J . JEZEQUEL Ingnieur

G. GOULET Technic ien Suprieur

Groupe de Mcanique des Sols Laboratoire Rgional de Saint-Brieuc

contrles et constatations en matire de fondations d'ouvrages

I N T R O D U C T I O N

M . R U B A N Ingnieur Divisionnaire des T.P.E.

Directeur du Laboratoire Rgional de Saint-Brieuc

Ds 1961, anne qui a vu l a cration d'une section de mcanique des sols au Labo-ratoire Rgional de Saint-Brieuc, nous nous sommes proccups de suivre les chan-tiers de fondations d'ouvrages et tout particulirement ceux qui avaient donn l i eu une tude prliminaire de notre part.

Nous avions le souci de savoir : quel part i le projeteur et l 'entreprise avaient tir de notre tude ; # en quoi celle-ci , ncessairement ponctuelle, avait bien dcrit les conditions du site et l a nature des sols rencontrs, s'tait avre insuffisante, voire errone, ou sur-abondante ; * quelles divergences de vues pouvaient exister dans l'apprciation d'un mme sol, surtout l o rsqu ' i l s'agit de sol rapidement altrable aux intempries, entre le matre d'uvre et l'ingnieur du laboratoire ; * de quelle faon le processus de construction et l 'ordre suivi dans l a ralisation des ouvrages provisoires et dfinitifs batardeaux, battages de pieux, remblais sur sols compressibles proximit de pieux, etc. taient susceptibles de nous conduire modifier nos recommandations.

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Bull. Liaison Labo. Routiers P. et Ch. n 35 - Dec. 1968 - Rf. 606

L'exprience acquise nous montre que, pour tre pleinement efficaces, des interven-tions de ce genre doivent, selon nous, satisfaire plusieurs conditions : tude bien conduite sur la base de donnes prcises fournies par le projeteur, quant la structure de l'ouvrage et aux transferts de charges ; connaissance exacte du parti ultrieur tir par le projeteur de l'tude du labora-toire et de la faon dont les informations relatives aux sols de fondations et aux sujtions inhrentes aux sols traverss ont t prsentes, aux entreprises appeles soumissionner, et traduites dans les clauses du Cahier des Prescriptions Spciales ; exprience solide et sans cesse amliore des ingnieurs du laboratoire et de leurs collaborateurs en ce qui concerne les conditions mmes d'excution des ouvrages : procds de construction, technologie et domaines d'emploi des matriels de chantiers, comportement probable du complexe sol-fondation dans les cas normaux, sujtions diverses rencontres lors de l'excution des ouvrages provisoires permettant d'atteindre le niveau assign pour la fondation ; possession d'une panoplie d'appareils de mesure bien adapts, robustes et de manipulation aise.

A la lecture de l'article de MM. Jzquel et Goulet, on verra comment, et dans quelle mesure, l'objectif primitivement assign a t atteint. Il est vident que bien des progrs restent faire mais nous pensons que le bilan est largement positif et que l'activit de cette section, plus spcialement charge des interventions sur chantiers de fondations d'ouvrages, a t trs apprcie des matres d'uvre.

A notre avis, cette section doit disposer de moyens qui lui sont propres mais son action sur les chantiers doit toujours tre conduite par l'ingnieur du laboratoire qui, ayant ralis l'tude, a pu, ainsi que nous le souhaitions, seconder le projeteur dans l'exploitation de celle-ci et prendre ainsi l'exacte mesure des problmes concrets qui se posent au constructeur.

Un chantier bien men. Le rem-blai a t mis en place en grande partie avant construction de l'ou-vrage. Autoroute M 5 Bristol (G.-B.). Photo prise au cours d'une mission du G.E.R.S.C. en Grande-Bretagne.

Q ANS un prcdent Bulletin de L ia ison* , M. Bus, Directeur du Laboratoire de Marseille, a trait du

problme des constatations en gnral mais partir d'une optique qui nous a paru axe surtout sur les problmes routiers.

Le Groupe de Mcanique des Sols du Laboratoire Rgional de Saint-Brleuc comporte une section Constatations , en activit depuis plusieurs annes. En nous inspirant de l'article de M. Bus et des commentaires qu'il a suscits, nous allons exposer le fonctionnement de cette section et exa-miner ensuite quelques cas particuliers de fonda-tions d'ouvrages sur lesquels elle a eu intervenir.

