Comment calculer la distance horizontale de la pente ?

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Concevoir des points de vue et des procédures de calcul

Les avantages de base des systèmes de soutien à la terre renforcée incluent une sécurité élevée, une longue durée de vie, une faisabilité facile et un aspect esthétique, ainsi qu’une maintenance facile avec un minimum de contraintes sur sa mise en œuvre. L’atteinte d’une norme suffisante de ces critères est influencée par divers facteurs.

Parmi les plus importants sont le choix d’un système avec les éléments qualitatifs correspondants, l’expérience du concepteur et la procédure de calcul choisie. La question de la conception des systèmes de soutien est un domaine assez jeune et évolue constamment. Les méthodes de calcul sont toujours en cours de modification et s’améliorer en acquérant de nouvelles connaissances sur les sites de recherche, mais aussi en surveillant le comportement d’une série de structures construites au cours des dernières années.

NE PAS SE COULER

Conception et construction de SYSSE structurelle de murs de soutènement et de pentes abruptes, Partie I.

Les pratiques de conception varient actuellement assez en fonction des coutumes de chaque région d’origine. Dans la majorité des cas, les procédures de conception utilisées sont basées sur les méthodologies de certains fabricants de géosynthétiques. Progressivement, certaines pratiques établies sont acceptées dans les normes nationales de conception (par exemple, le Royaume-Uni utilise la norme BS8006 Terres renforcées et autres remplissages), éventuellement dans les procédures contraignantes des institutions nationales indépendantes (par exemple, en Allemagne certifie Deutches Computing Procedures Institut für Bautechnik), ou pour acceptation par investisseurs nationaux (p. ex., aux États-Unis présente les propres pratiques informatiques de la Federal Highway Administration).

S’ il s’agit de la République tchèque ou de la République slovaque, nous n’avons aucune norme ni procédure requise ou recommandée par ces États. Seules les sous-réglementations des gestionnaires d’infrastructures de transport de l’État (p. ex. dans le CR TP 97 Geosynthetics in the ground road nivelage) ont une incidence marginale sur les problèmes de conception. Dans d’autres, la liberté totale de conception s’applique.

Calculs des structures de support à partir de terres renforcées

Les méthodes de calcul des structures de retenue à partir de terres renforcées par des géosynthétiques sont analytiques et/ou mathématiques. La plupart des méthodes analytiques, c’est-à-dire des méthodes contenant des calculs analytiques exacts, recoupent géosynthétiques avec une surface de cisaillement renforcée (appelée bloc de terre armé), à une zone donnée définit les conditions d’équilibre et compense le déséquilibre calculé horizontalement composant, à partir de laquelle la résistance de renforcement nécessaire est ensuite calculée.

Les avantages des méthodes d’analyse sont leur algorithme sans ambiguïté, leur simplicité relative, leur contrôle et leurs faibles exigences sur les données d’entrée. L’inconvénient est l’applicabilité limitée donnée par les hypothèses de la théorie utilisée (p. ex., selon laquelle « un bloc de terre renforcé se comporte comme un ensemble homogène rigide »), qui ne permet pas de résoudre les tâches de nature plus complexe. Les méthodes analytiques ne traitent pas non plus du comportement de déformation des structures de retenue des terres renforcées par des géosynthétiques.

Pour étudier ce comportement, il est nécessaire d’utiliser des méthodes de modélisation mathématique dans lesquelles la méthode par éléments finis (MEF, Figure 2) et/ou la méthode des particules discrètes (DEM) sont les plus couramment utilisées. Ces deux modèles sont capables de calculer des problèmes géotechniques complexes, y compris la terre renforcée, avec le fait que, malheureusement, les deux méthodes ne modélisent pas adéquatement l’effet du renforcement dans la terre. Ainsi, il sert en tant que méthodes complémentaires aux méthodes analytiques, en particulier pour vérifier le comportement global de la masse terrestre.

Sélectionner des fonctionnalités

La sélection des éléments appropriés des systèmes de retenue à partir de sols renforcés par la géosynthèse, qui correspondent aux exigences par leur conception et leur qualité, est parmi les activités les plus importantes du concepteur, car son choix affecte dans une certaine mesure le respect de tous les critères de conception. Pour plus de clarté, nous donnons une brève description des aspects les plus importants par lesquels les éléments individuels des systèmes peuvent être évalués.

