Brevet FR2726836A1 — publié le 19960515

PROCEDE DE CONCEPTION ET DE REALISATION DE REMBLAIS ALLEGES La présente invention concerne le domaine technique général de la construction des bâtiments, de réservoirs, d'ouvrages de génie-civil et d'infrastructure, plus particulièrement les fondations, les soutènements, les remblais et les réserves d'eau enterrées. Depuis de nombreuses années, la nécessité de construire sur des terrains compressibles, et de conforter ou stabiliser des terrains potentiellement instables ou remaniées, ont conduit les spécialistes de la mécanique des sols, des fondations et de l'infrastructure, à rechercher la mise en oeuvre de matériaux naturels ou artificiels éventuellement composites, cohérents et de faible poids volumique, en association ou en rempiacement de solutions classiques (fondations spéciales, murs ancrés etc...), dans le but de réduire ou d'éliminer les tassements du sol de fondations, et les poussées sur les ouvrages ou massifs environnants. II apparaît donc le besoin de développer des solutions de ce type, visant une mise en oeuvre facile à un coût compétitif. L'objet de la présente invention vise donc à satisfaire ce besoin, en proposant un procédé de réalisation de massifs allégés au sein desquels les contraintesyerticales seront diffusées sans déformation, les poussées horizontales annulées et, où les eaux de nappes phréatiques et de ruissellement pourront soit évoluer librement, soit être retenues de façon transitoire ou durable. Pour atteindre les objectifs énoncés ci-dessus, le procédé selon l'invention consiste à réaliser un massif de remblais allégés prévu, drainé à sa périphérie, par coulage d'un béton de sol .. ou d'un béton maigre ou béton classique ou béton de sable, autour d'éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable fermés, disposés de préférence verticalement selon une maille régulière ou irrégulière, et dont les extrémités sont équipées de connexions tubulaires permettant le libre passage de l'eau provenant du complexe drainant périphérique. L'intérieur des éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable, constitue alors un réseau régulier de vides, limité par un réseau régulier de béton de sol ou béton maigre ou béton classique ou béton de sable, ce béton permettant une fois sa prise effectuée, de transmettre sans déformation au sol de fondation, les contraintes verticales induites par le propre poids du massif et ses surcharges. Bien entendu la masse volumique globale du massif de remblais allégés, est directement liée à la densité des vides ainsi créés. Cette masse volumique globale 3 peut atteindre 0.4 t/m3 et se situer couramment aux environs de 0.6 - 0.8 t/m Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé permet, en associant au complexe drainant périphérique, un complexe drainant intérieur et un complexe étanche avec dispositif de clapets anti-retour, de retenir dans le massif allégé les eaux provenant des fluctuations de nappes phréatiques ou des ruissellements superficiels. Le massif de remblais allégés peut alors être utilisé comme réservoir tampon vis-à-vis des écoulements d'orages. II peut également servir de réserve d'eau permanente enterrée. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessus, en référence aux annexes qui montrent à titre d'exemples et de façon non limitative, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La figure 1 est une perspective schématique d'une disposition des vides pouvant être aménagés dans un massif de remblais allégés. La figure 2 est une coupe de principe sur une application possible des massifs de remblais allégés : la fonction soutènement. La figure 3 est une coupe de principe sur un massif de remblais allégés utilisé comme réserve d'eau enterrée. La figure 4 est une coupe de principe sur un massif de remblais allégés mis en oeuvre en substitution de terrains superficiels, utilisé pour compenser la surcharge apportée par l'ouvrage construit, et éliminer tout risque de tassements préjudiciables à la structure édifiée. Comme cela apparaît sur les figures 1 - 2 - 3 - 4, le procédé selon l'invention consiste à couler de préférence un béton de sol ou béton maigre ou béton classique ou béton sable (1), dans l'espace résiduel situé à l'extérieur des éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable fermés (2), dont les extrémités sont équipées de connexions tubulaires (7) permettant le libre passage de l'eau provenant du complexe drainant périphérique (3). Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, le complexe drainant (3) doit être préalablement défini compte-tenu des résultats de l'étude géotechnique et hydrologique du site ; plus particulièrement le complexe drainant (35 situé à la base du massif de remblais allégés, doit être dimensionné de telle sorte qu'il puisse transmettre au sol de fondation, sans déformation, les contraintes verticales induites par les remblais allégés et les surcharges d'exploitation. La réalisation du complexe drainant (3) et le phasage d'exécution, seront également liés à l'étude géotechnique et hydrologique de site. Les éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable, de préférence fermés (2), utilisés comme coffrages perdus des vides à créer, seront de préférence mais non exclusivement disposés verticalement. Ces éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) pourront être continus ou discontinus suivant les nécessités du phasage d'exécution du massif de remblais allégés à réaliser. Les distances a,b,c,d, seront adaptées à chaque application. Les dimensions des éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) ainsi