérent<br />
avec <strong>le</strong>s variations de la pression des terres constatées<br />
à ce stade du chantier (diminution sensib<strong>le</strong> de la pression<br />
sur la face arrière à la partie inférieure de la paroi).<br />
E<br />
5<br />
rg<br />
r!<br />
-, l*l<br />
30<br />
?20<br />
-, IJ<br />
-Ë10<br />
o-<br />
Ë0<br />
JUn I lultttT I n0uT<br />
rr02030 102031 1020<br />
TASSiltTtr<br />
Fig. | 7 Déplacements horizontaux de la tête de paroi<br />
au cours des terrassements<br />
DEFORMATIONS (mm<br />
20 16 12 I 4 0<br />
_0<br />
28lt<br />
I<br />
I<br />
4<br />
I<br />
,[tslB<br />
6<br />
I<br />
t1lB 2<br />
:\<br />
:l<br />
T<br />
\a\<br />
\<br />
PA1;EAUX<br />
YlSttS lpTlouts 29 à 3l<br />
+ 0EBUT l|ts YrSrtS<br />
PAtttAU 31<br />
^__\ - -- ---<br />
10<br />
\2<br />
14<br />
l6<br />
18<br />
20<br />
-U<br />
n<br />
O TI<br />
O z,<br />
E rfl<br />
C Ḍ^3<br />
F ig. | 8 Déformations de la paroi depuis <strong>le</strong> I I iuil<strong>le</strong>t<br />
à trois stades ultérieurs des travaux<br />
6 Discussion et interprétation des mesures<br />
Les paramètres mesurés n'étant pas indépendants <strong>le</strong>s uns<br />
des autres, <strong>le</strong>s relations existant entre euI permettent<br />
d'apprécier la validité des résultats obtenus et, <strong>le</strong> cas<br />
échant, de déterminer la va<strong>le</strong>ur de grandeurs diffici<strong>le</strong>ment<br />
mesurab<strong>le</strong>s, tel<strong>le</strong>s que <strong>le</strong> modu<strong>le</strong> d'Young du béton, <strong>le</strong><br />
frottement sol-paroi, etc.<br />
6.1 Relations généra<strong>le</strong>s entre <strong>le</strong>s paramètres<br />
mesu res<br />
Les relations entre <strong>le</strong>s paramètres déterminant <strong>le</strong> comportement<br />
de I'ouvrage expriment l'équilibre d'un élément de<br />
paroi de longueur unité, limité à sa partie supérieure par la<br />
tête de paroi et à sa partie inférieure par une section de<br />
cote z située au-dessus du fond de fouil<strong>le</strong>, ou éventuel<strong>le</strong>ment<br />
un peu au-dessous, pourvu que I'action du sol sur la<br />
face avant puisse être négligée (en raison du nombre très<br />
limité de capteurs de pression implantés sur la face avant,<br />
il n'a pas été possib<strong>le</strong> d'étudier l'équilibre global de la<br />
paroi). A cet élément sont appliqués (fig. t 9) :<br />
-<br />
la pression des terres p,<br />
T*T-<br />
NI<br />
Fig. l9 Efforts appliqués à un élément de paroi<br />
M<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO B<br />
59
-<br />
<strong>le</strong>s composantes horizonta<strong>le</strong>s Ti coso; et vertica<strong>le</strong>s 1'sin,<br />
des tensions d'ancrages,<br />
- la résultante F, des efforts de frottement du sol sur la<br />
face arrière,<br />
- I'effort normal N, l'effort tranchant T et <strong>le</strong> moment fléchissant<br />
M dans la section de cote z,<br />
L'équilibre de l'élément conduit aux relations:<br />
N -<br />
n<br />
F, * I Ti sino,,, (6)<br />
n étant <strong>le</strong> nombre de nappes d'ancrage intéressant l'élément<br />
considéré.<br />
T-<br />
r=<br />
M--Jo p(z-u) ou<br />
î, cos'i<br />
'l -l'<br />
'<br />
ou encore, en combinant (6) et (8),<br />
M - -l:p (z-u) du<br />
j<br />
l'^i<br />
I pdz-L<br />
J o<br />
I<br />
i<br />
dM<br />
dz<br />
1<br />
pdz<br />
* it,<br />
coscr; (z-z1l _.iîr; sino,<br />
I<br />
edF. ? e dN<br />
J---t: | +-<br />
2dz 2 dz<br />
(71<br />
(8)<br />
, eFt<br />
2<br />
nn<br />
+ I T; coso i(z-z1l- eI TisirlCI,; * eN<br />
112<br />
M et N sont par ail<strong>le</strong>urs exprimés en fonction de e, et r*,<br />
par I'intermédiaire des relations (3) et (41 ,<br />
6.2 Equilibre de la paroi<br />
Entre deux niveaux d'ancrage, la relation entre <strong>le</strong> moment<br />
fléchissant et l'effort tranchant s'écrit :<br />
Aux points de moment fléchissant maximum<br />
(e)<br />
(1 0)<br />
(dM<br />
dz<br />
-dut - o)<br />
dz<br />
de cote z^j, j désignant <strong>le</strong> numéro d'ordre des points<br />
rencontrés à partir de la tête de paroi, <strong>le</strong>s relations (7) et<br />
(10) conduisent à :<br />
(1t)<br />
j<br />
lt*' e JN<br />
T<br />
- I T; cosa, -J pdz<br />
^ V{ ;1 , e dNi<br />
_zmi<br />
2dz<br />
so it,<br />
e dNi<br />
T;COSO.;<br />
'<br />
* -<br />
' 2dz<br />
(121<br />
si <strong>le</strong> terme j of, est faib<strong>le</strong> ou varie peu d'un point de<br />
2dz<br />
moment fléchissant au suivant, la relation (1 1 ) conduit à :<br />
(1 3)<br />
relation qui exprime que la pression des terres s'exercant<br />
entre deux points consécutifs de moment fléchissant<br />
maximum est équilibrée par la composante horizonta<strong>le</strong><br />
des tensions des tirants de la nappe située entre ces deux<br />
po ints.<br />
Au point de moment fléchissant nul (evr<br />
- o) de cote zo qui<br />
se situe <strong>le</strong> plus souvent à proximité du fond de fouil<strong>le</strong> à<br />
partir de la 3e phase de travaux, la relation (9) s'écrit en<br />
négligeant ses deux derniens termes qui ont une influence<br />
secondaire:<br />
lto<br />
n<br />
I P (zo- u) du-ITi cos aik-zil<br />
rs<br />
1<br />
(1 4l<br />
L'étude de l'équilibre de la paroi a consisté à vérifier pour<br />
<strong>le</strong>s principa<strong>le</strong>s phases de travaux:<br />
- l'équilibre des forces appliquées au-dessus de chacun<br />
des points de moment fléchissant maximum situés dans la<br />
partie hors fiche, au moyen de la relation (12l,,<br />
- l'équilibre des forces appliquées entre deux points consécutifs<br />
de moment fléchissant maximum situés dans la<br />
partie hors fiche, au moyen de la relation (13) ;<br />
-<br />
l'équilibre des moments par rapport au point de moment<br />
fléchissant nul, des forces appliquées au-dessus de<br />
celui-ci, au moyen de la relation (1 +1.<br />
La tension moyenne d'ancrage Ti par mètre de panneau au<br />
niveau de la nappe ia été évaluée en admettant qu'un<br />
tirant équilibrait <strong>le</strong>s efforts appliqués à la paroi sur une largeur<br />
éga<strong>le</strong> à la demi-distance des deux tirants qui l'encadrent,<br />
soit :2,44 m. (T;6 et T,n étant <strong>le</strong>s tensions des deux<br />
tirants de la nappe iétayant <strong>le</strong> panneau de mesures) on a<br />
donc :<br />
-r , i-<br />
T,o + T;n<br />
2 x 2,44<br />
Les mesures de pression des terres étant relativement dispersées,<br />
<strong>le</strong>urs résultantes ont été calculées à partir de diagrammes<br />
