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1 - DTRF

1. Sondage SC 1 S Tne de ee en gt a Se OOo Ro QE SSE ges ni g Vitesse d enfanct DES Cara ftier 3 sjo s ype e 5 Boue Tubage ESCRIPTION GEOLOGIQUE au RQD Diametre carotte sS f 25201 o Mveau chantillon o jEou Vibrations 50 100 0 40 ou deuse c reltieuse PL ETES fcm a enreb 0 4 PoR CAR GE GRAVE SABLEUSE fragments sub sgnoquleus rocheux no rs gp a7 SETE ue RATE 720 Phtaaitas toutes dimensions de 3 pen grec SABLE O LS ossi Fes moyen grossier beiga fosce Aucune passes de mertisr 4 o rottier simple lypez et VE MA ONNERIE DE MOELLONS ve Blocs tres forte predominance oe SPILITE ct br s localement de Granite d biotite at gros ariastaus 5 40 5 75 3 Mosilons da 10cm d epesssaur tres loceiomeat l g rt supariaurs 350 dec Moeiions sent lies par un mortier da chaus el de sable APM 120 A2SI57 Pyasees t intactee de 10 15 voire parfois de Jocm 4 drottier deubte W sATE 04 27 ka qualit de cette ma onnerie et sen tat de 4 30 x2 conservation sent gen ralement bons On nate 7pe RPM 120 cependant gueiques mir dus de moinara rasielsnce 5 g 131 P r 4 00 4 30 m Intense fracturatien 3 0 5 350 Couronne 4 60 k 70m fracturatien 6 Qiamants 6170 620m Fracturaktion affectant surtout de mertier 7 D AE 650 6 60m Mema type de fracturation RPM 120 P
2. en g n ral annuelles inspection des parties hors effectu es par des ing deau nieurs ou techniciens ou par des conducteurs des TPE ayant particip une action de forma tion sur la surveillance des ouvrages d art 834 3 4 1 inspection des parties immer g es avec l aide de ptongeurs autonomes entretien courant ou sp cialis 3 4 2 compte rendu verser au dossier d ou vrage suivi de l volution des fonds Inspections d taill es en g n ral tous les 5 ans A tablir un tat de r f rence Anomalie constat e entretien courant effectu es par une quipe de sp cialistes en ouvrages d art et fondations 3 5 reconnaissance des terrains de fondation reconnaissance des fondations rapport d finis sant l tat de service verser au dossier d ou vrage conditions hydrauliques calcul des fondations en fonc tion des l ments fiables d j contenus dans le dossier de l ouvrage B Suivi de l ouvrage fondations superstructures cours d eau Mesures de s curit en cas de danger Alerter le imm diat Subdivisionnaire EXAMEN PAR LE SUBDIVISIONNAIRE R vision du diagnostic fausse alerte Anomalie ancienne d j reconnue et suivie Anomalie confirm e 3 4 4 Pe
3. Da a Fig A6 Principe d de l inclinom tre l 1 Kos il 4 H t 9 l i S i pe p e i _ Aag t sin ax t sin ox to dx t 1 E Sa t o i l i Variation D placement angulaire 61 Contact lcetrique ou simple r gle gradu e DT Tubage 100 FF Tube fixe 9 70 80 Allurions Substratum a Scellement Fig A 7 Tube scell en profondeur pour le suivi du mouvement vertical d un appui Vis microm trique Mise en tension du fil j Mesure ____ 4 Fig A9 Distancem tre fil d invar 3 2 TUBE SCELLE EN PROFONDEUR La d tection de mouvements verticaux de l appui s effectue par mesure du d placement d un point de la chauss e par rapport la t te d un tube fixe scell en profondeur et plac dans un forage tub La pr cision de ce dispositif tr s simple est de l ordre du millim tre La lecture s effectue l aide d un comparateur ou d une r gle gradu e on peut encore adapter un enregistrement continu fig A 7 3 3 PENDULE INVERSE La figure A8 pr sente un exemple de pendule inverse C est un appareil pr cis permettant d appr cier le d placement horizontal avec une erreur inf rieure au millim tre pour une hauteur de plusieurs m tres mais dont l installation est assez d licate 62 Fil d invar R servoir q Flotteur Dispositif de me
4. Fig 34 Alt ration des pi ces m talliques d assemblage d un rideau et abrasion des pi ces de bois Fig 35 Corrosion et disparition de la t le d un caisson Attaque directe par l eau du mat riau de remplissage Si les pieux sont enti rement immerp s ils sont prot g s des champignons lignivores incapables de se developper faute d air Les pieux peuvent dans ces conditions se conserver des si cles durant comme en t moignent ceux du campanile Saint Marc Venise D couverts lors de son effondre ment en 1902 soit 1 002 ans apr s la construction leur tat de bonne conservation tait tel qu ils furent utilis s pour supporter le campanile reconstruit En revanche au contact de l air les champignons a ro bics peuvent se d velopper et entra ner le pourris sement du bois En milieu maritime le bois immerg pcut tre attaqu par divers mollusques comme les tarets ou petits crustac s tel le limnoria De A noter enlin que certaines substances chimiques peuvent provoquer un ramollissement important des fibres du bois supprimant ainsi toute r sistance m canique Corrosion des l ments m talliques La corrosion des l ments m talliques participe la d gradation des massifs de fondation alt ration des l ments d assemblage des pi ces de bois conduisant la d sorganisation compl te des rideaux de protection fig 34 corrosion des t les et pi ces de raidissage des