LA SECTION CONSTATATIONS

Organisation de la section

La section est compose temps complet de deux techniciens suprieurs et de cinq oprateurs chevronns.

Le Groupe de Mcanique des Sols comporte trois assistants qui se rpartissent les problmes suivant une certaine spcialisation. Tout ouvrage est suivi par le mme assistant depuis l'tude prliminaire jusqu'au contrle de ralisation et les ventuelles constatations ultrieures.

Lors des contrles et constatations, cet assistant dispose librement du potentiel de la section Cons-tatations qui intervient partir de ses directives et sous sa seule responsabilit.

La section est entirement autonome du point de vue matriel et vhicules de liaison. Seuls certains problmes d'lectronique sont traits avec l'aide des lectroniciens du laboratoire (pose de jauges de contraintes, contrles d'appareils d'enregistre-ment...). Cela est ncessaire si l'on veut lui confrer une efficacit satisfaisante.

Le matriel dont elle dispose est le suivant :

Rception de fouille : pntromtres statiques (fig. i) et dynamiques manuels (fig. 2), pressio-mtre, sclssomtre manuel, carottiers pression et par battage, densitomtres, tarires main, etc.

* Cf. Bulletin n 22 - Constatations et constatations p. 5-1 5-12, introduction de J. Durrieu. Intervention de J. Berthier, M. Ruban et Ch. Parey p. D.7 Bulletin n 24 intervention de R. Sauterey, p. D.13. Bulletin n 25 intervention de G. Arqui, p. D.1.

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Fig. 1 - Pntromtre statique manuel.

Fig. 2 - Pntromtre dynamique.

Sols compressibles : pizomtres de divers types, tassomtres T.P.A. 65, repres de tassements, incli-nomtres, capteurs de contrainte, etc. (fig. 3).

Fondations profondes : matriel d'essai statique de chargement, capteurs divers, vrins plats Freyssi-net, etc. (fig. 4).

Ouvrages : niveau de prcision, capteurs Glotz et Telemac, repres de tassements (fig. 5).

Enfin, elle dispose d'un matriel photographique complet.

Activits de la section

On distinguera arbitrairement trois catgories d'ac-tivits : les constatations ; les contrles ; les visites de chantiers.

Constatations

Nous rservons ce vocable ce que M. Bus appelle les constatations organises.

Les cas qui peuvent se prsenter sont les suivants :

a) Ouvrages exprimentaux

Il s'agit d'ouvrages en vraie grandeur raliss dans un but de recherche applique. Ce travail se fait dans le cadre des programmes propres aux groupes d'tudes horizontaux (Groupe d'Etude des Remblais sur Sols Compressibles, Groupe d'Etude d'Essais Statiques de Fondations Profondes, etc.).

La figure 5 montre, par exemple, un essai de pieu' f lottant dans l'argile, au pont de Cran (llle-et-Vilaine).

b) Les ouvrages d'tudes

Il s'agit d'ouvrages rels sur lesquels le laboratoire entreprend des mesures complmentaires, le plus souvent dans le cadre des tches propres aux groupes d'tudes horizontaux :

soit la demande du matre d'uvre, si des litiges ont pu intervenir en cours de chantier, ou si des dsordres sont apparus dans l'ouvrage.

L'exprience montre que, dans ce dernier cas, il est rare que les dsordres soient le fait d'un seul phnomne. Il y a assez souvent conjonction de plusieurs facteurs et seule une tude pousse et des essais gotechniques complmentaires permet-tent de faire la part de chaque facteur.

soit pour le propre compte du laboratoire et avec l'autorisation du matre d'oeuvre si, au cours d'une tude habituelle, un ouvrage a sembl prsenter un

Fig. 3 - Ouvrage d'tude. Pose de jauges de contraintes sur les pieux d'un groupe

soumis chargement statique.

Fig. 4 - Auscultation de cordes vibrantes. Valise Tlmac portative.

certain intrt, permettant par exemple la vri f i -cation de thories classiques de mcanique des sols (c'est le cas du compte rendu publi dans le Bulletin de Liaison par M. Paute *) ; ou bien si, au cours d'un ensemble d'tudes, on a mis en vidence un problme assez gnral pour la zone d'action de notre laboratoire. C'est le cas, par exemple, des limons des plateaux dans les Ctes-du-Nord, pour lesquels les thories habituelles conduisent des rsultats divergents suivant que l'on utilise les essais en place ou les essais en laboratoire. On est donc amen suivre l'volution des ouvrages fonds sur ces sols afin de contrler nos propres tudes, dans le but d'amliorer nos recommanda-tions ultrieures.

