NOTE n° IDFA161105/001/C€¦ · Type de matériaux TV Matériaux granulaires - Poids volumique du sol saturée γsat 316-18 kN/m 18-20 kN/m3 18 kN/m3 Angle de frottement interne

Direction Régionale

Paris Centre Normandie Pôle Aménagement du Territoire

Client : SUEZ

° de l’affai e : IDFP161105 I titul de l’affai e : Étude de faisabilité de la mise e pla e d’u e ouve tu e o fo e aux exigences du nouvel arrêté ministériel du 15 février 2016

Destinataires : Mme Véronique MEYDIOT, Mme Ludivine CHATEAU, Mme Jocelyne MARAIS (SUEZ)

Objet : Sta ilit d’u e ou he de sol i e su pe te selo la o e XP G 8 067

NOTE n° IDFA161105/001/C

Version Date Rédacteur Vérificateur Remarques

A 09/08/16 MP BP Note d h poth ses

B 19/08/16 MP BP Ajout des dimensionnements

C 19/09/16 MP BP Prise en compte des remarques

D 22/09/16 MP BP Prise en compte des remarques du 21/09

Sommaire 1. Préambule ...................................................................................................................... 3

2. Documents de référence ................................................................................................ 3

3. Caractéristiques de l’ouvrage ......................................................................................... 4

3.1. Géométrie de l’ouvrage ........................................................................................... 4

3.2. Couverture finale étudiée ........................................................................................ 5

3.3. Caractéristiques géotechniques des formations modélisées ................................... 6

3.4. Propriétés d’interface géosynthétiques .................................................................... 7

3.5. Conditions de chargement....................................................................................... 7

3.6. Conditions hydrauliques .......................................................................................... 8

4. Méthode de dimensionnement de l’ouvrage ................................................................... 8

4.1. Vérification états limites ultimes............................................................................... 8

4.2. Durée d’utilisation .................................................................................................... 9

4.3. Actions ...................................................................................................................10

4.4. Coefficients de réduction pour les géosynthétiques ................................................10

5. Dimensionnement du géosynthétique de renforcement .................................................13

5.1. Préambule ..............................................................................................................13

5.2. Résultats des dimensionnements réalisés ..............................................................15

Liste des annexes :

Annexe 1 : Calculs de pré-dimensionnement

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NOTE n°IDFP161105/001/D

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Liste des figures :

Figure 1 : Plan du site après couverture .................................................................................................. 4

Figure 2 : Schéma de coupe des deux profils possibles .......................................................................... 5

Figure 3 : Evaluation de la stabilité de la couche de recouvrement. .................................................... 13

Figure 4 : Evaluation de la résistance à la traction du géosynthétique. ............................................... 14

Liste des tableaux :

Tableau 1 : Comparaison entre les caractéristiques géotechniques préconisées dans la norme XPG36-

067 et celles issues de reconnaissances géotechniques. ........................................................................ 7

Tableau 2 : Propriétés aux interfaces géosynthétiques retenues. .......................................................... 7

Tableau 3 : Vérification minimales à effectuer aux états limites ultimes pour les situations de projet

durables ou transitoires les plus défavorables en cours de construction et exploitation. ..................... 8

Tableau 4 : Du e i di ative d utilisatio de p ojet ................................................................................ 9

Tableau 5 : Caractéristiques géotechniques préconisées dans la norme XPG38-067 pour les matériaux

de ouve tu e e l a se e d essais. .................................................................................................... 10

Tableau 6 : Récapitulatif des coefficients de réductions retenus. ........................................................ 12

Tableau 7 : Caractéristiques géotechniques à garantir pour la couche de recouvrement. .................. 15

Tableau 8 : Valeu i i ale de sista e au isaille e t des i te fa es i te es d u g o o posite de renforcement. .................................................................................................................................. 16

Tableau 9 : Résistance minimale à la traction du géosynthétique de renforcement avec une couche

de e ouv e e t d u e paisseu de . ........................................................................................ 16

Tableau 10 : Gamme de résistance de produits accroche-terre disponibles sur le marché. ................ 17

Tableau 11 : I flue e du oeffi ie t li à l e do age e t lo s de la ise e œuv e su la résistance à la traction du géosynthétique de renforcement. .............................................................. 17

Tableau 12 : I flue e de l paisseu de la ou he de e ouv e e t su la sista e à la t a tio du géosynthétique de renforcement. ........................................................................................................ 17

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1. Préambule

SUEZ a confié à Antea Group une étude de faisabilité technique de la mise en place de la couverture

finale conforme aux exigences du nouvel Arrêté ministériel du 15 février 2016 sur le site de Lambert

IV à Narbonne.

Suite à la parution du nouvel Arrêté Ministériel du 15 février 2016, il est exigé, à l a ti le ue :

La couverture finale est composée, du bas vers le haut de :

- u e ou he d ta h it ; - une couche de drainage des eaux de ruissellement composée de at iau atu els d u e épaisseur minimale de 0,5 mètre ou de géosynthétiques ;

- u e ou he de te e de ev te e t d u e paisseu i i ale d u t e.

