Ecole hassania des travaux publics Ann�ee acad�emique :2015/2016D�epartement ponts chauss�ees et tranports Le 10/11/2015Fondations

Mini projet de fondationsStation de pompage sur la berge de Bouregreg

� Prepare par :. ALABDALI Abdelhamid. ELFATHI Izddin

� Classe : 2GC1� Encadre par :

. Benbouzyane Jamal : Ing, M.Sc. A., Ph.D

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Introduction:

Le pr�esent mini projet traite le cas de la station de pompage sur la berge de Boure-greg.L'objectif est d'implanter une station de pompage ,mais le probl�eme c'est que l'endroit(une d�echarge) dont le sol a des mauvaises qualit�es(site de conditions g�eologiques impos�ees),donc on ne peut pas construire sur le directement.Pour contourner ce probl�eme ,la sociti�et�eREDAL a propos�e de faire une"'une jupe cylindrique "` dont les bords s'appuiyant sur unremblai de bonne qualit�e apr�es avoir enlever le sol de d�echarge .

Notre objectif est d'�etudier la faisabilit�e de la construction de la jupe cylindrique vis �avis au cotes impos�es ainsi evaluer la tassement �nal de la jupe .

Le sh�ema suivant d�ecrit notre jupe cylindrique qui est le sujet de ce mini projet :

Figure 1: Modalit�es de la structure suspendue

Question 1 : Calcul de la capacit�e portante admissible nette du sol

La semelle est consid�er�ee comme une semelle �lante car :

L

B=

2� � 5:75

6= 6:021 � 5 (1)

Donc ,on a (sans consid�eration des coe�cients de forme ) :

ql =1

2 1BN (') + cNc(') + (q + 2D)Nq(') (2)

Pour le long terme ,on a

ql =1

2 0

1BN ('

0) + cNc('0) + (q +

0

2D)Nq('

0) (3)

Ici on a : 0

2= 0 ,

0

1= 1 � w , q = 0 ,'0 = 16� et c0 = 10 kPa

Les coe�cients N ,Nc et Nq sont calucl�es ais�ement par les formules suivantes :

8><>:

Nq('0) = exp (� tan('0)) tan2(�

4+ '0

2) = 4:335

Nc('0) = (Nq � 1) cot('0) = 11:631

N ('0) = 2(Nq � 1) tan('0) = 1:913

(4)

2

ql =1

2 0

1BN ('

0) + cNc('0) + (q +

0

2D)Nq('

0)

= 0:5� (18; 5� 10)� 6� 1:913 + 10� 11:631

= 165; 1 kPa

(5)

Et donc la capacit�e portante admissible est :

qa =ql3=

165:1

3= 55:03 kPa

(6)

Question 2 : Calcul de la surpression admissible moyenne �a sous les �epaulements

On a :Q(z = 4:00) = Q(z = 0:00) (7)

Or :Q = qaS (8)

Comme Si est l'aire d'une couronne cylindrique de rayon inf�erieure r et de rayon sup�erieureR :

Si = �(R2

i � r2i ) i 2 f0; 4g (9)

qa(z = 4:00)S4 = qa(z = 0:00)S0 () qa(z = 0:00) = qa(z = 4:00)�(R2

4� r2

4)

�(R20 � r20)

(10)

Application num�erique :

qa(z = 0:00) = 55:03�(8:752 � 2:752)

�(6:752 � 2:752)

= 99:92 KPa

(11)

Question 3 : S�enario de r�ealisation de la solution retenue

Le point bas choisi par REDAL se trouve sur une d�echarge (sol tr�es compressible) ,doncpour r�ealiser la station de pompage on propose le s�enario suivant :

1. Eliminer le remblai de d�echarge.

2. Mettre un bon remblai (de bonne caract�eristiques ).

3. La construction de la jupe cylindrique ,le plus �economique est de faire une jupepr�efabriqu�e en b�eton et la faire enfoncer telqu'il y ait des frottement lat�eral entre lajupe et le nouveau remblai pour qu'elle tienne sa place dans une cote 4.80 m ,restesuspendu et arrive �a la couche de la marne vaseuse .

4. Puisqu'il faut tenir compte de la nappe phr�eatique ,il est plus recommend�e d'e�ectuerun pompage pour que l'eau s'�evacue.