C'est le cas, galement, des ouvrages provisoires qui posent de difficiles problmes, comme on le verra au chapitre II, problmes qui ne peuvent tre rsolus que si l'on tudie de trs prs les tech-niques de battage de palplanches, par exemple.

Contrles

Nous prenons ce vocable au sens dfini par M. l'Ingnieur Gnral Durrieu : Les contrles de rception sont censs permettre l 'Administra-tion de recevoir les ouvrages ou au contraire de les refuser... . * *

Fig. 5 - Vrinage d'un pieu mtallique dans une argile molle. (Essais de char-gement de longue dure avec mesure des contraintes dans le pieu et des sur-

pressions interstitielles dans le sol.)

* Cf. Bulletin n 25 Etude d'un remblai sur sol compres-sible avec utilisation de drains de sable et constatations , p. 1-1 1-32.

**' Cf. Bulletin n 22, p. 5-2.

125

Il s'agit donc, pour ce qui nous concerne, de contrles de rception de fouilles o l'on vrifie que le taux de travail demand est obtenu, ou encore de contrles de fondations profondes (contrle de la qualit du pieu, en liaison avec la Section des Btons Hydrauliques, et de sa force portante).

Alors qu'en technique routire, par exemple, les contrles tendent devenir la rgle, en matire de fondation d'ouvrages ils sont assez rares (moins du quart de notre activit).

Cela peut provenir d'une certaine rticence des matres d'oeuvres l'gard des conclusions de la mcanique des sols (on se contente souvent de simples sondages de reconnaissance). Sans doute aussi les mcaniciens des sols sont-ils souponns de rechercher parfois la prouesse technique alors que le dur est tout proche ou qu'une solution sur pieux aurait permis, pense-t-on, de rgler le problme sans aucune difficult.

On rencontre aussi le cas inverse, mais tout aussi dangereux, o la confiance dans l'tude pralable est totale. Comme le nombre de sondages et d'es-sais de sols est souvent limit par leur prix de revient, comme la mcanique des sols est avant tout un problme statistique, il ne nous parat pas raisonnable de se priver de l'examen critique des fouilles qui donne une vision gnrale du site alors que les sondages taient ncessairement ponctuels. Cela est particulirement vrai dans le cas du rocher altr et surtout pour les btiments o les fonda-tions sont plus tales que pour les ouvrages d'art.

Dans le cas de la roche altre, en effet, la prvi-sion de la configuration des zones altres est tou-jours difficile, mme en utilisant les mthodes glo-bales gophysiques et bien sr, l'apport de la gologie. Cette altration peut atteindre dans nos rgions des proportions considrables : 'nous pou-vons citer l'exemple d'un btiment (rez-de-chausse plus six niveaux) flanc de valle encaisse, qui repose aux trois quart sur des pieux de six mtres de longueur descendus au granit sain et qui, pour le quart restant, est fond sur pieux flottants de 16 mtres dans l'arne granitique argileuse.

Comme en d'autres disciplines, le contrle de rception de fouille se heurte la difficult majeure qu'il doit tre trs rapide et conduire des rsultats Immdiats, car II n'est pas concevable d'arrter le btonnage, sauf cas trs particuliers, et le rsultat deviendrait sans intrt une fois le btonnage ter-min.

Une raison supplmentaire pour ne pas arrter le chantier est inhrente aux sols eux-mmes ; c'est une faute technique que de laisser une fouille ouverte aux intempries et soumise d'intempes-tives circulations de chantier. A fortiori, c'est une erreur de laisser faire les terrassements gnraux longtemps avant la ralisation des ouvrages. Le dblaiement entrane toujours un dcompactage qui

fait chuter les proprits mcaniques des sols et on ne sait jamais dans quelle proportion ce phno-mne sera dangereux pour l'ouvrage.

Cela est particulirement vrai, dans nos rgions, pour les schistes altrs.

