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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Faculté de technologie DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL Mémoire de fin d’étude En vue de l’obtention du diplôme de Master en Génie Civil Option : Géotechnique THEME Etude d’un mur de soutènement en B.A sur pieux Ouvrage intégré dans le projet d’évitement de la ville de Kherrata (viaduc de 600 ML) Préparé par : LARBI PACHA Samir Encadré par : MALLA Nassim MELLE BOUAYAD.D Examinateurs : MR BECHEUR.A MR SADAOUI.O REMERCIEMENTS Tout d’abord, nous tenons à remercier dieu clément et miséricordieux de nous avoir donné la force et le courage de mener à bien ce modeste travail. Nous tenons à remercier également : -Melle BOUAYAD DJ notre encadreur pour sa patience et sa coopération le long de cette période. - Tous les enseignants de département de génie civil sans exception qui ont contribué à notre formation avec beaucoup de compétence et de dévouement. Nos remerciements s’adressent, aussi, aux membres du jury qui ont accepté de juger notre travail. Enfin, nos plus vifs remerciements s’adressent à tous ceux qui nous ont aidés, encouragés et nous ont soutenus. Samir & Nassim Liste des figures CHAPITRE I P Figure I.1 : Les différents éléments d’un mur de soutènement....................................... 1 Figure I.2 : Les différents type des murs gravitaires ou murs poids................................ 2 Figure I.3 : mur en T renversé classique ......................................................................... 4 Figure I.4 : Mur en T renversé......................................................................................... 4 Figure I.5 : Diverses dispositions des bêches.................................................................. 5 Figure I.6 : Mur avec contreforts..................................................................................... 5 Figure I.7 : Divers murs de soutènement en béton armé................................................. 6 Figure I.8 : Coin de Coulomb.......................................................................................... 7 Figure I.9 : Théorie de Coulomb. Etat actif..................................................................... 7 Figure I.10 : Diagramme de poussée sans surcharge....................................................... 9 Figure I.11 : Diagramme de poussée avec surcharge....................................................... 10 Figure I.12 : Dimensions usuelles d’un mur voile........................................................... 12 Figure I.13 : Forces agissants sur le mur......................................................................... 13 Figure I.14 : Cas Renversement du mur.......................................................................... 14 Figure I.15 : Cas du Glissement...................................................................................... 15 Figure I.16 : réaction du sol sous un mur de soutènement............................................... 16 Figure I.17 : Sections de calcul pour le ferraillage.......................................................... 17 Figure I.18 : Ferraillage de principe................................................................................ 18 Figure I.19 : Précaution-drainage.................................................................................... 18 Figure I.20 : Précaution-gel............................................................................................. 19 Figure I.21 : Précaution-compactage............................................................................... 20 CHAPITRE II Figure II.1 : Définition de la hauteur d’encastrement géométrique D et mécanique De 21 Figure II.2 : classification des pieux................................................................................ 22 Figure II.3 : pieux battu moulé........................................................................................ 23 Figure II.4 : Profilés métalliques battus.......................................................................... 24 Figure II.5: Pieu foré à la boue........................................................................................ 25 Figure II.6 : mode de travail du pieu sous charge verticale............................................. 26 Figure II.7 : Poussées latérales sur les pieux d’une culée remblayée.............................. 27 Figure II.8 : Frottement négatif sur les pieux d’une culée remblayée............................. 28 Figure II.9 : Courbe de chargement axial d’un pieu........................................................ 29 Figure II.10 : Evolution de la résistance de pointe qu en fonction de la profondeur d’enfoncement du pieu...................................................................................................... 30 Figure II.11 : schéma de l’essai pressiométrique et courbe d’interprétation................... 32 Figure II.12 : Définition de l’encastrement équivalent.................................................... 33 Figure II.13 : Définition de la pression limite équivalente au pressiomètre.................... 33 Figure II.14 : Valeurs du frottement latéral unitaire................................................................... 36 Figure II.15: Déplacement d’un pieu sous charge latérale.............................................. 38 Figure II.16 : La zone compressible est influencée par l’effet radié du groupe de pieux.................................................................................................................................. 41 CHAPITRE III Figure III.1: Principe d’Aménagement (vue en plan)..................................................... 46 CHAPITRE IV Figure IV.1 : Types de fondations superficielles............................................................. 58 Figure IV.2 : Coefficient minorateur pour une charge verticale centrée à proximité de la crête de talus, dans le cas d’un encastrement nul.......................................................... 61 Figure IV.3 : Angle βᇱpour le calcul du coefficient minorateur dans le cas d’une fondation encastrée et située près de la crête de talus....................................................... 61 Figure IV.4 : Coefficient minorateur pour une charge inclinée sur sol horizontal.......... 62 Figure IV.5 : coupe sur le sol sous la fondation (SP1).................................................... 63 Figure IV.6: coupe sur le sol sous la fondation (SP2)..................................................... 