Laissa t la possi ilit d u e adaptatio pa a t p fe to al :

Les dispositions de cet article peuve t t e adapt es pa le p fet su de a de de l e ploita t, sous réserve que les dispositions constructives prévues garantissent une efficacité équivalente à celle qui

sulte de la ise e œuv e des p es iptio s de et a ti le. En tout état de cause, la somme de

l paisseu de la ou he de d ai age des eau de uisselle e t et de elle de la ou he de te e de revêtement est supérieure à 0,8 mètre.

2. Documents de référence

Les documents généraux applicables sont les suivants (liste non exhaustive) :

- XP G 38067 (juillet 2010) - « Sta ilisatio d’u e ou he de sol i e sur pente » ;

- NF EN 12957-2 – « Géosynthétiques – Détermination des caractéristiques de frottement –essai sur plan incliné » ;

- Guide ISO/TR 20432 – « Ligne directrice pour la détermination de la résistance à long terme

des géosynthétiques pour le renforcement du sol » ;

- NF EN ISO 13251 - « Géotextiles et produits apparentés – caractéristiques requises pour

l e ploi – ouvrage en terre – Fondations » ;

- NF EN ISO 10319 - « Résistance à la traction des bandes larges ».

Les documents mis à disposition par SUEZ sont :

- Note de réponse aux questions concernant la stabilité des ouvrages des notes INERIS DRC-

13-138007-05735A du 23/05/13 et DRC-13-138007-04365B du 27/05/13 ;

- Plan DWG de réaménagement ;

- Plan des casiers I et II, avec 3 coupes du site.

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3. Caractéristiques de l’ouvrage

3.1. G o t ie de l’ouv age

L ouv age se p se te sous la fo e glo ale d u dô e o stitu pa plusieurs talus superposés et

d u dô e so ital.

Figure 1 : Plan du site après couverture

Au regard du plan de couverture finale, deux profils sont à étudier :

Profil 1 – pente à 3H/1V :

- Hauteur maximale du talus : 10m,

- Pente avant rupture de pente : 3H/1V,

- Rampant du talus de : 31.6m.

Profil 2 – pente à 2H/1V :

- Hauteur maximale du talus : 5 m,

- Pente avant rupture de pente : 2H/1V,

- Rampant du talus de : 11.2m.

Dôme sommital

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La figure suivante présente une localisation des deux profils étudiés :

Figure 2 : Schéma de coupe des deux profils possibles

3.2. Couverture finale étudiée

Co fo e t à l a t i ist iel du f v ie , la ouve tu e fi ale est o pos e de :

L a ti le ouv e la possi ilit d adapte les dispositio s o st u tives e p isa t ue « la somme

de l’épaisseur de la ou he de drai age des eaux de ruisselle e t et de elle de la ou he de terre de revêtement est supérieure à 0,8 mètre », soit le schéma de couverture suivante, en négligeant

l paisseu du g o o posite de d ai age :

Couche de fermeture

Terre végétale 80 cm

Déchets

Couche d ta h it : géomembrane PEHD

Couche drainante : matériaux naturels sur 50 cm ou de

géosynthétiques

Couche de terre de ev te e t d u e épaisseur minimale

d u t e

1 m

0,5 m

Couche de fermeture

Déchets


Couche drainante : géocomposite de drainage

Couche de terre de revêtement 0,80 m

Profil 2

Profil 1

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Afin de garantir la stabilité de la couche de terre de revêtement, il est nécessaire de mettre en place,

sur les talus, un géosynthétique de renforcement permettant de reprendre les efforts exercés par

cette couche.

La structure de la couverture finale prise en compte dans cette étude de faisabilité est donc :

3.3. Caractéristiques géotechniques des formations modélisées

U e a pag e d i vestigatio s g ote h i ues a t alis e pa la so i t GINGE‘ CEBTP appo t n°CMO2.C.2266 de février 2016). Une partie des résultats est présentée dans la note de réponse aux

questions concernant la stabilité des ouvrages établie par la société WSP.

Cette a pag e a pe is d ide tifie et de a a t ise :

- les argiles marneuses du Keuper ;

- les olluvio s de l Al ie ;

- les a es de l Al ie

permettant de définir les caractéristiques géomécaniques à intégrer dans les calculs de stabilité, à

savoir :

- Les remblais de digue ;

- Les déchets ;

- L a gile du Keupe ;

- Le calcaire gréseux ;

- Les colluvions calcaires.

Il a pas t alis d essais de a a t isatio des at iau utilisés en couverture. Les matériaux

caractérisés et se rapprochant le plus de ceux de la couverture sont les remblais de digue. Ces

matériaux pourraient être utilisés pour une partie de la couverture, associés à un matériau

végétalisable. D aut e at iau pou ait t e utilis . Il est soulig ue la pe a ilit est pas u critère recherché.

Couche de fermeture

Déchets



Couche de terre de revêtement 0,80 m

Géosynthétique de renforcement permettant de

garantir la stabilité de la couche de revêtement

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Le tableau suivant permet de comparer les caractéristiques géomécaniques précisées dans la norme

XPG38-067 de ceux des remblais de digue :

Propriété des matériaux XPG38-067 Remblai de digue

Type de matériaux TV Matériaux granulaires -

Poids volumique du sol saturée γsat 16-18 kN/m3 18-20 kN/m

3 18 kN/m

3

Angle de frottement interne à long terme Фk 23-28° 30-36° 30°

Cohésion ck 0-2 kPa 0 kPa 10 kPa

Tableau 1 : Comparaison entre les caractéristiques géotechniques préconisées dans la norme XPG36-067 et celles issues de reconnaissances géotechniques.

