Brevet FR2468698A1 — publié le 19810508

La présente invention concerne un procédé pour l'amélioration de la résistance au glissement d'ouvrages de génie civil, qui risqueraient de se déplacer en rai- son des efforts qu'ils sont appelés à supporter, parti- culièrement lorsque les efforts en question comportent une composante horizontale. L'invention vise également les fondations réa- lisées selon le procédé précité. Les composantes horizon- tales précitées apparaissent, notamment lorsque l'ouvra- ge considéré est soumis sur deux faces opposées à des pressions d'eau différentes et qu'il joue ainsi un rôle de barrage. Des efforts horizontaux analogues apparaissent lorsqu'un ouvrage construit à terre est soumis à une pous- sée des terres. Dans les deux cas ci-dessus, l'ouvrage risque de glisser sur le sol sur lequel il repose. Ce risque est faible, lorqu'il s'agit d'un sol rocheux ou d'alluvions de bonne qualité, ayant un angle de frottement interne satisfaisant. Il en va différemment si le sol est plus ou moins argileux ou vaseux. Le procédé de consolidation de fondations par un ou plusieurs murs de refend, qui constitue l'objet de la présente invention, a un caractère très général. Il prendra évidemment des formes différentes suivant le type considéré d'ouvrage supportant des efforts horizon- taux, dont la fondation doit être consolidée. On décrira son application dans le cas du type particulier d'ouvra- ge faisant l'objet du brevet N0 2 190 129 déposé le 22 Juin 1972. Dans ce procédé, on immerge dans l'eau une plate-forme pour la faire reposer sur deux rideaux paral- lèles de palplanches enfoncés dans le sol. On coule en- suite le béton sous la plate-forme de façon à remplir l'espace compris entre le sol, cette plate-forme et les deux rideaux. On réalise ainsi un massif de béton qui constitue le radier ou l'assise du corps du barrage. L'un des rideaux de palplanches-est situé à l'aplomb de la face amont du barrage, tandis que l'autre est disposé le long de la face aval. La résistance des fondations ainsi réalisées dépend en partie de la résis- tance des deux rideaux parallèles ancrés dans le sol. On observera cependant que ces deux rideaux travaillent perpendiculairement à leur plan et sont, de ce fait, susceptibles de se déformer. Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé par le fait que, avant d'échouer la plate- forme, on bat dans le sol entre les deux rideaux paral- lèles susvisés, qui constituent les parafouilles de l'ouvrage, un certain nombrç d'autres rideaux, dits ri- deaux de refend, sensiblement perpendiculaires aux deux premiers. Ces rideaux de refend peuvent être avantageu- sement raccordés aux deux premiers par des palplanches spéciales. La cote d'arasement supérieure des rideaux de refend est légèrement inférieure à celle du dessous de la poutraison de la plate-forme. Avant le battage de ces rideaux de refend, on aura éventuellement dragué le sol à une cote inférieure à la cote d'arasement de ce futur rideau, de telle sorte que, après battage, la partie supérieure des palplanches se trouvera dégagée. Au cours du remplissage par le béton coulé, cette partie supé- rieure des rideaux de refend se trouvera donc noyée dans le béton. De ce fait, les palplanches du rideau de refend ne pourront pas glisser les unes par rapport aux autres sous l'action d'un effort horizontal s'exerçant dans le plan du rideau en question. Mises dans l'impossibilité de glisser comme il vient d'être dit et accrochées les unes aux autres par leurs serrures, elles constituent un mur monolytique résistant et indéformable qui ne pourrait se déplacer que tout d'une pièce. De ce fait également, la liaison entre le rideau de refend et le massif de béton, dans lequel est noyé la poutraison du radier est bien assurée. Elle ne pourrait en effet être rompue qu'au prix du cisaillement d'importantes surfaces de béton. Comme, par ailleurs, le rideau de refend ne pourrait se déplacer dans son plan par rapport au sol que sous l'action d'efforts considérables, supérieurs à ceux que l'on doit envisager, le massif de béton du ra- dier se trouvera solidement ancré dans le sol. L'invention vise également la fondation immer- gée