5. Remblais sur sols mous
  • Remblai sur sol mou
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.
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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.
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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.
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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.