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DELEGATION REGIONALE SUD EST DE L'AFTES
CONFERENCES SUR LES REVETEMENTS DE TUNNELS EN BETON COFFRE
Positionnement et avenir des recommandations de l'AFTES
Vendredi 27 mars 20099h00 – 15h00
Amphithéatre de la Fédération BTP RHONE23 Avenue Condorcet – 69100 VILLEURBANNE
L'AFTES
Introduction à la conférencePrésentation des intervenants
Déroulement de la journée
● Jean-François JABY – AFTES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
PROGRAMME DE LA JOURNEE TECHNIQUE
9h00 – 9h30Enregistrement des participants et distribution des documents
9h30 – 9h35Présentation de la journée Jean-François JABY (Délégué AFTES Sud-Est) 9h35 – 9h50Les nouvelles structures de l'AFTES et le cadrage des 6 recommandations Alain MERCUSOT (Secrétaire Général AFTES / CETU)Le travail du Comité technique et les recommandationsJean PIRAUD (Président du Comité Technique de l'AFTES / ANTEA)
9h50 – 10h05Revêtements : Rôles et géométriePierre HINGANT (EGIS Tunnels)
10h05 – 10h25Résistance au feu des revêtementsAlain BOCHON (SNCF) - Daniel JOYEUX (EFECTIS)
10h25 – 10H55Conception, dimensionnement et vérifications des structuresDaniel COLLOMB (Bonnard & Gardel)
10h55 – 11h10Pause café
11H10 – 11h35Gestion et valorisation des matériaux d'excavationXavier DARMENDRAIL (RFF)Philippe FAURE (SATM)Jacques BURDIN (Président Congrès AFTES / Ingénieur Conseil)
11h35 – 12h00Ciments, bétons, formulations, normesFrançois CUSSIGH (VINCI Construction)
12h00 – 12h15L'évolution des coffrages Minas MELKONIAN (Armel)
12h15 – 12h30 Coffrages actuels - BétonnageAlain MERCUSOT ( AFTES / CETU) – Pierre HINGANT ((EGIS Tunnels)
12h30 – 12h50Positionnement et avenir des recommandations de l'AFTESJean PIRAUD (AFTES / ANTEA)
12h50 – 13h20Discussions et remarques des participants
13h20 – 13h30Conclusion de la journéeJean-François JABY (Délégué AFTES Sud-Est)
13h30 – 15h00Buffet et poursuites des discussions sur place (5ème étage)
L'AFTES
FONCTIONNEMENT DE L'ASSOCIATION
CADRAGE DES 6 RECOMMANDATIONS
Présentation préparée par :
● Alain MERCUSOT – CETU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
LE COMITE TECHNIQUE ET LES RECOMMANDATIONS
Présentation préparée par :
● Jean PIRAUD – ANTEA
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Les groupes de travail • 17 groupes de travail, dont 12 en activité • pilotés par le Comité technique : 40 membres (E + MOE + MOA)
Les « Recommandations AFTES »• 84 Recom. publiées en français dans TOS (environ 5/an)• 40 Recom. traduites en anglais • Avis techniques AFTES (Etanchéité)
Publications Revue TOS, bimensuelle Actes des congrès AFTES (Lyon, oct. 2011) 4 compilations thématiques (dont : Revêtements en béton coffré) Site www.aftes.asso.fr : 33 Recom. en anglais, 40 en français
LA PRODUCTION TECHNIQUE DE L'AFTES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
- Aspects socio-économiques et juridiques
- Géologie et interaction sol-structure
- Tunneliers et voussoirs
- Excavation (conventionnelle)
- Soutènement et revêtement (conventionnels)
- Traitements de terrain et étanchéité
- Tâches transversales (SQE, logistique, marinage…)
- Entretien et réhabilitation
GRANDS THEMES DE TRAVAIL
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Boulonnage Calcul : GT30 réactivé – Technologie : GT6 à relancer…
Cintres 1999 : Cintres réticulés (calcul, fabrication et mise en œuvre)
Béton projeté 2002 : Méthode convergence-confinement (GT7) 2001 : Conception et dimensionnement du BP (GT20) 1998 : Utilisation du béton non armé en tunnel (GT7) 1994 : Béton projeté renforcé de fibres (GT6)
Béton coffré 2008 : Résistance au feu des tunnels routiers (GT37) (ext. → ferroviaire) 2007 : Géométrie, coffrage et bétonnage (GT36) 2007 : Gestion et valorisation des matériaux d’excavation (GT35) 2007 : Compatibilité des Recomm. AFTES / Eurocodes (GT 29) 2001 : Règles et normes de dimensionnement des revêt. (GT29)
SOUTENEMENTS ET REVETEMENTS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Fonctionnement des groupes de travail Achever le transfert des textes français sur www.aftes.asso.fr Poursuivre l’effort de traduction en anglais Mettre à jour plus souvent des Recommandations existantes Accélérer le processus de validation et traduction de nos Recom. Multiplier les textes brefs et vite publiés
Orientations techniques Nous mobiliser pour la promotion des ouvrages souterrains à l’amont Réactiver notre production sur les tunneliers et voussoirs (GT4) Promouvoir ou encadrer des projets de recherche (fr. ou européens), en
liaison avec l’Université Mieux connaître le Référentiel technique européen des tunnels
ORIENTATIONS POUR L'AVENIR
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT36
REVETEMENTS
Présentation préparée par :
● Pierre HINGANT – EGIS Tunnels
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
REVETEMENT
