Procédé pour l'amélioration de la résistance au glissement d'un ouvrage de génie civil et fondation s'y rapportant

Abstract

 Avant de construire l'ouvrage 19, on bat dans le sol (1) des rideaux (9) dits rideaux de refend, en palplanches métalliques parallèles à la direction des efforts que l'ouvrage (19) aura à supporter, puis on met en place le béton (15) de l'ouvrage en y englobant la partie supérieure des rideaux de refend (9).
Application notamment à la construction des barrages.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé pour l'amélioration de la résistance au glissement d'ouvrages de génie civil, qui risqueraient de se déplacer en raison des efforts qu'ils sont appelés à supporter, particulièrement lorsque les efforts en question comportent une composante horizontale.

[0002] L'invention vise également les fondations réalisées selon le procédé précité. Les composantes horizontales précitées apparaissent, notamment lorsque l'ouvrage considéré est soumis sur deux faces opposées à des pressions d'eau différentes et qu'il joue ainsi un rôle de barrage.

[0003] Des efforts horizontaux analogues apparaissent lorsqu'un ouvrage construit à terre est soumis à une poussée des terres.

[0004] Dans les deux cas ci-dessus, l'ouvrage risque de glisser sur le sol sur lequel il repose. Ce risque est faible, lorqu'il s'agit d'un sol rocheux ou d'alluvions de bonne qualité, ayant un angle de frottement interne satisfaisant. Il en va différemment si le sol est plus ou moins argileux ou vaseux.

[0005] Le procédé de consolidation de fondations par un ou plusieurs murs de refend, qui constitue l'objet de la présente invention, a un caractère très général. Il prendra évidemment des formes différentes suivant le type considéré d'ouvrage supportant des efforts horizontaux, dont la fondation doit être consolidée. On décrira son application dans le cas du type particulier d'ouvrage faisant l'objet du brevet N° 2 190 129 déposé le 22 Juin 1972.

[0006] Dans ce procédé, on immerge dans l'eau une plate-forme pour la faire reposer sur deux rideaux parallèles de palplanches enfoncés dans le sol. On coule ensuite le béton sous la plate-forme de façon à remplir l'espace compris entre le sol, cette plate-forme et les deux rideaux. On réalise ainsi un massif de béton qui constitue le radier ou l'assise du corps du barrage.

[0007] L'un des rideaux de palplanches est situé à l'aplomb de la face amont du barrage, tandis que l'autre est disposé le long de la face aval. La résistance des fondations ainsi réalisées dépend en partie de la résistance des deux rideaux parallèles ancrés dans le sol. On observera cependant que ces deux rideaux travaillent perpendiculairement à leur plan et sont, de ce fait, susceptibles de se déformer.

[0008] Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé par le fait que, avant d'échouer la plate-forme, on bat dans le sol entre les deux rideaux parallèles susvisés, qui-constituent les parafouilles de l'ouvrage, un certain nombre d'autres rideaux, dits rideaux de refend, sensiblement perpendiculaires aux deux premiers. Ces rideaux de refend peuvent être avantageusement raccordés aux deux premiers par des palplanches spéciales.

[0009] La cote d'arasement supérieure des rideaux de refend est légèrement inférieure à celle du dessous de la poutraison de la plate-forme. Avant le battage de ces rideaux de refend, on aura éventuellement dragué le sol à une cote inférieure à la cote d'arasement de ce futur rideau, de telle sorte que, après battage, la partie supérieure des palplanches se trouvera dégagée. Au cours du remplissage par le béton coulé, cette partie supérieure des rideaux de refend se trouvera donc noyée dans le béton.

[0010] De ce fait, les palplanches du rideau de refend ne pourront pas glisser les unes par rapport aux autres sous l'action d'un effort horizontal s'exerçant dans le plan du rideau en question. Mises dans l'impossibilité de glisser comme il vient d'être dit et accrochées les unes aux autres par leurs serrures, elles constituent un mur monolytique résistant et indéformable qui ne pourrait se déplacer que tout d'une pièce.

[0011] De ce fait également, la liaison entre le rideau de refend et le massif de béton, dans lequel est noyé la poutraison du radier est bien assurée. Elle ne pourrait en effet être rompue qu'au prix du cisaillement d'importantes surfaces de béton.

