Ecole hassania des travaux publics Departement ponts chaussees et tranports Fondations
Annee academique :2015/2016 Le 10/11/2015
Mini projet de fondations Station de pompage sur la berge de Bouregreg
Pr´ epar´ e par : . . Classe : Encadr´ e par : . Benbouzyane
ALABDALI Abdelhamid ELFATHI Izddin 2GC1 Jamal :
Ing, M.Sc. A., Ph.D
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Introduction:
Le present mini projet traite le cas de la station de pompage sur la berge de Bouregreg.L'objectif est d'implanter une station de pompage ,mais le probleme c'est que l'endroit (une decharge) dont le sol a des mauvaises qualites(site de conditions geologiques imposees) ,donc on ne peut pas construire sur le directement.Pour contourner ce probleme ,la socitiete REDAL a propose de faire une"'une jupe cylindrique "` dont les bords s'appuiyant sur un remblai de bonne qualite apres avoir enlever le sol de decharge . Notre objectif est d'etudier la faisabilite de la construction de la jupe cylindrique vis a vis au cotes imposes ainsi evaluer la tassement nal de la jupe . Le shema suivant decrit notre jupe cylindrique qui est le sujet de ce mini projet :
Figure 1: Modalites de la structure suspendue Calcul de la capacite portante admissible nette du sol La semelle est consideree comme une semelle lante car : 2 5:75 = 6:021 5 L = B 6 Question 1 :
Donc ,on a (sans consideration des coecients de forme ) : 1 ql = 1 BN (') + cNc (') + (q + 2 D)Nq (') 2 Pour le long terme ,on a 1 0 0 ql = 1 BN ('0 ) + cNc ('0 ) + (q + 2 D)Nq ('0 ) 2 Ici on a : 20 = 0 , 10 = 1 w , q = 0 ,'0 = 16 et c0 = 10 kP a Les coecients N ,Nc et Nq sont calucles aisement par les formules suivantes : 8 0 > < Nq ('0 ) = exp ( tan('0 )) tan2 ( 4 + '2 ) = 4:335 N c ( '0 ) = ( Nq 1) cot('0 ) = 11:631 > : N ( '0 ) = 2(Nq 1) tan('0) = 1:913
2
(1) (2) (3)
(4)
= 12 10 BN ('0) + cNc('0) + (q + 20 D)Nq ('0) = 0:5 (18; 5 10) 6 1:913 + 10 11:631 = 165; 1 kP a Et donc la capacite portante admissible est : ql 165:1 qa = = 3 3 = 55:03 kP a ql
Question 2 :
On a :
(5)
(6)
Calcul de la surpression admissible moyenne a sous les epaulements ( = 4:00) = Q(z = 0:00)
Qz
Or :
(7)
= qa S (8) Comme Si est l'aire d'une couronne cylindrique de rayon inferieure r et de rayon superieure R: Si = (Ri2 ri2 ) i 2 f0; 4g (9) (R42 r42 ) qa (z = 4:00)S4 = qa (z = 0:00)S0 () qa (z = 0:00) = qa (z = 4:00) (10) (R02 r02 ) Application numerique : (8:752 2:752 ) qa (z = 0:00) = 55:03 (6:752 2:752 ) (11) = 99:92 KP a Q
Senario de realisation de la solution retenue Le point bas choisi par REDAL se trouve sur une decharge (sol tres compressible) ,donc pour realiser la station de pompage on propose le senario suivant : 1. Eliminer le remblai de decharge. 2. Mettre un bon remblai (de bonne caracteristiques ). 3. La construction de la jupe cylindrique ,le plus economique est de faire une jupe prefabrique en beton et la faire enfoncer telqu'il y ait des frottement lateral entre la jupe et le nouveau remblai pour qu'elle tienne sa place dans une cote 4.80 m ,reste suspendu et arrive a la couche de la marne vaseuse . 4. Puisqu'il faut tenir compte de la nappe phreatique ,il est plus recommende d'e ectuer un pompage pour que l'eau s'evacue. 5. Comme les pieux ,il est necessaire de faire le recouvrement de l'acier . 6. Le coulage du beton . 7. Ajouter un adjuvant permettant le collage entre le beton sec et le nouveau beton coule. Question 3 :
3
Calcul du tassement sous la station Utilisons la methode des couches pour evaluer le tassement total et le tassement nale(apres 100 ans),la couche de marne vaseuse sera decoupees en n couches d'epaisseur egales Hi = Cte = 2 m ,a priori le nombre de couche qu'on va choisir au depart est inconnu .L'idee est de calculer le tassement de chaque couche est reiterer le processus jusqu'a ce que la tassement varie tres peu ,le niveau de la nappe phreatique est pris au niveau z = 0:00. Le tassement nal est donne par la relation : Question 4 :