Au regard des résultats des reconnaissances réalisées, la densité pou ait s av e plus lev e : entre

19 et 20 kN/m3. Les caractéristiques géotechniques de la couche de revêtement fe o t do l o jet

d u e tude de se si ilit .

3.4. Propriétés d’i te fa e géosynthétiques

Les propriétés d interface géosynthétiques appliquées aux calculs de stabilité sont les suivantes :

Propriétés d'interface Valeurs

Frottement d'interface sol - gsy 1 a 30° à 35°

Frottement d'interface gsy 1 - gsy 2 20°

Frottement d'interface gsy 2 - gsy 3 8°

Frottement d'interface gsy 3 - sol support 8°

Tableau 2 : Propriétés aux interfaces géosynthétiques retenues.

Avec :

- gsy 1 : géosynthétique de renforcement ;

- gsy 2 : géocomposite de drainage ;

- gsy 3 : g o e a e d ta h it .

E l a se e de do es, ces valeurs ont été définies pour les interfaces entre géosynthétiques à

partir des e e ples d a gles de frottement d i te fa e esu es sous des contraintes de 5 à 15 kPa

données à titre indicatif dans la norme XP G 38-067 et sur la base de notre retour d e p ie e.

L a gle de f otte e t à l i te fa e sol – géosynthétique de renforcement a été estimé à partir de

valeurs obtenues sur des produits standards du marché. Les valeurs sont donc, à ce stade du projet,

des hypothèses qui devront être validées avant la réalisation des travaux en fonction des produits

retenus. Les résultats des essais réalisés par le fabriquant des produits retenus et les certificats

d ag e t de u eau de o t ôle pourront être utilisés à cet effet.

3.5. Conditions de chargement

Da s la esu e du possi le, il o vie t d vite toute i ulatio d e gi s de ha tie su les a pa ts, elle e t aî e des is ues d e do age e t du dispositif g os th ti ue.

Lo s ue la i ulatio d e gi s s av e i o tou a le, pour la mise en place des matériaux ou pour

le compactage, il convient de prendre en compte dans le dimensionnement les sollicitations

statiques et dynamiques engendrées par cette circulation dans le dispositif. Pour réduire ces efforts,

des mécanismes de traction situés en tête de talus peuvent par exemple être utilisés.

Dans les calculs suivants, nous avons considéré que la totalité des matériaux pourrait être mis en place à l’aide d’u e pelle à g a d as. Au u e i ulatio ’est envisagée sur les talus de l’ouv age.

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3.6. Conditions hydrauliques

Da s ette ote te h i ue e so t t ait s ue les as où les p essio s h d auli ues d i te fa e so t uili es e t e l i t ieu et l e t ieu de la ou he de e ouv e e t hauteu d eau ide ti ue .

Ne sont pas t ait s les as où la p essio h d auli ue de eu e à l i te fa e ou he de e ouv e e t g os th ti ue, est ota e t le as e assi lo s u il a u e vida ge apide et u il a pas de dispositif de drainage sous la couche de recouvrement. Le géocomposite de drainage est considéré

comme suffisamment dimensionné pour assurer sa fonction.

4. Méthode de dimensionnement de l’ouvrage

4.1. Vérification états limites ultimes

Co fo e t à l A e e Natio ale NF EN - /NA de l Eu o ode , l app o he de al ul s appli ue pou la v ifi atio des tats li ites de sta ilit e te e GEO et de sta ilit i te e ST‘ . Da s ette app o he, les fa teu s pa tiels so t appli u s d u e pa t au a tio s ou au effets des a tio s et d aut e pa t aux paramètres de résistance du terrain et éventuellement de la structure, et

la combinaison des ensembles de facteurs partiels à appliquer est : A1 + M1 + R2.

M a is es atta h s à u tat li ite d i sta ilit ST‘ ou GEO ELU type Approche

Stabilité au cisaillement des matériaux de recouvrement GEO/GEO 2

Stabilité de la couche de recouvrement sur le dispositif géosynthétique STR/GEO 2

Résistance au cisaillement des interfaces internes des géocomposites

en présence de sol STR 2

Résistance à la traction du géosynthétique de renforcement STR 2

‘ sista e d i te a tio e a age STR/GEO 2

Tableau 3 : Vérification minimales à effectuer aux états limites ultimes pour les situations de projet durables ou transitoires les plus défavorables en cours de construction et exploitation.

