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Conception des murs en sol renforcé par géosynthétiques géosynthétiques NF P 94-270 et XP G 38-064

Géogrille Géogri lle Enkagrid Enkagrid® ® PRO

Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques géosynthétiques – Alain HERAULT

Justification du produit 1 – Justif Justificati ication on du produit produit 

Résistance caractéristique



Coefficients de réduction - Flua Fluage ge

1 – Vérification Vérifications s réalisées réalisées

- Mise en œuvre - Vieilli Vieillisseme ssement nt chimique chimique

2 – Exempl Exemples es 



NF P 94-270 (murs verticaux et murs à fruit ≥1H/4V) : idem armatures métalliques



XP G 38-064 (murs inclinés et talus t alus raidis) : idem NF P 94-270 sauf stabilité interne intégrée à la stabilité mixte

Exemple 1 – mur subvertical - Don Donnée nées s - Stabilité Stabilité interne interne stat. & dyn. dyn.

2 – Résista Résistanc nces es du prod produit uit

- Stabilité externe au glissement

Rt ;d = Rt ;k / [γ ] γM ;t . Γ Γflu . Γ Γviel . Γ Γinstal

- Stabilité Stabilité mixte Exemple Exemple 2 – ouvrages ouvrages superposés 

- Choix Choix des cercles cercles - Calcul Calcul en déplacemen déplacementt - Sollicitations Sollicitations des armatures - Attaches Attaches au paremen parementt - Ancrages Ancrages passifs passifs des nappes nappes

3 – Résistance Résistance des des parements parements aux tassements différentiels

Rt ;d = valeur de calcul de résistance ultime en traction à considérer Rt ;k = résistance en traction "à court terme" caractéristique du produit produit γ métalliques) γM ;t : facteur partiel de matériau = 1.25 (idem armatures métalliques)

Coefficients de réduction : 

Γ Γflu (XP G 38 064) = 1/ ρflu (NF P 94 270) : comportement au fluage



Γ Γviel = 1/ ρdeg: dégradation chimique



Γ = 1/ ρend: endommagement de mise en oeuvre Γinstal

Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques géosynthétiques – Alain HERAULT

Justification du produit 1 – Justification du produit 




Coefficients de réduction - Fluage - Mise en œuvre

Résistance en traction caractéristique R t ;k Cette valeur est la borne inférieure de l'intervalle de confiance à 95 %.

- Vieillissement chimique

2 – Exemples 

Exemple 1 – mur subvertical

µ : valeur moyenne de production

Rt ;k = µ – 1.645 σ

σ : écart type de la production

Population

- Données - Stabilité interne stat. & dyn. Niveau de confiance Rt ≥ Rt;k ≥ 95%

- Stabilité externe au glissement - Stabilité mixte Exemple 2 – ouvrages superposés 

- Choix des cercles - Calcul en déplacement - Sollicitations des armatures - Attaches au parement - Ancrages passifs des nappes

3 – Résistance des parements aux tassements différentiels

Rt ;k

µ

Résistance en traction Rt (NF EN ISO 10 319)

Distribution statistique selon une loi Normale (symétrique / valeur moyenne)

Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques – Alain HERAULT

Coefficients de réduction 1 – Justification du produit

Comportement au fluage de l’armature ( ρflu, 1/Γ Γflu )




procédure détaillée dans EN ISO 13431 & guide ISO / TR 20432



Coefficients de réduction - Fluage

ρflu = min(ρflu;r, ρflu:a)

1 – Rupture du renforcement dans le temps ( ρflu;r)

- Mise en œuvre - Vieillissement chimique

2 – Exemples 

Exemple 1 – mur subvertical - Données - Stabilité interne stat. & dyn.


2 – Allongement excessif du renforcement dans le temps ( ρflu;a)




Allongement post-installation limité forfaitairement par la norme à 3% Certains produits permettent de le limiter à 1%, si nécessaire.

