FR2631358A1 - SUPPORT CONSTRUCTION TO STABILIZE THE SOIL - Google Patents
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Abstract
Un remblai A est fermé par un mur 10 constitué d'éléments préfabriqués 9, formant une enveloppe extérieure. Des pieux de mur 7 qui sont reliés à des pieux à injection formant supports 1 par des manchons d'accouplement 5, traversent les ouvertures de passage des éléments préfabriqués 9. Ceux-ci reposent sur des appuis 11 qui sont vissés sur les portions inférieures des pieux de mur 7. Les charges horizontales et obliques partant du remblai A sont absorbées par les pieux de mur 7 et transmises au sol par les pieux de support 1. Les éléments préfabriqués 9 superposés sans décalage, forment des joints verticaux continus qui relient entre eux de façon articulée les segments de mur adjacents.An embankment A is closed by a wall 10 made up of prefabricated elements 9, forming an outer envelope. Wall piles 7 which are connected to injection piles forming supports 1 by coupling sleeves 5, pass through the passage openings of the prefabricated elements 9. These rest on supports 11 which are screwed onto the lower portions of the elements. wall piles 7. The horizontal and oblique loads starting from the backfill A are absorbed by the wall piles 7 and transmitted to the ground by the support piles 1. The prefabricated elements 9 superimposed without offset, form continuous vertical joints which connect between them hingedly adjacent wall segments.
Description
L'invention a pour objet une construction de soutènement destinée àThe subject of the invention is a retaining structure intended for
protéger un remblai contre un ouvrage, constitué d'éléments préfabriqués qui, superposes sur leur grand côté, forment une délimitation extérieure du remblai, à la manière d'un mur, les éléments préfabriqués présentant des cavités verticales, par lesquelles ils sont mis en place, par une série de pieux de soutènement placés dans le sol, à une distance déterminée les uns des autres et présentant en outre des deux côtés, des sections de joints verticaux s'emboîtant les uns dans les autres, par lesquelles les éléments préfabriqués juxtaposés to protect an embankment against a structure, consisting of prefabricated elements which, superimposed on their long side, form an external delimitation of the embankment, in the manner of a wall, the prefabricated elements having vertical cavities, by which they are put in place by a series of support piles placed in the ground, at a determined distance from each other and further having on both sides, vertically interlocking sections of the joints, whereby the prefabricated elements juxtaposed
horizontalement, peuvent ensuite être assemblés. horizontally, can then be assembled.
Au cours des dix dernières années, des essais satisfaisants ont été réalisés dans le domaine de la stabilisation du sol, avec des méthodes de stabilisation dites de "terre armée". Par terre armée, on entend un remblai de terre à armature intégrée en bandes de métal ou de matière plastique qui sont posées en couches, espacées horizontalement et verticalement, pendant le remblayage du sol, et qui sont suspendues à une enveloppe extérieure fermant le remblai de terre. Les bandes d'armature peuvent absorber les sollicitations à la traction et les transmettre au sol par frottement de sorte que ces sols ainsi armés peuvent servir euxmêmes de During the last ten years, satisfactory tests have been carried out in the field of soil stabilization, with so-called "reinforced earth" stabilization methods. Reinforced land means an earthfill with an integrated reinforcement made of strips of metal or plastic that are laid in layers, spaced horizontally and vertically, during the backfilling of the soil, and which are suspended from an outer envelope closing the embankment of Earth. The reinforcement strips can absorb the tensile stresses and transmit them to the ground by friction so that these so-armed soils can serve themselves as
constructions de soutènement.retaining structures.