réalisée au moyen du procédé précité. Cette fondation comprend deux rideaux parallè- les de palplanches ancrés dans le sol, une plate-forme reposant sur ces deux rideaux et un massif de béton rem- plissant l'espace compris entre le sol, ces deux rideaux parallèles et ladite plate-forme. Suivant l'invention, cette fondation est carac- térisée en ce qu'elle comprend en outre des rideaux de refend dont la partie supérieure est noyée dans le massif de béton. D'autres particularités et avantages de l'in- vention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: La figure 1 est une vue schématique transver- sale montrant une plate-forme conforme à l'invention re- posant sur deux rideaux parallèles de palplanches, avant la constitution du massif de béton, La figure 2 est une vue en coupe suivant le plan IIIl de la figure 1, La figure 3 est une vue analogue à la figure 1, montrant la coulée du béton sous la plate-forme, La figure 4 représente, en coupe schématique, l'application de l'invention à la réalisation d'une fondation de-barrage mobile.. Pour réaliser les fondations immergées en-mer -ou en rivière d'un. radier de barrage mobileou de l'assise d'un ouvrage de génie civil, on procède éventuellement à un dragage, puis on enfonce dans le sol 1 par battage, une série de palplanches 2 de façon à former deux ri- deaux parallèles de palplanches 3 et 4, sensiblement pe- pendiculaires au sens F du courant d'eau (voir figure 1). Y Le rideau 3 est disposé en amont par rapport au rideau 4 relativement au sens F précité du courant d'eau. Les palplanches 2 des rideaux 3 et 4 sont ac- crochées les unes aux autres par leurs serrures 2a,2b, comme indiqué sur la figuré 2. Les rideaux parallèles 3 et 4 sont destinés à servir de support à une plate-forme 5 dont les bords longitudinaux 5a,5b sont rabattus en 6 et 7. Avant la mise en place de cette plate-forme S sur les rideaux 3 et 4, on enfonce dans le sol 1, entre les rideaux parallèles 3 et 4, une série de palplanches 8, de façon à former des rideaux 9,10..., dits de refend, perpendiculaires aux rideaux 3 et 4. Ces palplanches 8 sont accrochées les unes aux autres par leurs serrures 8a,8b, tandis que les extrémités 9a,9b,10a,10b, de ces rideaux 9,10 sont de préférence reliées aux deux rideaux parallèles 3 et 4. Les canelures 20 desdiversri- deaux s'ouvrent alternativement dans des directions opposées. Dansle cas de la réalisation représentée, la plate-forme 5 présente sur sa surface inférieure Sa, une poutraison qui donne à la tôle la rigidité indispensa- ble, poutraison qui est représentée schématiquement par les poutres 11. Les palplanches 8 des rideaux de refend 9,10,..., sont enfoncées dans le sol jusqu'à ce que la cote de leurs bords supérieurs 12 soit située légèrement en dessous de celle des semelles 13 des poutres 11. Après mise en place de la plate-forme 5 sur les rideaux 3 et 4, on constitue le long de ces derniers et contre les bords 6 et 7 de la plateforme 5, des massifs d'alluvions 14, de façon à obturer l'espace compris entre le sol 1 et ces bords 6 et 7. On coule ensuite du béton 15 dans l'espace sensiblement fermé situé entre la plate-forme 5, le soll et les talus massifs 14 (voir Figure 3), comme décrit dans le brevet français no 2 190 129 déposé le 22 Juin 1972 par le déposant. Cette opération peut être effectuée au moyen de buses d'injection de béton 16 que l'onengage dans des ouvertures 17 pratiquées dans la plate-forme 5. Une fois la masse de béton 15 durcie, la plate- forme 5 se trouve solidement fixée au béton par la poutraison qui la raidit. La masse de béton 15 enrobe d'autre part en- tièrement la partie supérieure des palplanches 8, qui constituent les rideaux de refend 9,10... La fondation ainsi obtenue peut alors servir de soubassement à un corps de barrage ou constituer le radier d'un système de bouchure mobile à clapet 19 (voir Figure 4) tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français n 79 14 986 déposée le 12 Juin 1979 au nom du déposant. Les rideaux de refend 9,10,..., disposés entre les rideaux amont 3 et aval 4 augmentent considérablement la résistance au glissement de la fondation, glissement qui pourrait résulter