moyens. D"autre part, <strong>le</strong> terme dS; u été évalué<br />
dz<br />
en affectant la va<strong>le</strong>ur E - 3OGPa (3 x 1Or0pa) au modu<strong>le</strong><br />
d'Young de la paroi.<br />
L'analyse des mesures (<strong>le</strong> tab<strong>le</strong>au 2 relatif à l'étude de<br />
l'équilibre en dernière phase est présenté à titre<br />
d'exemp<strong>le</strong>) fait apparaître :<br />
-<br />
que pour toutes <strong>le</strong>s phases étudiées, la condition d'équifibre<br />
des forces est vérifiée à moins de 12% près au-dessus<br />
des 3 premiers points de moment fléchissant maximum,<br />
mais seu<strong>le</strong>ment à 21 % près au-dessous du quatrième<br />
(Tab<strong>le</strong>au 2l,.<br />
-<br />
qu'entre deux points consécutifs de mornent fléchissant<br />
maximum,l'écart relatif entre la pression des terres résultante<br />
et la composante horizonta<strong>le</strong> de la tension d'ancrage<br />
est au maximum 15 % par rapport à cette dernière, audessus<br />
du troisième point de moment fléchissant maximum,<br />
ffiâis atteint 58 o/o entre <strong>le</strong> troisième et <strong>le</strong> quatrième<br />
(Tab<strong>le</strong>au 2l'.<br />
-<br />
que la condition de moment nul, vérifiée à moins<br />
o/o<br />
de S<br />
près pour la plupart des phases de travaux ne l'est plus<br />
qu'à 1 1 o/o en avant-dernière phase et à 17 ,5 o/o près en<br />
dernière phase (Tab<strong>le</strong>au 2), c'est-à-dire lorsque sont prises<br />
en compte dans <strong>le</strong> calcul du moment de la pression des<br />
terres <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs mesurées au-dessous du troisième point<br />
de moment fléchissant maximuffi, qui se situe un peu audessus<br />
du toit des marnes et caillasses.<br />
Les mesures de tension d'ancrage étant considérées<br />
comme <strong>le</strong>s plus fiab<strong>le</strong>s en raison du caractère éprouvé des<br />
techniques de mesure mises en æuvre, l'étude de l'équilibre<br />
de la paroi semb<strong>le</strong> indiquer que I'erreur par excès<br />
affectant la pression des terres mesurée au niveau des<br />
alluvions et du sab<strong>le</strong> de Beauchamp est inférieure en<br />
moyenne à 1O o/o des va<strong>le</strong>urs déterminées expérimenta<strong>le</strong>menr<br />
mais est 3 à 4 fois plus forte au niveau des<br />
marnes et caillasses (tout au moins à la partie inférieure).<br />
Toutefois en raison de l'écart important constaté entre <strong>le</strong>s<br />
tensions des tirants de la 4e nappe du panneau de<br />
mesures, on ne peut exclure qu'une partie de la pression<br />
des terres à la base de ce panneau soit équilibrée par <strong>le</strong>s<br />
panneaux voisins (réactions latéra<strong>le</strong>s non nul<strong>le</strong>s).Dans<br />
REVUE FRANçA|SE DE GEOTECHNTOUE NUME RO 8 60
j<br />
z^j<br />
o<br />
pdz-A<br />
(kN )<br />
L ,,cosd, +9 d Ni - B<br />
1 2dz<br />
A-B<br />
B<br />
(/tl<br />
z^j<br />
I Pdz-C<br />
J 7mi-1 (kN )<br />
T;cosdj<br />
- D C-D<br />
D<br />
(k nt (/"1<br />
1 154 152,5 1<br />
2 428 405,5 5,5 274 253 8,3<br />
3 7 16,5 689,5 3,9 2 88,5 284 1,4<br />
4 1228 1012 21 ,4 512 323 58,5<br />
lz<br />
I p k- u) du - E<br />
Jo<br />
(mkN)<br />
n<br />
ITi cosdik-z1l -F<br />
1<br />
(mkN)<br />
E-F<br />
F<br />
P/ol<br />
1 0439 887 6 17 ,6<br />
Tab<strong>le</strong>au 2 Etude de l'équilibre de la paroi en dernière phase ('14/S)<br />
cette éventualité la pression des terres déterminée au<br />
niveau des marnes et caillasses pourrait ne pas être<br />
affectée d'une erreur systématique supérieure à cel<strong>le</strong>s<br />
commises au niveau des couches supérieures.<br />
De toutes facons, quel<strong>le</strong> que soit I'hypothèse retenue, on<br />
notera que la pression des terres sur la face arrière reste<br />
toujours supérieure à la pression théorique.<br />
6.3 Moments fléchissants et efforts normaux<br />
stabiliser au-dessus du pied de paroi (fig. 16). On notera<br />
toutefois que des singularités du diagramme d'effort normal<br />
apparaissent sur une hauteur d'environ 2,5 m entre<br />
<strong>le</strong>s 3" et 4e nappes, lors des deux dernières phases de travaux<br />
(fig. 16, c et d). ll semb<strong>le</strong> qu'el<strong>le</strong>s traduisent une fissuration<br />
loca<strong>le</strong> du béton de la paroi, auquel cas <strong>le</strong>s relations<br />
(1 5) et (1 6) ne seraient plus applicab<strong>le</strong>s, d'où une<br />
indétermination des va<strong>le</strong>urs de N et de M dans cette zone.<br />
La détermination de ces paramètres à partir des déformations<br />
du béton nécessite la connaissance du modu <strong>le</strong><br />
L'effort normal en un point de la partie en fiche,<br />
d'Young E de la paroi. Celui-ci a été déterminé à partir de<br />
la composante vertica<strong>le</strong> des forces d'ancrage<br />
l'expression :<br />
Eej l'<br />
n<br />
eM:-l pk-u) du + ITi cosoi ft-z1l<br />
12d ',, o<br />
1<br />
n<br />
"i t sina, Ee' .<br />
(141 N - F + IT;sinc;,<br />
1<br />
résultant de la combinaison de (3) (41 et (1 1).<br />
La résolution de cette équation pour diverses va<strong>le</strong>urs de z<br />
inférieur à 12 ffi, c'est-à-dire à la profondeur du toit des<br />
marnes et caillasses, à partir des données (pression des<br />
terres, tensions d'ancrage , va<strong>le</strong>urs de e, et ep) correspondant<br />
à différentes phases de travaux conduit aux va<strong>le</strong>urs<br />
moyennes suivantes :<br />
E<br />
- 33,2 GPa<br />
e<br />
- 0,64 ffi,<br />
la seconde mettant en évidence une surépaisseur de la<br />
pa roi.<br />
On a alors :<br />
M (mkN)<br />
-<br />
--cM 2<br />
3,65 x 106ev'<br />
N (ttttl :21 ,3 x 1O6e51<br />
(1 5)<br />
(1 o)<br />
L'étude des diagrammes d'effort normal apporte des<br />
enseignements intéressants sur <strong>le</strong> comportement de la<br />
paroi. En dépit de I'imprécision du tracé de ces diagrammes<br />
sur <strong>le</strong>s 9 mètres supérieurs, il apparaît, qu'à un<br />
stade donné des travaux, I'effort normal augmente avec la<br />
profondeur jusqu'au niveau du fond de fouil<strong>le</strong> où il atteint<br />
sa va<strong>le</strong>ur maxima<strong>le</strong> puis décroît assez rapidement pour se<br />
et à la résu lta nte F des forces de f rottement<br />
positivement vers <strong>le</strong> bas) au-dessus du point<br />
par l'intermédiaire de la relation<br />
étant lié à<br />
n<br />
I T; sinu,<br />
1<br />
(comptée<br />
considéré,<br />
(171,<br />
la diminution de N au-dessous du fond de fouil<strong>le</strong> implique<br />
la mobilisation d'un effort de frottement ascendant dans la<br />