s
n X
= Hi i=1
(12)
Le sol etant par hypothese normalement consolidee (pris au centre de la jupe cylindrique) : ! v0 Hi (13) Hi = 1 + e Cci log 1 + 0 0 v0 Puisque la valeur de sat est donnee , l'indice de vide e0 est donne par la formule : e0
=
s
sat
sat
w
(14)
On sait que le poids volumique sec s d'une argile ,generalement compris entre 26 kN=m3 et 27 kN=m3 (Cf cours 1ere annee ),donc on prend la moyenne arithmetique des deux valeurs ,c'est a dire s = 26:5 kN=m3 : Soit
s sat e0 =
sat w (15) = 2618:5:5 1810:5 = 0:941
Calcul du tassement au centre
On a pour l'increment de charge :
2 l’axe de r´evolution de la jupe :
v0 = J qa Avec pour le cas d'une charge circulaire on a : J
=1
1+
R 2 ! 23 z
(16) (17)
On considere que comme la charge circulaire est se trouve dans un seul niveau (z = 0:00), ce qui permet d'utiliser cofortablement v0 en utilisant le principe de la superposition ,comme on veut claculer la charge d'une couronne de rayon inferieure 2.75 m et de rayon superieur 8.75 m ,on lance les calculs dans EXEL , le tableau suivant resume les valeurs trouves :
4
( ) J v0 (kP a) Hi(mm) 1 1.500000 84.750000 0.104977 10.418945 14.527576 2 4.500000 110.250000 0.525604 52.518319 48.811684 3 7.500000 135.750000 0.551980 55.153803 42.719563 4 10.500000 161.250000 0.451899 45.153764 30.932361 5 13.500000 186.750000 0.349924 34.964357 21.502830 6 16.500000 212.250000 0.270188 26.997164 15.001740 7 19.500000 237.750000 0.211447 21.127736 10.667050 8 22.500000 263.250000 0.168434 16.829934 7.764578 9 25.500000 288.750000 0.136578 13.646858 5.785949 10 28.500000 314.250000 0.112581 11.249136 4.406709 11 31.500000 339.750000 0.094178 9.410226 3.423139 12 34.500000 365.250000 0.079816 7.975254 2.706360 13 37.500000 390.750000 0.068429 6.837390 2.173448 14 40.500000 416.250000 0.059266 5.921852 1.769955 15 43.500000 441.750000 0.051796 5.175418 1.459376 16 46.500000 467.250000 0.045632 4.559570 1.216730 17 49.500000 492.750000 0.040492 4.045978 1.024590 18 52.500000 518.250000 0.036164 3.613486 0.870578 19 55.500000 543.750000 0.032487 3.246072 0.745755 Donc le processus s'arrete au n = 19 ,l'epaiseur de la couche totale est donc H = 3 19 = 57 m le tassement total est donc : i
zi
v0 0 kP a
s
n X
= Hi = 0:218 m i=1
Calculons donc le tassement apres 100 ans : On le calcul en utilisant le degre de consolidation pour Uv 0:5 : s TV UV = 2 Avec : CV t TV = 2 H Donc : S (t) = UV S1 Tout calculs fait on trouve : TV = 0:0194 , UV = 0:157 , S (t = 100ans) = 3:423 cm
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(18) (19) (20) (21)
Conclusion :
1. Pour conclure, ce mini projet nous a permis de confronter une problematique reele qui est la construction d'une jupe cylindrique dans un endroit qui avait initialement un sol de mauvaise qualite,et nous avons vue comment on a remidie ce probleme en faisant une couche tampon (remblai de bonne qualite). 2. Le tassement calcule est plus faible si on le compare avec celui calcule au cas de mauvais sol ,mais ca reste un tassement important car il va desiquilibrer la charge hydraulique (probleme de cote). 3. Pour remidier ce probleme de la cote ,l'ingenieur doit donner des solutions pertinents et economiques ,parmi les solutions qu'on peut poser : on peut proposer de faire des pompe avec un dispositif reglable avec le tassement , ce qui permet d'avoir la meme charge hydraulique quelle qui etait avant .
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