Paramètre A1, facteurs partiels pour les actions ou les effets des actions :

Action Symbole A1

Permanente Défavorable γGsup 1,35

Favorable γGinf 1,0

Variable Défavorable γQsup 1,5

Favorable γQinf 0

Paramètre M1, facteurs partiels pour les paramètres du sol :

Pa a t e du sol ( M) Symbole M1

Angle de frottement internea γФ 1,0

Cohésion effective γC 1,0

Cohésion non drainée γCU 1,0

Poids volumique γγ 1,0 a Ce fa teu est appli u à ta φ

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Paramètre M1, Facteurs partiels pour les propriétés des géosynthétiques :

Propriétés Symbole M1

Résistance en traction caractéristique γM.t 1,25

Résistance au cisaillement interne γM.f 1,35

Paramètre R2, Facteurs partiels pour les résistances géomécaniques:

Propriétés Synbole R2

Glissement au sol γR.h 1,10

Glisse e t d i te fa e γR.f 1,35

On doit vérifier pour les situations de projet durables et transitoires les plus défavorables en cours de

o st u tio ou e ou s d e ploitatio , ue les tats li ites ulti es i di u s da s le tableau ci-

dessus ne sont pas atteints. Pour chaque état limite indiqué, on doit vérifier selo l app o he de calcul 2 que :

Ed < Rd

Ed est la valeu de al ul de l effet des a tio s

Rd est la valeu de al ul de la sista e à l effet des a tio s

Da s le as de l app o he , l e p essio g ale devie t :

4.2. Du e d’utilisatio

La justifi atio d u dispositif d ta h it et les a a t isti ues des p oduits et des at iau à mettre en œuv e so t li es à la du e d utilisatio du p ojet. Il o vie t do de la fi e ava t d e t ep e d e la justifi atio de l ouv age.

La durée d utilisatio peut t e d fi ie e te a t o pte des valeu s do es pa le ta leau suiva t. Ces valeu s s i spi e t des du es ha ituelle e t appli u es au p ojets de âti e t et de g ie ivil, i di u es au ta leau AN. de l A e e atio ale à la o e NF EN 1997-1.

Catégorie de durée

d utilisatio de p ojet Durée indicative

d utilisatio de p ojet Exemples de projets de génie civil

1 10 ans Ouvrages provisoires

2 25 ans Eléments structuraux remplaçables

3 25 ans Structures agricoles et similaires

4 50 ans Structures courantes de génie civil

5 100 ans Autres structures de génie civil, ponts

Tableau 4 : Durée indicative d’utilisation de projet Il o vie t ue la du e de l utilisatio d u ouv age tie e o pte de conséquences humaines et

économiques de sa défaillance éventuelle.

La du e d’utilisatio de p ojet doit t e fix e pa le Maît e d’Ouv age. Dans les calculs suivants, l’ouv age est o sid da s la at go ie de du e d’utilisatio de p ojet , soit u e durée d’utilisatio de p ojet de a s, du e ha ituelle e t o sid e pou les « structures couvrantes de génie civil ».

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4.3. Actions

4.3.1. A tio s d’o igi e po d ale

Les a tio s d o igi e po d ale doive t t e t ait es o e des a tio s pe a e tes da s les

com i aiso s d a tio s.

La valeu a a t isti ue d u e a tio po d ale doit t e d te i e :

- te a t o pte d u e éventuelle modification défavorable de la géométrie si elle est prévisible ;

- à partir de poids volumiques représentatifs tenant compte de la nature du sol rapporté, de son

ode de ise e œuv e et de sa o pa it .

Les poids volumiques et paramètres de cisaillement indicatif fournis dans la norme sont les suivants :

Matériaux Poids volumique

humide Poids volumique

saturé Frottement interne

long terme Cohésion

long terme

Terre végétale 16 – 18 kN/m3

19 – 20 kN/m3 23 – 30° 0 – 2 kPa

Matériau granulaire 18 – 20 kN/m3 20 – 22 kN/m

3 30 – 36° 0 kPa

Tableau 5 : Caractéristiques géotechniques préconisées dans la norme XPG38-067 pour les matériaux de couverture en l’absence d’essais.

Les calculs présentés ci-dessous e p e e t pas e o pte l effet des tasse e ts des d hets et des d fo atio s sus epti les d affe te le dispositif d ta h it .

4.3.2. Actions dues aux charges transmises par la structure de recouvrement

Une action due à une charge transmise par la structure de recouvrement, doit être traitée comme

u e a tio pe a e te ou u e a tio va ia le da s u e o i aiso d a tio s, selon que sa

variation dans le te ps est d a pleu gligea le ou o gligea le.

Par exemple, les charges de neige doivent être classées comme actions variables (voir EN 1991-1-3,

article 2 (1)P) sauf cas particuliers spécifiés par les normes EN 1990 et EN 1991-1-3.

4.4. Coefficients de réduction pour les géosynthétiques

Les dimensionnements à réaliser prennent en compte des coefficients de sécurité partiels qui sont

appliqués aux efforts sur les produits pour déterminer leurs caractéristiques intrinsèques.

Ces coefficients de réduction, Γ, sont normés et traduisent une diminution de résistance du

géosynthétique de stabilisation par :

- endommagement lors de la fabrication ;

- endommagement dû aux agressions mécaniques lors de la construction ;

- fluage du géosynthétiques ;

- dégradations d o igi e hi i ue ou io hi i ue.