partie en fiche.<br />
Par ail<strong>le</strong>urs, <strong>le</strong> frottement Ft du sol sur la face arrière audessus<br />
d'un point de la partie hors fiche peut être évalué à<br />
partir de la relation (6). D'où I'inclinaison moyenne des<br />
contraintes exercées par <strong>le</strong> sol sur la face arrière au-dessus<br />
de ce point :<br />
tgô<br />
-<br />
Ft<br />
Il,*<br />
(18)<br />
L'étude des variations de ô sur la hauteur au contact des<br />
alluvions et du sab<strong>le</strong> de Beauchamp au cours des travaux<br />
(Tab<strong>le</strong>au 3) indique une augmentation de ce paramètre<br />
jusqu'à ce que la paroi soit dégagée sur environ la moitié<br />
de sa hauteur, suivie par une diminution importante au<br />
cours des phases ultérieures de travaux.<br />
Le mécanisme de"mobilisation du frottement sol-paroi<br />
semb<strong>le</strong> donc être <strong>le</strong> suivant. L'ouverture de la fouil<strong>le</strong> provoque<br />
un soulèvement du sol devant la paroi. Celui-ci<br />
REVUE FRANçA|SE DE GEOTECHNTOUE NUME RO B 61
entraîne <strong>le</strong> développement sur la face avant d'un frottement,<br />
qui tend à déplacer la paroi vers <strong>le</strong> haut. Le sol à l'arrière<br />
de la paroi, ainsi que la composante vertica<strong>le</strong> des<br />
forces d'ancrage s'opposent à ce mouvement en mobilisant<br />
un frottement dirigé en sens inverse. Au-delà d'une<br />
certaine profondeur d'excavation la hauteur de contact du<br />
sol avec la face avant diminuant, la paroi est moins sollicitée<br />
vers <strong>le</strong> haut d'où une réduction de I'inclinaison des<br />
contraintes sur la face arrière.<br />
PHASE<br />
F 'r<br />
lz<br />
Ipdt<br />
I<br />
,o<br />
tgô<br />
(kN) (kN )<br />
26i6 312,5 615 0,51<br />
2517 486 747 0,6 5<br />
Bl8 163,5 753 o,22<br />
14/8 141 745 0,1 9<br />
Tab<strong>le</strong>au 3 Variations de I'inclinaison moyenne des contraintes<br />
exercées par <strong>le</strong>s alluvions et <strong>le</strong> sab<strong>le</strong> de Beauchamp<br />
sur la face arrière de la paroi<br />
Les diagrammes de moment fléchissant n'appel<strong>le</strong>nt aucun<br />
commentaire particulier, <strong>le</strong>ur allure étant cel<strong>le</strong> attendue<br />
pour un écran soup<strong>le</strong> homogène.On remarquera cependant<br />
qu'ils n'ont pu être déterminés avec une précision<br />
relativement bonne, qu'en raison des efforts de compression<br />
importants qui ont empêché la fissuration du béton et<br />
ont permis de ce fait d'interpréter <strong>le</strong>s mesures extensométriques<br />
à partir des formu<strong>le</strong>s de la résistance des matériaux<br />
applicab<strong>le</strong>s aux por-rtres homogènes.<br />
7. Comparaison des mesures et du calcul<br />
Les résultats expérimentaux obtenus après que <strong>le</strong> fond de<br />
fouil<strong>le</strong> eut atteint sa cote définitive au droit du panneau<br />
étudié ont été comparés aux va<strong>le</strong>urs théoriques, fournies<br />
par <strong>le</strong> calcul aux éléments finis d'une part, et par <strong>le</strong> calcul<br />
en poutre élastique tenant compte d'une réaction élastoplastique<br />
du sol (calcul au modu<strong>le</strong> de réaction), d'autre<br />
pa rt.<br />
7.1 Méthodes et hypothèses de calcul<br />
Le calcul aux éléments finis a été effectué en tenant<br />
compte d'un comportement purement élastique du sol.<br />
Les va<strong>le</strong>urs du modu<strong>le</strong> d'Young du sol ont été déduites des<br />
va<strong>le</strong>urs Eo du modu<strong>le</strong> tangent à l'origine des courbes<br />
contraintes-déformations obtenues à partir des essais triaxiaux<br />
consolidés-drainés, Ie modu<strong>le</strong> d'Young affecté à<br />
chaque couche étant <strong>le</strong> modu<strong>le</strong> Eo correspondant à une<br />
étreinte latéra<strong>le</strong> o,3 éga<strong>le</strong> à la pression vertica<strong>le</strong> du sol à<br />
m i-ha uteu r de la couche considérée. Le coefficient de<br />
Poisson du sol a été pris égal à \' - 0,3. Le contour du<br />
modè<strong>le</strong> et <strong>le</strong>s conditions de déplacement aux limites sont<br />
représentés figure 2Oa, sur laquel<strong>le</strong> ont éga<strong>le</strong>ment été<br />
reportées <strong>le</strong>s caractéristiques élastiques attribuées au sol<br />
et à la paroi. Le calcul a été effectué au moyen du logiciel<br />
ROSALIE (Guel<strong>le</strong>c et al., 1976) en supposant la fouil<strong>le</strong><br />
réalisée en une seu<strong>le</strong> étape.<br />
Le calcul au modu<strong>le</strong> de réaction a ér,é effectué en<br />
affectant successivement aux différentes couches de sol,<br />
3 ensemb<strong>le</strong>s de va<strong>le</strong>urs du modu<strong>le</strong> de réaction kh<br />
(fig. 20b) proportionnel<strong>le</strong>s au modu<strong>le</strong> d'Young, <strong>le</strong>s coefficients<br />
de proportionnalité étant choisis de façon que <strong>le</strong>s 3<br />
va<strong>le</strong>urs de Kh attribuées à chaque couche couvrent <strong>le</strong><br />
domaine de variation généra<strong>le</strong>ment admis pour ce paramètre<br />
compte tenu de la nature du sol (il n'existe actuel<strong>le</strong>ment<br />
aucune méthode permettant de déterminer la va<strong>le</strong>ur<br />
de Kr., dans la partie hors fiche d'un soutènement). La distribution<br />
initia<strong>le</strong> de la pression du sol sur la paroi "a été<br />
définie à partir des va<strong>le</strong>urs de Ko données par la formu<strong>le</strong> de<br />
Jaky (fig.2Ob), <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs limites de la réaction du sol<br />
étant déterminées à partir des paramètres de résistance au<br />
cisail<strong>le</strong>ment drainé. Les calculs qui tiennent compte des<br />
phases intermédiaires de travaux ont été faits au moyen<br />
du logiciel établi par S.l.F. Entreprise Bachy (Boudier et al.,<br />
1969).<br />
(o)<br />
V Poroi =0,2<br />
V sol =0,3<br />
E ponoi =30Gfu<br />
22m<br />
Fig. 20 Hyporhèses de calcul :<br />
a) calcul aux éléments f inis<br />
b) calcul au modu<strong>le</strong> de réaction<br />
+<br />
Ko<br />
20<br />
E = 38MPo<br />
E=32<br />
(b)<br />
0,5 3<br />
0,16<br />
o/7<br />
k;, (vNÂ')<br />
(1) Q) (3)<br />
20 10<br />
38 19<br />
35<br />
5<br />
?s<br />
86 rn<br />
E=137<br />
I<br />
r<br />
017<br />
110<br />
E por'oi = 30 G Po<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUME RO 8 62
Les tensions de précontrainte introduites dans <strong>le</strong>s deux<br />