5. comblement des fosses par d versement de gra vier r partition du mat riau sous les massifs par scaphandriers mesures quotidiennes sur piles et en cl s afin de d celer les mouvements ventuels Ensuite tant pour pallier les cons quences ven tuelles de l affouillement qu en pr vision de la reprise en sous uvre des deux piles d consolid es les arches encadrant la pile la plus affect e ont t mises sur cintres Cette op ration a permis de stabiliser le processus de fissuration des vo tes adjacentes cons cutif de l gers mouvements de d versement des appuis affouill s Apr s confortement d finitif de la premi re pile trait e un des cintres a t d plac afin de con forter l arche plac e au del de l autre fondation reprendre Le confortement d finitif analogue pour les deux piles r alis sous ma trise d uvre de l Administra tion espagnole en application des conventions r gis 153 Remplissage Profil des graviers dei orses Pieux en bois existants Lit actuel Fig E 30 Mise en place de graviers Fe et Pis DA a 4 Ed A N VA 7 L SO AR 1 i DATANT i 3 0 40 nt Coftrage metallique 7 zi Le fl AOO ni k So Suis de beton pour appui u cufrage Fig E31 Mise en place du coffrage 154 T e Pont international sur la Bidassoa r lune POUF HEC THON d opuges pou
6. enl vement des d bris et nettoyage de la fonda tion lance eau mise en place d un coffrage localis ou g n ral lorsqu il est envisag de constituer une enveloppe protectrice peau en b ton scellement d armatures destin es liaisonner la partie existante et la partie combl e nettoyage compl mentaire r alisation du ferraillage dans la partie b tonner mise en place dans les cavit s de tubes m tal liques destin s compl ter le comblement par injection d un coulis au mortier Cette mesure est consid rer si la g om trie des cavit s laisse craindre l existence de zones mal combl es lors du b tonnage compte tenu des faibles pressions de refoulement envisageables Ces tubes doivent tre des tubes m talliques rigides munis d obtura teurs provisoires cinitr s pour d boucher en sur face Les plus petits tubes ont g n ralement pour diam tres 20 27 les plus courants 40 49 L extr mit des tubes obtur e provisoirement pendant le b tonnage doit tre dispos e distance du fond et prot g e afin que le mortier inject apr s b ton nage puisse atteindre les vides restants et les bou cher Une pr caution minimale consiste biseauter l extr mit des tubes Enfin ces tubes peuvent par fois tre munis de connecteurs et constituer une armature compl mentaire de la partie r par e b tonnage proprement dit selon qu il est pos sib
7. Il est recommand d utiliser la m thode d tude de composition mise au point par le Laboratoire central des Ponts et Chauss es qui permet d obtenir une maniabilit optimale partir d un rapport l ments fins gros l ments appropri Dosage en ciment Le ciment constitue un apport de fines pour le b ton Un tel b ton doit donc tre richement dos en ciment le dosage en ciment adopter est au moins de 350 kg par m tre cube de b ton et de pr f rence 400 kg par m tre cube Consistance du b ton L affaissement au c ne d Abrams doit tre de l ordre de 15 18 centim tres 6 1 3 Mise en uvre du b ton immerg Il faut r duire au minimum le contact du b ton et de l eau afin de limiter les risques de d lavage Les proc d s employ s sont les suivants proc d talus coulant proc d la benne proc d au tube plongeur proc d la pompe Dans la majorit des cas ce sont les deux derniers proc d s qui sont les plus utilis s compte tenu notamment de l exigu t de la place disponible 6 1 3 1 Proc d talus coulant Ce proc d ne peut tre employ que pour de faibles hauteurs d eau de l ordre de 0 80 m au maximum fig D 32 B ton frais Talus au maximum Plans de laitance Futurs plans de rupture Fig D 32 Proc d talus coulant 120 Le b ton nouveau est d pos sur le b ton d j en place et p
8. tat des connaissances du moment 1979 ct des publications existantes Aussi certains points sont ils rappel s pour m moire et renvoi est il fait aux documents d j publi s C est le cas par exemple de l utilisation des palplanches m talliques o seuls sont voqu s les l ments propres aux travaux de confortement des fondations pour le reste le lecteur est renvoy notamment au Guide de chantier Niveau 3 du CGOA 70 publi par le SETRA En revanche il est apparu souhaitable de pr senter en d tail les techniques d ex cution du b ton sous l eau ANNEXE l DISPOSITIFS ET TECHNIQUES DE SURVEILLANCE Cette annexe expose de mani re synth tique les diff rentes techniques de surveillance de l volution de la g om trie et des fissures de l ouvrage niveaux topom trie capteurs ete On s attache ici voquer les possibilit s des divers appareils la conception des dispositifs et la pr cision que l on peut attendre des mesures 10 ANNEXE Il M THODES ET TECHNIQUES DE RECONNAISSANCE DES FONDATIONS Cette annexe pr sente les diff rents outils d investigation d garnissage local des appuis forages essais en place etc en rappelant pour chacun les utilisations possibles les pr cautions ct en donnant des recom mandations quant leur emploi L attention est attir e sur l int r t moyennant certaines pr cautions du d garnissage local des appuis en vue d acc der aux parties des fondations dissimu