Coefficients de réduction 1 – Justification du produit 




Coefficients de réduction - Fluage - Mise en œuvre - Vieillissement chimique

Importance de la mise en oeuvre sur la maîtrise des déformations

- Un coffrage couche par couche permet d’éviter les déformations d’origine interne en phase d’exécution et/ou d’exploitation. Mesures de déformations en phase d’exécution avec un coffrage couche par couche – Bull. Liaison des Ponts n°153

2 – Exemples 





- Des produits plutôt rigides permettent d’éviter les plis à la mise en oeuvre : la mise en tension se fait donc instantanément sans déformation préalable du sol. - Des produits plutôt souples permettent de réaliser des parements <1H/2V par retournement de nappe en parement (ils suivent l’angle aigu en pied de coffrage).


Coefficients de réduction Résistance à l’endommagement de mise en oeuvre ( ρend, 1/Γ ) Γinstal

1 – Justification du produit 







Degré de sévérité des conditions de mise en oeuvre


2 – Exemples 



- Choix des cercles - Calcul en déplacement



Valeurs forfaitaires de ρend en l’absence d’essai agréé réalisé sous contrôle extérieur

- Sollicitations des armatures - Attaches au parement - Ancrages passifs des nappes



Coefficients de réduction Vieillissement chimique (ρdeg, 1/Γ Γvieil )





Coefficients de réduction



Valeurs forfaitaires pour les polymères courants (guide ISO/TR 20432)

- Fluage - Mise en œuvre - Vieillissement chimique

2 – Exemples 


- Stabilité externe au glissement - Stabilité mixte

Classes de durée d’utilisation

Exemple 2 – ouvrages superposés 




Coefficients de réduction Vieillissement chimique (ρdeg, 1/Γ Γvieil )








Etudes spécifiques pour les polymères courants (guide ISO/TR 20432)


2 – Exemples 


1ère possibilité – Retour d’expérience Sur prélèvements successifs dans le temps (3) d’un produit identique (ou produit de structure physique et composition chimique similaires avec les mêmes adjuvants), exposé à un environnement chimique comparable pendant une période suffisante (au moins 10 ans voire plus selon les cas) pour permettre l’extrapolation sur la durée d’utilisation de l’ouvrage projeté.


- Choix des cercles - Calcul en déplacement - Sollicitations des armatures

2ème possibilité – Essai de dégradation chimique accélérée en laboratoire L’accélération du processus de dégradation est obtenue par augmentation de la concentration chimique et/ou de la température (3 ou 4 T°sont étudiées). On utilise la loi d’Arrhenius pour la corrélation temps/température. Plusieurs éprouvettes sont testées pour chaque température pour permettre des prélèvements successifs et mesurer la résistance en traction résiduelle en fonction du temps.

- Attaches au parement - Ancrages passifs des nappes

Pour les produits gainés, les essais doivent être réalisés sur un échantillon ayant subi l’essai d’endommagement dans les conditions dites « très sévères »








Vieillissement chimique (ρdeg, 1/Γ Γvieil )


2 – Exemples 





(Extrait guide ISO/TR 20432) Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques – Alain HERAULT






Vieillissement chimique (ρdeg, 1/Γ Γvieil )


2 – Exemples 

(LCL : lower confidence limit)




3 – Résistance des parements aux tassements différentiels (Extrait guide ISO/TR 20432)


Exemple 1 1 – Justification du produit 





Digues de centre d’enfouissement de déchets


2 – Exemples 











Contour théorique de l’ouvrage


2 – Exemples 











Situations de projets

Ouvrage en cours de construction


2 – Exemples Situations transitoires 

Situations accidentelles

Situations sismiques



Ouvrage en service

- Stabilité mixte Exemple 2 – ouvrages superposés 

Situations durables

Situations accidentelles

- Choix des cercles - Calcul en déplacement - Sollicitations des armatures - Attaches au parement

Conditions particulières d’exploitation

- Ancrages passifs des nappes


Situations transitoires


Situations sismiques






Situation sismique Approche pseudo-statique utilisée par la méthode de Mononobe-Okabe pour calculer la poussée dynamique des terres, kh et kv désignant les coefficients sismiques horizontal et vertical : kh.W kh.W statique