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention / Lignes4/ Ouvrages armés et non armés5/ Parements / Aspects / Défauts
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
REVETEMENTS
Béton coffré - Stabilité à long terme
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS Support et protection de l'étanchéité
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTSSupport d'équipements d'exploitation
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS : ROLES
Limitation des coûts d'exploitation
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Confort des usagers
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Tunnel routier sur fondations longitudinales
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Points critiques : Tunnel routier sur radier contre-voûté
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Points critiques : Tunnel ferroviaire sur radier plat
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Points critiques : Tunnel ferroviaire sur radier contre-voûté1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Dimensionnement : Tunnel ferroviaire sur radier contre-voûté
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTSDimensionnement : Galerie TML
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Dimensionnement : Tunnel routier « Gabarit exceptionnel »
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
REVETEMENTS
Dimensionnement : Tunnel routier sur semelles1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Dimensionnement : Tunnel routier sur radier contre-voûté
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Dimensionnement : Tunnel routier sur semelles
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Lignes de réglement
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Ligne d'excavation A
Contour d'excavation réel
Ligne de réglement d'excavation B
Ligne de réglement de l'extrados du revêtement E Ligne d'intrados "utile" I
Soutènements
Revêtement
Calotte - Clé de voûte
Naissance
Rein
Radier
Piédroit
Voûte
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
REVETEMENTS
Radier contre-vouté armé1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTSFondations et Piédroits armés / voûte non armée
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS Voûte totalement armée
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Tronçons de voûte particuliers armés
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Armatures au droit des équipements lourds
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
REVETEMENTS
Têtes de l'ouvrage – Armatures
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
Aspect général / Béton brut / Architecture
Italie SITAF - Tunnel de Mompantero 2 tubes de 2500 m
REVETEMENTS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
Défauts de réalisationREVETEMENTS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT37
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Présentation préparée par :
● Alain BOCHON - SNCF ● Daniel JOYEUX - EFECTIS
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
1/ Traduction des textes en dispositions constructives2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs de la résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Béton - Protection des cables
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Circulaire 2000-63 du 25 août 2000 : tunnels du réseau routier national. Instruction Technique : dispositions de sécurité dans les nouveaux tunnels routiers (conception et exploitation).
Décret 2005-701 du 24 juin 2005 : ensemble des tunnels routiers supérieurs à 300 mètres.
Circulaire 2006-20 du 29 mars 2006 : application de l’Instruction Technique aux tunnels du réseau national.
Un tunnel satisfaisant les exigences de l’Instruction Technique satisfait les objectifs de la directive
européenne 2004/54/CE.
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
L’Instruction Technique
Le Guide du CETU « Comportement au feu des tunnels routiers »
Les Recommandations du GT37 de l’AFTES (retour d’expérience encore limité)
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
résistance au feu de la structure : capacité à jouer le rôle qui lui est dévolu du point de vue de la sécurité en cas d’incendie,réaction au feu du matériau : capacité à contribuer au
feu : non abordé dans la recommandation.
Objectifs de la résistance au feu•sécurité des usagers pendant la durée de leur évacuation,•sécurité des services de secours pendant la durée de leur intervention,•continuité des artères électriques principales et des télétransmissions,•« limiter le risque d’effondrement et d’envahissement des tunnels en terrains
meubles ou aquifères et leurs conséquences sur la stabilité des ouvrages environnants et la sécurité de leurs occupants. »
Pérennité de l’ouvrage Limite les conséquences d’un incendie, permet un retour rapide aux conditions d’exploitation normales avec des coûts de réhabilitation maîtrisés.