types de calcul sont <strong>le</strong>s tensions moyennes de chaque<br />
coup<strong>le</strong> de tirants d'une même nappe mesurées immédiatement<br />
après <strong>le</strong>ur mise en service.<br />
Les principaux résultats de ces calculs (pression des terres,<br />
moments fléchissants, déplacements) sont représentés<br />
figure 21 , ainsi que <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs correspondantes établies<br />
sur une base expérimenta<strong>le</strong>.<br />
7.2 Comparaison avec <strong>le</strong>s résultats expérimentaux<br />
Pression des terres<br />
Dans la partie hors fiche, y compris à la partie supérieure<br />
des marnes et caillasses, <strong>le</strong>s mesures concordent relativement<br />
bien avec <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs calculées, <strong>le</strong>s premières étant<br />
toutefois systématiquement supérieures aux secondes.<br />
L'écart entre <strong>le</strong>s mesures et <strong>le</strong> calcul au modu<strong>le</strong> de réaction<br />
est sensib<strong>le</strong>ment plus important.<br />
A la partie inférieure de la paroi, <strong>le</strong>s pressions calculées<br />
par <strong>le</strong>s éléments finis et <strong>le</strong>s pressions mesurées divergent<br />
fortement. Ceci tient, au moins en partie, au fait que <strong>le</strong> calcul<br />
élastique n'impose aucune limite aux contraintes dans<br />
<strong>le</strong> sol et ne peut tenir compte d'une plastification loca<strong>le</strong> au<br />
sol, tel<strong>le</strong> que cel<strong>le</strong> qui s'est vraisemblab<strong>le</strong>ment produite<br />
côté fouil<strong>le</strong> sur <strong>le</strong> tiers supérieur de la fiche. En revanche,<br />
dans la partie hors fiche, où la pression sur la face arrière<br />
est toujours supérieure à la pression à l'équilibre limite de<br />
poussée, <strong>le</strong> schéma élastique est bien adapté.<br />
M oments f léchissants<br />
Compte tenu d'une plastification loca<strong>le</strong> probab<strong>le</strong> du sol en<br />
fond de fouil<strong>le</strong>, <strong>le</strong>s diagrammes de moment fléchissant<br />
obtenus à la base de la paroi, par <strong>le</strong> calcul élastoplastique<br />
au modu<strong>le</strong> de réaction, doivent être considérés comme <strong>le</strong>s<br />
plus réalistes du moins en ce qui concerne <strong>le</strong>ur allure, car,<br />
contrairernent à.une opinion très répandue, <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs du<br />
moment fléchissant sont très sensib<strong>le</strong>s aux va<strong>le</strong>urs du<br />
modu<strong>le</strong> de réaction. Dans la moitié inférieure de la paroi, <strong>le</strong><br />
diagramme expérimental se situe dans la zone délimitée<br />
par <strong>le</strong>s diagrammes théoriques obtenus à partir des<br />
va<strong>le</strong>urs extrêmes du modu<strong>le</strong> de réaction. Dans la partie<br />
supérieure, <strong>le</strong>s divergences entre <strong>le</strong> diagramme expérimental<br />
et <strong>le</strong>s diagrammes obtenus par <strong>le</strong>s deux méthodes<br />
de calcul sont très importantes, <strong>le</strong> calcul aux éléments finis<br />
conduisant toutefois aux va<strong>le</strong>urs <strong>le</strong>s moins discordantes.<br />
D éplacements<br />
Le calcul aux éléments finis donne un ordre de grandeur<br />
assez satisfaisant des déplacements de la tête de paroi<br />
(30 mm pour une va<strong>le</strong>ur réel<strong>le</strong> d'au moins 45 mm) et du<br />
point de scel<strong>le</strong>ment du tassomètre (19 mm pour une<br />
va!eur réel<strong>le</strong> d'au moins 3O mm). ll met éga<strong>le</strong>ment en évidence<br />
l'importance de la zone de décompression du sol à<br />
I'arrière de la paroi, <strong>le</strong> calcul indiquant un déplacement<br />
horizontal de la surface du sol égal à 5 mm à<br />
60 mètres de la tête de paroi, soit à une distance de cel<strong>le</strong>-ci<br />
correspondant à trois fois la profondeur tota<strong>le</strong> de la<br />
fouil<strong>le</strong>.<br />
En revanche <strong>le</strong> calcul au modu<strong>le</strong> de réaction conduit à des<br />
déplacements très inférieurs aux déplacements réels. Dans<br />
<strong>le</strong> cas étudié, cette sous-estimation des déplacements<br />
résulte essentiel<strong>le</strong>ment du fait que ce type de calcul ne<br />
tient pas compte des déplacements du sol en arrière des<br />
points de scel<strong>le</strong>ment théoriques des tirants, ceux-ci étant<br />
considérés comme fixes.<br />
Tensions d'ancrage<br />
La comparaison des tensions moyennes mesurées pour<br />
chaque coup<strong>le</strong> de tirants avec <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs calculées<br />
(tab<strong>le</strong>au 4l ne fait pas apparaître de divergences très<br />
importantes entre <strong>le</strong>s mesures et Ie calcul. Le calcul aux<br />
Fig. 2l Comparaison des résultats du calculavec<br />
a) pression des terres<br />
b) déplacements<br />
c) moments f léchr'ssanfs<br />
Les su rfaces hachu rées représentent <strong>le</strong> doma ine de<br />
des va<strong>le</strong>urs extrêmes admr'ses pour K<br />
H<br />
<strong>le</strong>s résultats expérimentaux obtenus en dernière phase de travaux :<br />
variation des résultats du calcul au modu<strong>le</strong> de réaction compte tenu<br />
1<br />
1<br />
2<br />
0<br />
5<br />
€<br />
E.<br />
f<br />
trJ<br />
ô<br />
z<br />
o<br />
lr<br />
o<br />
E<br />
0-<br />
PRESSI0N DES TERRES (KPa)<br />
1260<br />
--/t r<br />
rc<br />
DEPL ACEMENT(mm ) M0MENTS FLECHISSANTS (m k N )<br />
100 0 100 200 0 20 10 0 +200 +100 0 -100 -200 -300<br />
\<br />
â'<br />
fl |]<br />
l'{<br />
F<br />
(c)<br />
AII<br />
S. B.<br />
M. C.<br />
+<br />
++<br />
T<br />
,"+<br />
+..<br />
.*<br />
<br />
--- /<br />
\=-t'\-t<br />
o\- \<br />
s,èE<br />
ï.(<br />
It<br />
\:--.<br />
K<br />
(c)<br />
\ All<br />
l7/if<br />
v//,1\ -'( /J';'.7r-<br />
È:-<br />
-4-=<br />
éléments finis donne toutefois des résultats plus satisfaiconcerne<br />
sants sauf en ce qui<br />
la 4e nappe.<br />
Tension effective de<br />
précontrainte (kN)<br />
Tension<br />
fina<strong>le</strong><br />
(kN )<br />
Nappe 1 2 3 4<br />
324 635 704 845<br />
a<br />
mesu ree 375 700 770 870<br />
éléments<br />
finis 359 691 804 1010<br />
calcul en<br />
poutre 329 643 725 855<br />
Tab<strong>le</strong>au 4 Comparaison des tensions d'ancrage mesurées<br />
et ca lcu lées e n p hase f ina <strong>le</strong><br />
