Brevet FR2977597A1 — publié le 20130111

La présente invention entre dans le domaine de la construction et du bâtiment, plus particulièrement dans la réalisation de matelas de répartition. La présente invention trouvera une application préférentielle, mais aucunement limitative, dans la réalisation d'un matelas de répartition destiné à servir de soubassement et à recevoir en couche supérieure une structure, notamment une construction de type dallage, notamment non structurel. De manière connue, lors de la construction d'un bâtiment ou d'une structure de type dallage ou chaussée, le terrain est préparé afin d'assurer la bonne tenue de cette construction. En particulier, le sol subit des modifications afin, d'une part, de pouvoir recevoir ladite construction et, d'autre part, de rester stable pour toute la durée de vie de cette construction. Pour ce faire, de manière connue, sous ladite construction, directement sur le sol, est réalisé un matelas de répartition. Un tel matelas est constitué d'une seule couche en matériau compacté faisant office de support rigide et fixe dans le temps, absorbant une partie des modifications du sol. I1 permet, en outre, d'aplanir aussi la surface du sol, en vue de la réalisation en face supérieure d'une construction. On notera qu'entre la surface dudit matelas et la face inférieure de la construction, est généralement disposée une couche de glissement, qui peut être réalisée en sable avec une couche intermédiaire étanche sous forme d'un film plastique. De plus, lorsque le sol présente des caractéristiques de déplacement dans le temps (à savoir qu'il est constitué d'un matériau meuble ou compressible), il est alors nécessaire d'opérer une amélioration de sol avant la réalisation dudit matelas. Les techniques d'amélioration des sols consistent à modifier les caractéristiques d'un sol par une action physique (vibrations par exemple) ou par l'inclusion dans le sol ou le mélange au sol d'un matériau plus résistant. En particulier, une technique utilisée consiste à réaliser des fondations supplémentaires dans le sol et sur lesquelles vont reposer le matelas et la construction superposés. A titre d'exemple, des colonnes ballastées peuvent être réalisées verticalement dans le sol, espacées régulièrement de manière à former un réseau d'ancrages destiné à augmenter la capacité portante du sol et/ou la résistance au cisaillement, diminuer les tassements absolus et différentiels, ainsi que le temps de consolidation, tout en s'affranchissant de la création d'éléments drainants. De plus, de telles colonnes diminuent les risques induits par les phénomènes de liquéfaction lors des séismes ou de vibrations importantes. En effet, les colonnes ballastées sont constituées de matériaux granulaires, sans cohésion, mis en place par refoulement dans le sol et compactées par passes successives. Une telle colonne ne comporte donc aucun liant sur sa hauteur. Une autre solution connue consiste en des pieux verticaux, constitués en matériau lié, comme du béton armé. Un inconvénient majeur lié à ce type de fondation réside dans la nécessité de terrasser le sol, par forage, pour ensuite y réaliser les colonnes ou pieux. De plus, dans de telles configurations, avec ou sans amélioration de sol, il convient d'effectuer une étude géologique préalable et précise pour définir les caractéristiques du sol. A partir de ces résultats, on détermine l'épaisseur et le matériau du matelas de répartition, ainsi que la nécessité de réaliser une amélioration de sol, et par conséquent, son matériau, sa profondeur et sa densité. De plus, ces calculs dépendent du type de construction prévue en partie supérieure et de son utilisation. A titre d'exemple, un bâtiment d'habitation génère des contraintes régulières totalement différentes d'un dallage industriel ou d'une chaussée. En effet, les dallages industriels imposent de fortes contraintes verticales susceptibles de déformer localement ou traverser le matelas de répartition pour directement agir sur le sol qui risque de se tasser. De plus, le sol, en réaction inverse, crée des contraintes verticales vers le haut susceptibles de traverser le matelas et détériorer la construction supérieure. En somme, le matelas de répartition doit réduire les forces et les efforts provenant de la construction et du sol, en les diffusant au sein de son épaisseur. Dans ce contexte, plus les contraintes sont élevées, plus est élevée la quantité de matériau pour la fabrication du matelas de sol, augmentant son épaisseur jusqu'à 1 mètre, et le cas échéant de l'amélioration de sol, augmentant le temps et le coût de la préparation du terrain. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique, en proposant la réalisation d'un matelas de répartition possédant des caractéristiques accrues de reprise des efforts, autant pour des forces ascendantes que descendantes, tout en ayant une épaisseur moindre, économisant les coûts liés au matériau et diminuant le temps de réalisation. De plus, dans le cas d'une amélioration de sol, un tel matelas de répartition permet d'augmenter l'espacement des colonnes ou pieux, tout en conservant la capacité portante du sol. Pour ce faire, l'invention prévoit d'introduire une armature directement au sein dudit matelas, tout en conservant son homogénéité. Ainsi, ladite armature permet de reprendre de plus fortes contraintes verticales, qu'elles soient ascendantes depuis le sol ou descendantes depuis la construction. La présente invention concerne un procédé de construction d'une