Comportement au feu1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
Dispositions communes
Cohérence entre les niveaux requis, gaines, trappes, sas, caniveaux à fente, câbles, joints de structure.
Typologie
Coupes types représentatives de la plupart des configurations de tunnels, classées selon plusieurs critères
• Technique de construction• Mode d’évacuation• Position du cheminement / au tunnel• Bi-tubes / mono-tubes• Ventilation longitudinale / transversale
Sur chaque coupe type sont rappelées les dispositions prévues par l’Instruction Technique.
Jeu de couleurs pour les volumes et les flux.
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
Cheminement horizontal
TC1a TC1c
C2a C2b T2a T2b TI2a / TI2b
TI2c
trans. long. trans. long. trans. long.2 voies superposées : vertical entre tubesIndépendant du tunnel
Mitoyen latéral
Sous la chaussée
4 : Abris avec cheminement
Au-dessus de la chaussée
Technique de construction Tunnelier
Position du cheminement /
au tunnel
Mode d’évacuation
Excavation traditionnelle
C1a T1a
Tranchées couvertesTunnels immergés
Cheminement vertical C1b
type " T C "type " T "type " C " type " T I "
T1bTC1b
TC2a TC2b
2 : Galerie de communication entre tubes
Tubes disjoints : horizontal entre tubes
Lorsqu’une sortie directe vers l’extérieur n’est pas possible, similaire à tunnels immergés
T2c
1 : Directe à l’extérieur
3 : Galerie parallèle
C3a T3a
Lorsqu’une sortie directe vers l’extérieur n’est pas possible, similaire à tunnels immergés
C3b T3b TI3
C3c T3c
C4
Typologie des structures : 23 types classés en 4 familles
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
Tunnels neufs, mais certaines dispositions constructives sont adaptables aux tunnels existants
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
Dimensionnement à chaudProtection incorporée
Fibres polypropylène
Formulation du béton : granulats calcaires, ciment au laitier, etc.
Essai en laboratoire
Ecaillage Superposition des contraintes thermiques et des pressions de vapeur
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7 Typologie8/ Béton-Protection des cables
Objectif : Garantie du fonctionnement des câbles en cas d’incendie en tunnel
Ventilation/ désenfumageDASÉclairageCirculationMesuresVidéo
Type de câblesPuissanceContrôleFibre optique..
Moyens de protectionChambre de tirageIntertubeProtection rapportée..
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables
Differential dis junctor 30 mA/30 ms
Heating res istance
Control lightCable armored sheath
SCHEMA ELECTRIQUE
Câble de puissance :
● Fuite d’intens ité: 30 mA pendant 30 ms
● Fonctionnement de la lumière
● Rés is tance: 1 MOhms
● Fusible de 16A
CRITERES
F
G
FKM NA B
C D EH
L
I
JC1 C2 C3 C4 C5
O
S
R
P Q
T
SCHEMA MONTAGE
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 30 60 90 120 150 180 210 240temps (min)
Tem
péra
ture
(°C
)
SOLLICITATIONS THERMIQUES
EDF specifications (ENGS IN 040526) – Méthode d’essais appliquée depuis de nombreuses années
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
EN1366 « Fire res istance tests for service installations Part 11: Protective systems for essential services
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU
RECOMMANDATIONS DES GROUPES DE TRAVAIL GT7 et GT29
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Présentation préparée par :
● Daniel COLLOMB – Bonnard & Gardel
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
●
1/ Cadre règlementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Les Eurocodes
– EN 1990 Eurocode 0 – Base de calcul des structures– EN 1991 Eurocode 1 – Actions sur les structures– EN 1992 Eurocode 2 – Calcul des structures en béton– EN 1993 Eurocode 3 – Calcul des structures métalliques– EN 1994 Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier béton– EN 1995 Eurocode 5 – Calcul des structures en bois– EN 1996 Eurocode 6 – Calcul des structures en maçonnerie– EN 1997 Eurocode 7 – Calcul géotechnique– EN 1998 Eurocode 8 – Calcul des structures résistance aux séismes– EN 1999 Eurocode 9 – Calcul des structures en aluminium
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
SYNTHESE DES EUROCODES pour les revêtements de tunnels
– Principe de vérification des structures aux états limites (ELU, ELS) par la méthode des coefficients partiels (Eurocode 0),
– Actions et combinaisons d'actions (Eurocode 1),– Calcul des structures en béton (Eurocode 2),– Calcul géotechnique (Eurocode 7)
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
●
– "Soutènement définitif", le soutènement provisoire étant souvent admis non pérenne
– Conditions d'utilisation (gabarit, gel, eaux séléniteuses, eaux pures, …)– Durée de vie de l'ouvrage– Esthétique (nature surface intrados, fissuration admissible, couleur, …)– Etanchéité, drainage, – Tenue au feu– Impact sur l'environnement (déformations admissibles, altération qualité
eaux souterraines, …)– Autres (délai de réalisation, courants vagabonds, exigences d'entretien
