La construction
d’un remblai sur des sols compressibles de faible portance
nécessite, en général, des techniques de
construction adaptées : drains de consolidation, phasage
des travaux ou encore substitution du sol support. La technique que
l’on étudie ici consiste à renforcer la base du
remblai par des géogrilles de résistance en traction
élevée. Le renforcement est destiné, par sa mise en
tension, à prévenir la rupture du remblai par le
mécanisme de rupture rotationnelle dans le sol support. Le
renforcement préserve l’intégrité du remblai,
lors du poinçonnement du sol de fondation, mais n’a
aucune incidence sur la portance du sol ou sur l’amplitude
des tassements.
Le renforcement
d’un remblai par des nappes de géotextiles permet de
reprendre, en minimisant les déformations, la charge de
remblai qu’elles supportent. Ce système permet de
réduire l’emprise, les nappes améliorant la
stabilité et permettant d’avoir une pente du talus de
remblai plus raide, et d’avoir une meilleure répartition
des charges grâce aux géotextiles qui entraînent une
diminution des tassements différentiels entre deux points sous
le remblai. De plus, du fait d’une meilleure stabilité,
le temps d’attente de consolidation, qui traduit
l’amélioration des caractéristiques mécaniques
à court terme du sol mou, peut être réduit et une
diminution du temps du planning de construction est
possible.
Figure 8
: Principe de renforcement d'un remblai sur sol mou (documentation
Texinov)
La première
étape du dimensionnement consiste à recueillir les
données géotechniques du sol mou et construire un
modèle géologique du terrain. En effet, pour pouvoir
appliquer la théorie de Bishop au cas du renforcement
d’un remblai sur sol mou, il nous faut préalablement
recueillir des informations sur le remblai et le sol support et en
particulier l’angle de frottement interne, la cohésion
et le poids volumique. Les caractéristiques des
différents géotextiles pouvant être utilisés
pour le renforcement doivent aussi être
connues.
Le principe du
dimensionnement est d’effectuer une vérification à
la rupture sur chaque géotextile dans l’optique de
choisir le plus adapté à la situation. On teste
successivement plusieurs géotextiles en observant la variation
du coefficient de sécurité.
Figure 9
: Rupture rotationnelle (documentation
Texinov)
Il s’agit en
fait de vérifier à l’ELU que le coefficient de
sécurité de Bishop F reste inférieur à
1,5. Le coefficient de sécurité de Bishop est donné
par la formule suivante :
Avec
Dans cette
expression h est la différence de hauteur (bras de
levier) entre le point d’intersection entre le
géotextile et la base de la tranche, et le centre du cercle de
rupture considéré. Tadmissible
est la tension nominale de renforcement et
Tarrachement est la tension
nécessaire à l’arrachement du géotextile du
remblai. On retrouve le rôle
« stabilisateur » (de renforcement) du
géotextile par l’augmentation de la valeur du
numérateur dans la formule de Bishop.
La tension
d’arrachement apparaît lorsqu’un cercle de rupture
coupe un géotextile. Dans ce cas, soit la résistance
à la traction du géotextile
(Tadmissible =
Tultime/ (RFCR
× RFID ×
RFD)) reprend cette tension
d’arrachement, soit le géotextile est arraché.
Cette force d’arrachement dépend de la longueur
d’encastrement du géotextile dans le remblai
Ls.
Figure 10
: Longueur d'encastrement du géotextile dans le
remblai
La tension
d’arrachement est donnée par la formule
suivante :
Avec
j : angle de
frottement entre le sol et le géotextile fourni par le test de
friction
sf : contrainte verticale
s’exerçant sur la base de la tranche
considérée.
La théorie
unidimensionnelle de Terzaghi est utilisée pour la
détermination des temps de tassement et de consolidation et
pour le planning.
1. Le phénomène fontis