structure, dans lequel : - on prépare par terrassement une zone d'un sol destinée à 30 recevoir ladite structure ; - on réalise un matelas de répartition par ajout d'un matériau compacté au sein de ladite zone ; et - on réalise ladite structure en face supérieure dudit matelas de répartition. Un tel procédé se caractérise en ce qu'il consiste, lors de la réalisation dudit matelas, à introduire une armature maillée lors du compactage dudit matériau. Selon une caractéristique additionnelle, le procédé consiste à disposer ladite armature au sein dudit matelas, après compactage d'une première couche dudit matériau et avant recouvrement et compactage d'une seconde couche du matériau. Selon un mode de réalisation, ladite armature est constituée d'au moins un maillage treillis métallique, composite ou plastique. Selon un autre mode de réalisation, le procédé consiste, préalablement à la réalisation dudit matelas, à réaliser des améliorations de sol au sein et sous ladite zone. Selon encore un autre mode de réalisation, le procédé à 15 construire ladite structure en coulant un dallage à base de béton, incluant ou non une armature métallique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en 20 référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématisée en coupe verticale d'un traitement de sol faisant intervenir le matelas de répartition obtenu selon l'invention ; et - la figure 2 représente une vue d'un détail d'un exemple 25 de mode spécifique de réalisation d'une armature mise en oeuvre au sein du procédé selon l'invention. La présente invention concerne la construction d'une structure et vise tout particulièrement la réalisation d'un matelas de répartition 1. 30 Tout d'abord, une telle construction nécessite la préparation par terrassement d'une zone d'un sol 2, en vue d'y implanter ladite structure. Un tel terrassement peut essentiellement consister à niveler le sol, en creusant ou par remblaie, sur une superficie fonction de la taille de ladite 35 zone et selon une profondeur dépendant du nivellement du sol. Une fois ce terrassement effectué, en fonction des caractéristiques du sol, notamment de sa compacité et de sa résistance au cisaillement, une étape facultative préalable peut être nécessaire en des améliorations 3 de sol au sein et sous ladite zone. Selon un mode préférentiel de réalisation, représenté schématiquement sur la figure 1, lesdites améliorations 2 de sol consistent en des colonnes ou pieux réalisés au sein du sol sur une profondeur donnée. De telles améliorations sont espacées régulièrement en fonction de la taille de ladite zone, ainsi que des charges et contraintes générées par ladite structure et lors Description A ce titre, bâtiment ou bien chaussée. La figure 1 ladite structurede son utilisation. du mode préferentiél de réalisation : DGDJ on notera que ladite structure peut être un une autre réalisation, tel un dallage ou une montre un exemple de réalisation, dans lequel est constituée d'un dallage 4, structurel ou non. Une telle structure est alors construite en coulant ledit dallage à base de béton, notamment une matrice de béton à fibres métalliques, incluant ou non une armature métallique. Toujours dans l'exemple de ce mode de réalisation, ledit dallage incorpore une armature 5. Une telle armature est préférentiellement métallique, réalisée à partir d'un treillis soudé. Cette armature 5 peut être prévue à forte section (d'un minimum de 2,57 cm2). De plus, ladite armature peut être située en partie supérieure afin d'une part, de maîtriser le retrait du béton au cours de son séchage et de son durcissement et, d'autre part, reprendre les contraintes et forces générées au cours de l'utilisation d'un tel dallage. En effet, ce dernier peut être destiné dans la construction de sol de type industriel, par exemple dans le cas d'une plate-forme logistique ou d'un hangar. Ces ouvrages requièrent une qualité de réalisation élevée en raison notamment de l'importance des charges que le dallage doit supporter. En particulier, un tel dallage doit résister au trafic d'engins de levage en fonction du type d'engin, de leur vitesse de déplacement et de leur appui au sol. Ces contraintes sont accentuées en ce que ce type d'ouvrage industriel s'étend sur des grandes surfaces à faible épaisseur. Ainsi, ladite armature est disposée en partie supérieure de dudit dallage, en particulier dans son quart supérieur. Cette armature est positionnée en partie supérieure au travers de l'interposition de moyens de rehaussement 6, tels des cales ou des distanciés. Selon une caractéristique essentielle, le procédé de construction selon l'invention consiste à réaliser un matelas de répartition 1 par ajout d'un matériau compacté au sein de ladite zone. Avantageusement, lors de la réalisation dudit matelas 1, on introduit une armature maillée 10 lors du compactage dudit matériau. En particulier, un mode préférentiel de réalisation consiste à disposer ladite armature 10 au sein dudit matelas 1, après compactage d'une première couche 11 dudit matériau et avant recouvrement et compactage d'une seconde couche 12 du matériau. Toutefois, dans cette réalisation, l'armature maillée 10 ne dissocie pas l'intégrité du matelas 1, qui ne forme qu'une seule et unique couche incorporant ladite armature 10. En effet, lors du compactage, ladite armature maillée 10 est rendue indissociable, ne formant plus qu'un unique élément avec les couches 11 et 12, sans constituer une séparation entre ces dernières. Ainsi, le matelas de répartition 1 conserve