2 – Exemples 

Exemple 1 – mur subvertical

W = m.g

sismique

θB

θA (1+kv) W

- Données - Stabilité interne stat. & dyn.

descendant





ascendant

(1-kv) W

action sismique ayant une probabilité (PNCR) de 10% d'être dépassée en 50 ans, ou ayant une période de retour (TNCR) de 475 ans






Stabilité interne statique


2 – Exemples 











Stabilité interne dynamique


2 – Exemples 











Stabilité externe au glissement en statique et dynamique


2 – Exemples 











Stabilité mixte (+interne) d’une digue destinée à être rehaussée 

Nécessité d’anticiper les cas de charges ultérieurs


2 – Exemples 






Digue phase 2






Ouvrages superposés


2 – Exemples 











Calcul de stabilité mixte (logiciel Cartage – LCPC)


2 – Exemples 



Massif i










Calcul en déplacement (stabilités interne et mixte XP G 38 064)


2 – Exemples 





Notations : au parement : α = TENP et u = DEPP. à l’autre extrémité de la nappe : α = 0 et u = DEPF

(Tmax;d) j = Max(TENRj1 à n) pour n cercles

On doit vérifier : (Rt ;d) j ≥ (Tmax ;d) j

Calcul effectué par la méthode des perturbations Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques – Alain HERAULT






Calcul de stabilité interne+mixte (logiciel Cartage – LCPC) Géosynthétique fixe en parement


2 – Exemples 




3 – Résistance des parements aux tassements différentiels Géosynthétique libre en parement Ponts Formation Edition – Applications de l’Eurocode 7 – Renforcement des sols par géosynthétiques – Alain HERAULT

Exemple 2 Résistance des points d’attache au parement






2 – Exemples 





(Tpar;d) j = Max(TENPj1 à n)

On doit vérifier : (Rta;d) j ≥ (Tpar ;d) j

pour n cercles

(T par;d ) j : valeur de calcul de l’effort de traction dans le lit j au point où le lit de renforcement est attaché au parement (R ta;d ) j : valeur de calcul de la résistance ultime de traction du lit de renforcement j au point d’attache, dépend du système de parement utilisé. La Dans le cas d’un parement réalisé par retournement de nappe, l’effort mobilisable en ancrage dépend de la combinaison d’actions (principe de cohérence), il est donné par la relation : (R ta;d ) j > 2 . τcalcul . La (relation conservative) La = petite longueur de nappe retournée τcalcul = contrainte de cisaillement mobilisable = (σn.tan φsol/gsy)calcul σn = contrainte normale au géosynthétique On a en général recours à des valeurs empiriques de La, variables selon les familles de produits et le type de sol (φsol/gsy), l’épaisseur des couches et l’inclinaison du parement ( σn).







Vérification des ancrages en zone passive (logiciel Cartage – LCPC)


2 – Exemples 




3 – Résistance des parements aux tassements différentiels Fsol ≡ γ S;d : facteur partiel de modèle dit de mobilisation de la résistance au cisaillement du sol = 1,10


Résistances aux tassements différentiels Tolérance du parement vis-à-vis des tassements différentiels






Voir NF EN 14475

Blocs modulaires en béton Vue en élévation du mur


2 – Exemples 

Définition de ∆S & ∆L



∆S

∆S/ ∆L

~ 0,5%

Panneaux de parement de hauteur partielle

∆L

Jardinières



∆S/ ∆L

~ 1% avec un rapport H/L des panneaux ≈ 1, à ~ 0,5% avec des rapports supérieurs.


∆S/ ∆L

~ 1%

Résistances aux tassements différentiels 1 – Justification du produit 





Tolérance du parement vis-à-vis des tassements différentiels Voir NF EN 14475

Parements en gabions


2 – Exemples 



∆S/ ∆L

~ 2%


Parements à retournement (avec coffrage)


3 – Résistance des parements aux tassements différentiels ∆S/ ∆L


~ 5%

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