et/ou de maintenance, …)Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
FONCTIONNALITES / EXIGENCES (Plan d'utilisation)
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
– Degré de participation du terrain à la reprise des efforts résultants de l'excavation (convergence / confinement)
– Se rapprocher de la forme circulaire– Assurer la continuité du contact terrain – revêtement et la
capacité de ce contact à transmettre les efforts– Fermer la section par un radier contre-voûté dans le cas de
roches évolutives et dans celui d'une portance insuffisante du terrain en pied de voûte
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs LIMITATIONS DES SOLLICITATIONS
(notamment de flexion)
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
●
– Epaisseurs minimum et maximum– Variation d'épaisseur– Longueurs plots de bétonnage– Granulométrie béton – Température – Résistance minimale au décoffrage– Autres (phasage, …)
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
REGLES CONSTRUCTIVES selon type béton coffré (classique ou
autoplaçant), béton projeté ou éléments préfabriqués, selon caractéristiques du soutènement et selon présence ou non
d'un complexe drainage-étanchéité
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
● Méthodes empiriques : Méthodes avec interaction sol structure– Comportement élasto-plastique du terrain– Comportement élastique ou élasto-plastique du revêtement
● Approches analytiques : Modélisation en 2 D ou 3 D– Méthode des réactions hyperstatiques– Méthode du solide composite (éléments finis, différences finis,…)
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
METHODES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
● Mohr-Coulomb● Drucker Prager● Tresca● Von Mises● Cam Cley
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
● Mohr-Coulomb● Drucker Prager (Calage
du modèle Drucker Prager sur celui de Mohr- Coulomb)
● Tresca● Von Mises● Cam Cley
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
Valeurs caractéristiques : déduites de valeurs significatives des propriétés de terrain mesurées, calculées par rétroanalyses ou tirées de références comparables
Valeurs raisonnablement prudentes de paramètres géotechniques qui influencent l'occurrence de l'état limite considéré
Valeurs raisonnablement prudentes de paramètres géotechniques adaptées au type de calcul (résistance ou déformation), à l'échelle de terrain concerné et au modèle de calcul considéré (phasage ou non, élastique ou élastoplatique, multicouche et/ou discrétisation des fissures ou homogénéisation, …)
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
VALEURS
– Module d'élasticité (E), coefficient de poisson (η)– Masse spécifique (ρ) – Angle de frottement interne (φ), cohésion avant (Célast) ou après
rupture (Crés); ceci pour un critère de rupture type Mohr Coulomb– Dilatance post rupture (ψ) – Autres selon critère de rupture utilisé (Selon que le terrain soit considéré
comme homogène ou que les discontinuités / hétérogénéités soient prises en compte dans la modélisation)
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
PARAMETRES COURAMMENT UTILISES
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
– Actions permanentes (charges de terrain, des avoisinants, hydrostatique, poids propre, …)
– Actions variables (poussée des verins du tunnelier, outil coffrant, charges d'exploitation dans le tunnel, d'exploitation avoisinnantes, …)
– Actions thermiques et de retrait (gradient thermique, gel, retrait)– Actions accidentelles (incendie, choc de véhicule, coup de
bélier, …)
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
ACTIONS
Combinaison fondamentale avec les actions permanentes (Gj) et une action variable principale (Q1)
Coefficient partiel (CGj) égal à 1 pour les actions permanentes (géotechniques ou non)
Coefficient partiel (CQ1) égal à 1,1 pour les actions variables
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
COMBINAISONS D'ACTION Situations durables et transitoires
(ELU fondamental)
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
– Combinaison des actions permanentes (Gj), d'une action variable principale (Q1) et de l'action accidentelle considérée (Ad)
– Coefficient partiel (CGj) égal à 1 pour les actions permanentes (géotechniques ou non)
– Coefficient partiel (CQ1) égal à 1,1 pour les actions variables– Coefficient partiel (CAd) égal à 1 pour l'action accidentelle
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
COMBINAISONS D'ACTIONS Situations accidentelles
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
On ne prend pas de sécurité sur les actions dans le calcul des sollicitations du revêtement des tunnels (facteur égal à 1) :
Pour ne pas amplifier faussement les sollicitations, et surtout, pour ne pas fausser la répartition des
sollicitations sur la structure, qui pourrait notamment inverser les moments dans certaines sections.