Les possibilités d'application de ce procédé relativement nouveau sont toutefois limitées en ce que la mise en oeuvre d'un remblais de terre armée suppose un fond portant, et n'est donc pas possible sans problèmes sur des sols meubles à résistance de cisaillement réduite. Etant donné. en outre que le "corps de terre armée" représente une construction dans une certaine mesure non rigide, sujette à flexion, souple qui sous charge peut effectuer de petits déplacements de compensation, sans que sa sécurité en souffre, la seule enveloppe extérieure utilisée jusqu'à présent en métal, ou le mur de doublage classique, en éléments préfabriqués en béton, est trop peu mobile, de sorte que certaines propriétés avantageuses du remblai de terre armée ne The possibilities of applying this relatively new process are however limited in that the implementation of a reinforced earth embankment assumes a bearing base, and is therefore not possible without problems on soft ground with reduced shear strength. . Given. in addition that the "armed earthen body" represents a construction to a certain extent non-rigid, subject to flexion, flexible which under load can make small displacements of compensation, without its security suffers, the only outer envelope used until now made of metal, or the conventional doubling wall, prefabricated concrete elements, is too little mobile, so that some advantageous properties of the land embankment armed does not
peuvent absolument pas se manifester. can not be manifested.
La construction de murs de soutènement classiques en béton, ainsi que le remblai de terre suppose un fond portant et ne peut donc être exécutée sans problèmes sur un sol meuble de faible résistance The construction of conventional concrete retaining walls, as well as the earth embankment assumes a bearing floor and can therefore be performed without problems on loose soil of low resistance
au cisaillement.in shear.
On trouve des exemples de ces murs de soutènement en béton qui nécessitent des fondations bétonnées ou réalisées autrement, dans le brevet US-3 Examples of these concrete retaining walls that require concrete foundations or otherwise made in the US-3 patent are
537 687, le brevet FR-20 55 983 et dans le brevet US- 537,687, the patent FR-20 55 983 and in US Pat.
4 616 959. Dans tous ces documents, les éléments préfabriqués, dans leurs formes les plus diverses, sont toujours assemblés suivant le principe d'une construction en maçonnerie, et ancrés les uns par rapport aux autres, de sorte que le remblai de terre de soqtien est adjacent à la construction de In all these documents, the prefabricated elements, in their most diverse forms, are always assembled according to the principle of a masonry construction, and anchored to each other, so that the embankment of earth of Soqtien is adjacent to the construction of
maçonnerie non mobile, comme expliqué ci-dessus. non-moving masonry, as explained above.
La demande DE-A 27 56 047 décrit une protection de talus pour empêcher le glissement latéral du matériau de remblai, dont les parois de soutènement comportent des cavités débouchantes par lesquelles elles reposent sur les extrémités de barres de soutènement. Si selon ce document, les extrémités des barres de soutènement ressortent du sol sur une distance suffisamment longue pour que trois parois de soutènement puissent être superposées, on peut réaliser une structure du type d'un mur, comme dans les documents précités, dans laquelle les côtés jointifs juxtaposés des parois de soutènement, s'engagent les uns dans les autres de manière à former un mur de soutènement, par exemple pour protéger contre les chutes de pierres d'un talus, qui donne une construction stable autoportante, du fait de l'assemblage à la manière d'un mur des parois de soutènement, en liaison avec les barres de soutènement. L'invention a pour but en particulier, de concevoir une construction de soutènement du type précité de manière qu'elle présente une grande résistance à la flexion pour absorber les charges horizontales, tout en n'étant pas rigide, pour rester elle-même mobile dans certaines limites, afin de s'adapter aux déplacements dus à la charge, du matériau de remblai. En outre, la construction de soutènement doit être en mesure de protéger suffisamment le fond portant le remblai et la construction, en ce qui concerne les éventuelles Application DE-A 27 56 047 discloses a slope protection to prevent lateral sliding of the backfill material, the retaining walls of which have open cavities by which they rest on the ends of retaining bars. If according to this document, the ends of the retaining bars emerge from the ground a sufficiently long distance so that three retaining walls can be superimposed, one can realize a structure of the type of a wall, as in the aforementioned documents, in which the contiguous sides juxtaposed retaining walls, engage in each other so as to form a retaining wall, for example to protect against falling rocks from an embankment, which gives a stable freestanding construction, because of the assembly in the manner of a wall of the retaining walls, in connection with the retaining bars. The object of the invention is, in particular, to design a support structure of the aforementioned type so that it has a high flexural strength to absorb the horizontal loads, while not being rigid, to remain itself mobile. within certain limits, in order to adapt to the movements due to the load, embankment material. In addition, the retaining structure must be able to adequately protect the bottom carrying the embankment and the construction, as far as possible
surfaces de rupture du fond ou du terrain. breaking surfaces of the bottom or the ground.
