AQC - « Fiche pathologie bâtiment » A.6 Colonnes ballastées212.85.131.55/fileadmin/medias/fiches-pathologie/fondations... ·…

  • Published on
    13-Sep-2018

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • Un dfaut de dimensionnement dusystme de colonnes ballastes.

    - Par exemple : au prtexte que leDTU 13.2 fondations profondes inclut un chapitre consacr auxcolonnes ballastes, on a parfoisdimensionn celles-ci comme silsagissait de pieux. Mais les colonnesballastes ne sont en rien des pieux,dont elles ne possdent ni la raideur,ni la portance et surtout pas la rsis-tance aux sollicitations parasites, incli-nes ou horizontales.

    Les colonnes ballastes ne peuventen aucun cas supporter des chargespermanentes nettement inclines surleur axe longitudinal.

    - Autre exemple : la confiance exces-sive place dans leffet de resserre-ment des sols entre les colonnes.Certains parkings et voies de circula-tion btis sur des sols argileux com-pressibles, ont t traits par descolonnes ballastes flottantes ,

    dont on attendait, par effet de resser-rement, un comportement global detype radier souple .

    Or, le resserrement des sols trs finsou argileux est pratiquement ngli-geable entre des colonnes ballastes.

    La sous-valuation des tassementsrsiduels.

    Il sagit dune cause technique trsfrquente qui, outre une surestima-tion du comportement des sols natu-rels, repose aussi sur le recours desmthodes de calculs trop optimistes.

    Cest le cas de la mthode dite du module quivalent , ou encore dela mthode de Priebe, lesquelles, lors-quil existe un contraste importantentre les modules du sol naturel etdes colonnes et si, galement, lamaille du rseau est relativementlche, conduisent de graves sous-estimations du tassement finalementobserv.

    Colonnes ballastes

    Fiche A.6

    Colonnes ballastes

    Fondations et infrastructures

    Fiche A.6

    Reproduction interdite sans autorisation des diteurs2011 Agence Qualit Construction,Fondation Excellence SMA

    Quelques rappelsLes colonnes ballastes sont desempreintes verticales lances que lona mnages dans le sol par diversestechniques et remplies de matriaunoble (le ballast ) calibr et com-pact.

    Elles permettent de substituer unmatriau granulaire frottant un solgnralement fin, de moindre raideur

    et compressible, en vue dobtenir uneamlioration mcanique globale delensemble sol + colonnes, notammenten termes de compressibilit.

    Les colonnes ballastes sont ralisesselon un rseau prdtermin, dont lamaille dpend de divers paramtres,comme les caractristiques gomca-niques du sol naturel et lintensit descharges appliques.

    Afin de mieux oprer le transfert deces charges vers les ttes de colonnesballastes, il est indispensable dinterpo-ser un matelas de rpartition, constitului aussi de matriaux nobles granulai-res fortement compacts, la baseduquel on place gnralement unegomembrane.

    Les dfauts de conception sont trs majoritairement lorigine des sinistres impliquant des colonnes ballastes

    Lincompatibilit entre colonnesballastes et sols traiter est laplus frquente.

    En effet, les colonnes ballastes ontabsolument besoin, pour pouvoirfonctionner, de disposer dunetreinte latrale des sols qui emp-che leur expansion latrale sous lef-fet des charges appliques en tte.

    Ceci concerne tout particulirementdes sols organiques, dont la tourbe,mais aussi des limons et argiles mouspour lesquels les colonnes ballastessont exclure.

    2. Le diagnostic

    1. Le constat

    Par recherche de moindre cot,les colonnes ballastes ont puservir dalternative dessolutions classiques de fondationsprofondes par pieux et plancherport.

    Or, mises en uvre dans descontextes gotechniqueschappant leur domainedutilisation recommand, ellesont entran des dsordres qui se sont traduits par destassements, parfois spectaculaireset affects dun diffrentielmarqu, et toujours duneamplitude trs largementsuprieure aux calculs initiaux(jusqu 20 30 fois danscertains cas), avec pourconsquences :- dvers de poteaux de

    structure ;- fissuration et dformation de

    dallage allant jusqu linaptitude lexploitation de locaux et de parkings ;

    - basculement de btimentsdhabitation.

    Sans atteindre de tels extrmes,de nombreux dsordres ont tsuscits par linadquation dutraitement du sol par colonnesballastes au regard desexigences structurelles delouvrage construire. En effet,mme si le traitement parcolonnes ballastes permetdobtenir une rduction dutassement du sol, il ne lannihilepas pour autant et le tassementrsiduel peut demeurer excessifpour louvrage projet.

    Techniques de ralisation des colonnes ballastes

    Par voie humide

    1. Pntration jusqu la profondeur requise. Cration par

    lanage dun espace annulaireautour de laiguille vibrante.2. Mise en uvre du ballast

    depuis la surface et refoulementlatral du sol autour

    de la colonne.