5. Comme les pieux ,il est n�ecessaire de faire le recouvrement de l'acier .

6. Le coulage du b�eton .

7. Ajouter un adjuvant permettant le collage entre le b�eton sec et le nouveau b�eton coul�e.

3

Question 4 : Calcul du tassement sous la station

Utilisons la m�ethode des couches pour �evaluer le tassement total et le tassement�nale(apr�es 100 ans),la couche de marne vaseuse sera d�ecoup�ees en n couches d'�epaisseur�egales Hi = Cte = 2 m ,�a priori le nombre de couche qu'on va choisir au d�epart est inconnu.L'id�ee est de calculer le tassement de chaque couche est reiterer le processus jusqu'a ce quela tassement varie tr�es peu ,le niveau de la nappe phr�eatique est pris au niveau z = 0:00.Le tassement �nal est donn�e par la relation :

s =nXi=1

�Hi (12)

Le sol �etant par hypoth�ese normalement consolid�ee (pris au centre de la jupe cylindrique) :

�Hi =Hi

1 + e0� Cci � log

1 +

��0v�0v0

!(13)

Puisque la valeur de sat est donn�ee , l'indice de vide e0 est donn�e par la formule :

e0 = s � sat sat � w

(14)

On sait que le poids volumique sec s d'une argile ,g�en�eralement compris entre 26 kN=m3

et 27 kN=m3 (Cf cours 1�ere ann�ee ),donc on prend la moyenne arithm�etique des deuxvaleurs ,c'est �a dire s = 26:5 kN=m3 :Soit

e0 = s � sat sat � w

=26:5� 18:5

18:5� 10

= 0:941

(15)

� � � Calcul du tassement au centre 2 l’axe de revolution de la jupe :On a pour l'incr�ement de charge :

��0v = J � qa (16)

Avec pour le cas d'une charge circulaire on a :

J = 1�

1 +

�R

z

�2!�3

2

(17)

On consid�ere que comme la charge circulaire est se trouve dans un seul niveau (z = 0:00), cequi permet d'utiliser cofortablement ��0v en utilisant le principe de la superposition ,commeon veut claculer la charge d'une couronne de rayon inf�erieure 2.75 m et de rayon sup�erieur8.75 m ,on lance les calculs dans EXEL , le tableau suivant r�esume les valeurs trouv�es :

4

i zi �0v0(kPa) J ��0v(kPa) �Hi(mm)

1 1.500000 84.750000 0.104977 10.418945 14.5275762 4.500000 110.250000 0.525604 52.518319 48.8116843 7.500000 135.750000 0.551980 55.153803 42.7195634 10.500000 161.250000 0.451899 45.153764 30.9323615 13.500000 186.750000 0.349924 34.964357 21.5028306 16.500000 212.250000 0.270188 26.997164 15.0017407 19.500000 237.750000 0.211447 21.127736 10.6670508 22.500000 263.250000 0.168434 16.829934 7.7645789 25.500000 288.750000 0.136578 13.646858 5.78594910 28.500000 314.250000 0.112581 11.249136 4.40670911 31.500000 339.750000 0.094178 9.410226 3.42313912 34.500000 365.250000 0.079816 7.975254 2.70636013 37.500000 390.750000 0.068429 6.837390 2.17344814 40.500000 416.250000 0.059266 5.921852 1.76995515 43.500000 441.750000 0.051796 5.175418 1.45937616 46.500000 467.250000 0.045632 4.559570 1.21673017 49.500000 492.750000 0.040492 4.045978 1.02459018 52.500000 518.250000 0.036164 3.613486 0.87057819 55.500000 543.750000 0.032487 3.246072 0.745755

Donc le processus s'arrete au n = 19 ,l'epaiseur de la couche totale est doncH = 3� 19 = 57 m le tassement total est donc :

s =nXi=1

�Hi = 0:218 m (18)

Calculons donc le tassement apr�es 100 ans : On le calcul en utilisant le degr�e deconsolidation pour Uv � 0:5 :

UV = 2

sTV�

(19)

Avec :

TV =CV t

H2(20)

Donc :S(t) = UV S1 (21)

Tout calculs fait on trouve : TV = 0:0194 , UV = 0:157 , S(t = 100ans) = 3:423 cm

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Conclusion :

1. Pour conclure, ce mini projet nous a permis de confronter une probl�ematique r�eele quiest la construction d'une jupe cylindrique dans un endroit qui avait initialement un solde mauvaise qualit�e,et nous avons vue comment on a remidi�e ce probl�eme en faisantune couche tampon (remblai de bonne qualit�e).

2. Le tassement calcul�e est plus faible si on le compare avec celui calcul�e au cas de mauvaissol ,mais �ca reste un tassement important car il va d�esiquilibrer la charge hydraulique(probl�eme de cote).

3. Pour remidier ce probl�eme de la cote ,l'ing�enieur doit donner des solutions pertinentset �economiques ,parmi les solutions qu'on peut poser : on peut proposer de faire despompe avec un dispositif r�eglable avec le tassement , ce qui permet d'avoir la memecharge hydraulique quelle qui �etait avant .

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