65 Figure IV.7: coupe sur le sol sous la fondation (SP3)..................................................... 66 Figure IV.8 : la disposition linéaire des pieux sous la semelle........................................ 73 Figure IV.9 : La disposition rectangulaire des pieux sous la semelle............................. 74 Figure IV.10: La disposition en quinconce des pieux sous la semelle............................ 74 CHAPITRE V Figure V.1 : coupe transversale du mur........................................................................... 76 Figure V.2 : Dimensions du mur en B.A sur pieux......................................................... 77 Figure V.3 : Ancrage recommandé ................................................................................ 78 Figure V.4 : Données géométriques du mur.................................................................... 79 Figure V.5 : Bilan des forces........................................................................................... 80 Figure V.6 : Bilan des forces............................................................................................ 81 Figure V.7 : Répartition des contraintes ser la semelle.................................................... 84 Figure V.8 : Disposition des pieux sous la semelle......................................................... 85 Figure V.9 : bilan des forces verticales et horizontales................................................... 88 Figure V.10 : la surface comprimer................................................................................. 90 Figure V.11 : Distribution des contraintes sous la fondation........................................... 90 CHAPITRE VI Figure VI.1 : Exemple de problème en déformations plane........................................................ 95 Figure VI.2 : Implantation des pieux en plan (Position alternée).................................... 98 Figure VI.3 : conditions aux limites................................................................................ 99 Figure VI.4 : maillage du modèle.................................................................................... 100 Figure VI.5 : Maillage déformé....................................................................................... 100 Figure VI.6 : Déplacement Horizontaux.......................................................................... 102 Figure VI.7: Déplacement verticaux................................................................................ 102 Figure VI.8: Déformations globales du modèle.............................................................. 103 Figure VI.9: Concentration des points plastiques au niveau du modèle........................ 103 Liste des tableaux P Tableau I.1 : valeurs de δ en fonction de φ……………………………………………… 8 Tableau I.2 : Coefficient d’accélération de zone………………………………………… 11 Tableau I.3 : Combinaisons de charges………………………………………………….. 17 Tableau II.1 : définition des catégories conventionnelles de sols……………….…….… 34 Tableau II.2 : Valeurs du facteur de portance Kp……………………………………..… 35 Tableau II. 3 : Choix de la courbe de frottement latéral ………………………………… 37 Tableau I.1 : caractéristiques pressiométrique de sol du sondage…...………………….. 50 Tableau I.3 : caractéristiques pressiométrique de sol du sondage N°3…………………. 51 Tableau I-4: Masse volumique apparente……………………………………………….. 52 Tableau IV-5 : Teneur en eau naturelle…………………………………..……………… 52 Tableau IV-6 : résultats des essais de résistance à la compression Rc………………..… 53 Tableau I-7: résultats de l’analyse chimique……………………………………………. 54 Tableau I.8 : coefficient rhéologique du sol…………………………………..………… 55 Tableau I-9 : Récapitulation des différentes valeurs des modules d’élasticité ES………. 56 Tableau I-10 : les différentes caractéristiques des couches du sol………………………. 56 Tableau IV.1: Les valeurs de Kp ………………………………………………………… 59 Tableau IV.2 : valeurs des pressions limites nettes du sondage pressiométrique N°1..… 62 Tableau IV.3 : valeurs des pressions limites nettes du sondage N°2…………………… 64 Tableau IV.4 : valeurs des pressions limites nettes du sondage N°3……………………. 65 Tableau IV.6 : Résultats du calcul de Qad…………………………………..…………… 69 Tableau IV.8 : Résultats du calcul de Qad………………………………..……………… 73 Tableau de ferraillage …………………………………………………………………… 92 Tableau VI.1: Caractéristiques mécanique des couches du sol………………………….. 98 Tableau VI.1: Caractéristiques des éléments de la structure…………...………...……… 98 Liste des symboles W: poids propre du massif de sol. P : résultante de la réaction de la poussée sur le mur. R : résultante de la réaction sur le plan de glissement. H : la hauteur du mur γ : Le poids volumique des terres, φ : L'angle de frottement interne du remblai sans cohésion, δ : Angle de frottement sur le mur, β : Angle du talus avec l’horizontal. ۾܉: Résultante de la poussée des terres sur le parement (horizontal ou incliné), ۾܉ܐ: Composante horizontale de ܲ ௔, ۾܉ܞ: Composante verticale de ܲ ௔, W : Poids propre du mur (vertical), ܅ܜ: Poids vertical des terres associés au mur (cas des murs profilés), R : Résultante de réaction du sol sur le mur, q: Surcharge éventuelle ۻܛ: Moment stabilisateur, ۻܚ: Moment de renversement, ۴ܚ: Coefficient de sécurité vis-à-vis du renversement pris généralement supérieur ou égal à 1,5. C: la cohésion du sol sous la fondation. ۯܛ:Surface latéral du pieu. ۯ۾: La section de la pointe. ۿ۱ : charge de fluage. ∆P : palier de pression appliquée à la sonde. ∆V : augmentation de volume de la sonde. K : constante liée a la géométrie de la sonde (homogène à un volume). b : min {a, h} où h est la hauteur de l’élément de fondation dans la couche porteuse. ۾ܔ ∗: Pression limite nette mesurée (۾ܔ ∗= Pl - P0). A : section de pointe, ۾ܔ܍ ∗: pression limite nette équivalente ۹ܘ: facteur de portance h : la partie où s'exerce le frottement latéral P : le périmètre du pieu; qs : le frottement latéral unitaire limite N0: Charge verticale poids du massif compris T0: Effort horizontal. M0: Moment de renversement b :le diamètre du pieu I : Inertie de la section Ep : Module d’élasticité du matériau du pieu E : Valeur du module d’élasticité en t/m2. S : Surface de la fondation en m2. ܎: Coefficient sans dimension dépendant de la surface du sol que l’on peut prendre en première approximation égal à 0,40. Em : Module pressiométrique. Pf : Pression de fluage. Pl : Pression limite. Ps: poids des particules solides Vt: volume total Pw : poids de l’eau Ps: poids des particules solides ۳ܛ: Module d'élasticité du sol. ۳ܗ܍܌ : Module œnométrique du sol. ࣇ: Module du poisson. γi: poids volumique du sol. ۾ܔ܍ ∗: Pression uploads/Geographie/ memoire-2012.pdf