ll apparaît donc que <strong>le</strong>s résultats du calcul aux éléments<br />
finis concordent mieux, dans I'ensemb<strong>le</strong>, avec <strong>le</strong>s résu ltats<br />
expérimentaux que ceux obtenus par <strong>le</strong> calcul au modu<strong>le</strong><br />
de réaction. Ceci résulte en particulier du fait que <strong>le</strong><br />
schéma de comportement du sol considéré dans <strong>le</strong> prem<br />
ier type de ca lcu I est relativement bien adapté a u cas<br />
étudié, alors que <strong>le</strong> second ne peut tenir compte des<br />
déplacements des points de scel<strong>le</strong>ment des tirants, qui<br />
semb<strong>le</strong>nt jouer un rô<strong>le</strong> assez important vis-à-vis du comportement<br />
de I'ouvrage.<br />
8. Conclusions<br />
L'étude expérimenta<strong>le</strong> de la paroi moulée de la<br />
S. E. R. E.T. E. apporte un certain nombre d'informations<br />
relatives aux appareillages et techniques de mesure utilisés,<br />
au comportement de la paroi et à la validité des<br />
méthodes de calcul employées.<br />
Les appareillages permettant d'obtenir <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs des tensions<br />
d'ancrage (ca<strong>le</strong>s dynamométriques), <strong>le</strong>s déformées<br />
relatives de la paroi (inclinomètre) et <strong>le</strong>s déformations<br />
relatives de béton (extensomètres à corde vibrante) se<br />
sont, dans I'ensemb<strong>le</strong>, avérés fiab<strong>le</strong>s et suffisamment sensib<strong>le</strong>s,<br />
<strong>le</strong>s difficultés rencontrées au cours de I'interprétation<br />
étant liées essentiel<strong>le</strong>ment à un nombre insuffisant<br />
d'extensomètres à la partie supérieure de la paroi et à I'interruption<br />
momentanée des mesures inclinométriques. Les<br />
résultats fournis par <strong>le</strong>s capteurs de pression tota<strong>le</strong> utilisés<br />
pour la mesure de la pression des terres sont sensib<strong>le</strong>ment<br />
moins précis, vraisemblab<strong>le</strong>ment en raison des conditions<br />
de contact sol-capteur qui peuvent être très différentes<br />
pour des capteurs intéressant une même couche.On<br />
notera cependant que la dispersion des mesures n'est pas<br />
seu<strong>le</strong>ment due aux conditions de fonctionnement des capteurs,<br />
mais reflète certainement une distribution irrégulière<br />
de la pression sur la paroi due à l'hétérogénéité du sol et<br />
au vrillage du panneau de mesures résultant des conditions<br />
particulières d'exécution des terrassements. Ouoi<br />
qu'il en soit, <strong>le</strong> nombre important de capteurs implantés<br />
sur la face arrière de la paroi a permis d'obtenir un ordre<br />
de grandeur acceptab<strong>le</strong> de la pression du sol sur cette<br />
fa ce.<br />
En ce qui concerne <strong>le</strong> comportement de la paroi, l'étude<br />
expérimenta<strong>le</strong> a permis de déterminer, aux divers stades<br />
des travaux, la distribution de la pression des terres sur la<br />
face arrière de la paroi, la distribution des moments fléchissants<br />
et des efforts normaux ainsi que <strong>le</strong>s va<strong>le</strong>urs des<br />
tensions d'ancrage. El<strong>le</strong> a plus particulièrement montré :<br />
Sque la pression initia<strong>le</strong> des terres sur la paroi n'est vraisemblab<strong>le</strong>ment<br />
pas en relation simp<strong>le</strong> avec <strong>le</strong> coefficient<br />
de pression du sol au repos;<br />
aque <strong>le</strong> comportement du sol à l'arrière de la paroi est un<br />
comportement < élastique >, la pression sur la face arrière<br />
restant supérieure à cel<strong>le</strong> correspondant à l'équilibre limite<br />
de poussée;<br />
3 que <strong>le</strong>s déplacements de la paroi vers la fouil<strong>le</strong>, qui atteignent<br />
en tête de paroi une amplitude supérieure à2/1OOO<br />
de sa hauteur tota<strong>le</strong>, résultent de la décompression du sol<br />
dans une zone très étendue à l'arrière de I'ouvrage. Cette<br />
décompression est, en effet, encore sensib<strong>le</strong> à une distance<br />
de la paroi supérieure à trois fois la profondeur de la<br />
fouil<strong>le</strong> :<br />
jque l'importance des efforts de compression axia<strong>le</strong> appliqués<br />
à la paroi (dus à la composante vertica<strong>le</strong> des forces<br />
d'ancrage et au frottement sol-paroi) a empêché la fissuration<br />
du béton et que de ce fait la paroi s'est comportée<br />
comme un écran soup<strong>le</strong> homogène.<br />
Cette étude a en outre oermis de mettre en évidence <strong>le</strong><br />
mécanisme de la mobilisation du frottement sol-paroi.<br />
La confrontation des mesures aux résultats du calcul<br />
montre que <strong>le</strong> calcul aux éléments finis, bien que basé sur<br />
des schémas très simplifiés (comportement purement<br />
élastique du sol, phases intermédiaires de travaux non<br />
prises en compte), donne une image assez réaliste du<br />
comportement de l'ouvrage et du sol qui l'environne.<br />
Les résultats du calcul au modu<strong>le</strong> de réaction concordent<br />
moins bien avec ceux déduits des mesures, principa<strong>le</strong>ment<br />
en ce qui concerne <strong>le</strong>s déplacements de la paroi dont <strong>le</strong>s<br />
va<strong>le</strong>urs théoriques sont très inférieures aux va<strong>le</strong>urs réel<strong>le</strong>s.<br />
Ces divergences entre <strong>le</strong>s mesures et <strong>le</strong> calcul au modu<strong>le</strong><br />
de réaction sont dues essentiel<strong>le</strong>ment au fait oue celui-ci<br />
ne tient pas compte des mouvements du sol qui se produisent<br />
à l'arrière de la paroi, à l'extérieur de la zone intéressée<br />
par <strong>le</strong>s tirants, mouvements qui, dans <strong>le</strong> cas étudié,<br />
semb<strong>le</strong>nt avoir une influence assez sensib<strong>le</strong> sur <strong>le</strong> comportement<br />
de I'ouvrage.<br />
Les auteurs tiennent à exprimer <strong>le</strong>ur gratitude<br />
à MM. Deroy et Thomann, Ingénieurs au L.C.P.C., qui ont<br />
effectué <strong>le</strong>s calculs aux éléments finis de la oaroi.<br />
à M. Makhoul, ex-stagiaire au L.C.P.C., pour sa collaboration<br />
à I'analyse des mesures,<br />
à M. Luong, Ingénieur au Laboratoire de Mécanique des<br />
Solides de l'Éco<strong>le</strong> Polytechnique,<br />
pour <strong>le</strong>s discussions fructueuses qu'ils ont eues avec lui,<br />
au cours de cette étude.<br />
Références bibliographiques<br />
BOUDIER J., GILLARD J., MASTIKIAN L. (1969).