Ce but est atteint grâce à la construction de soutènement suivant l'invention, en ce que les éléments superposés sont superposés chacun sur au moins deux pieux de soutènement contrairement à la pratique usuelle en maçonnerie, en formant des joints alignés verticalement, par leurs sections de joints verticaux et pour former ainsi une série. continue de segments de mur de la hauteur nécessaire dans chaque cas pour constituer la protection, et en ce qu'au moins sur quelques pieux de soutènement sont fixés des éléments d'armature qui sont noyés dans le This object is achieved by virtue of the support construction according to the invention, in that the superposed elements are each superimposed on at least two retaining piles, contrary to the usual practice in masonry, by forming vertically aligned joints, by their respective sections. vertical joints and thus form a series. continuous wall segments of the necessary height in each case to constitute the protection, and in that at least on some support piles are fixed reinforcing elements which are embedded in the
remblai à des hauteurs différentes. embankment at different heights.
Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe simplifiée d'un mode de réalisation de la construction de soutènement suivant l'invention, La figure 2 est une vue de face de celleci, La figure 3 est une coupe horizontale de la ligne III-III de la figure 1 et La figure 4 est une vue de détail d'un élément du mur et des éléments de soutènement et de An embodiment of the invention is described below in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a simplified sectional view of an embodiment of the retaining structure according to the invention, Figure 2 is a front view thereof, Figure 3 is a horizontal section of the line III-III of Figure 1 and Figure 4 is a detail view of a wall element and retaining elements and
protection agissant sur celui-ci.protection acting on it.
Selon la figure 1, une série de pieux à injection formant supports, se trouvent dans un sol B relativement meuble, de faible résistance au cisaillement et se présentent de manière connue, sous la forme de tubes d'acier 2 à orifices de sortie 3 latéraux. Ces tubes d'acier 2 sont habituellement enfoncés par battage ou forés dans le sol B, puis remplis de barbotine qui s'échappe par les orifices 3 et qui assurent ainsi un bon ancrage des tubes 2 dans le sol environnant. La portion supérieure de chaque pieu de support 1 comporte un filetage la sur lequel est vissé un manchon d'accouplement 5 pourvu d'un trou taraudé. Sur le pourtour du manchon d'accouplement 5 sont fixés deux clous de sol 4 qui pénètrent sous des angles différents, dans le sol avoisinant, et empêchent ainsi les parties supérieures des pieux de support 1 de se déplacer latéralement. En principe, il serait possible aussi de faire agir les clous de sol 4 directement en un According to FIG. 1, a series of support injection piles are in a relatively loose soil B of low shear strength and are in a known manner in the form of steel tubes 2 with lateral outlet openings 3 . These steel tubes 2 are usually driven by threshing or drilled into the soil B, then filled with slip escaping through the orifices 3 and which thus ensure good anchoring of the tubes 2 in the surrounding soil. The upper portion of each support pile 1 comprises a thread on which is screwed a coupling sleeve 5 provided with a threaded hole. On the periphery of the coupling sleeve 5 are fixed two floor nails 4 which penetrate at different angles into the surrounding ground, and thus prevent the upper parts of the support piles 1 from moving laterally. In principle, it would also be possible to operate the soil nails 4 directly in a
point des pieux de support 1.point of support piles 1.
La partie inférieure d'un tube 7, pourvue d'un filetage, et que l'on désigne par pieu de mur 7, compte-tenu de sa fonction qui sera décrite plus loin, est vissée du haut dans chaque manchon d'accouplement 5. Chaque pieu de support 1 est ainsi relié de façon rigide par le manchon d'accouplement , à un pieu de mur 7 correspondant, et forme avec The lower part of a tube 7, provided with a thread, and which is designated by wall pile 7, given its function which will be described later, is screwed from above into each coupling sleeve 5 Each support pile 1 is thus rigidly connected by the coupling sleeve to a corresponding wall pile 7 and forms with
celui-ci'un poteau de support bien ancré dans le sol. this one a support post well anchored in the ground.