Raccords vibrolisés par défaut Les aspects de l’utilisation des raccords sont sa forme, son poids et ses dimensions. Compte tenu de la manutention et des limites de poids de la manutention de la charge, le poids des raccords est la principale cause de la formation de diverses cavités, qui doivent ensuite être remplies pendant la construction. Ainsi, si les raccords sont faits aussi pleins, ils sont généralement de plus petite taille. La forme personnalisée détermine ensuite les options de courbure du plan de la structure, ainsi que la faisabilité des angles.

La forme définit également les options pour la pente des joues. Du point de vue de l’esthétique, la technologie du béton vibrolisé est produite le plus souvent des raccords déchiquetés, qui sont généralement mieux reçus. L’irrégularité de la surface ébréchée réduit également les exigences sur la précision de la maçonnerie, contrairement aux raccords produits dans la conception dite lisse. Parce qu’ils sont pliés à sec lors de la construction des raccords, leur stabilité dans la construction affecte, en plus des dimensions, l’indentation du joint de contact horizontal.

Plus approprié est le joint disséqué munis soit d’un engrenage de cisaillement, soit au moins de rainures pour insérer l’élément créant une résistance au cisaillement horizontal. Les exigences minimales pour la qualité des raccords en béton sont représentées par la classe de béton C30/37 avec un degré de résistance à l’influence de l’environnement XF4.

Panneaux Contrairement aux raccords, les panneaux sont faits de béton coulé, et les exigences de poids et de dimension sont liées à la vitesse de production et aux moyens de transport, plutôt qu’à la manutention personnalisée sur le chantier. En termes de forme, les panneaux rectangulaires sont le plus souvent utilisés. Du point de vue esthétique, les panneaux lisses peuvent généralement être modifiés en insérant une matrice sur le côté joue du moule, il est donc possible de produire une gamme complète de décennies.

Lors de l’installation de panneaux, il est important de maintenir les distances dans les joints. A cet effet, une variété de rondelles flexibles de délimitation sont utilisées pour les systèmes de panneaux, ainsi que d’autres dispositifs de montage et d’enroulement. Les exigences minimales pour la qualité des panneaux de béton sont à nouveau représentées par la classe de béton C30/37 avec un degré de résistance à l’influence de l’environnement XF4.

Panneau de joues en acier Les panneaux de joues en acier sont généralement conçus à partir de tiges droites soudées dans un espacement régulier. La conception des panneaux de joue en acier diffère par le diamètre des barres d’armature (fil), le pas de la tige, la protection de surface des barres d’armature et l’exécution du bord du panneau, ce qui est important pour connecter des panneaux individuels les uns les autres. En pratique, il est également possible de rencontrer des systèmes utilisant un maillage hexagonal sur l’avers. Les diamètres courants des tiges vont de 3,5 mm (convient principalement pour les applications de jardin) à 6,0 mm (utilisé pour les structures permanentes de construction).

À mesure que le diamètre des barres d’armature augmente, la rigidité du panneau augmente et les déformations structurelles et postconstruction diminuent. Ceux-ci affectent également l’espacement mutuel des tiges individuelles. Le plus souvent, un pas de 10/10 cm est utilisé, pour construction avec agrégat à plus petite échelle puis 10/5 cm ou 20/5 cm. La norme de protection de surface est un alliage de zinc et d’aluminium dans le rapport de 95% Zn et 5% Al, pour les conceptions plus exigeantes, des alliages dans le rapport de 90% Zn et 10% Al sont souvent utilisés. Ces alliages peuvent protéger la tige de l’apparition de la corrosion pendant très longtemps. La protection par simple galvanisation est rarement utilisée, pour sa durée de vie limitée, elle convient plus aux structures temporaires.

propriétésgéomorges Les et le comportement du géomage dans la construction prédéterminent deux facteurs fondamentaux : la matière première utilisée et la technologie de production de géomsges. Pour le comportement de géomage à long terme, les caractéristiques les plus importantes sont mécaniques (résistance, ductilité, fluage plastique) et chimique (résistance aux influences environnementales). Les propriétés mécaniques sont obtenues dans une certaine mesure par la technologie de fabrication. Par le type de processus de production, nous reconnaissons les géomages tissés, collés, extrudés et monolithique.

