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Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturels
Glissements
de terrains
Etudes de cas à Constantine
Glissement du Bardo
Pierre PLOTTOGéologue expert, PhD
Président de la sas IMSRN
ALGERIE
Kamel HAMADIIngénieur ENSTP,
PhD Ecole Centrale de Paris,
Maître de conférence à l’ENSTPGérant de la sarl IMSRN Algérie
1. Présentation du bureau d’études IMSRN2. Cadre du projet3. Historique du glissement 4. Expertise et diagnostic du site 5. Géologie locale du site 6. Campagne d’investigation 7. Etude d’avant-projet 8. Etude d’exécution 9. Suivi de l’ouvrage10. Phasage d’exécution 11. Contrôle d’exécution 12. Livrables
Plan de l’exposé
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
3
Le Bureau d’Études IMSRN ALGERIE, filiale de la Sas IMSRN France (Ingénierie des Mouvements du Sol et des Risques Naturels) a été crée en 2014.
Ingénierie géotechnique IMSRN
La création de cette filiale vise à promouvoir en Algérie une ingénierie géotechnique de haut niveau dans les domaines des
• glissements de terrain• éboulements et chutes de blocs• laves torrentielles• stabilité de digues• séismes et effets induits
La Sas IMSRN France met à la disposition de sa filiale Algérienne son savoir-faire et l’expérience de plus 25 ans en matière de prévention et de réduction des risques naturels.
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
4
• Pour la prévention
Diagnostics, cartographie de risques type PPR, SIG, bases de données, réglementation.
Études géotechniques, géologie, hydrogéologie, sondages, géophysiques, modélisation, conception de travaux, maîtrise d’œuvre.
Missions
• Pour la réduction
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Projet d’aménagement de la zone Bardo par la réalisation d'un parc urbain «Constantine»
Direction de l’Urbanisme, de l’Architecture et de la Construction de la Wilaya de Constantine
Groupement Mixte ALGERO-ITALIEN SCF (SAU-CDP-FGT)
Étude pour le traitement du glissement du Bardo - 2017
vue le 13/03/2018
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
2. Cadre du projet
2. Cadre du projet
Zone d’étude
Le glissement du Bardo est situé entre la ferme pédagogique et la rive gauchede l’Oued Rhumel.
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
1. Historique
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Vers 1800
Vers 1868
1. Historique
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Vers 1900
1. Historique
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Juin 2009
1. Historique du glissement
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
2012
1. Historique
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Nov 2015
1. Historique du glissement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Oct 2012
1. Historique du glissement
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Mars 2016
1. Historique du glissement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
03-01-2016
1. Historique du glissement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
01-10-2016
1. Historique du glissement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
22-03-2016
1. Historique du glissement
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
La présente étude a été réalisée à la demande du groupement debureau d’étude mixte ALGERO-ITALIEN S.F.C (SAU/CDP/FGT)mandaté par la Direction de l’Environnement de la Wilaya deConstantine dans le cadre du projet d’aménagement de la zone Bardopour la réalisation d’un parc urbain – Constantine.
• Mission 1 : Expertise et diagnostic du site ;
• Missions 2a et 2b : Levé topographique, reconnaissance géologique et mesure in situ ;
• Mission 03 : Étude de la solution de confortement (APS et APD)
• Mission 04 : Dossier d’Exécution
2. Cadre du projet
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Escarpement sous forme de gradin avec rejet important de l’ordre de 10 m de hauteur.
3. Expertise et diagnostic du site (2017)
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Cisaillement des conduites d’assainissements et débordement dans le cops glissement.
3. Expertise et diagnostic du site
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Potentiel d’eau très important (nombreuses sources, suintements et venues d’eaux),
Circulation des eaux dans le versant sans aucun systeme de drainage.
3. Expertise et diagnostic du site (2017)
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Fissurations
des murs
et des joints de
la ferme
pédagogique
3. Expertise et diagnostic du site (2017)
01-10-2016
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Nouvelles générations de fissures de régression, en amont de la
niche principale
3. Expertise et diagnostic du site (2017)
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3. Expertise et diagnostic du site (2017)
Déformation du mur en gabion Rejet de 15cm relevé sur le mur
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Berges de l’oued Rhumel non déformées
3. Expertise et diagnostic du site (2017)
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
4. Géologie locale du site Les remblais hétérogènes et/ou les conglomérats
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
4. Géologie locale du site Les marnes
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
4. Géologie locale du site
- Cours d'eau (ravins , ravines)
- Cours d'eau avec surcreusement et sapement de berges
- Solifluxion
Cgn
Ma
- Glissement
- Terrain potentiellement instable ,avec bourrelets et boursouflures,souvent on y trouve des blocs
- Escarpement du glissement Principal
- Fissures,Fentes,Fractures
- Conglomérats
- Marnes Argileuses
- Source d'eau
Zh - Zone humide
Cartographie géologique du glissement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Les reconnaissances géologiques, géophysiques et géotechniques (in situ et en laboratoire) comprennent :
• Quatre (04) sondages carottés, soit un total de 92ml ;
• Dix (10) essais au pénétromètre dynamique lourd ;
• Un (01) piézomètre ;
• Cinq (05) profils en sismique réfraction
• Quatre (04) sondages électriques verticaux ;
• Trois (03) tubes inclinomètres ;
• Des essais de laboratoire effectués sur des échantillons prélevés des sondages à différentes profondeurs.