Au-dessus du terrain B, se trouve un remblai A formé comme une "terre armée" et pourvu par conséquent d'une armature intérieure en bandes de métal ou de matière plastique 8. Ce corps de terre armée forme ainsi un corps de liaison souple en flexion, mais pratiquement monolithique. Les bandes d'armature 8 placées à des hauteurs différentes, peuvent absorber les sollicitations en traction et les transmettent au sol par frottement, de sorte que le sol ainsi armé peut servir lui-même de construction de soutènement. De très grands avantages de cette construction de soutènement réalisée suivant le principe de la terre armée, sont constitués par des coûts beaucoup plus bas que les murs en béton classique, par une fabrication simple et par leur comportement mécanique flexible: C mme le montre la figure 1, les bandes d'armature 8 sont fixées, par exemple vissées, sur les éléments préfabriqués en béton 9 d'un mur formant l'enveloppe extérieure du Above the ground B, there is an embankment A formed as an "armed earth" and thus provided with an internal reinforcement in strips of metal or plastic 8. This body of reinforced earth thus forms a flexible connecting body in flexion, but practically monolithic. The reinforcing strips 8 placed at different heights, can absorb the tensile stresses and transmit them to the ground by friction, so that the ground thus armed can itself serve as a retaining structure. Very great advantages of this retaining construction carried out according to the principle of the armed earth, are constituted by costs much lower than the walls in conventional concrete, by a simple manufacture and by their flexible mechanical behavior: C as the figure shows 1, the reinforcing strips 8 are fixed, for example screwed, on the prefabricated concrete elements 9 of a wall forming the outer casing of the
corps de terre armée.army corps.
Sur les portions filetées 6 des pieux de mur 7 sont en outre fixés des appuis 11 qui peuvent être par exemple des disques d'acier à trou taraudé, et sur lesquels prennent appui les éléments préfabriqués 9 du mur 10. Les appuis 11 peuvent par exemple avoir la forme des colliers de fixation représentés dans le brevet suisse n 644 171. Les éléments préfabriqués 9 dont la constitution est particulièrement visible sur la figure 4, sont de préférence des blocs profilés en béton coulé, qui comportent au moins deux trous débouchants 12, placés symétriquement par rapport au plan médian vertical. La figure 4 montre un élément préfabriqué 9 comportant trois de ses trous débouchants 12 à travers deux desquels passent les pieux de mur 7. Des éléments d'armature 13, formant un réseau, et qui sont noyés dans la terre A remblayée, sont solidaires des pieux de mur 7 dans les joints horizontaux du mur. Sur ceux-ci, la terre remblayée est compactée à chaque fois. Les éléments d'armature 13 peuvent être attachés par leurs extrémités aux pieux de mur 7, par des liens 13a, ou On the threaded portions 6 of the wall piles 7 are further fixed supports 11 which may be for example steel discs with tapped hole, and on which support the prefabricated elements 9 of the wall 10. The supports 11 may for example have the shape of the clamps shown in Swiss Patent No. 644 171. The prefabricated elements 9 whose constitution is particularly visible in Figure 4, are preferably molded concrete blocks, which comprise at least two through holes 12, placed symmetrically with respect to the vertical median plane. FIG. 4 shows a prefabricated element 9 comprising three of its through holes 12 through which two of the wall piles 7 pass. Armature elements 13, forming a network, and which are embedded in the earth A backfilled, are integral with wall piles 7 in the horizontal joints of the wall. On these, the backfilled earth is compacted each time. The reinforcing elements 13 may be attached at their ends to the wall piles 7, by links 13a, or
fixés d'une autre manière sur ceux-ci. otherwise fixed on them.