Il dcoule de tout cela un certain nombre d'imp-ratifs qui conditionnent la qualit d'un contrle :

Il ne saurait y avoir contrle s'il n'y a pas eu sur le site d'tude pralable. En effet, une tude peut ncessiter la ralisation d'essais de laboratoire qui prennent du temps (l'oedomtre par exemple) mais qui sont indispensables pour certains pro-blmes.

Les essais de contrle ne sont donc que des essais complmentaires de vrification.

Comme la portance d'un sol n'a pas de signifi-cation intrinsque, il est ncessaire de transmettre au laboratoire tous les lments sur la structure et les descentes de charge des ouvrages, afin que celui-ci puisse vrifier le bien-fond de recomman-dations initiales.

Le Laboratoire de contrle doit mettre en uvre des moyens simples et rapides qui conduisent des rsultats immdiatement exploitables.

Ce dernier point mriterait lui seul de longs dve-loppements.

A notre avis, les essais en place sont bien adapts ces contrles car ils sont de mise en oeuvre aise et d'exploitation trs rapide. Cela n'exclut pas la possibilit de prlever des chantillons intacts pour vrification ultrieure mais gnralement ces prlvements, raliss de faon rustique, sont limi-ts aux matriaux de surface qui ont t soumis trituration ou dcompactage ; les essais en place ne sont pas exempts eux-mmes de difficults. On a dj cit les chutes de caractristiques pressio-mtriques entre l'tude prliminaire et les essais en fond de fouille, du fait de la profondeur crit ique de l'appareil *.

Par contre des appareils tels que les pntromtres statiques ou dynamiques peuvent renseigner sur l'paisseur de la frange dcompacte.

La plus grande difficult du contrle consiste convaincre le constructeur de la ncessit des mesures. Trop souvent II se laisse influencer par l'tat du fond de fouille et il est amen baptiser argile, ce que le laboratoire appelle schiste altr ou sable argileux. L'apprciation de la capacit por-tante d'un sol ne peut presque jamais se faire l'il, surtout si l'on n'a pas un profil continu du sol sur une profondeur gale plusieurs fois le diamtre de la fondation. La figure 6 montre un

* Cf. Bulletin n 32 Le pressiomtre Louis Mnard. Quel-ques problmes de mise en uvre et leur influence sur les valeurs pressiomtriques , p. 97 120.

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im

Fig. 6 - Fond de fouille pour appui de pont.

fond de fouille qualifi l'poque de trs mauvais par l 'entrepreneur et sur lequel l 'ouvrage travaille pourtant 3 bars (poids propre uniquement) et sans dommage apparent depuis plusieurs annes.

Les visites de chantiers

Le laboratoire est trop rarement inform de la suite qui est donne ses tudes.

Cela est assez regrettable car :

Il n'est pas l'abri de l'erreur. En effet les thories ne sont pas sans faille et il peut arriver que deux mthodes utilises conjointement condui-sent des rsultats assez diffrents. En matire de ralisation et d'exploitation d'essais de sols, l'exp-rience du spcialiste compte beaucoup et on a mme pu dire que cette exprience se forgeait sur-tout dans l'chec. Mais tous les spcialistes ne sont pas forcment chevronns et c'est leur rendre un mauvais service que de ne pas les prvenir d'erreurs ventuelles.

Les essais de sols sont parfois mal interprts par des gens non spcialiss. Le laboratoire fournit toujours un compte rendu commentant les rsultats

d'essais et de sondages. Il arrive frquemment que seuls ces rsultats soient transmis aux entrepre-neurs ou aux bureaux d'tudes. C'est une pratique regrettable car souvent le compte rendu attnue la rigueur des chiffres en indiquant la fiabilit que l'on peut accorder tel essai ou telle mthode.

D'autre part le compte rendu doit bien faire ressor-tir les hypothses qui ont t utilises propos de la structure ou du mode de ralisation des travaux. Il peut se faire que des hypothses diffrentes auraient conduit le laboratoire des conclusions diffrentes.

On a galement constat, dans de rares cas il est vrai, une pratique assez dangereuse : lorsqu'une tude de sols approfondie a cA ralise, ou lorsque le laboratoire est intervenu en contrle pour une partie d'ouvrage, cela semble paradoxalement conduire un certain relchement de l'attention des constructeurs sur le chantier. Il existe deux cas qui sont typiques : celui des murs de sout-nement et celui des pieux descendus au rocher.