ses caractéristiques mécaniques et se retrouve renforcé par l'armature. Selon le mode préférentiel de réalisation, ladite armature maillée 10 est constituée d'au moins un treillis métallique, composite ou plastique. En particulier, un tel treillis peut s'apparenter à un grillage plastique ou métallique, voire un métallique gainé plastique. De plus, un tel treillis présente une densité déterminée en fonction du matériau constituant le matelas 1, permettant audit matériau de le traverser au niveau de ses mailles 100. Ainsi, le dimensionnement desdites mailles 100 assure la liaison entre les couches inférieure 11 et supérieure 12, en fonction du matériau utilisé pour le matelas. On notera qu'il est possible de choisir le matériau de ladite armature 10 en fonction du matériau composant ledit matelas de réparation 1. Un exemple non limitatif de réalisation d'un tel treillis est représenté sur la figure 2. Ledit treillis se présente sous la forme d'un grillage à mailles 100 tissées hexagonales et est constitué par l'entremêlement de câbles métalliques 101, notamment en fer. En particulier, deux câbles 101 adjacents sont torsadés deux à deux sur une longueur d'un côté 102 d'une maille 100 hexagonale, puis chaque câble 101 est torsadé avec les deux câbles 101 situés de part et d'autre, pour former les côtés 102 respectifs des autres mailles 100 hexagonales, et ainsi de suite, comme visible sur la figure 2. De plus, lesdits câbles 101 peuvent être revêtus d'une gaine périphérique améliorant leur résistance, en particulier face à la corrosion. Une telle gaine peut être constituée en un matériau plastique ou composite, notamment un mélange d'aluminium et de zinc particulièrement présentant des caractéristiques de solidité et d'imperméabilité aux fluides et à l'air. Selon un mode préférentiel de réalisation, chaque câble 101 peut présenter une section comprise entre 2 et 3 millimètres, notamment 2,20 ou 2,45 mm. De plus, les dimensions de chaque maille 100 peuvent avoir une longueur de 118 mm pour une largeur de 80 mm. Un tel dimensionnement permet à la maille de s'emboîter sur les particules d'un matériau de matelas 1 constituées par des cailloux ou gravats, sans que ces particules puissent traverser ledit treillis. Ce dernier se retrouve alors parfaitement imbriqué à l'intérieur du matelas 1. Selon d'autres modes de réalisation, ladite armature maillée 10 peut être constituée de plusieurs treillis superposés et séparés par une couche intermédiaire compactée de matériau du matelas de répartition 1. Selon encore un autre mode de réalisation, ladite armature maillée 10 peut être renforcée par des moyens adaptés, comme des lames longitudinales ou un quadrillage métallique fait d'un entrecroisement desdites lames, servant de support audit treillis et fondu dans l'une des couches 11 ou 12. Ainsi, l'armature maillée 10 reprend les efforts verticaux, à savoir les forces et contraintes ascendantes et descendantes, pour les absorber de manière longitudinale tout le long de son treillis, au sein du matelas de répartition 1. Une fois ce matelas de répartition 1 en place, on réalise ladite structure en face supérieure. En particulier, entre la face supérieure dudit matelas 1 et la face inférieure de ladite structure, peut être réalisée une couche de glissement 6. Cette dernière peut être constituée à partir d'un lit de sable d'environ deux centimètres. De plus, entre le matelas 1 et ladite structure, notamment au dessus de la couche de glissement 6, peut être est disposé une interface (non représentée). Cette dernière peut se présenter sous la forme d'un film, notamment un film de polyéthylène. Ce film est prévu fin, d'une épaisseur minimum de l'ordre de 150 microns. La présente invention permet donc d'améliorer la reprise des forces et contraintes verticales, ascendantes et descendantes, et d'assurer leur répartition au sein du matelas 1, sans projection vers le sol 2 ou la structure située supérieurement. Par conséquent, il est possible d'envisager, pour des forces et contraintes données, une épaisseur de matelas 1 moindre offrant la même résistance mécanique. De plus, il en va de même pour les améliorations 3 de sol, 35 dont le nombre peut être diminué et les distances entre elles augmentées, pour un résultat équivalent. REVENDICATIONS1. Procédé de construction d'une structure, dans lequel : - on prépare par terrassement une zone d'un sol (2) 5 destinée à recevoir ladite structure ; - on réalise un matelas de répartition (1) par ajout d'un matériau compacté au sein de ladite zone ; et - on réalise ladite structure en face supérieure dudit matelas de répartition (1) ; 10 caractérisé en ce qu'il consiste, lors de la réalisation dudit matelas (1), à introduire une armature (10) maillée lors du compactage dudit matériau. 2. Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer ladite armature 15 (10) au sein dudit matelas (1), après compactage d'une première couche dudit matériau et avant recouvrement et compactage d'une seconde couche du matériau. 3. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite 20 armature (10) est constituée d'au moins un maillage treillis métallique, composite ou plastique. 4. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement à la réalisation dudit matelas (1), à réaliser 25 des améliorations (3) de sol au sein et sous ladite zone. 5. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à construire ladite structure en coulant un dallage (4) à base de béton, incluant ou non une armature métallique. 10 30