Les hapit es suiva ts s atta he t à do e la valeu des oeffi ie ts de du tio s i di u s da s la norme XP G 38-067. Il appartient aux fournisseurs du géosynthétique de justifier ces coefficients de

réduction sur la ase d’essais et le Guide ISO/TR 0 – « Ligne directrice pour la détermination de

la résistance à long terme des géosynthétiques pour le renforcement du sol ».

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4.4.1. Endommagement dû aux agressions mécaniques lors de la construction

- Γend : endommagement dû aux agressions mécaniques lors de la construction

Valeur forfaitaire du coefficient Γend:

Conditions de mise en œuv e

Peu sévères Moyennement sévères

Sévères Très sévères

Coefficient Γend 1,15 1,25 1,50

Degré de sévérité des conditions de mise en œuv e :

Remblai Sol fin, sable Grave sableuse ou sol graveleux alluvionnaires

Grave sableuse ou sol graveleux

concassés

Sols à gros éléments, roulés ou anguleux

Classification

NF P 11-300 A, B, D1 B, D B, D C, CA, CB, D

Energie de

compactage Conditions de mise en œuv e

Moyenne Peu sévères Moyennement

sévères Sévères

Très sévères

(Non recommandé)

Le coefficient de réduction dû aux agressions mécaniques doit également prendre en compte

l paisseu de la ou he de e ouv e e t ise e pla e et les odalit s de ise e œuv e. Plus l paisseu est fai le et/ou le o pa tage i po ta t, plus les ag essio s a i ues so t sus epti les d t e i po ta tes.

4.4.2. Fluage du géosynthétiques

- Γflu : l volutio ph si ue du at iau sous l effet du fluage, selo les deux critères de

uptu e pa t a tio du p oduit et d allo ge e t post o st u tio li it à %.

Le fluage d pe d de la atu e du p oduit. Le oeffi ie t de s u it est al ul à pa ti d essais de fluage de longue durée menés à la rupture suivant la norme NF EN ISO 13431, pour différents degrés de

chargement en suivant les indications du guide ISO/TR 20432.

Valeur par défaut du coefficient Γflu :

s Valeurs par défaut de Γflu

PP/PE 6

PEHD 5

PET, PVA, AR 3

Les valeurs données dans le tableau précédent correspondent à une température de service pour des

renforcements géosynthétiques installés en France métropolitaine où elle est généralement

considérée égale à 20°C.

La valeur du coefficient de réduction sur le fluage dépend du produit proposé et doit être déterminé

au cas par cas. La valeur à considérer est la valeur pour le géosynthétique et non la fibre la plus

résistante par exemple pour un géosynthétique comprenant des fibres PET et des fibres PP.

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4.4.3. D g adatio s d’o igi e hi i ue ou io hi i ue

- Γdeg : d g adatio s d o igi e hi i ue ou io hi i ue dues à l e vi o e e t

Valeur par défaut du coefficient Γdeg :

pH Classe de durée

d’utilisatio PET PEHD / PP PA

< pH ≤ 1 à 3 1,05 1,05 1,10

4 ou 5 1,20 1,30 -

< pH ≤ 1 à 3 1,10 1,05 1,10

4 ou 5 1,30 1,30 -

Le géosynthétique de renforcement et le géocomposite de drainage des eaux pluviales sont mis en

place sur la géomembrane PEHD 1,5 mm, dans un environnement non agressif.

4.4.4. Récapitulatif des coefficients de réduction retenus

Au regard des tableaux précédents, du projet et de ot e etou d e p ie e, nous proposons de

retenir les coefficients de réduction suivants :

coefficients de réduction Γ Valeurs retenues

Γproduit 1,25

Γend 1,50

Γflu 6, 3 et 1.66

Γdeg 1,20

Produit 3,73 à 13,5

Tableau 6 : Récapitulatif des coefficients de réductions retenus.

L tude de se si ilit du oeffi ie t de du tio pou le fluage pe et de p e d e e o pte la norme en vigueur (Γflu entre 3 et 6) et les produits du marché (Γflu pouvant atteindre 1,66 pour

certains géosynthétiques).

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5. Dimensionnement du géosynthétique de renforcement

5.1. Préambule

La méthode de dimensionnement du géosynthétique de renforcement vise à vérifier :

- La stabilité de la couche de recouvrement ;

- La résistance au cisaillement des interfaces internes des géocomposites ;

- La résistance en traction du géosynthétique de renforcement ;

Les chapitres suivants rappellent les règles de calculs définis par la norme XPG38-067 pour ces

vérifications.

Les calculs présentés ci-dessous o e e t les talus. Le dô e e t e pas da s le ad e des dimensionnements présentés ci-dessous. Il conviendra de vérifier que les caractéristiques du

g o o posite de d ai age pe ette t d assu e la sta ilit de la ouverture sur le dôme.

5.1.1. Stabilité de la couche de recouvrement

La vérification de la stabilité de la couche de recouvrement comprend les justifications suivantes qui

s effe tue t selo u e d a he o u e : - Stabilité au cisaillement des matériaux de recouvrement : on considèrera un plan de

glissement da s l paisseu du at iau d appo t ;

- Stabilité de la couche de recouvrement sur le dispositif géosynthétique : on considèrera un

plan de glissement au contact du géosynthétique de stabilisation.