Pour les murs de soutnement on oublie trop sou-vent que les contraintes sous la semelle rsultent d'hypothses sur la pousse des terres. De mme pour les pieux au rocher on tend perdre de vue le problme de pousse horizontale des remblais et on nglige trop souvent leur qualit et leur mise en uvre (fig. 7 et S).

On peut presque dire que plus l'tude de sols aura t srieuse, plus on devra s'attacher res-pecter scrupuleusement les hypothses qui lui ont servi de base.

Comme indiqu au chapitre prcdent, le cons-tructeur peut en toute bonne foi tre tromp par l'examen visuel de la fouil le et imputer au labo-ratoire une erreur qu'il n'a pas commise.

Toutes ces raisons font qu'il n'est pas possible de se dsintresser de la suite qui est donne aux tudes pralables.

Tel est le but des visites de chantiers : ce sont des visites assez rapides de une heure une demi-journe au cours desquelles le reprsen-tant du laboratoire runit le maximum d'observa-tions, interroge les chefs de chantiers et s'enquiert auprs des matres d'uvre des difficults ren-contres.

C'est ce que M. Bus appelle les Constatations inopines . Ces visites se font galement sur ouvrages termins et mme sur les ouvrages int-ressants pour lesquels le laboratoire n'a pas forc-ment fait l'tude prliminaire.

Ces visites font l'objet d'un rapport succinct. Elles peuvent ventuellement dboucher sur un contrle si des problmes se prsentent ou sur des consta-tations plus compltes si des dsordres apparais-sent. Dans la mesure du possible, elles essayent de bien mettre en vidence le cot des divers travaux et des plus-values ventuelles du fait des fonda-tions.

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Fig. 7 - Autopsie d'une cule de pont fonde sur pieux. Ce qui aurait d tre le remblai.

QUELQUES EXEMPLES DE DESORDRES DANS DES OUVRAGES

Nous prsenterons tout d'abord deux groupes de problmes qui nous paraissent tre des causes quasi permanentes d'checs. Puis titre d'exemple nous exposerons quelques cas particuliers intres-sants mais heureusement moins frquents.

Problme des batardeaux

Pour nous l'chec en matire de fondations n'est pas seulement la mise hors service de l'ouvrage. Ce peut tre galement un important retard de chantier, une plus-value prohibitive ou la ralisation de fondations dans des conditions telles qu'il n'est pas possible l'organisme qui en effectue la rcep-tion de s'assurer de la qualit du travail suivant les bonnes rgles.

Le problme des batardeaux est cet gard de loin le plus proccupant : la cause en est, notre avis, autant administrative que technique.

Fig. 8 - Autre vue du remblai .

Si l'ouvrage a t bien dfini par le projet, lors de l'adjudication les propositions des entreprises s'car-tent gnralement peu d'une valeur moyenne. Par contre, si des problmes importants de ralisation se posent, on pourra voir apparatre des diver-gences importantes dans les offres des entreprises.

Certaines d'entre elles, sous-estimant la difficult de raliser des batardeaux, seront incapables de respecter les dlais de construction et le cot prvu initialement : pourtant elles auront obtenu le mar-ch car elles taient de ce fait les moins disantes .

Citons le cas d'un batardeau devant permettre de fonder une pile au rocher 20 mtres de profon-deur. Le planning du chantier prvoyait 8 jours pour la ralisation de cet ouvrage. Il aura fallu sept mois.

Les figures p et io il lustrent un exemple plus typique encore. Il s'agit d'une station d'puration. Le compte rendu de reconnaissance du laboratoire indiquait trs clairement la prsence d'une nappe en mouve-ment et la ncessit de blinder les fouilles trs srieusement en raison de la nature des sols. L'en-treprise tait manifestement incapable de mener bien le chantier avec le matriel sommaire utilis. Cependant elle tait la moins disante .

128

,1.

Fig. 9 - Station d'puration. Le batardeau. Fig. 10 - Autre vue du batardeau. L'ouvrage voisin a mme t sap par le terrassement.

On rappelle ce propos que les stations d'pura-tion sont le plus souvent construites dans des sites difficiles et que, mme lorsqu'elles sont de petite importance, leur cot dpasse celui des ponts habi-tuels, type autoroute. Combien font l'objet d'tudes de sols pralables ?

de mise en place Les causes d'checs en matire de palplanches sont multiples.