La technologie de fabrication affecte en particulier la résistance mécanique du produit dans son ensemble, principalement la cohésion des points nodaux (joints, nœuds), les géomages généralement collés et tissés atteignant une plus faible cohésion des points nodaux que les géomages extrudés et monolithiques. Les polypropylènes (PP), les polyéthylènes de haute densité (PEHD), les polyesters (PET) et les alcools polyvinyliques (PVA) sont utilisés dans la pratique courante. Chacune des matières premières énumérées présente des caractéristiques différentes dans le produit final — géomage — qui limitent son applicabilité.

Par exemple, on peut citer la sensibilité des géomages fabriqués à partir de PET aux environnements alcalins, c’est-à-dire aux matériaux de construction courants tels que le ciment, la chaux, le béton, etc. Un autre exemple peut être le taux élevé de fluage de plastique (fluage) pour les géomages faits de PP. Ainsi, le choix d’un type approprié de géomage doit être le résultat non seulement de calcul évaluation, mais aussi la connaissance de leurs autres caractéristiques.

remblaiterrestre Le affecte de manière significative les propriétés et le comportement des systèmes de retenue des terres renforcées par la géosynthétique. En même temps, elle affecte également la quantité, le type et la distribution des géomruges dans le système. En général, plus la terre est de qualité supérieure (elle a de meilleurs paramètres de cisaillement), moins les exigences sur les géomplages, et la structure résultante est moins sujette aux changements de déformation postconstruction. Étant donné que le sol utilisé affecte également considérablement le prix de la structure résultante, il est toujours important d’évaluer les variantes possibles et de trouver la solution la plus appropriée.

Préparation de la construction de pré-production Une bonne préparation de la construction est l’une des conditions de son exécution réussie. Malheureusement, ce fait est souvent négligé dans la pratique, et les travailleurs effectuant leur propre construction (souvent des sous-traitants) ont la place à l’improvisation. Au Nécessaire Les points de préparation correcte comprennent :

• préparation d’une source d’une quantité suffisante de matériau de remblai correspondant à la documentation de conception, matériau pour la conception de la cheminée de drainage derrière la construction de frottement ou matériau humoristique pour une utilisation en face de la pente,
• préparation de géomruges ou de géotextiles de renforcement selon la documentation de conception, découpés aux longueurs projetées et, en particulier, correctement marqués avec le type et la direction de la pose,
• préparation d’éléments de joues, y compris les attaches et le matériel d’accompagnement,
• préparation de la mécanisation et de la main – d’oeuvre nécessaires,
• préparation d’un plan de mesure et d’essai,
• saillie géodésique de la structure et l’érection d’aides de mesure pour la surveillance continue de la forme,
• former les pelotons de travail avec la procédure d’installation, les essais requis et la méthode de la procédure pour détecter le non-respect des valeurs prescrites.

Propre

Préparation du substrat sous les systèmes de supportConstruction Bien que les structures de support de terre renforcée sont « seulement » des structures au sol, il est nécessaire de se rappeler que leur comportement final est fortement affecté par le comportement du substrat rocheux, qui doit donc être ajusté en prenant en tenant compte du type, de la taille et des propriétés à long terme du bâtiment (Figure 3). En général, il est nécessaire d’effectuer en particulier ce qui suit

• l’ enlèvement d’objets et de couches qui sont soumis à la décomposition, en particulier d’origine organique, encore biologiquement actifs,
• élimination des inégalités et des objets tranchants,
• ajustement de l’articulation de fondation en tenant compte de la qualité uniforme et de la planéité.

Préparation de l’espace sous la face des systèmes de soutien Espace sous le talon de la face du support La conception est ajustée en tenant compte du type spécifique de joue. Pour les structures avec une face faite d’éléments en béton, une taille de fondation en béton armé avec les dimensions et les caractéristiques spécifiées dans le projet est généralement choisie, tandis que pour les pentes abruptes, il est le plus souvent utilisé couche stabilisée non cimentée (Figure 4).