NOTE – En aiso du appo t de l paisseu de ette ou he vis-à-vis de la longueur de la pente, sa

te ue se li ite da s la ajeu e pa tie des as à l tude du glisse e t plan. On considérera comme

un bloc monolithe le matériau sus-jacent au plan de glissement étudié.

O v ifie a pou ha ue pla de glisse e t ue l i galit suivante est satisfaite, pour tous les cas

de charges et de combinaisons de charge.

Ri,d > Hd

Figure 3 : Evaluation de la stabilité de la couche de recouvrement. Légende : R1d : valeur de calcul de la résistance ultime au glissement au sein du matériau de recouvrement

R2d : valeu de al ul de la sista e ulti e au glisse e t à l i te fa e sol-gsy de renforcement Hd est la valeur de calcul de la composante tangentielle au plan de glissement de la résultante des

actions appliquées au « bloc » de matériau sus-jacent

Tmaxd

Hd

F N’d

R1d

R2d

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5.1.2. Résistance au cisaillement des interfaces internes du géosynthétique de renforcement

La résistance au cisaillement interne du géosynthétique de renforcement (uniquement pour des

structures D e p se e de sol doit v ifie l uatio :

Rcd ≥ Hd

Rcd est la valeur de calcul de la résistance au cisaillement à long terme des interfaces internes du

géocomposite de renforcement.

Rcd =( Lr*τc;k)/1.35 τc;k est la valeur caractéristique de la contrainte maximale de cisaillement mobilisable à long terme

par les liaison du géosynthétique de renforcement (cette valeur doit être justifiée par le producteur)

5.1.3. Résistance à la traction du géosynthétique de renforcement

O d te i e l effo t T a ;d e ge d pa le glisse e t, au d oit de l interface la moins frottante

du dispositif d'étanchéité par géosynthétiques, des couches supérieures considérées comme un bloc

monolithe : Tmax ;d = Hd - Rf;d

Figure 4 : Evaluation de la résistance à la traction du géosynthétique.

Tmaxd est la valeu de al ul de l effo t de t a tio a i al da s le g os th ti ue sta ilisateu

Rf;d est la valeu de al ul de la sista e ulti e d i te a tio au iveau de l i te fa e la moins

f otta te du dispositif d ta h it , elle doit t e al ul e e appli ua t l uatio :

Rfd

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N’k est la valeur caractéristique de la composante normale au plan de glissement de la charge

effe tive t a s ise pa la ou he de at iau d appo t, à d fi i e te a t o pte des indications

données

b;k est la valeu a a t isti ue de l a gle de f otte e t à l i te fa e la oi s f otta te du

dispositif d ta h it . R;f est le fa teu de s u it pa tiel pou la sista e au glisse e t d i te fa e

La vérification de la résistance structurelle du géosynthétique de renforcement vis-à-vis d u e uptu e pa t a tio s effe tue à pa ti de l e p essio suiva te :

Tmaxd ≤Rtd

Rtd est la valeur de calcul de résistance ultime de traction du géocomposite de renforcement, elle est

définie par :

Rt;k : Résistance caractéristique à la traction du géosynthétique de renforcement mesurée selon la

norme NF EN ISO 10 319.

5.2. Résultats des dimensionnements réalisés

5.2.1. Stabilité de la couche de recouvrement

Cisaillement interne au sol :

La stabilité de la couche de recouvrement dépend directement des caractéristiques géomécaniques

de la ou he de te e de e ouv e e t. Pou assu e sa sta ilit d u e ou he de te e de recouvrement de 0.80 m, il convient de garantir les caractéristiques suivantes :

Profil Caractéristiques géotechniques à garantir

3H/1V – 18.43° 23° et 0 kPa

2H/1V – 26.57° 29° et 0 kPa ou 23° et 5 kPa

Tableau 7 : Caractéristiques géotechniques à garantir pour la couche de recouvrement.

Au ega d des a a t isti ues des at iau du site, la faisa ilit d attei d e de telles caractéristiques peut être considérée comme validée.

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Glissement couche de recouvrement - géosynthétique de renforcement :

La stabilité de la couche de recouvreme t d pe d de l a gle de f otte e t à l i te fa e e t e la couche de recouvrement et le géosynthétique de renforcement. Pour garantir la stabilité, il convient

de ga a ti , a i i a, u a gle de f otte e t d i te fa e d au oi s :

- 25° pour le profil à 3H/1V (18.43°) ;

- 35° pour le profil à 2H/1V (26.57°).

L o je tif est do sup ieu à la pe te du talus. Il est do e o a d de ett e e pla e u g os th ti ue disposa t d u e st u tu e e di e sio s. Les st u tu es D so t à p os i e pou e projet. Cette structure permet une imbrication des éléments de la couche de recouvrement créant

ainsi une « cohésion » permettant de garantir la stabilité de la couche de recouvrement.

Des essais adaptés devront être réalisés sur le produit fini (plan incliné, par exemple) afin de

s assu e de l o te tio de l a gle de f otte e t entre la couche de recouvrement et géosynthétique

de renforcement. U e pla he d essais I Situ, i st u e t e, peut gale e t pe ett e de valide l o je tif.

