Brevet FR2747705A1 — publié le 19971024

La présente invention est relative à un remblai allégé et plus particulièrement à la technique de construction d'un tel remblai. Les remblais routiers traditionnels sont réalisés à partir de matériaux d'excavation, dont la masse volumique est voisine de 2000 kg/m3. Dans certains cas, pour des problèmes spécifiques (sols compressibles, pentes instables...), il est intéressant d'avoir recours à des matériaux plus légers. C'est pourquoi de nombreux remblais ont été construits ces dernières années avec des blocs de construction réalisés à partir de matériaux extrêmement légers de masse volumique typiquement comprise entre 20 et 60 kg/m3 environ, par exemple du polystyrène expansé ou une autre matière plastique noble de type SAUL (Structure Alvéolaire Ultra Légère). Actuellement, la technique utilisée consiste typiquement à empiler de façon jointive des blocs de polystyrène de catégorie EC ou EM d'après une norme française imposant une masse volumique comprise entre 19 et 20 kg/m3. Cependant, ces blocs fabriqués à partir de matériaux nobles, issus de l'industrie chimique, sont très coûteux, et la technique actuelle nécessite une quantité considérable de blocs de construction. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir des remblais allégés plus économiques et nécessitant moins de matériaux de construction, tout en gardant des propriétés de stabilité satisfaisantes. A cet effet, I'invention a pour objet un remblai allégé comprenant des blocs empilés par couches successives, caractérisé en ce que dans au moins une couche, au moins deux blocs voisins de ladite couche sont séparés l'un de l'autre par un espace libre. Le dispositif suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - les blocs présentent une forme générale sensiblement parallélépipédique; - les blocs de deux couches adjacentes sont posés de façon croisée les uns par rapport aux autres; - les blocs d'une même couche sont posés en rangées parallèles; - les blocs d'une même couche ont la même hauteur, et les blocs d'au moins deux couches différentes présentent une hauteur différente; - les blocs sont réalisés en un matériau plastique, notamment en polystyrène expansé; - les blocs sont réalisés en un matériau d'une masse volumique supérieure à 21 kg/m3, notamment supérieure à 23 kg/m3, et d'une résistance à la compression à 10% d'écrasement supérieure à 110 kPa, notamment supérieure à 130 kPa; - au moins un bloc d'au moins une couche est relié à au moins un autre bloc appartenant à au moins une couche adjacente par des moyens de jonction; - les moyens de jonction sont formés par une matière adhésive, notamment de la colle; - les moyens de jonction sont formés par au moins une tige, notamment une tige verticale en acier, en saillie sur le bloc et destinée à s'engager dans un bloc d'une couche adjacente; - la largeur des espaces libres des couches inférieures est supérieure à la largeur des espaces libres des couches supérieures; - les blocs de la couche de couverture du remblai sont posés de façon jointive; - au moins une extrémité d'au moins un espace libre, et de préférence toutes les extrémités de tous les espaces libres, sont fermées par des embouts; - au moins un élément de maintien du remblai est logé dans au moins un espace libre; - la largeur des espaces libres qui logent un élément de maintien, est inférieure à la largeur des autres espaces libres de la même couche, et la hauteur des blocs de cette couche est inférieure à la hauteur d'au moins une autre couche du remblai; - les éléments de maintien du remblai sont reliés par une extrémité à un élément d'ancrage au talus, I'élément d'ancrage étant notamment commun à plusieurs éléments de maintien d'une même couche; - I'élément de maintien du remblai est formé par du béton coulé dans un espace libre formant coffrage perdu, les extrémités de cet espace libre ainsi que les ouvertures de celui-ci qui communiquent avec un espace libre d'une couche inférieure, étant obturées par des éléments d'obturation; - I'élément d'ancrage au talus est formé par du béton coulé dans un intervalle libre prévu entre le talus et le remblai; - au moins une extrémité d'au moins un espace libre servant de coffrage perdu comporte une partie élargie dans laquelle l'élément de maintien forme un élément de retenue pour les blocs du remblai; - la nature et/ou la densité des blocs varie d'une couche à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante donnée à titre d'exemple sans caractère limitatif en regard des dessins annexés, sur lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective d'un remblai allégé suivant l'invention; - La figure 2 est une vue en perspective d'un bloc de construction du remblai allégé représenté sur la figure 1; - La figure 3 est une vue en perspective d'une variante du remblai allégé, destinée à être construite contre un talus; et - La figure 4 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 4-4 du remblai allégé représenté sur la figure 3. Le remblai 1 représenté à la figure 1 est destiné à supporter une voie de chaussée. Sa largeur décroît progressivement de sa base vers son sommet. Le remblai 1 est construit à partir de blocs 3 de construction de forme parallélépipédique allongée, empilés par couches successives les uns sur les autres, les blocs 3 d'une même couche étant disposés en rangées parallèles. La