L’ exécution de la première couche de stockage de la joue . La conception de la première couche de la structure de support nécessite généralement des collatéraux supplémentaires (Figure 5), surtout si le niveau est au plus bas géomages posés ou géotextiles de renforcement au-dessus de l’articulation de base. Dans ce cas, la première couche d’éléments de joue défie complètement la pression au sol et doit être fixée par des éléments auxiliaires. Cette situation est habituel pour les raccords en béton ainsi que les panneaux de béton.

Dans le cas de l’utilisation d’éléments de joue pour les pentes abruptes, l’emplacement du géomage à l’extérieur de l’articulation de fondation ne se produit pratiquement pas. Très important est l’alignement précis des éléments de joue utilisés. Les systèmes de support ont des options de correction minimales dans les couches suivantes, et toute inexactitude lors du réglage de la première couche est ensuite copiée dans des couches supplémentaires, donc à ce stade, il est nécessaire de consacrer une attention extraordinaire géométrie de contrôle. Exécution de la première couche de remblayage La mise en œuvre du remblai de la première couche dépend du remblai de la couche directement sur le joint de base ou déjà sur la première couche de géomice (géotextile de renforcement). DANS cas d’exécution directement sur le joint de fondation est progressé de la manière habituelle pour les travaux de terrassement, qui est, par la procédure d’instigation, la réfraction et le compactage du projet prescrit une ou plusieurs couches. Cependant, si nous plaçons le remblai sur le géomage (géotextile de renforcement), il est nécessaire de respecter les principes suivants :

• de ne pas autoriser les techniques de transport, de manutention ou de compactage après géomage (géotextile de renforcement),
• s’ assurer que le remblai est versé uniquement dans une direction verticale (à partir du lit de la voiture, de la cuillère à pelle…), ne jamais affiner le remblai après le géomage (géotextile de renforcement) horizontalement,
• ne permettent pas la rotation de la technique de bande n’importe où dans l’espace où se trouvent les géomplages (géotextiles de renforcement).

Dans les deux sens de la création de la première couche, le matériau de remblayage est étalé et métallurgique sur toute la surface déterminée par le projet, à l’exclusion des zones qui seront ensuite remplies de matériel de drainage ou de terre humoristique. Celui-ci La procédure supprime le transfert des forces résultant du compactage directement aux éléments avers des systèmes de support et réduit le risque de déformation indésirable pendant la construction.

exécution du drainage et des couches humoristiques L’ Dans l’espace derrière le frottement des joues faites de raccords ou de panneaux de béton est généralement réalisée par la cheminée dite de drainage (Figure 6), qui doit passer sans interruption à travers toute la hauteur de la structure. La cheminée de drainage est généralement faite de matériau granulaire gradué et métallurgique différemment de son propre remblai. Lors de la détermination des paramètres de compactage et du compacteur, les caractéristiques du matériau granulaire utilisé, la sensibilité de la face spécifique aux effets des forces horizontales et des vibrations doivent être prises en compte, ainsi que la fonction statique de la cheminée de drainage.

Pour les joues utilisées pour la construction de pentes vertes escarpées, la terre humoristique est placée dans l’espace juste derrière le visage, ce qui assure ensuite la croissance de la végétation sur son propre avers et son approvisionnement permanent en nutriments et en fibres. La méthode et les paramètres de compactage doivent être choisis de la même manière que la cheminée de drainage. Différent, d’autre part, est la nécessité de protéger cette couche humoristique contre sa dérive due aux précipitations.

caractéristiques des systèmes de support de compactage de remblayage Les sont des structures au sol, de sorte qu’elles sont malléables par principe. Par conséquent, le compactage de ces structures est effectué différemment en tenant compte de la distance de la zone compactée de l’avers de son propre système (Figure 7). Le compactage varie habituellement dans la zone à une distance supérieure à environ 2 m de l’avers de la structure, où il est généralement métallurgique sans restriction de la manière habituelle. L’espace entre le visage et le remblayage compacté standard, c’est-à-dire la bande par largeur spécifiée env. 2 m, puis métallurgique avec faible intensité et mécanismes de compacteur lumineux. Une couche étroite de cheminée de drainage ou de terre humoristique est compactée avec les plus petits compacteurs et seulement à la mesure nécessaire.