99<br />
8 OUSNNN 3NOINH33IO3D 30 3SIVÔNVUJ 3NA3U<br />
'anbru eu^O '8<br />
sn<strong>le</strong>l lo s<strong>le</strong>lqulau 'L<br />
oJnlcnJls-los uollceJolu | '9<br />
sou terJolnos s9lr^ec '9<br />
sor.lcoJ sop luouJol.roduto3 'V<br />
uollnlllsuoc op slol 't<br />
uol<strong>le</strong>pllosuoc la luoualnosS 'z<br />
sanbrrogql sluaueddola^gq 't<br />
: uo segdnorôer luos<br />
suor<strong>le</strong>crunuruJoo so3'sonbtuqcelog6 souretrlop sallne<br />
lo anbr6o;og6 aru96'suol<strong>le</strong>puo+ sop lnc<strong>le</strong>c'slos sop enbtu<br />
-ecgrrl uo sonbugur nu sopor..llgrrl ap sorssngr suor<strong>le</strong>crldde<br />
sop lo soluoogJ sor1cJor,lsoJ sap luo^tJcgp lo sagluosgld<br />
g}g luo 'sÂed og op osueuonold ue 'suot<strong>le</strong>clunuuoc gzL<br />
'soluelstxo senbll<br />
-Bruolne sapoql9u sop uol<strong>le</strong>n<strong>le</strong>^9,l p la so^llnlllsuoc slol<br />
xne 'aqcoJ el suep suorlcnjlsuoc xne 'suor<strong>le</strong>puo+ sap lnc<br />
-<strong>le</strong>c ne suol<strong>le</strong>ctldde sol Jns srru glg e luooce,l 'x!V,p onbo;<br />
-loo nV 'sonbruLlcologô saruQlqord ep uorlnlosgr el p alqes<br />
-uedslpu! lllno un sanuanop luos ('cra'se;elôglur suo!]enbg<br />
'sotu!+ soouorg$lp's!u!+ sluoulglg) sonbllgurnu sopoqlgLu<br />
sol anb grluour luo (gZO I ôrnqsloelg lo ZL6 L 6rnqs1crl)<br />
sluopgcgrd sonbo;;oc xnop sol'enbruqcalogô ua senbll<br />
-etuolne lo sonbugrunu sanbruqcal sop uogloruold el p te<br />
uo!<strong>le</strong>o!;dde,1 p'uol<strong>le</strong>JollgLue,l p'IuoLuoddolongp ne luest^<br />
suor]oe sol Jronnourord ap u!+e 'x!V,p gllsJa^lun,l ap sanbll<br />
-nerpÂU xnenerl sal lo soqcou sap la slos sop enbruec?N<br />
el 'suol<strong>le</strong>puol sap lnc<strong>le</strong>3 al lnod lnlllsul,l ted lo senbt.t<br />
-gLunu sapoqlgur op <strong>le</strong>uor<strong>le</strong>urolul gl!LuoO al <strong>le</strong>d gs!ue6lo<br />
lrelg "V'J'U '(uaqcev) xlv p glnoJgp ISo,s tnb 'anbo;loc al<br />
962 lJlO6l/00'08 L $/8Se NO/99S 'llH 'qlol3<br />
v, oto L6t9 06 Nssl<br />
soloqd pu e 's6!+ tlllnn<br />
'slo^ V ur dd OOOZ'o 'Luo 8l x gZ '6L6!<br />
^lnf<br />
B r.lorel<br />
uaqcev "rlsuoc<br />
sÂery1 ra<strong>le</strong>7171 B 'qco6 )cou B llos "ôôu3 uol<strong>le</strong>punoJ 'lsul<br />
(rolrpo) 3)IIIM'M'+ord<br />
6L6L<br />
lUdV g<br />
- Z uoLlcev 'suueqcorroag ur spoqla1711 <strong>le</strong>ctJCIrunN<br />
uo oouorolu03 <strong>le</strong>uol<strong>le</strong>urolul pr!r.ll_ aqt lo s6ulpaacold<br />
ueqcev<br />
6L6L<br />
sclueqceuroao u! spor,llatu <strong>le</strong>clra|,unN<br />
: sniat saJNT<br />
SNOIJYI{UO{NI
consignes de rédaction des artic<strong>le</strong>s<br />
Seuls <strong>le</strong>s manuscrits n'ayant jamais été publiés, n'étant<br />
pas en cours de publication, n'ayant pas été présentés ail<strong>le</strong>urs,<br />
peuvent être soumis au Comité de Lecture de la<br />
Revue Française de Géotechnique.<br />
La présentation d'un manuscrit engage I'auteur à déléguer<br />
à la R.F.G. et au service chargé de la publication, dès que<br />
I'artic<strong>le</strong> a été accepté, <strong>le</strong> copyright correspondant y compris<br />
tous droits de reproduction photographique ou par<br />
microfilm, de traduction et de tirage à part.<br />
Le manuscrit ne doit présenter aucun aspect commercial.<br />
Cependant, I'auteur ne doit pas hésiter à citer <strong>le</strong>s noms<br />
propres nécessaires à la compréhension du sujet.<br />
Tous <strong>le</strong>s manuscrits sont examinés par <strong>le</strong> Comité de Lecture<br />
de la Revue. Ceux dont la publication a été refusée,<br />
comme ceux dont la rédaction ou spécia<strong>le</strong>ment <strong>le</strong>s figures<br />
ne respectent pas <strong>le</strong>s recommandations faites-ci-dessous,<br />
seront retournés à l'auteur.<br />
Les manuscrits doivent être adressés en trip<strong>le</strong> exemplaire<br />
pour examen au Comité de Lecture de la Revue Francaise<br />
de Géotechniq ue, clo E.N.P.C.-D.F.C.-B. MAN DAGARAN,<br />
28, rue des Saint Pères -75007 PARIS.<br />
L'auteur recevra gratuitement vingt tirés à part. Des exemplaires<br />
supplémentaires pourront lui être adressés sur sa<br />
demande, à titre payant par <strong>le</strong> Service chargé de la<br />
publication.<br />
Présentation du manuscrit<br />
1 Le manuscrit original rédigé en français doit être écrit<br />
à la machine avec un doub<strong>le</strong> interligne (y compris <strong>le</strong>s résumés,<br />
<strong>le</strong>s appendices, la bibliographie, <strong>le</strong>s notes en bas de<br />
page, <strong>le</strong>s tab<strong>le</strong>aux et <strong>le</strong>s légendes des illustrations), sur du<br />
papie r 21 x 29,7 et doit comprendre <strong>le</strong>s illustrations<br />
orig ina <strong>le</strong>s.<br />
Les trois exemplaires requis peuvent se composer de I'original<br />
et de deux photocopies à conditions que cel<strong>le</strong>s-ci<br />
soient parfaiternent nettes et lisib<strong>le</strong>s.<br />
L'ensemb<strong>le</strong> doit pouvoir être expédié dans une enveloppe<br />
de format ordinaire.<br />
La longueur tota<strong>le</strong> du manuscrit (texte à doub<strong>le</strong> interval<strong>le</strong>,<br />
tab<strong>le</strong>s, figures et annexes) ne doit pas dépasser trente<br />
pages (recto uniquement, verso blanc).<br />
On indiquera clairement <strong>le</strong> découpage retenu pour I'artic<strong>le</strong>,<br />
et I'information relative à un paragraphe donné ne figurera<br />
que dans ce paragraphe. On évitera <strong>le</strong>s répétitions et <strong>le</strong>s<br />
notes en bas de page ou en fin d'artic<strong>le</strong> pour <strong>le</strong>s explications<br />
nécessaires à la compréhension de I'artic<strong>le</strong>.<br />
2 Le titre doit être composé de mots qui décrivent suffisamment<br />
<strong>le</strong> contenu de l'artic<strong>le</strong> et doit contenir des mots<br />
clés principaux pour pouvoir être faci<strong>le</strong>ment indexé par <strong>le</strong>s<br />
divers centres de documentation.<br />
Le nom de I'auteur Sera donné en première page après <strong>le</strong><br />
titre et sera suivi de la position actuel<strong>le</strong> (fonctioh, êmploi,<br />