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
SECURITE
Sollicitations à appliquer sur des facteurs de sécurité partiels :
● 1,35 pour les situations durables et transitoires (ELU fondamental) : NEd = 1,35 N; MEd = 1,35 M; VEd = 1,35 V
● 1 pour les situations accidentelles
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
SOLLICITATIONS
– Le béton ne résiste pas à la traction
– Les contraintes de compression sont réparties selon un diagramme rectangulaire (schéma ci-contre)
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
VERIFICATION PLASTIQUE DES SECTIONS Hypothèses principales
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1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
•- Résistance de calcul en compression du béton•- Effort normal résistant en compression du béton •- Limitation de l'épaisseur participante de la section •- Effort normal résistant et excentricité limite•- Section résistante : section comprimée du béton•- Résistance de calcul en cisaillement •- Section résistante : section comprimée du béton•- Résistance de calcul en cisaillement
VERIFICATION DES SECTIONSCompression simple
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CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS
VERIFICATION DES SECTIONSFlexion composée
Enveloppe des sollicitations admissibles en ELU fondamental
1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
● Hétérogénéité des terrains● Degré de fracturation● Variabilité des résultats pour une même lithologie● Qualité des forages / carottes / essais● Qualité du contact avec le terrain (altération, présence
complexe drainage-étanchéité), ● Représentativité des modèles de calcul (prise en compte ou
non des discontinuités / hétérogénéités du massif)
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CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
LIMITES DES CALCULS
➔ En travaux souterrains, les possibilités actuelles de modélisation dépassent largement la connaissance que l'on a des paramètres de calcul
➔ Une modélisation simple "maîtrisée" est toujours préférable à une modélisation sophistiquée dont on ne maîtrise pas les paramètres ("boîte noire")
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CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs
CONCLUSION
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RECOMMANDATION DU GROUPE DE TRAVAIL N° 35GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX
D’EXCAVATION
Présentation préparée par :
Xavier DARMENDRAIL - LTF Philippe FAURE - SATM Jacques BURDIN - Ingénieur Conseil
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1 - Réglementation2 - Etudes3 - Marchés4 - Creusement5 - Transport6 - Tri7 - Stockage8 - Traitement9 - Utilisation10- Exploitation
Les dix conditions à remplir pour réussir une opération de GVME
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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1/ Réglementation2/ Etudes3/ Marchés4/ Creusement5/ Transport6/ Tri7/ Stockage8/ Traitement9/ Utilisation10/ Exploitation
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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1/ Réglementation2/ Etudes3/ Marchés4/ Creusement5/ Transport6/ Tri7/ Stockage8/ Traitement9/ Utilisation10/ Exploitation
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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Les bonnes décisions Marché séparé Marché intégré
Les bons acteurs Le rôle du Maître d’Ouvrage Le rôle du Maître d’Œuvre Le rôle de l’Entrepreneur
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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Tableau 3: Critères de tri concernant la dureté de la roche et la pétrographie pour la Classe 1
Type d’essai Norme d’essai
Indicateur à vérifier Remarques
Indice de broyabilité AFNOR P 18-579 (procédure modifiée pour les matériaux extraits au tunnelier)
≤ 70 [-] ≤ 75 [-]
Critère obligatoire (si valeur = 70-75: effectuer un essai IS50)
Indice de résistance au poinçonnement IS50
ISRM 1985 (procédure modifiée pour les matériaux extraits au tunnelier)
IS50 parallèle: ≥ 2.5 [N/mm2] IS50 isotrope: ≥ 3.5 [N/mm2]
Pétrographie à l'échelle macroscopique
Si teneur en phyllosilicates ≤ ≈ 20 [% des pces]: pétrographie: e. o.