Comme le montre plus particulièrement la figure 3, chaque élément préfabriqué 9 est pourvu d'un côté d'une saillie 14 et du côté opposé d'un évidement 15 de forme correspondante} de sorte que lors de l'assemblage des éléments préfabriqués, on obtient un assemblage par rainure et languette. Comme le montre la figure 2, le mur 10 n'est pas construit, contrairement à la technique usuelle en maçonnerie, avec des éléments préfabriqués décalés les uns par - rapport aux autres, mais de manière que les joints verticaux V soient continus. Dans la zone de ces joints verticaux, on obtient ainsi une sorte de points d'articulation auxquels le mur peut céder à la pression horizontale de la terre; les forces agissant sur le mur, par pression de compactage et par vibrations peuvent être absorbées, et les dommages ou As shown more particularly in Figure 3, each prefabricated element 9 is provided with a side of a projection 14 and the opposite side of a recess 15 of corresponding shape} so that when assembling the prefabricated elements, gets a groove and tongue connection. As shown in Figure 2, the wall 10 is not built, unlike the usual masonry technique, with prefabricated elements offset relative to each other, but so that the vertical joints V are continuous. In the zone of these vertical joints, one thus obtains a sort of points of articulation to which the wall can yield to the horizontal pressure of the ground; forces acting on the wall, compacting pressure and vibration can be absorbed, and damage or
destructions évités avec certitude. destruction avoided with certainty.
On peut encore améliorer la souplesse latérale du mur, en faisant en sorte que les saillies 14 et les évidements 15 des éléments imbriqués ne soient pas rectangulaires ou carrés, mais rétrécis, par exemple en forme de trapèze ou en arc de cercle, The lateral flexibility of the wall can be further improved by ensuring that the projections 14 and the recesses 15 of the nested elements are not rectangular or square, but narrowed, for example trapezoidal or arcuate,
comme le montrent clairement les figures 3 et 4. as clearly shown in Figures 3 and 4.
Après construction du mur, on coule du béton After construction of the wall, concrete is poured
dans les cavités restantes des éléments préfabriqués. in the remaining cavities of the prefabricated elements.
Grâce à la configuration décrite, le mur 10 Thanks to the configuration described, the wall 10
forme une succession de segments de mur I, II, III... forms a succession of wall segments I, II, III ...
fermés en soi, ayant des fondations individuelles, qui sont reliés entre eux de manière articulée et dont les pieux de support 7 peuvent pénétrer à des profondeurs différentes 1 ou L suivant la consistance closed in themselves, having individual foundations, which are interconnected in an articulated manner and whose support piles 7 can penetrate to different depths 1 or L according to the consistency
du sol de construction.building soil.
Pour réaliser la construction de soutènement décrite, on commence par battre ou forer les pieux de support 1 d'injection, et à les ancrer dans la terre par injection de barbotine, après quoi on visse les manchons d'accouplement 5, on enfonce les clous de To achieve the described support construction, it begins by beating or drilling the support piles 1 of injection, and to anchor in the ground by slip injection, after which the coupling sleeves 5 are screwed, it drives the nails of
sol et on les accroche au mancon d'accouplement 5. soil and hang them on the coupling mancon 5.
Ensuite, on visse les pieux de mur 7 et on monte successivement le mur en même temps que le remblai de terre A, la terre A étant compactée couche par couche pendant la construction, après mise en oeuvre des éléments d'armature 8 et 13. Etant donné que les éléments d'armature 13 peuvent constituer en même temps l'armature de la terre armée 3, il est possible de renoncer le cas échéant à l'utilisation supplémentaire des bandes d'armature 8. Les éléments d'armature 8 et 13 peuvent aussi au besoin être reliés entre eux. Les deux éléments d'armature 8 et 13 forment de préférence un réseau et peuvent être constitués de fils métalliques ou de bandes de matière plastique. Un mode de réalisation préféré utilise pour ces deux éléments des géotextiles de Then, the wall piles 7 are screwed and the wall is successively mounted together with the earth fill A, the earth A being compacted layer by layer during the construction, after implementation of the reinforcing elements 8 and 13. Since the reinforcing elements 13 may at the same time constitute the reinforcement of the reinforced earth 3, it is possible to omit, if necessary, the additional use of the reinforcing strips 8. The reinforcing elements 8 and 13 may also be linked together. The two reinforcing elements 8 and 13 preferably form a network and may consist of metal wires or strips of plastic material. A preferred embodiment uses for these two elements geotextiles of
grande résistance à la traction.high tensile strength.