lieu ) décrite avec précision et concision.<br />
U n résumé bilingue, en français et en anglais, ne dépassant<br />
pas une centaine de mots dans chaque langue (en<br />
plus du titre et du nom de I'auteur), doit accompagner <strong>le</strong><br />
manuscrit. ll décrira <strong>le</strong>s objectifs, <strong>le</strong>s résultats et <strong>le</strong>s conclusions<br />
de I'artic<strong>le</strong> de manière aussi précise que possib<strong>le</strong>.<br />
Toute information origina<strong>le</strong>, nouvel<strong>le</strong> ou importante doit<br />
être mise en évidence dans <strong>le</strong>s premières. phrases du<br />
résumé" Le résumé ne doit contenir aucune information<br />
qui n'est pas présentée dans l'artic<strong>le</strong>.<br />
L'auteur utilisera dans <strong>le</strong> texte l'expression impersonnel<strong>le</strong>.<br />
ll soulignera <strong>le</strong>s mots qu'il faut faire ressortir par une<br />
impression en italique, particulièrement <strong>le</strong>s noms de personnes,<br />
d'organismes ou de lieux"<br />
La numérotation des chapitres et paragraphes sera décima<strong>le</strong><br />
et utilisera exclusivement <strong>le</strong>s chiffres arabes: el<strong>le</strong><br />
sera limitée à trois caractères: X, x, x.<br />
La conclusion tentera de dégager <strong>le</strong>s efforts fondamentaux<br />
du travail présenté et <strong>le</strong>s conséquences irnportantes su r<br />
<strong>le</strong>s travaux futurs. Eventuel<strong>le</strong>ment, el<strong>le</strong> pourra être consacrée<br />
à une discussion brève de I'interprétation des travaux<br />
présentés.<br />
Les appendices et encarts sont uti<strong>le</strong>s pour présenter des<br />
informations complémentaires dont l'inclusion dans <strong>le</strong><br />
corps de l'artic<strong>le</strong> briserait l'écou <strong>le</strong>ment logique du texte,<br />
aussi bien que des données ou des analyses trop longues<br />
dont <strong>le</strong>s détails ne sont pas indépendants pour la bonne<br />
compréhension du texte. lls sont pris en compte dans <strong>le</strong><br />
nombre de pages.<br />
3 Les unités et symbo<strong>le</strong>s à utiliser sont dans tous <strong>le</strong>s cas<br />
ceux d u Système Internationa l.<br />
Dans <strong>le</strong> cas où <strong>le</strong>s symbo<strong>le</strong>s utilisés dans <strong>le</strong> corps de I'artic<strong>le</strong><br />
sont particuliers, on <strong>le</strong>s regroupera en début d'artic<strong>le</strong>.<br />
Si un petit nombre seu<strong>le</strong>ment de symbo<strong>le</strong>s non standardisés<br />
sont utilisés, il est nécessaire de <strong>le</strong>s définir parfaitement<br />
<strong>le</strong> plus tôt possib<strong>le</strong> dans <strong>le</strong> corps de l'artic<strong>le</strong>.<br />
4 Les illustrations seront aussi dépouillées que possib<strong>le</strong>;<br />
sur <strong>le</strong>s graphiques, <strong>le</strong>s écritures seront réduites au rninimum<br />
et remplacées par des repères explicités en<br />
légendes. On évit era, par exemp<strong>le</strong>, de mettre plus de trois<br />
courbes sur <strong>le</strong> même graphique; on pourra, au besoin,<br />
décomposer une figure en plusieurs graphiques illustrant<br />
chacun un aspect de ce que l'on veut montrer.<br />
La tail<strong>le</strong> des figures sera tout au plus cel<strong>le</strong> d'une page<br />
(21O x 297 mm).<br />
Les photographies ne seront acceptées que si el<strong>le</strong>s présentent<br />
un intérêt particulier et sont réel<strong>le</strong>ment indispensab<strong>le</strong>s<br />
à la compréhension du texte. Les photographies<br />
(exemplaire original bien contrasté, sur papier brillant)<br />
seront fournies en trois exemplaires. El<strong>le</strong>s seront numérotées<br />
suivant l'ordre <br />
dans la R.F.G. de 7 5 à 85 mm. Les <strong>le</strong>ttres devront être<br />
bien lisib<strong>le</strong>s après réduction. On utilisera sur I'original des<br />
<strong>le</strong>ttres (Letraset, par exemp<strong>le</strong>) ayant au moins 5 mm de<br />
haut et 4 mm de large avec une épaisseur de 1,5 mm et si<br />
possib<strong>le</strong> 2 mm. Les explications et descriptions seront<br />
données dans <strong>le</strong> texte en rappelant entre parenthèses <strong>le</strong><br />
numéro (défini ci-dessus) de la figure considérée. Les indications<br />
portées sur <strong>le</strong>s figures devront se borner à des<br />
symbo<strong>le</strong>s et dimensions avec un seul titre très concis.<br />
REVUE FRANÇAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO B<br />
67
5 Les tab<strong>le</strong>aux seront dactylographiés séparément et<br />
fournis en trip<strong>le</strong> exemplaire (format 21O x 297 mm,<br />
recto). Des exemp<strong>le</strong>s et une explication pour chaque<br />
tab<strong>le</strong>au doivent figurer dans <strong>le</strong> texte. Les tab<strong>le</strong>aux feront<br />
l'objet d'une numérotation particulière en séquence suivant<br />
<strong>le</strong>u r ordre d'apparition. Ne pas utiliser d'abréviations<br />
autres que <strong>le</strong>s unités ou symbo<strong>le</strong>s dans <strong>le</strong>s tab<strong>le</strong>aux. Eventuel<strong>le</strong>ment,<br />
numéroter <strong>le</strong>s diverses colonnes des tab<strong>le</strong>aux<br />
afin d'en faciliter l'explication et I'illustration dans <strong>le</strong> texte.<br />
6 Toutes <strong>le</strong>s form u <strong>le</strong>s, équations et expressions mathématiques<br />
devront de préférence être dactylographiées, et<br />
<strong>le</strong>s symbo<strong>le</strong>s clairement identifiés.<br />
Dans tous <strong>le</strong>s cas où une ambiguïté est à craindre, il est<br />
souhaitab<strong>le</strong> d'écrire à la main <strong>le</strong>s formu<strong>le</strong>s mathématiques<br />
du texte.<br />
Les <strong>le</strong>ttres utilisées comme symbo<strong>le</strong>s doivent être définies<br />
lorsqu'el<strong>le</strong>s apparaîssent pour la première fois dans <strong>le</strong><br />
texte, <strong>le</strong>s figures ou <strong>le</strong>s tab<strong>le</strong>aux. El<strong>le</strong>s devront faire l'objet<br />