9. des constatations de la surveillance continue des rapports tablis lors des visites et inspections d taill es des rapports des visites subaquatiques des fonda tions par plongeurs autonomes 3 3 LA SURVEILLANCE CONTINUE Cette action est assur e par l ensemble des agents de la subdivision sans moyen particulier locca sion de leurs d placements de travaux effectu s proximit de l ouvrage et en profitant des p riodes de tr s basses eaux L observation des super structures doit tre compl t e par celle des appuis et des fondations en examinant l ouvrage non seule ment depuis le tablier mais aussi depuis les berges Le paragraphe 3 4 1 traitant des visites pr sente une liste de d sordres pouvant traduire une ano malie dans les fondations ou refl tant une situation pr judiciable une bonne tenue des appuis Tout en soulignant l int r t que pr sente l observation de tous les points voqu s dans ce paragraphe l attention doit tre au moins attir e sur l apparition de fosses d affouillement la d sorganisation des massifs d enrochements ou des l ments de protection des fondations la formation de cavit s sous les appuis piles et cul es l apparition de fissures dans les piles et vo tes des d formations sensibles de la g om trie de l ouvrage chauss e garde corps ou parapet vo te ete Il importe d intensifier la surveillance des fonda tions pe
10. distance profil en long les travaux ayant pu ou pouvant modifier cette volution dragages extractions de mat riaux cr a tion de seuils d pis calibrage du lit etc les hauteurs d affouillement estim es et les r sul tats des tudes hydrauliques existantes Le terme superstructure d signe ici les parties de l ouvrage situ es au dessus du massif de fondation 32 3 2 2 Donn es g otechniques En l absence d tude g otechnique propre Pou vrage certaines informations peuvent tre d duites des cartes g ologiques et d tudes faites proximit pour d autres ouvrages pont route b timent ete 3 2 3 Documents sur les fondations de louvrage Dans le cas d ouvrages anciens les informations sont souvent fragmentaires et les pi ces parses N anmoins la valeur de ces renseignements est telle qu il faut apporter le plus grand soin leur recherche Les l ments rechercher pour chacun des appuis sont les plans des fondations ou leur principe fonda tion sur picux superficielle leur mode d ex cution par exemple caisson hav pieux rec p s sous l eau fondation r alis e sec l abri d un batardeau l valuation des descentes de charges et des efforts transmis aux appuis les comptes rendus de travaux et de r unions de chantier etc ll faut rechercher dans quelles conditions ont t tablis les documents dont on dispose e
11. faire pr c der le texte d un aper u Outre l organisation et la pr sentation des diff rents chapitres cet aper u reprend les l ments essentiels pour traiter correctement des probl mes courants des ouvrages de petites dimensions Le document proprement dit est organis en deux parties texte et annexes techniques Cette s pa ration a t introduite pour faciliter la lecture et conf rer l ensemble des paragraphes une certaine homog n it Le texte lui m me comprend un premier chapitre caract re didactique d crivant bri vement les modes de fondation des ouvrages anciens et les causes les plus fr quentes des d sordres Les chapitres suivants consacr s la surveillance l entretien et au confortement des fondations s attachent pr senter une m thodologie certains conseils pour le choix faire parmi les moyens disposition et les erreurs importantes viter qui ont t malheureusement observ es sur des chantiers r cents pour que le rem de ne s av re pas pire que le mal Dans les annexes techniques ont t regroup s les d tails techniques correspondant l tat actuel des connaissances et qui ne sont pas indispensables en premi re lecture Cependant leur importance ne saurait tre n glig e pour la d finition pr cise des projets limiter les al as en cours de chantier et pour conserver une ma trise efficace du d roulement des travaux PRESENTATION DES PRINCIPAUX CHAPITRES
12. 1 TEXTES REGLEMENTAIRES Ce chapitre reproduit la Circulaire du 14 f vrier 1979 annon ant le pr sent document et r capitule les circulaires et textes r glementaires non abrog s en 1979 se rapportant en totalit ou pour partie la surveillance l entretien et la r paration des fondations d ouvrages d art en site aquatique et dont les g n ralit s sont codifi es par l Instruction technique du 19 octobre 1979 2 FONDATIONS ANCIENNES ET DESORDRES OBSERVES 2 1 DIFF RENTS MODES DE FONDATION DES OUVRAGES ANCIENS Plut t qu un historique cette partie pr sente bri vement les principales techniques de fondation utilis es les si cles pass s La connaissance du mode de fondation et de la technique d ex cution sont des l ments essentiels pour la compr hension des ph nom nes observ s l adaptation des m thodes de surveillance le choix des techniques de confortement en vitant les interventions inconsid r es par ignorance du fonctionnement de l ouvrage La conception et les techniques d ex cution des fondations ont videmment vari selon les poques et les r gions Les l ments pr sent s n ont valeur que d exemple il faut ainsi garder l esprit que la nature des fondations peut changer d un appui l autre et parfois sous une m me pile Si les modes de fondation sur pieux en bois ont t les plus fr quents de nombreux ouvrages ont t fond s superficiellement parfois m