5.2.2. Cisaillement des interfaces internes au géosynthétique de renforcement :

Certains géosynthétiques de renforcement sont constitués par un assemblage de plusieurs produits.

On parle alors de géocomposites. Il s agit i i de v ifie ue la liaiso i te e pe etta t d assu e l asse lage des produits présente une résistance suffisante à long terme.

Afi de s assu e de la sta ilit de la couche de revêtement, da s le as d u g o o posite, les

valeurs minimales requises pour la résistance au cisaillement à long terme des interfaces internes

sont décrites pour les différents cas dans le tableau suivant :

Pente du talus Valeu i i ale τ k

3H/1V 10 kN/m

2H/1V 14 kN/m

Tableau 8 : Valeur minimale de résistance au cisaillement des interfaces internes d’un géocomposite de renforcement.

5.2.3. Résistance à la traction du géosynthétique de renforcement :

Les tableaux suivants synthétisent, pour les deux géométries étudiées, les valeurs minimales de

résistance à la traction du géosynthétique de renforcement nécessaires pour assurer la stabilité de

l ouv age. Les fiches de calculs sont fournies en annexe.

Type

coefficient de réduction de

l'évolution physique due au

fluage Гflu

Résistance minimale à la traction du géosynthétique

de renforcement (NF EN ISO 10319) Rik en kN/m

3H/1V

H=10 m

2H/1V

H=5 m

PP 6 2023 1165

PET 3 1012 582

1.66 560 322

Tableau 9 : Résistance minimale à la traction du géosynthétique de renforcement avec une couche de recouvrement d’une épaisseur de 80 cm.

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Les résistances obtenues sont supérieures à la résistance à la traction des géosynthétiques de

renforcement disponibles sur le marché. A titre indicatif, le tableau ci-dessous précise pour quelques

fabricants la gamme de résistance des produits d aut e p odu teur existe et pourrait proposer des

produits pouvant répondre aux besoins du présent projet) :

Fabricant Gamme de résistance (en kN/ml)

AFITEX 50 à 100

MACCAFERRI 9 à 200

BONAR 50 à 200

HUESKER 90 à 300

Tableau 10 : Gamme de résistance de produits accroche-terre disponibles sur le marché.

A e jou , la faisa ilit te h i ue de la ise e pla e d’u e paisseu de at iaux de 8 en couverture du site de Lambert4, o e de a d pa l’A t Mi ist iel du f v ie ne peut pas être considérée comme validée.

Les calculs avec un coefficient de fluage de 1,66 et un coefficient de réduction lié à

l e do age e t lo s de la ise e œuv e de , , o espo da t à des conditions

« moyennement sévères » :

Type

coefficient lié à

l e do age e t lo s de la ise e œuv e



3H/1V

H=10 m

2H/1V

H=5 m

PET 1.25 470 270

Tableau 11 : Influence du coefficient lié à l’endommagement lors de la mise en œuvre sur la résistance à la traction du géosynthétique de renforcement.

Pour un talus de 2H/1V et une couche de revêtement de 80 cm, il pourrait donc être envisagé la mise

en œuv e d u g os th ti ue d u e sista e à la t a tio d au oi s 70 kN/ml en portant une

attention toute particulière :

- à la qualité des matériaux mis en place en contact direct avec le géosynthétique ;

- lo s de la ise e œuv e ;

de a i e à li ite l e do age e t du p oduit lo s de la création de la couverture.

Toutefois, cette solutio te h i ue i dui ait d i pose le p oduit puis u u seul fa i a t est e esu e de fou i u g os th ti ue de e fo e e t d u e sista e à la t a tio sup ieu e à

200 kN/ml.

Pour garantir la stabilité de la couche de recouvrement, il est possible de diminuer son épaisseur à 30

ou 50 cm :

Type Гflu Гend



3H/1V

H=10 m

2H/1V

H=5 m

Epaisseur (m) - - 0.30 0.50 0.30 0.50

PP 6 1.5 770 1271 443 732

1.25 642 1060 369 610

PET

3 1.5 385 636 222 366

1.25 321 530 185 305

1.66 1.5 213 352 123 203

1.25 178 293 102 169

Tableau 12 : Influence de l’épaisseur de la couche de recouvrement sur la résistance à la traction du géosynthétique de renforcement.

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Ces calculs mettent en avant que la faisabilité technique peut être considérée comme validée :

- pour une pente de 3H/1V et un talus de 10 m de hauteur : o avec une épaisseur de 30 cm et :

u e sista e d au oi s kN/ l ave des o ditio s de ise e œuv e s v e ;

il pourrait être envisagée de réduire cette résistance à 200 kN/ml sous réserve de :

prendre une attention toute particulière à la mise en œuv e ;

justifier de la prise en compte de coefficient réducteur moins élevé sur la base des

éléments fournis par le fabricant, non connu à ce stade.

o avec une épaisseur de 50 cm et :

u e sista e d au oi s kN/ l sous se ve de :

prendre une attentio toute pa ti uli e à la ise e œuv e ;

justifier de la prise en compte de coefficient réducteur moins élevé sur la base des

éléments fournis par le fabricant, non connus à ce stade.