première couche du remblai, la couche de base 5, repose sur un lit de pose 6 en sable de carrières ou en matériaux concassés, d'environ 0,1 m d'épaisseur en moyenne. Les blocs 3 des autres couches sont posés de façon croisée par rapport aux blocs 3 de la couche adjacente inférieure. Les blocs 3 de chaque couche sont séparés les uns des autres par des espaces libres 7. La largeur des espaces libres 7 est constante et inférieure à Im, et de préférence comprise entre 0,2m et 0,6m. En variante, la largeur des espaces libres des couches inférieures peut être supérieure à celle des espaces libres des couches supérieures. Ce schéma d'empilage est observé jusqu'à l'avant-dernière couche du remblai allégé 1. La couche de couverture 9 est en revanche formée par des blocs 3 posés de façon jointive pour porter une dalle en béton armé 1 1 supportant la couche de roulement 13 de la chaussée. La hauteur des blocs 3 est comprise entre 0,17m et 1,1m. Les blocs appartenant à la même couche ont tous la même hauteur. Dans l'exemple représenté, cette hauteur est uniforme pour tout le remblai, mais, en variante, celle-ci peut varier d'une couche à l'autre. Les blocs 3 sont réalisés en matériau plastique léger, notamment en polystyrène expansé. On entend par "matériau plastique léger un matériau plastique de masse volumique inférieure à 1000 kg/m3. Pour répondre aux contraintes de compression auxquelles les blocs sont soumis, la masse volumique du matériau utilisé est supérieure à 21 kg/m3, notamment supérieure à 23 kg/m3, et la résistance à la compression à 10% d'écrasement est supérieure à 110 kPa, notamment supérieure à 130 kPa. Malgré une masse volumique supérieure des blocs de construction par rapport à celle des blocs utilisés pour la construction des remblais connus, le poids total de l'ouvrage reste à peu près le même grâce aux espaces libres entre les blocs d'une couche. Afin d'empêcher la terre 15 qui est apportée latéralement au remblai 1 pour stabiliser et masquer celui-ci, d'entrer dans les espaces libres 7, au moins une extrémité, et de préférence toutes les extrémités, des espaces libres 7 sont fermées par des embouts 16 constitués du même matériau que les blocs 3, ou par une membrane géotextiie. Pour renforcer la stabilité du remblai et assurer les blocs contre un déplacement latéral, on pourvoie au moins certains des blocs 3 de construction, lors de l'empilage, de moyens de jonction, par exemple ceux représentés sur la figure 2. Ces moyens de jonction sont formés par au moins une tige 17, et de préférence par deux tiges 17. Celles-ci sont notamment des tiges verticales en acier, ayant une longueur plus importante que la hauteur d'un bloc 3 de construction associé, qui transpercent ce bloc respectivement près de ses extrémités et font saillie de part et d'autre du bloc. Les parties saillantes des tiges 17 sont destinées à s'enfoncer dans des blocs de deux couches adjacentes et assurent ainsi les blocs contre un déplacement latéral. Généralement, on utilise des tiges ayant un diamètre de 8mm et une longueur de 1,10m. Alternativement et en fonction des conditions climatiques, on envisage aussi de coller les blocs les uns sur les autres lors de l'empilage au moyen d'une matière adhésive, notamment de la colle. La figure 3 montre un remblai allégé 1 destiné à être construit contre un talus incliné 19. Le lit de pose 6 est ici réalisé en matériaux concassés d'une épaisseur moyenne de 0,15m.Sur cette figure, des éléments correspondant à ceux de la figure 1 seront identifiés par les numéros correspondants. Cette variante se distingue essentiellement du remblai représenté sur la figure 1 par le fait qu'on prévoit des éléments de maintien 21 du remblai logés dans certains espaces libres 7 du remblai 1. Avantageusement, un tel élément de maintien 21 est réalisé en coulant du béton dans un espace libre 7 formant coffrage perdu. Afin d'empêcher que le béton se répande dans tout le remblai lors du coulage, les extrémités de l'espace libre ainsi que les ouvertures de celui-ci qui commun quent avec les espaces libres des couches inférieures sont fermées par des plaques, ou alternativement, en ce qui concerne les extrémités des espaces libres, par des blocs 22 de polystyrène expansé découpés qui affleurent la surface libre du remblai. Une autre solution pourrait consister à réaliser les obturations en question au moyen de membranes géotextiles. Les éléments de maintien 21 sont, de préférence, coulés dans un espace libre ayant une largeur inférieure à 0,3m d'une couche formée par des blocs ayant une hauteur inférieure à 0,3m, pour ne pas trop alourdir le remblai. Comme on le voit sur la figure 4, ces éléments de maintien 21 sont reliés par leur extrémité proche du talus 19 à un élément 23 d'ancrage au talus 19. Avantageusement, cet élément d'ancrage 23 est également formé par du béton coulé, en même temps que le béton formant des éléments de maintien 21, dans un intervalle libre prévu entre le talus 19 et le remblai 1. Avantageusement, I'extrémité 25 de l'espace libre 7 formant coffrage perdu, opposée au talus 19, est élargie. Le béton coulé dans cette extrémité élargie forme ainsi un élément de retenue 26 ayant une forme en T. Un remblai allégé 1 ayant des espaces libres 7 permet une économie considérable du volume de matériau utilisé pour la construction et, de ce fait, une économie de l'ordre de 