Modules trop faibles

C'est un cas courant. Pour un ouvrage provisoire, on recherche l'conomie. On choisit donc des pal-planches de trs faible module et on se rend compte trop tard qu'il n'est pas possible de les encastrer dans les sols compacts. C'est le cas de l'ouvrage de la figure n, o, pour soutenir la voie ferre pendant les travaux, on a d retenir les deux rideaux par des tirants placs dans des forages horizontaux ! Un simple report l'tude de sols prliminaires aurait montr l' impossibilit de raliser ces travaux tels que prvus au projet.

Palplanches s'arrtant avant la cote prvue

C'est un problme bien difficile car certains types de sondages peuvent induire en erreur.

Fig. 1 1 - Ouvrage provisoire pour soutien de la voie ferre. On distingue les tirants en partie basse du rideau.

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Fig. 12 - Ce batardeau, soumis au mamage a subi une dformation trs importante. Il n'a d son salut qu' ses

trs faibles dimensions transversales.

Destruction d'un lment de pieu au battage.

Trop souvent le mcanicien des sols lui-mme peut se laisser obsder par la cote probable des fonda-tions et le taux de travail cette cote. C'est le cas d'ouvrages importants dans les estuaires : il faut presque toujours fonder au rocher quand il existe sous 10, 15 ou 20 mtres d'alluvions. Au cours de la campagne de reconnaissance on tra-verse alors rapidement ces formations sans trop se soucier de leurs proprits. S'il s'agit de matriaux sableux et si l'on procde par sondages rotatifs l'eau, leur compacit peut tre grandement sous-estime : l'outil de forage pntrant presque uni-quement par langage . L'action du battage ou de la vibration pourra, par contre, tre diamtralement oppose et entraner une densification des sables autour des palplanches, ce qui arrtera leur pro-gression.

Une autre cause, sans doute moins frquente, est la conception mme du batardeau : le battage doit vaincre non seulement le frottement sur le sol mais encore le frottement entre palplanches dans les serrures car il est rare que la mise en fiche se fasse d'une seule passe avec un engin de mme puissance.

Si les dimensions du batardeau sont importantes, le rideau est assez souple. Par contre, un batar-deau troit est bien plus rigide et le frottement entre palplanches peut devenir important, freinant d'autant la descente.

Pieu mtallique battu au refus :

(photo Laboratoire de Marseil le)

130

4.

D'autres causes peuvent tre cites : renards, mau-vais calculs de stabilit, crasement de batardeaux par la pousse hydrostatique externe dans le cas de sites soumis au marnage (fig. 12), etc.

Pour tudier le problme du battage des palplan-ches nous pensons que, sans ngliger les procds habituels de la gotechnique, il est prfrable de procder par analogie : nous utilisons un petit mouton Delmag de 100 kg pour battre des tubes termins en partie basse par des carottiers som-maires ou de simples pointes coniques. Dans les formations que nous avons pu tester, le refus de ces outils (10 cm d'enfoncement pour 150 coups de mouton) correspond approximativement un battage normal de palplanches type Larsen III ou IV. Mais il faut bien se garder d'extrapoler cela htivement tous les terrains.

Les fondations sur pieux De telles fondations sont la source de dboires multiples, et pourtant nombreux sont les matres d'oeuvre qui, lorsque la fondation en surface et la fondation profonde sont galement possibles choi-siront la deuxime solution.

Influence des remblais sur les pieux

C'est la source principale d'checs graves qui peu-vent entraner la ruine complte d'un ouvrage ou ncessiter des reprises en sous-uvre dlicates, onreuses, voire alatoires. Les remblais entranent des phnomnes de frottement ngatif nous n'avons pas de cas concret proposer soit sur-tout des pousses horizontales sur les pieux.

Il nous semble que l'on ne prte pas suffisamment attention ce dernier point : un pieu est un ouvrage lanc qui gnralement n'est fait que pour sup-porter des charges axiales. La mise en place bru-tale d'un remblai sur sol mou derrire une cule, entraine des pousses sur les pieux mme si le remblai est stable (a fortiori s'il ne l'est pas ou s'il n'est stable que grce aux pieux).

Cela se traduit par un dversement de la cule vers l'arrire (fig. 13).