- pour une pente de 2H/1V et un talus de 5 m de hauteur : o avec une épaisseur de 0 et u e résista e d’au oi s :

kN/ l ave des o ditio s de ise e œuv e s v e ;

kN/ l ave des o ditio s de ise e œuv e o e e e t s v e et les p autio s citées précédemment.

o avec une épaisseur de 50 cm et une résistance d’au oi s :

kN/ l ave des o ditio s de ise e œuv e s v e ;

kN/ l ave des o ditio s de ise e œuv e o e e e t s v e et les p autio s citées précédemment.

La faisabilité technique peut être considérée comme validée te a t o pte d’u e couverture constituée par :

Une épaisseur de 50 cm nécessite toutefois le recours à un géosynthétique de renforcement disposa t d’u e sista e à la t a tio lev e. D’u poi t de vue s u itai e, il est préférable de

dui e l’ paisseu de la ou he de te e v g tale afi de se situe da s u e ga e de p oduits plus g ale e t utilis e, fi ia t do d’u eilleu etou d’exp ie e de ise e œuv e et de sta ilit au ou s de la vie de l’ouv age. Cette épaisseur de couche de terre de revêtement est suffisante pour permettre un bon développement végétal. On veillera à sa qualité agronomique ave l’apport d’un amendement si nécessaire.

Couche de fermeture

Déchets



0,30 à 0,50 m de couche de terre de revêtement

Géosynthétique de renforcement permettant de garantir la

stabilité de la couche de terre de revêtement

Annexe 1

Calculs de dimensionnement géosynthétique renforcement et ancrage

(7 pages)

Analyse de la stabilité de la couche d'accrochage du dispositif d'étanchéité de l'ouvrage de confinement

Définition de la géométrie du talus

V 1.00 -

H 3.00 -

Longueur de rampant La 31.62 m

33.33 %

18.43 °

Angle de frottement interne 23.00 °

Cohésion 0.00 kPa

γsat couche de sol 20.00 kN/m3

Epaisseur de terre végétale 0.80 m

coefficient de réduction de l'endommagement dû aux agressions mécaniques Гend 1.50

coefficient de réduction de l'evolution physique dûe au fluage Гflu 1.66

coefficient de réduction des dégradations chimiques ou biochimiques Гdeg 1.20

coefficient de sécurité produit γM;t 1.25

Contrainte max mobilisable à long terme par les liaisons internes τck 10.00 kN/m

Résistance caractéristique à la traction du géosynthétique 1 (NF EN ISO 10319) Rik 560.00 kN/mPrise en compte de l'exposition au UV 560.00 kN/m

Surcharge variableNeige Sk 0.13 kPa

Frottement d'interface sol - gsy 1 δa 25.00

Frottement d'interface gsy 1 - gsy 2 δb1 20.00


Frottement d'interface gsy 3 - sol support δb6 8.00

Frottement d'interface geosynthétique δb 8.00

Couche de terre de recouvrement

Gsy 1 - Géotextile de renforcement

Gsy 2 - Géocomposite de drainage

Gsy 3 - Géomembrane

Couche de fermeture

Déchets

Composante tangentielle au plan de glissement de la résultante des actions appliquée

au bloc de matériau sus-jacent Hd 217.95 kN/m

Composante normale au plan de glissement de la charge effective transmise par la

couche de matériau sus-jacent Nd' 653.85 kN/m

Cisaillement interne au sol

Résistance ultime au glissement du bloc de matériaux sus jacent sur l'interface 1 R1d 252.31 kN/mVérification stabilité si Hd<R1d

Glissement sol - geosynthétique 1


Résistance au cisaillement à long terme des interfaces internes des geocomposites

Rcd 234.24 kN/mVerification stabilité si Hd<Rcd

Calcul de l'effort de traction dans le geosynthétique supérieur

Résistance ultime d'interaction au niveau de l'interface la moins frottante du dispositif

d'étanchéité Rfd 68.07 kN/m

Effort de traction max dans le géosynthétique 1 Tmax 149.88 kN/m

Résistance à la traction à requérir pour le geosynthétique supérieur

Coefficient de sécurité 3.74

Résistance ultime à la traction du géosynthétique de renforcement Rid 149.93

Vérification de la résistance structurelle en traction si Tmax<Rid

Stabilité de la couche d'accrochage du dispositif de confinement

Pente b

Hypothèses sur les matériaux

Caractéristiques fabricant du geotextile superieur

Propriétés d'interface

Stabilité de la couche de recouvrement

Calcul réalisée suivant la norme XPG38067 en date de juillet 2010 "Géosynthétiques - géotextiles et produits apparentés -

stabilisation d'une couche de sol mince sur pente - justification du dimensionnement et éléments de conception"

stabilité vérifiée


Cisaillement des interfaces internes des geocomposites


Resistance à la traction du géosynthétique 1


ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 2.00 -


50.00 %

26.57 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 2.00 -


50.00 %

26.57 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 3.00 -


33.33 %

18.43 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 3.00 -


33.33 %

18.43 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 2.00 -


50.00 %

26.57 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016



V 1.00 -

H 2.00 -


50.00 %

26.57 °


Cohésion 0.00 kPa



















Couche de fermeture

Déchets




























Pente b





ANTEA 19/08/2016