d'une liste alphabétique (dénommée ( NOTATIONS ))<br />
donnée en annexe.<br />
Tout symbo<strong>le</strong> manuscrit ou pouvant faire l'objet de confusions<br />
doit être identifié en marge (par exemp<strong>le</strong>:prime et<br />
ufl, o et zéro, Zed et deux, el<strong>le</strong> et un, etc.). Les <strong>le</strong>ttres<br />
grecques doivent être éga<strong>le</strong>ment identifiées dès <strong>le</strong>ur première<br />
apparition. Toutes ces identifications seront faites<br />
en marge au crayon.<br />
Chaque équation ou groupe d'équations doit être centré<br />
pour faciliter la <strong>le</strong>cture.<br />
Généra<strong>le</strong>ment, la plupart des expressions mathématiques<br />
sont composées en italique. Cependant, <strong>le</strong>s abréviations<br />
de fonctions trigonométriques (sin, cos, tg, etc.) et des<br />
logarithmes naturel ou vulgaire (Ln et log) sont imprimées<br />
en caractères romains. Les vecteurs et matrices <strong>le</strong> sont en<br />
ca ractères gras.<br />
Les f ractions sim p<strong>le</strong>s appa ra issa nt dans <strong>le</strong> texte s'écrivent<br />
sur une seu<strong>le</strong> ligne avec des parenthèses, par exemp<strong>le</strong><br />
1lb + b) et non sous la forme 1la +bou+on<br />
portera un soin particulier à l'emploi<br />
chets et parenthèses en respectant la<br />
a+o<br />
des accolades, croh<br />
iéra rch ie su iva nte :<br />
tLtfL l On utitisera l'exposant 112 de préférence au signe<br />
{"t l'exposant<br />
- 1 de préférence au signe /.Exemp<strong>le</strong>:<br />
écrire (a x-t tg y) plutôt que (a/xl tg y. Pour I'emptoi d'exponentiel<strong>le</strong>s<br />
avec exposants compliqués, écrire :<br />
exp 12 x'l (l<br />
2x2<br />
ylzl plutôt que e 11:_ W<br />
L'auteur devra éga<strong>le</strong>ment surveil<strong>le</strong>r I'emploi de ', ", des<br />
indices supérieurs et inférieurs et penser à <strong>le</strong>s faire bien<br />
apparaître dans la liste des notations.<br />
Les références citées dans <strong>le</strong> texte doivent être ras-<br />
semblées en ordre alphabétique dans une < liste de références<br />
) donnée en annexe à la fin du manuscrit. Toutes<br />
<strong>le</strong>s références données doivent être accessib<strong>le</strong>s et il faut<br />
proscrire d'une manière généra<strong>le</strong> <strong>le</strong>s informations non<br />
pu bliées.<br />
Le classement se fait suivant <strong>le</strong> nom de I'auteur suivi de<br />
l'année de publication (ex : DUPONT A.<br />
-<br />
1975l,. S'il y a<br />
au plus trois auteurs, citer <strong>le</strong>s noms de chacun d'eux. S'il y<br />
a quatre auteurs ou plus, citer <strong>le</strong> premier et <strong>le</strong> faire suivre<br />
de la mention < et al l. Ouand deux ou plusieurs références<br />
concernent un même auteur, <strong>le</strong>s classer par ordre chronologique<br />
à la suite <strong>le</strong>s unes des autres. Toute référence faite<br />
dans <strong>le</strong> texte à un auteur donné, devra comporter <strong>le</strong> nom<br />
du premier auteur et l'année de publication entre crochets.<br />
D'une manière généra<strong>le</strong>, toutes <strong>le</strong>s références données en<br />
annexe doivent être citées dans <strong>le</strong> texte, sauf si la liste<br />
constitue une bibliographie. Dans ce cas, I'annexe correspondante<br />
sera appelée ( BIBLIOGRAPHIE D.<br />
Artic<strong>le</strong>s de revues<br />
Faire suivre la référence (auteur, année, titre de l'artic<strong>le</strong><br />
entre guil<strong>le</strong>mets) du nom comp<strong>le</strong>t de la revue en italique, du<br />
numéro du voluffi€, du numéro de la revue, du lieu de<br />
publication du mois et de I'année, des numéros de la première<br />
et dernière page (cf. exemp<strong>le</strong> ci-dessous).<br />
WOODS R.D. (t 9681, n Screening of Surface Waves in<br />
Soil r - Journal of the Soil Mechanics and Foundations<br />
Division<br />
- Proceedings of the A.S.C.E. - Vol. 94 no SM4<br />
AN N AR BOR Mich. U.S.A. - Juil<strong>le</strong>t 968 1 - pages<br />
951 -954.<br />
L ivres<br />
Faire suivre <strong>le</strong> nom de l'auteur de celui du chapitre entre<br />
guil<strong>le</strong>mets, de celui du livre en italique, du numéro de<br />
l'édition, du numéro du volume, du nom comp<strong>le</strong>t de l'éditeur,<br />
du lieu d'édition, de l'année, éventuel<strong>le</strong>ment du<br />
numéro des pages concernées (cf. exemp<strong>le</strong> ci-dessous).<br />
TERZAGHI K. (1943]) cChap. lx stability of stopest<br />
- Theoretical Soil Mechanics - 4e édition John wlLEy<br />
and SONS Inc. 1947<br />
-<br />
pages 144-152.<br />
T hèses<br />
Faire suivre <strong>le</strong> nom de l'auteur du titre entre guil<strong>le</strong>mets<br />
puis donner obligatoirement <strong>le</strong>s indications suivantes:<br />
thèse présentée à I'Université de (nom) soutenue <strong>le</strong> (date)<br />
pour obtenir <strong>le</strong> grade de Docteur (ès-Sciences, d'Université,<br />
Ingénieur) (cf. Exemp<strong>le</strong> ci-dessous).<br />
ROCO PLAN J.A. ( 1 964) ç Contribution à I'Etude des<br />
Appareils de M esure de D ensité au M oyen de R ayons<br />
Gamma D<br />
-<br />
Thèse présentée à I'Université de Paris, soutenue<br />
<strong>le</strong> 16 Juin 1964, pour obtenir <strong>le</strong> grade de<br />
Docteur-lngénieur.<br />
Communication à un Congrès<br />
(ou Conférence)<br />
Faire suivre <strong>le</strong> nom des auteurs du titre entre guil<strong>le</strong>mets,<br />
puis indiquer <strong>le</strong> mois et I'année et donner <strong>le</strong> nom comp<strong>le</strong>t<br />
du Congrès ainsi que <strong>le</strong> lieu du Congrès ou Conférence (cf.<br />
exemp<strong>le</strong> ci-dessous).<br />
DANTU P. (19611. n Etude Mécanique d'un milieu Pulvéru<strong>le</strong>nt<br />
Formé de Sphères éga<strong>le</strong>s de Compacité Maxima D,<br />
Juil<strong>le</strong>t 1961, Proceedings of the 5 th International Conference<br />
on Soil Mechanics and Foundation Engineering<br />
Pa<br />
-<br />
ris.<br />
REVUE F RANÇAISE DE GEOTECHN IOUE N UME RO 8 68
lmprimerie Couil<strong>le</strong>aux Le Mans<br />
- Diresteur de la publicæion E. Absi -<br />
Commission paritaire no60855