5. Campagne d’investigation
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation Implantation des essais :
Sondage carotté
Inclinomètre
Piézomètre
PDL
Sondage électrique vertical
Profil sismique
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation – résultats
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5. Campagne d’investigation – résultats
Essais pénétromètriques (PDL) :Les résultats sont caractérisés par des refus de battage a faibles profondeurs (2m max) à cause des blocs et cailloux au sein du remblai, à l’exception du PDL03 (6m avec Rdmoy<30 bars).
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation – résultats
Les eaux souterraines : • Niveaux d’eau :
• PH, température (°) et conductivité :
Date Sondage SC04
13/01/2017 10,30
16/02/2017 13,20
17/03/2017 13,60
Source en amont Source en aval
PH 8,26 7,95
Température (°) 16,0 17,9
EC (µS/cm) 1820 2129
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation – résultats
Inclinomètres :Les mesures inclinométriques déterminent l’amplitude, la vitesse et la direction de déplacements du terrain au cours du temps, elles apportent un moyen très utile pour localiser la profondeur et l’activité des plans de glissements au sein du versant.
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5. Campagne d’investigation – résultats
Sondage Electrique Vertical (SEV2)
Profil Sismique (PS5)
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation – résultatsEssais de laboratoire :
Identification physique Analyse chimique
Sond.Profondeur
(m)Nature
𝑊% 𝛾/ 𝛾ℎ/ % WL(%)
WP(%)
IP(%)
<80 µ SO4 (%)
CaCo3(%)
Cl(%)
SC01 22,30-23,00Argile
limoneuse2,45 2,01 2,06 19,21 46,13 22,95 23,18 66
Tra
ces
8,00 0,28
SC022,50-9,00 Argile 9,18 1,81 1,98 50,32 31,57 16,04 15,53 34 17,00 0,17
16,50-16,95Marne
argileuse23,86 1,63 2,02 98,02 47,23 23,88 23,35 100 4,80 0,31
SC031,50-5,00
Argile gravier
7,43 1,88 2,02 45,89 37,16 18,51 18,65 40 16,80 0,35
15,00-15,80 Argile 2,12 2,18 2,23 23,90 35,99 17,91 14,43 41 13,40 0,31
SC04
10,70-11,00Argile
fragmenté verdâtre
17,12 1,77 2,08 87,83 28,34 13,91 14,43 31 10,20 0,35
12,50-12,80 16,21 1,84 2,14 93,48 - - - 95 16,40 0,35
15,80-16,00 13,44 1,92 2,18 89,12 43,95 22,32 21,63 58 10,00 0,77
Sondage Profondeur Nature Cisaillement CD Cisaillement UU 𝑀𝑃 (°) ′ 𝑟 (°) 𝑟
SC02 16,50-16,95 Marne argileuse 20,66 0,19 - - -
SC04
10,70-11,00Argile fragmenté
verdâtre
20,07 0,17 - - -
12,50-12,80 - - 17,90 0,21 -
15,80-16,00 20,99 0,18 - - -
17.25-17.38 Calcaire ??? - - - - 129,27
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
5. Campagne d’investigation – résultats
TVC Remblai Alluvions Argile
verdâtre
Marne
altérée
Marne de
crétacé
18 18 20 20 20 21
25 22 30 23 25 25
5 0 5 13 15 35
80 80 - - - -
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
6. Étude d’avant-projet – Proposition des solution
Les travaux de stabilisation s’orientent vers :• Un soutènement par clouage de la partie supérieure,
pour protéger la ferme et stopper la régression amont du glissement.
• Un drainage adapté, semi profond dans la partie centrale du glissement, pour réduire le degré d’activité
• Une construction d’une charge aval au niveau de la berge du Rhumel sous la forme d'une grosse digue en enrochements.
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
6. Étude d’avant-projet
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
6. Étude d’avant-projet – phase N°1
les travaux de stabilisation s’orientent vers :• Un soutènement par clouage de la partie supérieure,
pour protéger le musée et stopper la régression amont du glissement.
• Un drainage adapté, semi profond dans la partie centrale du glissement.
• Une construction d’une charge aval au niveau de la berge du Rhumel sous la forme d'une grosse digue en enrochements.
La réalisation d’un ouvrage de soutènement définitif type « paroi clouée » au niveau de la partie amont du talus.
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Paroi clouée Les vérifications aux états limites pour un massif cloué selon la norme (NF P 94 –270) sont :
• Stabilité externe locale.
• Stabilité externe générale.
• Stabilité mixte.
• Stabilité interne.
..Sont tous vérifiés !
