Méthodes d’étude de l’élargissement des remblais sur sols mous

METHODES D’ETUDE DE L’ELARGISSEMENT DES REMBLAIS SUR SOLS MOUS (ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE)

L’élargissement des remblais sur sols mous est un problème complexe auquel on n’a commencé à s’intéresser que récemment. Trois approches peuvent être envisagées pour l’étude de ce problème : expérimentation en vraie grandeur, modélisation en centrifugeuse et modélisation numérique. Ce deuxième chapitre passe en revue les travaux antérieurs sur l’élargissement des remblais en site réel, les études en centrifugeuse et les calculs numériques qui ont été faits. Il se termine par la description de la structure du code de calcul CESAR-LCPC et de la nouvelle version du module CSNL, avec lequel les calculs par éléments finis ont été effectués. La réalisation d’expérimentations en vraie grandeur constitue la référence pour les autres voies de modélisation. Par contre, elle présente des inconvénients, tels que: son coût élevé, la durée souvent longue de l’expérimentation, et l’impossibilité d’effectuer des études paramétriques détaillées. Peu d’études en vraie grandeur d’élargissements de remblais sur sols mous ont été réalisées, à notre connaissance. Les deux études réalisées en France au cours des dernières années sont décrites ci-après. La construction de l’échangeur de Cannes-Ouest dans la vallée de la Siagne, près de Mandelieu, posait de délicats problèmes d’élargissement du fait de la nature compressible des terrains en place. L’élargissement de l’autoroute A8 à 2 x 3 voies sur un kilomètre a été réalisé dans le cadre de la création de cet échangeur. La basse vallée de la Siagne étant une zone de sols compressibles, la société ESCOTA, gestionnaire de l’autoroute, a mis en oeuvre, avec l’appui de Scétauroute et des laboratoires des Ponts et Chaussées, plusieurs techniques innovantes pour la réalisation de l’échangeur dans le but d’éviter des perturbations dans l’ouvrage existant..

La solution de remblais allégés en polystyrène expansé a été retenue pour les remblais de 3 à 6 mètres de hauteur, et l’on a adopté des remblais en Terre Année, allégés avec l’argile expansée, quand le remblai existant présentait une hauteur supérieure à 6 mètres. Cette deuxième solution permettait de ne pas commencer la construction de l’élargissement au niveau du terrain naturel et de bénéficier ainsi <le l’effet de répartition du remblai existant. La technique des remblais allégés en Pneu sol a été retenue à titre expérimental sur une bretelle, afin d’assurer une transition entre les remblais allégés avec le polystyrène et les remblais classiques. Cette technique a été décrite dans le chapitre I. La réalisation de cet échangeur a nécessité la construction de deux ponts-cadres dans les remblais existants. Ces ouvrages ont été réalisés en dehors des plates-formes et mis en place par ripage sur coussins d’air, ce qui permit une amélioration des conditions d’exploitation et de circulation pendant le chantier (François et al., 1989) Afin de vérifier différents aspects du comportement des remblais d’élargissement en polystyrène expansé, un remblai d’essai comportant deux sections, un remblai classique et un remblai allégé, a été construit en 1983 pour préciser le dimensionnement et les conditions d’exécution des travaux. Chacune des deux sections présente une longueur de 30 m, pour 6 à 7 m de largeur et 4 m de hauteur, comme cela a été décrit dans le chapitre I. La figure 2.1 montre l’instrumentation mise en place sous le remblai expérimental. Les repères sur les bandes blanches de la chaussée permettent de contrôler l’effet des remblais adjacents sur le remblai existant.

Les Laboratoires des Ponts et Chaussées, à la demande d’ASF (Société des Autoroutes du Sud de la France), ont réalisé une étude de prévision du comportement de l’autoroute A9 pour sa mise à 2 x 4 voies dans la traversée des zones de sols compressibles des plaines de l’Aude et de Narbonne. Afin de confirmer et d’adapter la méthode d’étude proposée, ils ont procédé à l’élargissement d’un tronçon de l’autoroute à titre expérimental. Après examen des données géotechniques des deux sites, le site de la plaine de l’Aude a été retenu à cause de sa plus grande homogénéité. Par ailleurs, on disposait d’informations plus complètes et plus continues sur l’évolution des tassements depuis la construction des remblais (1968). L’élargissement n’a pu être réalisé au PK 174.970 (profil C), qui avait fait l’objet d’un travail de recherche approfondi en termes d’essais et de mesures, pour des raisons de disponibilité des terrains et à cause de la présence d’un ouvrage hydraulique. Le remblai d’élargissement est donc situé au PK 175.140, c’est à dire à 170 mètres du précédent. L’homogénéité du site, confirmée par des essais en place, permet toutefois d’utiliser certains résultats du profil C pour étudier le comportement du remblai d’élargissement. La réalisation de cet élargissement s’est faite en 1991, 23 ans après la fin de la construction de l’Autoroute A9. Le profil en travers de la figure 2.3 donne la coupe géotechnique des terrains en place ainsi que la position des moyens de reconnaissance et de l’instrumentation mise en œuvre.