13. 987 625 8 032m atensa fracturation du liant 8 8 50 875m Mortier 8 50 MASSIF DE FONDATIONS fragments de Phlanitss liaa per un mortier de chaux 10 et de sabla Ensemble g nerslemant en ben tat de tu Rares niveaux de moindre r sielance 14 70 so 10 45 conserret on a7 bu nfencenant simultan de SAGL RE Qemer y gr veiexx R t n kauhia at do du bag Dantonitigua 1110 spilite localement peti nivaaus srgileuse pr s realisation Aad du tubige PAZ aas prassiematrique set ie 19 i2 APERE 1215 PR IT ASUS R RPH 120 S TT 13 3 2 Phianitas tres diversement aiter s avec quarts C 13 50 ss filenien tres sgbhendant A retlier double APM x 128 A A 5 y el yfe K2 16 F4 s7 Cempac te heteragene x wean Diamants Arre du carettage 14 20 m 4 Tn Neon corctt de 1420m 1550 m 15 Arrat 14 20 m Substratum suite nen carotta 9 90 1530 Arret du sondage 4 1530m MA ONNERIES PIEUX Ma onnerie h t rog ne bien li e Mortier f a uffeau silex tm Cavit s du b ton __Tuffeau_ Caicairc lacustre Silex Calcare lacustre Fragment de pieu Fragment de la pointe Fig B 13 Echantillons pr lev s par carottage MA ONNERIE SOUS PLATELAGE 1140 Bloc tuffeau j Vu Platela Ma onneri 76 d avancement l outil 5 6 RECOMMANDATIONS TECHNIQUES Le forage doit tre conduit av
14. Alluvions inject es A M ae Paroi moul e z ALL LATTES HE EH AUD h 3 z Pieux racines 9 il 143 Fig E 15 Ponte Vecchio Florence Vue g n rale de l ouvrage pendant le chantier Fig E 16 Ponte Vecchio gt 246 50 Ti 4 1 EXECUTION DES PIEUX RACINES Le pieu racine est en fait un pieu for de petit diam tre constitu d une barre d acier haute limite lastique dans un mortier inject sous pres sion dans un forage Pour cet ouvrage chaque forage ex cut depuis l ext rieur de la base des appuis avait un diam tre de 100 mm Ces forages taient faits l aide d une sondeuse rotative entra nant un double train de tiges termin par une couronne assurant ainsi en permanence le tubage du forage et la remont e des s diments par circulation inverse Le b ton nage est fait l aide d un tube plongeur Au fur et mesure de l extraction du tubage provisoire une pression d air comprim d environ 600 kPa est appliqu e en t te du tubage pour assurer la mise en contact du mortier avec le terrain le serrage de celui ci et donc une certaine expansion lat rale du pieu La force portante de chaque pieu racine d une longueur de 13 14 m et arr t dans le substratum rocheux fut fix e 100 kN et v rifi e par des essais de chargement statique 4 2 SURVEILLANCE DE L OUVRAGE PENDANT LES TRAVAUX Les mouvements de l ouvrage
15. Le ciment utilis doit r sister l action de l eau dans laquelle le b ton va tre r alis M me si l eau entourant la fondation n est pas agressive au moment des travaux elle peut malheureusement le devenir Le choix du ciment doit tre fait apr s consultation d un laboratoire sp cialis le Labo ratoire r gional des Ponts et Chauss es notamment La liste des ciments utiliser fait l objet des textes suivants fascicule 3 du CCTG hydrauliques circulaire n 78 74 du 10 mai 1978 relative aux fournitures de liants hydrauliques destin s aux tra vaux la mer et aux travaux en eaux haute teneur en sulfates En annexe de cette circulaire figurent la liste des liants hydrauliques admis pour les travaux la mer valable pour l ann e 1978 et la liste des ciments admis pour les travaux en eaux haute teneur en sulfates Les ciments poss dant les caract ristiques physi ques et chimiques convenables sont en g n ral des Fournitures de liants ciments comprenant de forts pourcentages de lai tier il s agit des ciments suivants CHF CLK CPF rattach la cat gorie des CPJ des nouvelles normes CPMF Parmi ces ciments il est pr f rable d utiliser le CPMF Lorsque aucun des ciments figurant ci dessus ne peut tre obtenu pour des raisons de d lais par exemple il est la rigueur possible d utiliser du CPAL du CPAC ou du CPALC appel s CPJ dans les nouvelles normes L utilis
16. a S Pilots i Ea Rocher 3 4 rA 200 1 50 ds 3 00 J 2002 i Tr s gros affouille ancrage COUPE AB Amont 8 40 0 20 0 30 Affouillement du lit k COUPE CD Affouillement la base de la fondation Ma onnerie tr s disjointe 1 50 2 00 Rocher gt lt 3 00 nstatees Amont Rive droite T gt Si iveau d eau i Di ai Affaissement x z sous la semelle S Sable Te So RS m W gt sous la semelle ui Rive gauche Rive droite UE ee gt A val Ni d poed a Bi SOROPE SSO Co iveau d eau A A Tee Niveau d eau 1 s S gt Rte onnerie tr s mauvaise Rocher S fios affouillement du lit Fig 26 D sordres relev s lors des visites subaquatiques dessins de la circulaire du 8 juin 1959 ca 27 Les zones soumises au marnage sont particuli re ment vuln rables de par l alternance de p riodes s ches et d immersion A ces actions naturelles peu vent s ajouter les effets du batillage et du remous des h lices des navires La d t rioration des l ments de protection est un ph nom ne dangereux auquel il faut rem dier sans tarder car il pr lude l attaque directe par l eau du massif de fondation proprement dit Formation de cavit s sous les appuis et d garnissage des pieux La