Evaluation visuelle sommaire en galerie
Pétrographie à l'échelle microscopique (lames minces)
- Description minéralogique; degré d’altération; risque de RAG
Composants inadéquats au plan pétrographique: fractions 1/4, 4/22, 22/128mm (sauf phyllosilicates libres)
(Selon définition AlpTransit, par référence à la norme SIA 162/1)
≤ 10 [% pondéraux]
Phyllosilicates libres* dans le sable brut (0.25-0.50mm)
(Selon définition AlpTransit) ≤ 40 [% des pièces]
Réactivité potentielle aux alcalins (RAG)
AFNOR P18-588 Considéré non réactif si expansion ≤ 0.11%. Réactivité maximale admise: exp. ≤ 0.20%
Si expansion > 0.11%, utilisation d’une formulation stable vis à vis de la RAG.
* phyllosilicates libres: phyllosilicates dégagés de la roche, non inclus dans celle-ci
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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Roches dures Terrain meuble
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Tri – Traitement du marin
Courbes granulométriques types du marin TBM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,010 0,100 1,000 10,000 100,000 1000,000
Diamètre des grains, mm
Pass
ant,
%
Calcaire
Cris tallin
Amphibolithe
Micaschis te
Bodio
Fuseau haut
Fuseau bas
Gavet moyen
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(1) Travaux de la descenderie uniquement
15 000 m²10 000 m² 5 000
m² 300140Modane (1) MAURIENNE AMBIN
50 000 m²10 000 m²40 000
m²1 200130Mitholz
100 000 m²20 000 m²80 000
m²2 000280RarogneLOETSCHBERG
23 000 m² 8 000 m²15 000
m²1 800 90Sedrun
20 000 m²
5 000 m²
15 000 m² 2 300 250Bodio
GOTHARD
TotalGranulatsCl. 1Produire ktProduction t/h
Surface disponible / StockageQuantité àCapacité de
0,7386 1020 120ModaneMAURIENNE AMBIN
0,72922 20002 800RarogneLOETSCHBERG0,1760 393 1.135 1.600BodioGOTHARD
de Valorisation
dans les bétonsProduits ktPerte
Scalp. Traités
Coefficient% utiliséGranulatsMatériaux Cl. 1 - ktTronçons
Projets
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
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1 - Réglementation Bien intégrer les textes et les contraintes locales
2 - Etudes Faire la meilleure simulation possible et le maximum d’essais de validation
3 - Marchés Bien mesurer et intégrer les responsabilités et les conséquences contractuelles
4 - Creusement Organiser la procédure de sélection et optimiser la réduction
5 - Transport Faire le bon choix et le bon dimensionnement des matériels
6 - Tri Se donner les moyens de faire les bonnes coupures et éliminer les corps étrangers
7 - Stockage Disposer impérativement des surfaces nécessaires, et même un peu plus…
8 - Traitement Se donner la souplesse de fonctionnement
9 - Utilisation Oublier un peu les règles en vigueur et imaginer de nouveaux concepts
10- Exploitation Anticiper le plus possible et s’adapter à ce que produit la carrière « tunnel »
Les dix conditions à remplir pour réussir une opération de GVME
GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION
RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT36
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Présentation préparée par :
● François CUSSIGH
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats
■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité
■ consistance
■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ décoffrage
■ cure
■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Qualités essentielles d’un béton en souterrain
Conformité à l’EN 206-1 (résistance, durabilité)
Ouvrabilité (qualité du remplissage)
Compacité
Résistance à la fissuration (béton non armé)
Résistance en compression au jeune âge
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Granulats
conformes à XP P 18-545 en code B, avec un coefficient d’absorption d’eau indicé A de préférence (sauf étude ou justification particulière).
peuvent être élaborés à partir de concassage/criblage des matériaux extraits du creusement du tunnel s’ils respectent les clauses techniques « habituelles » (ou sur étude particulière).
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Liants
objectif : compromis vitesse de montée en résistance / sensibilité à la fissuration (chaleur d’hydratation, retrait)
solution habituelle : CEM I + addition ou CEM II,liant total : environ 350 kg/m3
(CEM III ou CEM V : possible hors cycle de 24h)
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
4%Sans objetTeneur en air mini.
300280Dosage mini Leq (kg/m3)
0,550,60Rapport E/Leq max.