Le calcul de la pousse sur les pieux n'est malheu-reusement pas possible dans l'tat actuel de la connaissance. On ne peut en rduire les effets qu'en utilisant un certain nombre de recettes comme : mise en place du remblai en partie ou en totalit avant ralisation de l'ouvrage. L'exprience prouve que cela n'est que trs rarement ralis ; utilisation de pieux de gros diamtre ( 0 80 cm ou plus) fortement arms. Les pieux en bton arm faonns l'avance, de dimensions 40 x 40 ou moins, doivent tre prohibs dans la plupart des cas. Ce sont de vritables allumettes par rapport l'norme masse des remblais ;

Fig. 13 - Dversement d'une cule de pont fonde sur pieux. L'oprateur indique la verticale. On distingue les repres

placs par le laboratoire.

disposition des pieux en chenaux et non en quinconce afin de ne pas trop s'opposer l'ventuel dplacement du sol support de remblai, etc. ; ralisation de cules creuses avec dalles de transitions reposant sur remblai ; ralisation de remblais en matriaux peu denses (pouzzolane par exemple de poids spcifique 0,8...) ; dans les cas les plus pineux, remplacement des pieux par des parois moules, etc.

Rsultante des efforts mal centre C'est un cas sans doute assez frquent pour les cules de ponts et les murs de soutnement qui rsulte d'une erreur dans le positionnement du point d'application de la pousse : de nombreux projeteurs appliquent l'effort de pousse sur le parement intrieur du mur ce qui d'ailleurs ne les empche pas de prendre en compte le poids de

131

1,00 m

P

A

0,50 m

9 , 0 0 m

2 , 5 0 m

sol agissant sur la semelle ! La composante verti-cale de la pousse se trouve alors entre les pieux et la stabilit ne semble pas en tre affecte.

Cette erreur peut tre grave si la semelle dborde largement vers l'arrire dans le but, louable en soi, de s'opposer au dversement vers l'avant.

Le mauvais positionnement du point d'appui de la pousse comme indiqu la figure 14 a conduit au dversement de la cule vers l'arrire ce qui a ncessit une difficile reprise en sous-uvre (fig.

Fig. 16 - Discontinuit de btonnage dans une paroi de Fig. 17 - Dlavage du bton frais par la nappe. Le pieu situ pieux scants. l'arrire-plan tait dgarni sur 3 4 mtres de hauteur.

nominale du pieu. Cependant l'utilisation qui est faite de ces formules nous les ferait presque consi-drer comme un inconvnient qui conduit trop sou-vent des entures abusives. Une formule de bat-tage ne commence avoir une signification relative que si elle est applique aprs un dlai de repos du pieu plus ou moins long, fonction d'ailleurs de la nature du sol.

Encore dans ce cas-l, considrons-nous les rsul-tats comme une mesure d'htrognit plus que de portance .

Un inconvnient des pieux excuts en place est videmment la difficult du contrle de la qualit du bton ; discontinuit du pieu (fig. 16) pouvant rsulter d'une garde insuffisante dans le tubage, dlavage du bton frais par une trs forte cir-culation d'eau (fig. 17 et 18), action chimique des eaux, fluage du bton frais dans les vases trs molles ou sous l'action du battage de pieux voisins.

En dpit de progrs encourageants de contrles a posteriori non-destructifs (mthode par ultra-sons) c'est encore une tude prliminaire srieuse, un

Fig. 1 8 - A u t r e vue d'un groupe de pieux fors. De nombreux pieux sont dlavs.

133

chemisage judicieux et un contrle d'excution rigoureux qui sont les meilleurs garants contre des checs qui peuvent tre catastrophiques.

Autres problmes

Il n'est pas possible de rapporter tous les cas exa-mins. Citons quelques exemples typiques, heureu-sement assez rares dans leur ampleur.

Affouillements

Citons le cas d'un ouvrage sur pieux permettant de relier les deux rives d'un bras de mer (fig. i, 20 et 21). Le sol naturel est une argile de bonne consis-tance (0,3 0,4 bar de cohsion). Le dbouch a t rduit du fait des remblais d'accs, et la conjonc-tion d'une grande mare et d'une tempte excep-tionnelle a provoqu un affouillement important d'o une pousse du remblai sur les pieux et un dbut de basculement de la cule vers l'arrire. L'affouil-lement maximal semble s'tre produit ct oppos la cule qui recevait le courant (fig. 22). Quatre cinq mille mtres cubes ont t ncessaires pour combler la zone affouille en quelques heures.