que la géométrie de leur répartition dans le massif de remblais allégés, seront adaptées à chaque cas particulier étudié. Les connexions tubulaires (7) constituées de préférence de tubes en matériau polymère non dégradable, ont pour fonction de relier l'ensemble des vides aménagés dans le massif de remblais allégés au complexe drainant périphérique (3), lui même soumis à la pression atmosphérique, permettant ainsi une libre circulation de l'eau au sein du massif de remblais allégés et entre ce dernier et le milieu extérieur. Les connexions tubulaires (7) avec les éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2), seront de préférence non étanches. Le béton de sol, ou béton maigre, ou béton classique, ou béton sable utilisé, pourra si certaines applications le nécessitent, contenir des fibres de type métallique, plastique ou végétal imputrescible. Des armatures (5) de type géogrille, géotextile ou treillis soudé disposées de préférence, mais non exclusivement horizontalement, pourront être disposées au sein du béton de sol, ou béton maigre, ou béton classique, ou béton sable, si la stabilité du massif de remblais allégés l'exige. Les armatures (5) de type géogrille, géotextile ou treillis soudé, auront en outre pour fonction d'assurer une liaison résistante entre le massif de remblais allégés et le parement (4) de soutènement lorsque cette fonction est attribuée à l'ouvrage. Le parement de soutènement (4) peut être constitué par des éléments en béton armé préfabriqué ou par un voile en béton projeté, ou par un voile coulé en place. L'épaisseur (e) étant à définir pour chaque application. La possibilité de retenir les eaux de fluctuations de nappes phréatiques et de ruissellement à l'intérieur du massif de remblais allégés, est parfaitement envisageable, avec la mise en oeuvre d'un complexe étanche (8) séparant les complexes drainants extérieur (3) et intérieur (10), ces derniers étant reliés par des connexions tubulaires franchissant de facon étanche le complexe étanche (8), et équipées de clapets anti-retour (9), ne laissant passer l'eau que du milieu extérieur vers l'intérieur du massif de remblais allégés. La définition et la composition de l'ensemble complexe étanche (8), complexes drainants extérieur (3), intérieur (10) et connexions tubulaires avec clapets anti-retour (9), seront particulières à chaque application. Bien entendu, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention nécessitera, pour chaque application, de respecter les dispositions et recommandations de l'étude géotechnique préalable, en matière de terrassements, talutages, soutènements provisoires, batardeaux et rabattements éventuels de nappe phréatique. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour réaliser des massifs de remblais allégés prévus drainés à leur périphéries (3), ou d'un béton maigre, ou béton classique, ou béton sable, autour d'éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) disposés verticalement et dont les extrémités sont équipées de connexions tubulaires (7) permettant le libre passage de l'eau provenant du complexe arainant périphérique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un-remblais allégés peut être mis en oeuvre en surcharge du terrain naturel, ou en substitution des terrains superficiels sur des épaisseurs variables. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un complexe drainant périphérique (3), dimensionné particulièrement à la base du massif de remblais allégés, pour transmettre sans déformations les contraintes verticales au sol de fondation, et dont la composition est adaptée à chaque application. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le béton de sol, ou le béton (1), ou la béton maigre, ou béton classique, ou béton sable, peut contenir ou non des fibres de différentes natures, métalliques, plastiques ou végétales 4n putrescibles, et de longueurs variables. 5 - Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que les éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) peuvent être continus ou discontinus, d'épaisseur variable suffisante pour résister aux phasages de coulage du béton de sol ou béton maigre, ou béton classique, ou béton sable, et leurs extrémités obstruées préalablement ou coffrées in situ. La maille de ces éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) peut-être régulière ou irrégulière. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les connexions tubulaires (7) peuvent être réalisées en matériau polymère non dégradable de diamètre variable, leur intersections avec des extrémités des éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2) pouvant être étanches ou non. 7 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que des armatures de type géogrille, géotextile ou treillis soudé (5), peuvent être disposés au sein du béton de sol, ou béton maigre, ou béton classique, ou béton sable, compte-tenu de la disposition des éléments tubulaires en matériau polymère non dégradable (2), et du calcul de stabilité du massif. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un parement (4) de soutènement constitué d'éléments en béton armé préfabriqué ou de béton projeté, peut être solidarisé du massif allégé par les armatures de type géogrille, géotextile ou treillis soudé (5). 9 - Procédé selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce qu'un complexe étanche (8) associé à un complexe drainant extérieur (3), à un complexe drainant intérieur (10), et à un dispositif de clapets anti-retour (9), permet de retenir les eaux de fluctuation de nappes phréatiques et de ruissellement de facon transitoire ou durable.