XF2XC3-XF1
CLASSES D’EXPOSITION
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Alcali-Réaction :prise en compte de l’étanchéité en
extrados
Action des sels de déverglaçage : prise en compte du produit de revêtement
Attaques chimiques : classes XA ou protection de surface (ouvrages d’assainissement)
prise en compte de l’étanchéité en extrados si présence de terrain agressif
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton6/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
7/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
En général, béton fluide (classe d’affaissement S4 ou classe d’étalement F4 ou F5) pour les bétons traditionnels vibrés.
Béton pompable, résistant à la ségrégation et adapté à la vibration externe
Pour les BAP, fourchette d’étalement au cône d’Abrams à fixer au terme de la phase de mise au point de la formulation (étude/convenance). En général, la tolérance autour de la valeur cible est de +/- 50 mm.
Consistance1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Importance de l’ « ouvrabilité »1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Valeurs recommandées pour une voûte plein cintre d’ouverture 8 à 10 mètres
résistance mécanique à la compression : 8 à 10 MPa,
délai minimum avant décoffrage : 10 heures
(ou autres valeurs justifiées par note de calcul)
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1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
La résistance au jeune âge (à l’échéance du décoffrage) constitue un caractère complémentaire systématique pour le béton de revêtement.
Elle est à spécifier en termes de résistance pour une maturité donnée (âge équivalent à 20°C).
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
Résistance au jeune âge
Point particulier :
importance de la maîtrise de la température en fabrication (température minimale recommandée) : 16°C
Ceci implique en particulier au minimum la possibilité d’effectuer un gâchage avec de l’eau chaude (au maximum 60°C) en période hivernale.
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
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Fabrication1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
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Le maturomètre transforme, en temps réel et sous réserve d'un étalonnage préalable du béton, l'histoire de température du béton in situ en résistance
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
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Le concept "d'âge équivalent"
« L'âge équivalent correspond au temps durant lequel le béton doit être maintenu
à la température de référence afin d'obtenir la même valeur de maturité que dans les conditions réelles de
cure »
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
En général, la température de référence est 20°CCela équivaut à transformer l'histoire de température vécue par le
béton en un temps de mûrissement à 20°C
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
Décoffrage
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
Béton coffré = béton curé
Après décoffrage :
Risques de dessiccation (fissuration, hydratation incomplète) si maturité trop faible du béton de peau
Si décoffrage « précoce », possibilité de portique de cure
Maturité minimale en fin de cure : 35 % de la résistance à 28 jours
Cure
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Spécifications générales : parements simples
Cas particulier de la naissance des piédroits :
Dans la zone à fruit négatif (si < 20%), bullage inférieur à échelle 4 (mise en peinture sans ragréage ni débullage)
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
Réduction possible des épaisseurs (<< 30 cm)
Suppression des fortes nuisances sonores liées à la vibration externe
Garantie de remplissage et de compacité
1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
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BETONS - FORMULATIONS - NORMES
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1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
BETONS - FORMULATIONS - NORMES
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1/ Généralités2/ Choix des constituants
■ granulats■ liants
3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge
4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre
■ maturométrie ■ décoffrage
■ cure■ parements
6/ Intérêt des BAP
RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT36
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANTS
Présentation préparée par :
● Minas MELKONIAN - Armel
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières
2/ Principes d'utilisation des coffrages
3/ Passerelles de service
4/ Innovation technique et financière
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Bois
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Réfection partielle d'une voûte en meulière
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Panneau coffrant en contre-plaqué sur chevrons et cintres
Coffrage extérieur tunnel autoroutier A8
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
Bois
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Bois
Masque en bancher d'un viaducJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Structure acier et profils en alliage d'aluminium
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
Acier et alliage léger!