20% des coûts de transport. Un autre avantage du remblai allégé suivant l'invention est relatif au drainage de celui-ci, en particulier quand celui-ci est construit sur un terrain inondable. Dans le cas d'une montée des eaux, I'eau pénètre, à travers le lit de pose 6, dans les espaces libres 7 de la couche de base 5, lesquels communiquent avec des espaces libres 7 des couches supérieures. Au fur et à mesure que l'eau monte, les espaces libres 7 des différentes couches sont emplies progressivement d'eau. Par suite, la poussée d'Archimède exercée sur l'ensemble du remblai est réduite, de sorte que la stabilité du remblai 1 n'est que faiblement affectée par l'inondation. En variante, on peut faire varier la nature et/ou la densité des blocs d'une couche à l'autre, pour réaliser une optimisation technicoéconomique dans chaque application particulière. De plus, certaines au moins des couches peuvent être constituées de blocs de matière SAUL. REVENDICATIONS 1. Remblai allégé (1) comprenant des blocs (3) empilés par couches successives, caractérisé en ce que dans au moins une couche, au moins deux blocs (3) de ladite couche sont séparés l'un de l'autre par un espace libre (7). 2. Remblai allégé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les blocs (3) présentent une forme générale sensiblement parallélépipédique. 3. Remblai allégé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les blocs (3) de deux couches adjacentes sont posés de façon croisée les uns par rapport aux autres. 4. Remblai allégé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les blocs (3) d'une même couche sont posés en rangées parallèles. 5. Remblai allégé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les blocs (3) d'une même couche ont la même hauteur, et en ce que les blocs (3) d'au moins deux couches différentes présentent une hauteur différente. 6. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les blocs (3) sont réalisés en un matériau plastique, notamment en polystyrène expansé. 7. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les blocs (3) sont réalisés en un matériau d'une masse volumique supérieure à 21 kg/m3, notamment supérieure à 23 kg/m3, et d'une résistance à la compression à 10% d'écrasement supérieure à 110 kPa, notamment supérieure à 130 kPa. 8. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un bloc (3) d'au moins une couche est relié à au moins un autre bloc (3) appartenant à au moins une couche adjacente par des moyens de jonction (17). 9. Remblai allégé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de jonction sont formés par une matière adhésive, notamment de la colle. 10. Remblai allégé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de jonction sont formés par au moins une tige (17), notamment une tige verticale en acier, en saillie sur le bloc (3) et destinée à s'engager dans un bloc (3) d'une couche adjacente. 11. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la largeur des espaces libres (7) des couches inférieures est supérieure à la largeur des espaces libres (7) des couches supérieures. 12. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 comprenant une couche de couverture (9), caractérisé en ce que les blocs (3) de la couche de couverture (9) du remblai sont posés de façon jointive. 13. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité d'au moins un espace libre (7) et de préférence toutes les extrémités de tous les espaces libres (7), sont fermées par des embouts (16). 14. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins un élément de maintien (21) du remblai est logé dans au moins un espace libre (7). 15. Remblai allégé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la largeur des espaces libres (7) qui logent un élément de maintien (21), est inférieure à la largeur des autres espaces libres (7) de la même couche, et en ce que la hauteur des blocs (3) de cette couche est inférieure à la hauteur d'au moins une autre couche du remblai (1). 16. Remblai allégé selon l'une des revendications 14 et 15, construit contre un talus (19), caractérisé en ce que les éléments de maintien (21) du remblai sont reliés par une extrémité à un élément d'ancrage au talus (23), I'élément d'ancrage étant notamment commun à plusieurs éléments de maintien d'une même couche. 17. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que l'élément de maintien (21) du remblai est formé par du béton coulé dans un espace libre (7) formant coffrage perdu, les extrémités de cet espace libre (7) ainsi que les ouvertures de celui-ci qui communiquent avec un espace libre (7) d'une couche inférieure, étant obturées par des éléments d'obturation (22). 18. Remblai allégé selon les revendications 16 et 17 prises ensemble, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage au talus (23) est formé par du béton coulé dans un intervalle libre prévu entre le talus (19) et le remblai (1). 19. Remblai allégé selon l'une des revendications 17 et 18, construit contre un talus, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité d'au moins un espace libre (7) servant de coffrage perdu comporte une partie élargie (25) dans laquelle l'élément de maintien (21) forme un élément de retenue (26) pour les blocs (3) du remblai. 20. Remblai allégé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la nature et/ou la densité des blocs varie d'une couche à une autre.