17. agit de savoir s il existe des vides entre la base de la pile et le sol de fondation et quels sont la nature et l tat de compacit du sol Lors d une reconnaissance de l appui par forage l interface sera toujours carott Dans le ecas de forages destructifs travers la ma onnerie ceux ci devront tre arr t s environ m au dessus de la base de la pile et poursuivis en sondage carott annexe 11 5 Dans certains cas la reconnaissance peut tre utile ment compl t e par des diagraphies de densit l aide de sondes y y ou de radio activit naturelle pour pr ciser la variation des natures de mat riaux b tons et mortiers notamment annexe 11 9 MASSIF DE FONDATION Dans le cas de fondations massives en b ton de chaux il faut poursuivre les sondages earott s travers l ensemble du massif Les chantillons ainsi pr lev s permettent de juger de l tat d alt ration du b ton d sordre tr s fr quent sur ce type de fondation ancienne Evaluation de la portance des appuis Pour d terminer la stabilit de l appui il est n ces saire de disposer de renseignements sur les caract ristiques m caniques des sols de fondation Le programme de reconnaissance comportera done tou jours quelques essais m caniques en place type pressiom tre ou p n trom tre pouvant tre effectu s l ext rieur de l appui ou au c ur m me du massif de fondation en poursuivant les sondages for s travers les
18. compris au niveau du personnel d encadrement des chantiers Chacun doit tre conscient des risques et attentif tout fait impr vu 12 12 Le service doit s interdire d entreprendre aucun travail confortatif avant d avoir r uni tous les l ments de connaissance du probl me qui est pos et d avoir arr t dans le d tail les dispositions prendre 1 3 Il appartient au service de d finir par erit les t ches incombant chacun des intervenants et dea r gler rigoureusement l encha nement dans le temps et dans l espace Rien ne doit tre laiss l impro visation du dernier moment et toute pr cipitation doit tre bannie gr ce l valuation suffisamment large des d lais que l on aura pris soin d chelonner autant qu il est n cessaire compte tenu des limites impos es par les poques probables de mont e des eaux La pr sence d un surveillant de l administration charg de veiller au respeet du phasage et des limites ne pas d passer est le plus souvent une pr caution n cessaire 2 Connaissance pr alable 2 1 La recherche de tous les documents renseignant sur la constitution des fondutions doit tre tendue si n cessaire aux archives ext rieures voire la litt rature locale ancienne Mais la documentation recueillie ne doit tre retenue qu apr s avoir t pass e l analyse critique Un document largement post rieur l poque de construction a de grandes chances d tre inexac
19. eau des courants etc de l tendue du d garnissage auquel il faudrait proc der par exemple lorsque la revanche des enro chements est importante La mise sec de l ouvrage annexe II 4 est une m thode tr s int ressante que l on peut envisager pour pr ciser la nature exacte des d sordres ct proc der dans les meilleures conditions aux travaux d entretion ou de r paration Les d sordres peuvent alors tre relev s avec pr cision Si cette technique semble ais ment applicable aux ouvrages sur de petits cours d eau ne n cessitant pas de d rivation importante elle ne peut pas tre toujours employ e pour des raisons techniques ou conomiques navi gation hauteurs d eau importantes ctc La reconnaissance par forages donne des informa tions ponctuelles mais elle permet de d terminer pr cis ment les niveaux de fondation ct les cotes des diff rents horizons reconna tre la nature et la qualit des mat riaux des appuis et du sol de fondation pr lever des chantillons cffectuer des essais g otechniques au c ur m me du massif de fondation Il y a par ailleurs int r t dans certains cas effectuer des forages m me si des cavit s apparentes ont t d cel es en p riph rie pour s assurer qu il ny en a pas d autres plus profondes L ex cution de forages au travers d appuis dont l quilibre est jug pr caire doit tre conduite avec pr cautions
20. ing nieurs de Services gestionnaires de la S N C F et d Entreprises Con u la fois pour les ma tres d uvre et pour les sp cialistes ce document pr sente les l ments techniques indispensables la d finition et la conduite des diff rentes actions de surveillance d entre tien ou de confortement des fondations Il devrait faciliter le dialogue entre Services gestionnaires Ser vices techniques sp cialis s et Entreprises En ce domaine la recherche ne saurait en effet progresser sans une large diffusion de l information et une collaboration troite entre les diff rentes parties L expos des probl mes de m thodologie et la description des m thodes moyens et techniques op ratoires est illustr par des exemples r els dont la liste sera compl t e au fur et mesure des r ali sations Un tel document technique est par essence volutif certains probl mes de m thodologie ne sont pas encore parfaitement r solus diverses techniques d investigation et de confortement restent perfectionner ou inventer Un document r duit dans lequel sont regroup s sous la forme d un Aper u les l ments essentiels pour traiter des probl mes courants devra permettre par une large diffusion une sensibilisation tous les chelons L Ing nieur en Chef des Ponts et Chauss es Directeur du SETRA J BERTHIER PR AMBULE Par lettre circulaire en date du 14 f vrier 1979 reproduite ci apr s le minis