    Par voie sche

    1. Le vibreur descend jusqu laprofondeur souhaite sous leffetdes vibrations et du lanage dair.

    2. La colonne est construite parapport de ballast via le tube lat-ral longeant le vibreur. 3. Le dia-

    mtre des colonnes varie selon larsistance du sol. Finition par nivel-lement et compactage de surface.

    1

    1 2 3

    2

    Doc

    umen

    t:

    Sol

    tan

    che

    Bach

    y

    A-EXE 4P 20/03/11 19:56 Page 1

  • Colonnes ballastes

    ancrage dans des couches rsistantesprsentant un poids forte pente, ilest aussi proscrire en raison durisque de tassements diffrentiels.

    Exclure les colonnes ballastes quine reposent pas, en pointe, dansdes couches rsistantes.

    Le comportement en masse de solscompressibles traits par des colon-nes flottantes nest pas matrisa-ble.

    Examiner avec la plus grandeattention les cas o des diffren-tiels trs faibles sont requis parlouvrage projet.

    De tels cas sont le plus souventincompatibles avec le recours descolonnes ballastes, sauf ne devoirtraiter quune paisseur rduite desol compressible (jusqu 5 m envi-ron) et avec une haute densit demaillage.

    DTU 13.2 :Fondations profondes.

    Recommandations pour le contrle de la conception et de lexcution des colonnesballastes, COPREC 2001.

    Colonnes ballastes,Ammar Dhouibet Francis Blondeau,Presses des Ponts et Chausses 2005.

    Agence Qualit Construction29, rue de Miromesnil75008 Paris

    Fondation Excellence SMA114, avenue mile Zola75739 Paris Cedex 15

    Reproduction interdite sans autorisation des diteurs2011 Agence Qualit Construction,Fondation Excellence SMA

    4. consulter

    Pour en savoir pluswww.qualiteconstruction.comwww.smabtp.fr

    Mise

    en

    page

    s: M

    iche

    l Hou

    eix

    Lessentiel

    Procder une tude gotech-

    nique complte afin de vrifier

    lacceptabilit des colonnes bal-

    lastes par les sols traiter.

    Procder un examen raliste du

    comportement des colonnes bal-

    lastes, notamment en matire

    de performances vis--vis du gain

    de tassement.

    En toute hypothse, vrifier si le

    tassement rsiduel, aprs traite-

    ment du sol, est devenu accepta-

    ble au regard des exigences du

    projet douvrage construire.

    Fondations et infrastructures

    Fiche A.6

    Linadquation des tassementsrsiduels au regard des exigencesde louvrage construire.

    Un traitement par colonnes ballas-tes procure frquemment un gaindun facteur 2 4 sur lamplitude destassements des sols.

    Mais, pour des sols fortement com-pressibles, cela peut conduire observer des tassements rsiduels delordre de la dizaine de centimtres,voire davantage, qui demeurerontquand mme inacceptables auregard des exigences du comporte-ment de louvrage projet.

    Conduire une tude gotechniquecomplte de type G2 et faire sui-vre lexcution des colonnes bal-lastes par une mission G4 dugotechnicien.

    Le recours des colonnes ballastesconstitue en effet un pari sur le com-

    portement du sol beaucoup plusimportant quau travers dune solu-tion technique de type fondationsprofondes. Il faut donc absolumentrduire lala gotechnique.

    Exclure les colonnes ballastes enprsence de sols organiques et desols mous.

    Ces types de sols sont incapables deprocurer ltreinte latrale ncessaireau bon fonctionnement des colonnesballastes.

    Abandonner le calcul des tasse-ments par les mthodes dumodule quivalent ou de Priebe.

    Il convient dopter au maximum pourles calculs aux lments finis de typePLAXIS, et de prfrence en 3D.

    Limiter les colonnes ballastes aucas des fiches courtes et homo-gnes.

    Lexprience montre que des colon-nes dune hauteur suprieure 12/15 m sont beaucoup plus sensi-bles aux dformations. Quant leur

    3. Les bonnes pratiques

    11

    2

    3

    4

    5

    6

    2 3 4 5 6 7 8 9 10

    Fact

    eur

    de r

    duc

    tion

    des

    tass

    emen

    ts

    Rapport des sections A/Ac

    Greenwood et Kirsh 1984Munfakh 1984Van Impe 2001Priebe 1995, = 1/3Kempfert et al. 1999Calculs E.F. T errasoL 1984Rsultats la centrifugeuseDivers

    c = 45,0c = 42,5

    c = 40c = 37,5

    c = 35

    Extrait de Colonnes ballastes par Ammar Dhouib et Francis Blondeau.

    Facteur de rduction des tassements

    A-EXE 4P 20/03/11 19:56 Page 3

    /ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 150 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 2400 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

    /CreateJDFFile false /Description >>> setdistillerparams> setpagedevice

Recommended

View more >