[0012] Comme, par ailleurs, le rideau de refend ne pourrait se déplacer dans son plan par rapport au sol que sous l'action d'efforts considérables, supérieurs à ceux que l'on doit envisager, le massif de béton du radier se trouvera solidement ancré dans le sol.

[0013] L'invention vise également la fondation immergée réalisée au moyen du procédé précité.

[0014] Cette fondation comprend deux rideaux parallèles de palplanches ancrés dans le sol, une plate-forme reposant sur ces deux rideaux et un massif de béton remplissant l'espace compris entre le sol, ces deux rideaux parallèles et ladite plate-forme.

[0015] Suivant l'invention, cette fondation est caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des rideaux de refend dont la partie supérieure est noyée dans le massif de béton.

[0016] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.

[0017] Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs :

La figure 1 est une vue schématique transversale montrant une plate-forme conforme à l'invention reposant sur deux rideaux parallèles de palplanches, avant la constitution du massif de béton,

La figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1,

La figure 3 est une vue analogue à la figure 1, montrant la coulée du béton sous la plate-forme,

La figure 4 représente, en coupe schématique, l'application de l'invention à la réalisation d'une fondation de barrage mobile.

[0018] Pour réaliser les fondations immergées en mer ou en rivière d'un radier de barrage mobile ou de l'assise d'un ouvrage de génie civil, on procède éventuellement à un dragage, puis on enfonce dans le sol 1 par battage, une série de palplanches 2 de façon à former deux rideaux parallèles de palplanches 3 et 4, sensiblement perpendiculaires au sens F du courant d'eau (voir figure 1). Le rideau 3 est disposé en amont par rapport au rideau 4 relativement au sens F précité du courant d'eau.

[0019] Les palplanches 2 des rideaux 3 et 4 sont accrochées les unes aux autres par leurs serrures 2a,2b, comme indiqué sur la figure 2.

[0020] Les rideaux parallèles 3 et 4 sont destinés à servir de support à une plate-forme 5 dont les bords longitudinaux 5a,5b sont rabattus en 6 et 7.

[0021] Avant la mise en place de cette plate-forme 5 sur les rideaux 3 et 4, on enfonce dans le sol 1, entre les rideaux parallèles 3 et 4, une série de palplanches 8, de façon à former des rideaux 9,10..., dits de refend, perpendiculaires aux rideaux 3 et 4. Ces palplanches 8 sont accrochées les unes aux autres par leurs serrures 8a,8b, tandis que les extrémités 9a,9b,10a,10b, de ces rideaux 9,10 sont de préférence reliées aux deux rideaux parallèles 3 et 4. Les canelures 20 des divers rideaux s'ouvrent alternativement dans des directions opposées.

[0022] Dans le cas de la réalisation représentée, la plate-forme 5 présente sur sa surface inférieure 5a,une poutraison qui donne à la tôle la rigidité indispensable, poutraison qui est représentée schématiquement par les poutres 11. Les palplanches 8 des rideaux de refend 9,10,..., sont enfoncées dans le sol jusqu'à ce que la cote de leurs bords supérieurs 12 soit située légèrement en dessous de celle des semelles 13 des poutres 11.

[0023] Après mise en place de la plate-forme 5 sur les rideaux 3 et 4, on constitue le long de ces derniers et contre les bords 6 et 7 de la plate-forme 5, des massifs d'alluvions 14, de façon à obturer l'espace compris entre le sol 1 et ces bords 6 et 7.

[0024] On coule ensuite du béton 15 dans l'espace sensiblement fermé situé entre la plate-forme 5, le sol 1 et les talus massifs 14 (voir Figure 3), comme décrit dans le brevet français n° 2 190 129 déposé le 22 Juin 1972 par le déposant. Cette opération peut être effectuée au moyen de buses d'injection de béton 16 que l'on engage dans des ouvertures 17 pratiquées dans la plate-forme 5.

[0025] Une fois la masse de béton 15 durcie, la plate-forme 5 se trouve solidement fixée au béton par la poutraison qui la raidit.

[0026] La masse de béton 15 enrobe d'autre part entièrement la partie supérieure des palplanches 8, qui constituent les rideaux de refend 9,10...