Acier et alliage léger
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Pleine section autoroute A8
Voûte autoroute A8
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1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Acier et alliage léger
PI Voûte de l'A43
Coffrage Tain - Tournon
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Tout acier – Cintres et panneaux coffrant
Coffrage monocoque aménagement EDF La Coche
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Tout acier – Cintres et panneaux coffrant
Vuache A40
Chamoise A40
Pech Brunet
Panneau monocoque
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Outil « Porte fenêtre » Coffrage « Trois ouvrages »
Autoportant – Roulant sans portique
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoportant – Roulant sans portique
RER Défense Nanterre 1966Mine de Boké Mauritanie 1961
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoportant – Roulant sans portique
Hangars à phosphate Maroc 1984
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoportant – Roulant avec portique de télescopage
Différents types de portiques de transfert du coffrage par
télescopageJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Portique – Coffrage pour avancer le terrassement
Portique – Coffrage avec gabarit train
Autoportant – Roulant avec portique de télescopage1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
Autoportant – Roulant avec portique de télescopage
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoroute A8
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoportant – Roulant avec portique indépendant ou intégré
Portique simplifié sur roues pneumatiques
Portique avec empattement extérieur sur roues pneumatiques Gabarit non permanent
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Autoportant – Roulant avec portique indépendant ou intégré
Portiques à gabarits permanents sur roues pneumatiquesJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Tours – Planchers avec débordement - Escaliers
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1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Outil à cintres polyvalents Sections de tunnels de 8 à 14m
*Outil breveté : Armel Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT
Exemple rayon intrados de revêtement 6,98m
*Outil breveté : Armel Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière
RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT36
COFFRAGES ACTUELS - BETONNAGE
Présentation préparée par :
● Alain MERCUSOT – CETU ● Pierre HINGANT – Egis Tunnels
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
COFFRAGES ACTUELS - BETONNAGE
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Type 1 : Outil autoporteur sans portique de translation mais avec des dispositifs de translation (fixés sur l'ossature du coffrage), et sans dispositif de verrouillage des jupes intégré à l'outil. L’outil de type 1 est couramment appelé «outil autoporteur sans portique».
Type 2 : Outil autoporteur à portique de translation indépendant du coffrage mais sans dispositif de verrouillage des jupes incorporé au coffrage. L’outil type 2 est couramment appelé «outil autoporteur à portique indépendant».
Type 3 : Outil autoporteur à portique de translation intégré au coffrage et à dispositif de verrouillage des jupes incorporé au coffrage. L’outil de type 3 est couramment appelé «outil autobloquant à portique intégré».
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Les coffrages actuels sont tous autoporteurs et se différencient en trois
catégories importantes
7
98
OUTIL TYPE 1 Dispostifs de pieds V + H
2
43
6
1Phase décintrage Phase bétonnage
5
Type 1 : Outil autoporteur sans portique
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Phase implantation Phase bétonnage
234567891011
1 OUTIL TYPE 2 Portique variable ou fixe Dispostifs supérieurs V + H
Type 2 : Outil autoporteur à portique indépendant
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Phases décintrage et translation
4
11109
6
87
5
123
Phases implantation et bétonnage
Type 3 : Outil autobloquant à portique intégré
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Type 3+ : Outil « autobloquant » à portique intégré à abaissement
sous équipements
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Masque d’about bois
Bois, métallique, boudin gonflable
Masque d’about métallique et joint gonflant (rénovation chemisage de revêtement existant)
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Niches, boîtes éléctriques, fourreaux
- Coffrage de niche- Boîtes- Fixation des fourreaux dans le béton
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
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Boîtes d'appuis, fourreaux
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
- épaisseur du béton (y compris hors profils),- consistance et la densité du béton,- pression de bétonnage et pression de clavage*,- dissymétrie en cours de bétonnage, - poids propre des coffrages, du portique, des structures annexes, - succion au décoffrage...
*La pression de béton à prendre en compte est la pression hydrostatiquesur toute la hauteur de bétonnage à laquelle s’ajoute une pression de pompage maximale de 3 bars au droit de chaque pipe de remplissage ou de clavage
Efforts à prendre en compte dans la note de calculs
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Distributeur de béton semi-automatique Pompe thermique
Trappes - Fenêtres et pipe en clé de
pompage
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Vibration interne ( aiguilles vibrantes utilisées au travers des trappes de
bétonnage aménagées dans le coffrage)
Vibration externe du coffrage. (cas des
coffrages métalliques).
Vibration « Interne » et « externe »
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Travaux de nuit (21h30-5h30) 1 plot de 10ml / 24h
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COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
Chantier en continu – 1 plot de 10ml / 24h
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
Chantier en continu Epaisseur du revêtement : 40cm à 1m Plot de 10ml
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Types 1, 2 et 3
COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE
1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage
Nous vous remercions pour votre attention
Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009
Quel que soit le support : il faut écrire, encore et toujours ! Avoir un corpus bilingue de textes d’origine française Rejoignez nos groupes de travail ............ participants : à la fois pour s’instruire et apporter son savoir relecteurs : pour valider de nouveaux textes animateurs : pour organiser , convaincre et faire bouger la Profession
L’AFTES a besoin de vous !
CONCLUSION