Stockage et tension des géomruses Tous les éléments de renforcement des systèmes de support, c’est-à-dire la géomsition ou le géotextile, ne peuvent remplir leur fonction correctement que s’ils sont suffisamment étirés pour que leur comportement dans la construction corresponde aux hypothèses du calcul (figure 8). La tension en ce sens est d’arrêter le produit utilisé dans la mesure où toutes les déformations causées par le processus de fabrication, le transport et le stockage sur la construction sont éliminées.

Pratiquement, les géomages ou les géotextiles de renforcement sont tendus pour être à la fois poivre hermétiquement fixé aux deux extrémités. Sur le côté de la joue, le géomring se fixe généralement à l’avers avec un embrayage désigné, à l’extrémité libre en fixant des clous ou tout autre moyen approprié.

Construction des couches suivantes de joue et remblai Les couches suivantes de systèmes de support faciale sont réalisées de différentes manières en fonction du système de support spécifique selon la documentation fournie par le fabricant du système (figure 9). Le cas échéant, la sécurisation de la position des éléments avers, leur lien et leur rectification varient considérablement et ne peuvent être pris en compte dans le champ d’application du présent article. Le remblayage des couches supplémentaires est effectué de la même manière que le remblai de la première couche placée sur le géomage (géotextile de renforcement), en tenant donc compte de la nécessité de respecter principes énoncés précédemment.

Vérification de la géométrie de la joue Lors de la construction des systèmes de support, un contrôle continu de la géométrie de la joue est nécessaire, à la fois directionnel et élévation. La documentation du projet, puis le plan de mesure et d’essai, devraient définir les états d’avertissement et de limite ainsi que les mesures à prendre pour éliminer les écarts. La négligence de l’inspection ainsi effectuée conduit souvent à constater que la structure ne présente des écarts qu’après son achèvement, alors qu’il n’est plus évident dans quelle mesure ils ont été causés par l’inexactitude de la construction et à quels taux pourraient être le remodelage postconstructionnel.

La conclusion

Les systèmes de support de terre renforcés permettent de créer des constructions de formes et de dimensions complètement nouvelles. Ils utilisent les terres de façon plus efficace, réduisent le volume des travaux de terrassement et les impacts négatifs associés, ou permettent la construction de murs de soutènement et de pentes abruptes dans des conditions de terrain difficiles ou variables.

Comme toute autre conception, ces systèmes regardent et servent ainsi que le soin avec lequel ils procèdent aux étapes de leur préparation et de leur construction — le choix du type de joue approprié en fonction de l’intention et des exigences de construction (face verte, pierre ou béton), encore correctement traitée documentation du projet et méthode correcte de construction. Les fournisseurs de systèmes fournissent un soutien technique complet, qui comprend généralement des solutions de conception et le traitement de la documentation du projet, la livraison des éléments du système, les certificats, les procédures d’installation, le cas échéant, l’assistance à la mise en œuvre.

Conception et construction de systèmes de structure pour les murs de soutien et les pentes abruptes, Partie II La conception de la retenue les constructions composées de travaux de terrassement renforcés par des géosynthétiques exigent une connaissance de la statique et de la géotechnique en particulier, bien que la connaissance des propriétés des matériaux de construction, en particulier des plastiques, soit également importante. Cet article fait suite à l’aperçu des systèmes de constructions de retenue dans l’édition 4/16 et est consacré à une description plus détaillée des enjeux liés à la conception et à la sélection des éléments individuels du système. La conservation des constructions nous oblige à respecter les principes de la construction de qualité supérieure. L’article est consacré à une description plus détaillée des questions en jeu dans sa construction.

TEXTE : Ining. Petr Hubík FOTO : GEOMAT Slovaquie S.R.O.____________________________________________________________Petr Hubík působí ve společnosti GEOMAT Slovakia s.r.o.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby5/2016.