La construction de soutènement décrite offre par rapport aux murs de soutènement connus une série d'avantages: - il n'est pas nécessaire de réaliser des fondations sur semelle, ce qui supprime aussi les travaux d'excavation, - le mur sert de paroi en pieux ouverte, et les forces horizontales et verticales se produisant sont finalement absorbées par les pieux de mur 7 et les pieux de support 1, - la position en hauteur des éléments préfabriqués formant le mur est réglable par ajustement des appuis 11, - la fonction d'articulation décrite confère au mur une certaine flexibilité horizontalement et verticalement, - le mur se compose d'une série de segments de la largeur des éléments préfabriqués utilisés qui sont endentés entre eux de manière articulée et autorisent une fondation en profondeur individuelle et - la construction de soutènement est particulièrement avantageuse lorsque le fond se trouvant sous la base du mur est un sol meuble de faible résistance au cisaillement. La portance d'un sol de ce type est considérablement améliorée puisque d'un part la charge verticale des segments du mur est déviée par les pieux de support dans le fond portant, et que d'autre, part on obtient une protection de la tête des pieux, contre un déplacement latéral, par l'assemblage en force du clou de sol et du pieu. En outre, le clouage dans le sol accroît la portance du matériau de la base, derrière le mur, c'est-à-dire sous le corps de remblai. L'assemblage par goujons d'éventuelles surfaces de séparation permet d'avoir une protection contre la rupture du fond ou du terrain. Il est en outre particulièrement important que le mur de soutènement 10 formant l'enveloppe extérieure du corps de terre armée, n'ait pratiquement pas besoin d'absorber des forces horizontales, puisque les charges horizontales ou obliques se produisant dans la zone du mur, sont transmises par les éléments préfabriqués du mur aux pieux de mur 7, et par ceux-ci au sol, par les pieux de support d'injection 1, fiablement ancrés. Selon une autre variante, des éléments préfabriqués voisins horizontalement peuvent aussi être disposés espacés, un verrou en forme de plaque The described retaining construction offers a number of advantages over known retaining walls: - it is not necessary to build foundations on the footing, which also eliminates the excavation work; - the wall serves as a wall; open piles, and the horizontal and vertical forces occurring are finally absorbed by the wall piles 7 and the supporting piles 1, - the height position of the prefabricated elements forming the wall is adjustable by adjusting the supports 11, - the function of described articulation gives the wall a certain flexibility horizontally and vertically, - the wall consists of a series of segments of the width of the prefabricated elements used which are articulated together and allow an individual deep foundation and - the construction is particularly advantageous when the bottom under the base of the wall is a loose soil of low resistance to shear. The lift of a soil of this type is considerably improved since on the one hand the vertical load of the segments of the wall is deflected by the support piles in the base, and that, on the other hand, a protection of the head is obtained. piles, against a lateral displacement, by the assembly in force of the nail of ground and the pile. In addition, the nailing in the ground increases the lift of the material of the base, behind the wall, that is to say under the body of embankment. The assembly by studs of any separation surfaces provides protection against breakage of the bottom or the ground. It is furthermore particularly important that the retaining wall 10 forming the outer casing of the earthen body, has practically no need to absorb horizontal forces, since the horizontal or oblique loads occurring in the wall area, are transmitted by the prefabricated elements of the wall to the wall piles 7, and by them on the ground, by the injection support piles 1, reliably anchored. According to another variant, horizontally adjacent prefabricated elements may also be arranged spaced apart, a plate-shaped lock
étant introduit à travers leurs évidements 15 - being introduced through their recesses 15 -
formés par exemple des deux côtés selon la figure 3 - formed for example on both sides according to Figure 3 -
- verrou dont les grands côtés verticaux sont adaptés au - lock whose long vertical sides are adapted to
profil des évidements 15.recess profile 15.
Cette variante donnerait aussi la fonction This variant would also give the function
articulée voulue dans la zone des joints verticaux. articulated desired in the area of vertical joints.
Comme cela est connu de l'homme de l'art, les pieux de support qui sont des pieux d'injection, peuvent être remplis non seulement de la barbotine mentionnée, mais aussi d'autres types de mortier pour pieux, toute suspension aqueuse de sable, chaux et/ou As is known to those skilled in the art, the support piles which are injection piles may be filled not only with the slip mentioned, but also with other types of pile mortar, with any aqueous suspension of sand, lime and / or
ciment pouvant être utilisée.cement that can be used.
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