[0027] La fondation ainsi obtenue peut alors servir de soubassement à un corps de barrage ou constituer le radier d'un système de bouchure mobile à clapet 19 (voir Figure 4) tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français n° 79 14 986 déposée le 12 Juin 1979 au nom du déposant.

[0028] Les rideaux de refend 9,10,..., disposés entre les rideaux amont 3 et aval 4 augmentent considérablement la résistance au glissement de la fondation, glissement qui pourrait résulter des efforts exercés par la pression de l'eau dans une direction perpendiculaire à ces rideaux amont 3 et aval 4.

[0029] Cette résistance résulte d'une part de la liaison des rideaux de refend 9,10,..., avec le sol 1 et d'autre part de la liaison de ces rideaux 9,10,..., avec le massif de béton 15 solidaire du radier.

[0030] Les rideaux de refend 9,10... offrent chacun, grâce aux cannelures 20 formées par les palplanches juxtaposées 8 une résistance considérable et même pratiquement infinie à un déplacement dans une direction parallèle à leur plan.

[0031] La résistance au glissement de la fondation à l'égard d'une force appliquée parallèlement aux rideaux de refend 9,10... croît avec le nombre des rideaux 9,10... Elle est d'autant plus importante que la distance L (voir figure 2) comprise entre deux rideaux de refend adjacents 9,10... est plus faible. Entre deux rideaux de refend, le radier constitue une poutre dont la hauteur correspond à une fraction importante de la portée.

[0032] Par ailleurs, de bonnes conditions d'ancrage de la dalle de béton 15 relativement au sol 1 sont réalisées lorsque la partie supérieure des palplanches 8 composant les rideaux de refend 9)10... est noyée dans le béton 15 sur une hauteur H comprise entre 0,30 et 1 m.

[0033] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.

[0034] Ainsi l'invention peut s'appliquer également au cas de fondations non immergées, reposant sur un sol glissant et susceptibles d'être soumises a des efforts importants comportant une composante horizontale telle que celle qui pourrait résulter d'une poussée des terres.

[0035] Dans de telles fondations non immergées, l'utilisation de la plate-forme 5 pour couler le béton 15 n'est bien entendu pas nécessaire. Fréquemment, les rideaux parafouilles pourront eux aussi être supprimés.

[0036] Par ailleurs, pour construire un mur de refend monolytique, résistant et indéformable, on pourrait utiliser non pas des palplanches métalliques, mais avoir recours à la technique bien connue des parois moulées dans le sol, pour y construire directement un mur en béton armé.

Revendications

1. Procédé pour l'amélioration de la résistance au glissement d'un ouvrage de génie civil exposé à supporter des efforts ayant une composante horizontale, caractérisé en ce que, avant de construire l'ouvrage, on bat dans le sol (1) des rideaux (9, 10), dits rideaux de refend, en palplanches métalliques, parallèles à la direction des efforts que l'ouvrage aura à supporter, puis on met en place le béton (15) de l'ouvrage en y englobant la partie supérieure des rideaux de refend.

2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les rideaux de refend (9, 10) sont constitués par des murs en béton armé.

3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'ouvrage à construire, qui constitue le radier d'un barrage mobile, comporte une plate-forme (5) servant de coffrage supérieur au massif de béton (15), plate-forme raidie sur sa face inférieure par une poutraison (11), plate-forme que l'on immerge pour la faire reposer sur deux rideaux (3, 4), de palplanches métalliques perpendiculaires à la composante horizontale des efforts, préalablement battus dans le sol (1), puis on remplit par du béton (15) l'espace compris entre le sol, la plate-forme et les rideaux de palplanches, caractérisé en ce que les rideaux de refend (9, 10) font, après battage, une saillie par rapport au sol (1), leur cote d'arasement étant toutefois inférieure à celle du dessous de la poutraison (11) qui rigidifie la plate-forme lorsque celle-ci est mise en place.

4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la construction d'un ouvrage de génie civil constituant l'assise inférieùre d'un autre ouvrage de génie civil.

5. Fondation réalisée selon le procédé conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que la distance (L) comprise entre les rideaux de refend (9, 10), est sensiblement comprise entre 5 et 10 fois la distance (D) comprise entre les deux premiers rideaux (3, 4).

6. Fondation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que la partie supérieure des rideaux de refend (9, 10) est noyée dans le béton (15) sur une hauteur (H) comprise entre 0,30 et 1 m.

Dessins