21. l entreprise pr conise des proc d s ou des produits nouveaux il faut s efforcer de rechercher d une part un engagement sur les r sul tats perm abilit r sistance m canique etc plut t qu accepter un simple r glement en fonction de la quantit de produit inject et d autre part des garanties sur la p rennit du traitement 5 5 REMUNERATION DES TRAVAUX D INJECTION Le march prix unitaires appara t le mieux adapt ce type de travaux faut convenir des modalit s de r glement d finitif en cas de variations impor tantes de quantit s estim es Le bordereau de prix pourra tre tabli selon les indications suivantes pour les postes importants Forfait d installation Il r mun re les d penses g n rales d installation de chantier l amen e et le repli du mat riel de forage et d injection l installation et le fonctionnement de la centrale d injection 118 les travaux ventuels de pr paration du chantier les contr les de fabrication la charge de l entre prise etc Perloration prix forfaitaire de d placement et de mise en sta tion de l atelier de forage de pile pile ou de forage forage prix unitaires de forage au m tre lin aire en indi quant le mode d ex cution le diam tre l quipe ment tubage ou non et le fluide de perforation en portant galement au besoin des plus values pour e la perforation du bois d enrochements de pi ces m ta
22. reconna tre la nature et la qualit des mat riaux des appuis et du sol de fondation pr lever des chantillons effectuer des essais en place au c ur du massif de fondation 5 2 DEFINITION ET SUIVI DE LA RECONNAISSANCE Le contenu de la reconnaissance par forage savoir l implantation des forages leur nature leur diam tre et leur nombre doit tre propos par un m canicien des sols au ma tre d uvre en tenant compte des d sordres de l ouvrage des difficult s d acc s de la connaissance que l on a de l ouvrage et du sol de fondation remblai partir de la base de l appui Implantation possible des forages a sondage l ext rieur de l appui b sondage inclin depuis l ext rieur de l appui c sondage sous la vo te Ponton ou Plate forme sur enrochements Sondage sur ponton ou remblai 6 Le suivi du chantier de forage par ce sp cialiste est indispensable pour surveiller la bonne ex cution des forages diriger la reconnaissance fixer la cote d arr t du sondage d placer au besoin le forage etc proposer en temps utile au ma tre d uvre une modification du programme de la reconnaissance en fonction des r sultats acquis 5 3 IMPLANTATION DES FORAGES Il faut viter d implanter un forage dans une zone o la ma onnerie est disloqu e pour ne pas accroi tre la d sorganisation du massif
23. sur un schiste s dimentaire la pile centrale tait affouill e sur 70 de la surface d appui la cul c rive droite sur 90 fig 30 Pour les fondations sur pieux leur d garnissage entraine une diminution de la portance par r duction du frottement lat ral mobilisable fig 31 et 32 une r duction importante de la r sistance aux efforts horizontaux pour les fondations anciennes sur pieux en bois En effet pour ces ouvrages il ny a ni contreventement ni encastrement des groupes de pieux La pointe des pieux n est en g n ral jamais encastr e mais repose sur le toit de l horizon dur rencontr Quant au r seau de pou tres longrines et traversines destin r partir les charges il est clou voire simplement pos sur les pieux La stabilit horizontaie est assur e ici par le massif de sol enserrant les pieux Le d garnissage des pieux est donc un ph nom ne dangereux car il conduit un tat d quilibre pr caire quasi instable Cet tat peut durer longtemps jusqu ce qu une perturbation parfois minime entraine la rupture de l appui sans que l on ait pu toujours d celer de d sordre pr monitoire dans la superstructure Ainsi le pont de Saint Marcel sur l Aude a p ri brusquement en septembre 1954 alors que les caux taient l tiage et qu aucune surcharge ne se trou vait sur l ouvrage Les picux s tant trouv s libres sur 2 m de hauteur environ avec une fiche moyenne de 3 50 m
24. tanche et permettre au b ton qu elle contient d atteindre le niveau du massif b tonner sans que le b ton soit aucun moment en contact avec l eau fig D 33 Il est pr f rable d utiliser un appareil de levage rigide solidaire d une plate forme fixe plut t qu une grue qui du fait de sa flexibilit et de la grande longueur du c ble de suspension entra ne des mouvements alternatifs verticaux de la benne Il faut galement viter les engins mont s sur pontons La mise en uvre du b ton doit tre men e de la fa on suivante La benne est descendue lentement travers la couche d eau jusqu au contact avec le fond de fouille cas du premier b ton ou avec le b ton d j en place La pression exerc e par le sol sur la p dale sous l effet du poids de la benne d clenche l ouverture du fond et le d versement du b ton fig D 34 Si la benne est descendue sur un b ton frais d j en place il faut pour que la pression qui s exerce sur la p dale soit suffisante que la benne p n tre un peu au sein de celui ci le b ton nouveau se d verse alors dans la masse du premier ce qui limite les risques de d lavage Toutes les bennes ne sont pas quip es d un syst me d ouverture automatique Leur ouverture peut tre d clench e par traction d un c ble depuis la surface ou par man uvre d un levier faite par un plongeur Les mouvements d approche du b ton frais en place aussi bien la fin de la