Fig. 23 - Fissures de tassements diff-rentiels dans une construction fonde

sur un remblai non compact.

Fig. 24 - L'ouvrage a palli de lui-mme l'absence de joint de rupture jusqu'au niveau de la fondation.

C o u r a n t i n c i d e n t

Fig. 22

Tassements diffrentiels La figure 23 reprsente une construction lgre fonde sur un simple remblai non compact.

La figure 24 reprsente un btiment plusieurs niveaux o, sans doute pour des raisons d'esth-tique, on a omis de prolonger le joint jusqu' la fondation.

Influence des remblais sur les fondations superfi-cielles

Ces remblais d'accs aux ouvrages peuvent avoir une influence nocive sur les fondations superfi-cielles en augmentant le tassement des cules, ce

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qui peut conduire des tassements diffrentiels excessifs.

Lorsque ces phnomnes sont redouter, il faut, soit disposer ces remblais en totali t ou en partie avant de raliser le tablier et suivre leur volution, soit, la rigueur, prvoir des logements de vrins plats.

Conclusions L'existence et le bon fonctionnement d'une section Constatations au sein d'un groupe de mcanique des sols, nous parat indispensable plusieurs gards :

Cela permet de maintenir un contact troit entre le matre d'uvre et l 'entreprise d'une part, et le laboratoire d'autre part.

Cette activit est ncessaire si le laboratoire veut progresser. Elle lui permet de perfectionner ses mthodes en mettant en vidence les points faibles de ses recommandations.

Cette section doit permettre de vrif ier sur des chantiers d'essais les thories de mcanique des sols.

Il nous parat enfin peu discutable que c'est dans cette voie de connaissance concrte et chiffre des problmes que peut le mieux progresser la mca-nique des sols, les observations prcises effectues servant de base l'laboration des programmes de recherche qui ont prcisment pour but d'aider les matres d'uvre rsoudre les questions dont la solution leur parat la plus difficile.

Sur un plan pratique nous croyons pouvoir dgager les lignes gnrales suivantes :

1 De nombreux checs auraient pu tre vits si l'on avait fait une tude de sol prliminaire srieuse (on confond trop souvent sondages et tude) ou si l'on avait vritablement exploit les essais de sols ou tenu compte des conseils du laboratoire.

2 L'tude de mcanique des sols n'est qu'une tape et elle doit trouver son prolongement et sa

conclusion au cur mme du droulement des tra-vaux.

a) Ne constituant qu'une donne d'apprciation parmi beaucoup d'autres, l'tude de mcanique des sols doit tre intgre sa place et selon son poids dans l'ensemble dont dispose le matre d'uvre pour choisir son parti.

b) Servant galement l'laboration des documents, Cahiers des Prescriptions spciales notamment, qui seront fournis l'entreprise pour tablir son offre, elle doit tre exploite dans ce but par le matre d'uvre qui, nous semble-t-i l, ne doit pas hsiter demander le concours des auteurs de l'tude de laboratoire pour l'exploiter et en dgager, sans ambi-gut, les lments essentiels qui dtermineront pour une large part les conditions d'excution de l'ou-vrage.

c) Ncessairement partielle, donc incomplte en rai-son mme du caractre localis des investigations sur lesquelles elle se base, elle doit tre complte au stade de l'excution par ce que nous avons qua-lifi de Constatations .

3 Deux problmes semblent dans notre rgion d'une particulire importance :

celui des batardeaux dont le cot est trop sou-vent sous-estim lors de la passation des marchs ;

l'influence des remblais d'accs sur les ouvrages (cule sur semelle ou sur pieux). Dans ce cas il nous paratrait souhaitable de grouper en ufi seul march l'ouvrage et les remblais d'accs immdiats et bien entendu il serait indispensable de disposer les remblais au moins en partie avant la rali-sation de l'ouvrage. On peut presque dire que le problme des fondations est secondaire si on ne s'est pas, auparavant, assur de la matrise des remblais.

A

Nous remercions nos collgues, MM. Lemasson et Paute pour les documents qu'ils ont bien voulu nous transmettre et qui nous ont permis de rdi-ger cet article.

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