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Paroi clouée
Stabilité mixte et générale :
0.995
Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °
Ferme pedagogique
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC
situation fondamentale / provisoire Sismique
sur g 1,00 1,00
sur ’ 1,25 1,25
sur C’ 1,25 1,25
sur R 1,25 1,25
sur q (bâtiment) 1,30 1,00
sur méthode 1,20 1,00
Coefficients de sécurité et pondérateurs (l’approche 2&3 de l’eurocode 7)
détermination des paramètres avec un F.S=1 (analyse à rebours)
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Résultats de calculsVérification par phase des travaux :
ProfilH max(m)
Talus
Clous Densité
(ml/m²)
Fsmin Mixte et général
Provisoire (Fs ≥ 1,00) Fondamentale
(Fs ≥ 1,10)Sismique
(Fs ≥ 1,00)L N Phasage z (m) Fs
P01 1014
12
2
44,77
Phase 01 -2,00 0,97
1,36 0,98
Phase 02 -3,50 1,05
Phase 03 -5,00 1,07
Phase 04 -6,50 1,13
Phase 05 -8,00 1,14
Phase 06 -10,00 1,20
1.145
Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °
Ferme pedagogique
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC
1.054
Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °
Ferme pedagogique
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC
1.073
Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °
Ferme pedagogique
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC
1.208
Remblai 18 kN/m³ 0 kPa 22 ° Argile verdâtre 20 kN/m³ 13 kPa 23 ° Marne altérée 20 kN/m³ 15 kPa 25 ° Marne de crétacé 21 kN/m³ 35 kPa 25 ° Alluvions 20 kN/m³ 5 kPa 30 ° TVC 18 kN/m³ 5 kPa 25 °
Ferme pedagogique
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 27015
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75 MaterialsRemblaiArgile verdâtreMarne altéréeMarne de crétacéAlluvionsTVC
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Paroi clouée
Stabilité interne :Résistance d'interaction sol – renforcement : 𝑎𝑥; ≤ ;Résistance des dispositifs de liaison au parement :
𝑇𝑝𝑎𝑟;𝑑𝑁 ≤ 𝑎;Poinçonnement : 𝑎𝑥 ≤ 𝑎;Épaisseur de la plaque d’appui : 𝑒 𝑖 = 𝑇𝑝𝑎𝑟;𝑑𝜋∙ 𝑦
Vérifications d'interaction sol – renforcement
9,85
181,63
184,13
Vérification Vérifié
Vérifications du dispositif de liaison au parement
eh (m) 1,5
N 0,63
217,96
232,88
Vérification Vérifié
Tmax (kN) 181,63
Ra;d (kN) 232,88
Vérification Vérifié
Tpar;d (kN) 145,30
emin (mm) 14
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Paroi clouée
Stabilité interne :Résistance structurelle du parement𝜎𝑝𝑎 ; = inf[ ; sup ,6; ,4 + max 𝑒 ; 𝑒ℎ ] ∙ 𝑇𝑝𝑎𝑟,𝑑𝑣∙ ℎ𝑀max 𝑎𝑝𝑝 𝑖 = 𝜎𝑝𝑎 ; ∙ ;𝑀max 𝑎 é = 𝜎𝑝𝑎 ; ∙4On retiendra donc la géométrie suivante :
Section Obtenue (cm²/ml) Section adoptée (cm²/ml) Désignation
côté parement côté terre côté parement côté terre côté parement côté terre
1.49 2.00 1.89 2.57 ST 20 ST 25 ou ST 25C
épaisseur parement 20 cm
treillis coté terre TSHA ST 25C
treillis coté parement TSHA ST 20
enrobage 3 cm
plaque d’appui 200x200x20 mm antérieure du parement
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
7. Étude d’exécution – Coupe typeCoupe type de la paroi clouée :
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
Vue 3D perspective
8. Suivi de l’ouvrage – Instrumentations• Suivi des déformations d’ensemble, par relevé des points connus
(marqués, prismes optiques..) en utilisant des tachéomètres laser.
• Suivi cartographique des fissures, par des relevés sur plans à l’échelle du système de fissuration.
• Suivi par mesures inclinométriques,
(avant-pendant-après travaux)
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
9. Phasage d’exécution Méthodologie d’exécution : par passe de 1.50 m
Journée technique du 6 mai 2018
Prévention des Risques naturelsALGERIE
9. Phasage d’exécution
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
9. Phasage d’exécution Méthodologie d’exécution : par passe de 1.50 m
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
10. Contrôle d’exécution • Contrôle qualité des matériaux (provenance, conformité au CPS).
• Contrôle des forages et scellement (implantation, inclinaison, coulis de ciment..)
• Contrôle sur clous témoins par essais de traction.
• Contrôle de géométrie et nature du parement
(épaisseur, qualité, formulation, résistance,
ferraillage).
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
11. Livrables 1. Note de calculs
2. Plans d’exécution 3. CCTP
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Prévention des Risques naturelsALGERIE
Merci pour votre attention