25. tre tabli pour l ensemble de l ouvrage Cela suppose la connaissance pr cise de la nature et de l tat des fondations de l origine des d sordres de la nature et des caract ristiques des sols de fondation des conditions hydrauliques dont les niveaux d affouillement maximal possibles de l tat et du mode de fonctionnement de la superstructure Les travaux doivent non pas tre un simple correctif des d gradations constat es mais mettre si possible l ouvrage d finitivement l abri de nouveaux d sordres Pour cela il importe d appr cier l volution pro bable des conditions hydrauliques M me pour des ouvrages modestes le dossier pour le confortement doit comporter des plans d ensemble et de d tails d finissant avec pr cision les travaux ex cuter un CCTP indiquant les d sordres ohserv s tous les renseignements g otechniques hydrauliques et sur l ouvrage n cessaires la d finition des travaux les justifications des dispositions retenues fournir le mode d ex cution des travaux en proserivant si n cessaire certains proc d s jug s trop agressifs pour l ouvrage les contraintes de chantier d bouch conserver conditions de circulation sur l ouvrage etc le phasage et la consistance de toutes les t ches ex cuter le programme des essais de contr le pr vus Le ma tre d uvre doit notamment demander l entreprise avant signatur
26. uvre et l interpr tation des images sont plus difficiles cette possi bilit n est employ e que dans des cas particuliers en compl ment de l inspection en vision axiale La pr sence d eau dans le forage diminue souvent consid rablement la qualit des images a sondage effectu au marteau fond de trou l air avec un taillant 140 mm b sondage effectu au tric ne 3 pouces 1 8 l eau Noter la diff rence de r gularit des trous et l alt ration des Joints dans le second cas Fig B 15 Photographies de parois de forages d un m me ouvrage 6 2 CONDITIONS D UTILISATION Le diam tre minimal du forage est de l ordre de 65 mm On disposera au besoin un tubage au dessus de la cam ra pour limiter les risques d boulements de la paroi En pr sence d eau dans le forage il faut s assurer que celle ci est suffisamment claire pour permettre 78 une vision correcte de la paroi En g n ral il suffit de laisser reposer l eau pendant 24 heures pour que les particules en suspension se d posent en fond de forage Si au del de ce temps la clart demeure mauvaise on pourra tenter de l am liorer en injectant de l eau propre en fond de forage Dans certains cas boulements importants il sera n cessaire d effectuer un nettoyage du forage ou de provoquer la floculation des s diments en suspension M me si en r gle g n rale l inspection d un forage par cam ra est une op ration de
27. Affouillement local des cul es La profondeur maximale Y d affouillement l amont des cul es fig D 5 peut tre estim e par la formule empirique suivante q Y 0 73 Vigoureux Laraichi D 6 o q d bit par unit de largeur dans la section r tr cie m s D diam tre moyen du s diment m 1 3 3 Affouillement g n ral A l heure actuelle il n existe pas de m thode tr s satisfaisante pour appr cier la profondeur d affouil lement en p riode de crue A d faut de mesures en place M Cambefort propose d valuer la cote du fond du iit minimale en retran chant la cote du plan d eau de la crue maximale la valeur H donn e par la figure D 6 en prenant pour largeur du plan d eau l cartement moyen des berges ou des digues de protection et non celle des champs d pandage de la crue I s agit l d une courbe enveloppe des donn es recueillies par M Larras sans distinction sur la morphologie du cours d eau et la nature des mat riaux du lit Une telle m thode ne peut donc donner qu un ordre de grandeur probablement tr s majorant dans cer tains cas de la cote du fond cote qu il est par ailleurs bien difficile de mesurer en p riode de crue du fait de la saltation intense laquelle sont soumis les l ments fins en particulier Cependant il semble bien eu gard un certain nombre de lev s effectu s avec beaucoup de pr cautions sur des cours d eau s d
28. La constatation de certains d sordres est venue illustrer la r gle de vigilance que je rappelais par circulaire du 19 avril 1978 C est galement ce souci de vigilance que je d veloppais duns ma recomman dation du 25 septembre 1978 vous transmettant une codification d taill e des modalit s de visites d appuis par plongeurs autonomes Dans le m me esprit je reprends ci apr s quelques r gles l mentaires de prudence et de discernement respecter par les services gestionnaires d ouvrages d art anciens ou r cents reposant sur des fondations immerg es anciennes en tat pr caire Il s agit surtout de pr cautions de bon sens et de conseil mettant en garde les ing nieurs contre les fausses man uvres viter Les proc d s et modes op ratoires feront l objet d un document commun SETRA LCPC qui sera diffus d autre part 1 Principes g n raux 1 1 Si divers que soient les intervenants l autorit va de pair avec la responsabilit Il im porte que l unit de commandement soit toujours respect e Elle est normalement assur e en la personne de l ing nieur ou de l agent qualifi du service gestionnaire que vous aurez d sign cf prescription du 25 septembre 1978 relative au responsable de la pr paration et de la surveillance des visites de plongeurs Les concours ext rieurs auxquels le service fait appel prestataires de services des CETE entreprises doivent avoir la comp tence sp cifique en mati re de fondations