des efforts exercés par la pres- sion de l'eau dans une direction perpendiculaire à ces rideaux amont 3 et aval 4. Cette résistance résulte d'une part de la liaison des rideaux de refend 9, 10,..., avec le sol 1 et d'autre part de la liaison de ces rideaux 9,10,.. ., avec le massif de béton 15 solidaire du radier. Les rideaux de refend 9,10.... offrent chacun, grâce aux cannelures 20 formées par les palplanches jux- taposées 8 une résistance considérable et même pratique- ment infinie à un déplacement dans une direction paral- lèle à leur plan. La résistance au glissement de la fondation à l'égard d'une force appliquée parallèlement aux ri- deaux de refend 9,10... croît avec le nombre des rideaux 9,10... Elle est d'autant plus importante que la distance L (voir figure 2) comprise entre deux rideaux de-refend adjacents 9,10... est plus faible. Entre deux rideaux de refend, le radier constitue une poutre dont la hauteur correspond à une fraction importante de la portée. Par ailleurs, de bonnes conditions d'ancrage de la dalle de béton 15 relativement au sol 1 sont réa- iisées lorsque la partie supérieure des palplanches 8 composant les rideaux de refend 9,10... est noyée dans le béton 15 sur une hauteur H comprise entre 0,30 et 1 m. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut-apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi l'invention peut s'appliquer également au cas de fondations non immergées, reposant sur un sol glissant2susceptibles d'être soumises à des- efforts importants comportant une composante horizontale telle que celle qui pourrait résulter d'une poussée des terres. Dans de telles fondations non immergées, l'uti- lisation de la plate-forme 5 pour couler le béton 15 n'est bien entendu pas nécessaire. Fréquemment, les rideaux parafouilles pourront eux aussi être supprimés. Par-ailleurs, pour construire un mur de refend monolytique, résistant et indéformable, on pourrait utiliser non pas des palplanches métalliques, mais avoir recours à la technique bien connue des parois mouléès dans le sol, pour y construire directement un mur en béton armé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'amélioration de la résistan- ce au glissemenit d'un ouvrage de génie civil exposé à supporter des efforts ayant une composante horizontale, caractérisé en ce que, avant de construire l'ouvrage, on bat dans le sol des rideaux dits rideaux de refend, en palplanches métalliques parallèles à la direction des efforts que l'ouvrage aura à supporter, puis on met en place le béton de l'ouvrage en y englobant la partie supérieure des rideaux de refend. t 2. Procédé conforme à la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les rideaux de refend sont consti- tués par des murs en béton armé. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'ouvrage à construire, qui consti- tue le radier d'un barrage-mobile, comporte une plate- forme servant de coffrage supérieur au massif de béton, plate-forme raidie sur sa face inférieure par une pou- traison, plate-forme, que l'on immerge pour la faire reposer sur deux rideaux de palplanches métalliques per- pendiculaires à la composante horizontale des efforts, préalablement battus dans le sol; puis on remplit par du béton l'espace compris entre le sol, la plate-forme et les rideaux de palplanches, caractérisé en ce que les rideaux de refend font, après battage, une saillie par rapport au sol, leur cote d'arasement étant toutefois inférieure à celle du dessous de la poutraison qui rigi- difie la plate-forme lorsque celle-ci est mise en place. 4. Procédé conforme à la revendication 3,carac- térisé en ce qu'il est appliqué à la construction d'un ouvrage de génie civil constituant l'assise inférieure d'un autre ouvrage de génie civil. 5. Fondation réalisée selon le procédé con- forme à la revendication 4, caractérisée en ce que la distance compriseEntreles rideaux de refend est sensible- ment comprise entre 5 et 10 fois la distance comprise entre les deux premiers rideaux. 6. Fondation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que la partie supérieure des rideaux de refend est noyée dans le béton sur une hauteur com- prise entre 0,30 et 1 m.