Brevet FR2999201A1 — publié le 20140613

- 1 - DESCRIPTION (Procédé de soutènement provisoire - Surfaces et structures) L'objet de la présente invention correspond à une technique nouvelle de soutènement provisoire des terrains, pour terrassement d'un front quasi-vertical, 5 moyennant la réalisation de forages espacés et injectés à haute pression en coulis de ciment ultrafin (particules micrométriques). Les forages sont en outre équipés d'armatures de forte inertie et de résistance suffisante à la flexion pour assurer une retenue par effet de voute formant paroi du sol(en noeuds non déplaçables) figeant le sol contre le glissement partiel. La 10 forte inertie et résistance du cloutage plus profond, permet en plus d'assurer une stabilité de l'ensemble contre les risques d'un glissement général, en provisoire, comme en définitive. L'invention est un procédé de soutènement provisoire par cloutages espacés, mettant par effet de voute, à contribution le sol dont la cohésion est préalablement 15 améliorée par une percolation de liant ultrafin (FIG-1), et couplé à un appareillage de surveillance permanente de glissement ou d'inclinaison ponctuelle (FIG-1). L'injection sous pression du produit ultrafin, permet une percolation du coulis injecté dans les interstices du sol rencontré au forage, ce qui améliore sa cohésion 20 sur la bande nécessaire à la matérialisation de l'effet de voute (paramètre fortement utile pour un bon soutènement provisoire). La percolation du liant ultrafin permet outre l'amélioration de la résistance du sol, un bon fonctionnement du transfert de charge pour l'effet de voûte (FIG-2). 25 Le procédé se déroule suivant les étapes suivantes : 1. Réalisation d'une rigole d'environ 50cm de large sur 50cm de haut (tranchée peu profonde assurant l'alignement). - (FIG-1) -2- 2. Réalisation des forages profonds. Diamètres de 200mm à 1000mm environ et espacement calculé à partir des résultats de l'étude géotechniques préalable aux travaux. 3. Equipement des forages et cloutage en armatures de forte inertie. Armatures tubulaires ou profilés métalliques dimensionnés selon les efforts à reprendre. 4. Injection de remplissage de la partie profonde des cloutages, en béton fin. Partie dite d'ancrage située en dessous de la base de l'excavation projetée. 5. Equipement pour injection sous pression prenant réaction sur les cloutages pré exécutés et ancrés. 6. Injection de la partie supérieure en coulis ULTRAFIN (particules micrométriques ou nanométriques). L'injection peut également se réaliser en matériaux type résines stabilisées. 7. Après prise des injections, terrassements du front à excaver sur des hauteurs pouvant dépasser les 6 m. L'invention se distingue des techniques courantes en ce qu'elle permet par une même intervention (forage et injection des cloutages espacés), d'assurer une stabilité provisoire des parois à un cout inférieur aux techniques classiques de parois berlinoises ou de pieux sécants. Contrairement aux techniques classiques, le procédé de cette invention permet d'exécuter les terrassements en une seule phase, et sur de grandes hauteurs, bénéficiant d'une cohésion de sol améliorée, et suffisante. Le procédé se distingue des techniques classiques par le fait d'employer la résistance intrinsèque du sol à court terme, dans le soutènement provisoire du 25 même sol. Le procédé se distingue par ce qu'il emploie la percolation ultrafine qui augmente la cohésion du sol et sa liaison avec les armatures destinées au cloutage, ce qui - seul- permet la mobilisation d'un effet de voute. La percolation du sol est d'autant plus forte que sa cohésion initiale est faible, ce 30 qui avantage la technique proposée, permettant dans tous les cas d'obtenir une cohésion utile suffisante - 3 - Le procédé est amélioré encore par la mise en place d'armature en inertie suffisante pour brider le sol en période provisoire. La technique permet ainsi une réduction importante des phases alternées de terrassements et de soutènements, ou blindages provisoires. Le procédé peut remplacer avantageusement et dans bien des cas les procédés classiques de tranchées blindées, de paroi moulée, de paroi projetée par passes, de paroi berlinoise, de paroi en pieux sécants ou de parois en pieux tangents. Le procédé objet de cette invention présente un avantage économique (en mobilisant la résistance intrinsèque du sol), un avantage technique (en assurant le cloutage contre le risque de glissement intégral), et un avantage de sécurité et de délai en évitant l'alternance des passes de terrassement et blindages, et projection de béton contre terre. L'économie peut être en plus améliorée par la séparation de l'injection en deux phases (une injection de béton dans la partie d'ancrage du cloutage, et une 15 injection en coulis ultrafin dans la hauteur de l'excavation projetée La justification de la technique nécessite : - La maitrise des effets de percolations en terrains divers, caractérisés par leurs porosités, et leurs cohésions. - La maitrise d'un fonctionnement du transfert des charges de poussées par 20 effet de voute, et la résistance à ces charges, par les cloutages (armatures et béton) - La maitrise des variations temporelles de la cohésion en son état amélioré par la percolation de liant. Afin d'assurer l'exécution du procédé en toute sécurité et dans des terrains divers, 25 et pour pallier à la difficulté des variations de la cohésion dans le temps (décohésion progressive), en fonction des conditions atmosphériques elles-mêmes variables, il est développé (en collaboration avec un laboratoire électronique) en parallèle de cette invention, des appareillages permettant de renseigner en temps réel, en permanence, et in-situ, de toute évolution en déplacement ou rotation 30 mêmes minimes de la paroi, avec signalisation lumineuse et sonore. - 4 - Légendes des dessins Figure 1 : Vue en coupe sur paroi et cloutage 1: Rigole Béton 2 : Appareil de surveillance d'inclinaison ponctuelle 3 : Armature du Cloutage 4 : Grand cercle de glissement Figure 2 : Vue de dessus des cloutages espacés et effet de voute 3 : Armature du Cloutage 20 25 30 35 REVENDICATIONS1) Procédé de soutènement provisoire caractérisé en ce qu'il en oeuvre les étapes suivantes : 10 - Réalisation d'une rigole d'environ 50cm de large sur 50cm de haut (tranchée peu profonde assurant l'alignement). - (FIG-1) - Réalisation des forages profonds. Diamètres de 200mm à 1000mm environ et espacement calculé à partir des résultats de l'étude géotechniques préalable aux travaux. 15 - Equipement des forages et cloutage en armatures de forte inertie. Armatures tubulaires ou profilés métalliques dimensionnés selon les efforts à reprendre. - Injection de remplissage de la partie profonde des cloutages, en béton fin. Partie dite d'ancrage située en dessous de la base de l'excavation projetée. 20 - Equipement pour injection sous pression prenant réaction sur les cloutages pré exécutés et ancrés. - Injection de la partie supérieure en coulis ULTRAFIN (particules micrométriques ou nanométriques). L'injection peut également se réaliser en matériaux type résines stabilisées. 25 Après prise des injections, terrassements du front à excaver sur des hauteurs pouvant dépasser les 6 m. 2) Procédé selon les revendications 1, caractérisé en ce qu'il se combine de la surveillance en permanence de la décohésion progressive du sol par un 30 appareillage de contrôle d'inclinaison ponctuelle. - 5 -5