29. Le positionnement des engins doit tenir compte des d sordres d cel s ou suppos s A titre d exemple sur un ouvrage en ma onnerie dont le mat riau de remplissage tait de tr s mauvaise qualit le positionnement d un sabot de grue tr s pr s du tympan a provoqu le d versement de ce dernier Les forages peuvent tre effectu s fig B 9 l ext rieur de l appui si l on ne s int resse qu la nature des sols au droit de l ouvrage inclin s depuis l ext rieur de l appui la base des piles au besoin depuis une plate forme b tonn e sur les enrochements Sur chauss e d sondage vertical dans l axe de l appui partir de la chauss e d sondage vertical c t de l axe de l appui partir de la chauss e d sondage inclin depuis la chauss e Fig B 9 Implantation des forages 73 enfin travers le corps de la pile depuis le tablier si l on ne peut pas proc der autrement ou si l on cherche reconna tre la nature et l tat des ma onneries 5 4 CHOIX DE LA NATURE DES FORAGES Pour la connaissance des appuis et des fondations on peut envisager des forages par carottage ou en destructif 5 4 1 Forages destructifs Compie tenu des d sordres caus s in vitablement par ces proc d s vibrations alt ration des joints etc les forages destructifs travers l appui ou son voisinage imm diat sont viter Ils ne doivent tre admis qu
30. Poids au m ou de profil de rideau du proiil Rep re V mm kg cm 112 5 CONFORTEMENT DES FONDATIONS PAR INJECTIONS Les l ments pr sent s ici sont destin s aider le ma tre d uvre dans ses choix l objectif n tant pas de donner des recettes chaque fois la composition des produits d injection et la d finition pr cise de la mise en uvre sont fixer par des sp cialistes en fonction des caract ristiques locales Il est souhaitable que le ma tre d uvre prenne conseil aupr s des sp cialistes des Laboratoires des Ponts et Chauss es d s le stade des tudes 5 1 CHOIX DES PRODUITS D INJECTION La r ussite d un traitement par injection repose pour une bonne part sur le choix des coulis mis en uvre Dans le cas tudi ici ce choix est essen tiellement fonction de la nature du milieu traiter existence ven tuelle de vides dimension des cavit s granulom trie et tat de compacit du sol vitesse de circu lation des eaux sous la fondation du type d am lioration recherch remplissage des vides am lioration des propri t s m caniques et diminution de l rodabilit des sols de fondation R duction de la perm abilit du terrain partir de ces l ments et en tenant compte de crit res conomiques la nature des produits mis en uvre ainsi que la m thodologie d injection peu vent tr s souvent tre d finies avec suffisamment de pr c
31. Pri JA O2 gt dl He Z Remblaiemeikpat ro P RES 47 RY BST Sues de b ron formant coffrage Ancien mur de quai inject s au mortier de sable ciment ncipe du confortement mesure la pompe un plongeur guidant l extr mit du tube qu il maintenait dans la masse de b ton Le b ton contenait du fluol destin viter le d lavage Ces travaux furent ex cut s en eaux calmes gr ce un muret constitu de petits sacs de b ton mis en place dans une tranch e pr alablement terrass e la main autour de l avant bec que l on levait au fur et mesure du b ton nage Ce muret faisait aussi office de coffrage Pour le b tonnage de l interface on ferma compl tement le muret apr s avoir plac au mieux les derniers enrochements et dispos des cannes d injection qui servirent compl ter le colmatage La seconde op ration fut la protection autour de la pile Pour cela on d roula sur le fond de la Seine des rouleaux de grillage galvanis r unis entre eux par couture au fil de fer Une extr mit de chaque rouleau tait fix e une certaine distance du f t par des piquets plant s dans le sol l autre bout ils taient remont s le long du f t et maintenus l aide de cordages Ce grillage tendu sur le fond fut tapiss la main de petits enrochements allant de pav s 20 X 20 X 20 des blocs de 40 kg Les rouleaux de grillage en attente le long de la pil
32. associa tion d une enceinte simple ou double de palplan ches en bois et de terres imperm ables La figure 8 pr sente l exemple le plus simple employ pour de petits ouvrages o la pile repose ec ue More en fait directement sur le sol sans semelle La pile A E E RS elle m me est constitu e d un parement de pierres et tout venant Parement en pierres appareill es assises le c ur tant rempli d un mat riau tout Alluvions argileuses du lit venant li ou non par du mortier Dans certains cas pour limiter les venues d eau par le fond de la fouille et mieux r partir les pressions sur le sol la semelle tait difi e sur une plate forme en bois fig 9 2 ptit m n 10 ER 2 l vation de la t te d aval werh LIL Mth ffi hkj Plate forme en bois sur des madriers Fig Fig 8 Fondation superficielle simple 9 Fondation superficielle sur plate forme en bois Coupe en travers perpendiculaire laxe de la route laissant voir la cul e de droite Ela la t s EE p 2 gt PERENAIST T TIENEN TZEE A ET TA CE Plate forme en bois sur des madriers Coupe longiidinale Pour les ouvrages plus importants fond s superficiel lement la base des piles est g n ralement largie progressivement par des redans successifs Des pierres de taille appareill es de grande dimension font office de semelle et assurent la
33. caissons sans fond ou fonc s l air comprim Des t les de 6 mm d paisseur ont t r duites en un si cle l tat de p te d oxyde La disparition des hausses permet alors l attaque par l eau du mat riau de remplissage et sa d sagr gation fig 35 d gradation des rideaux de palplanches permet tant l entrainement des mat riaux fins 2 2 2 Autres causes de d sordres Si l action naturelle des eaux est responsable de la plupart des d sordres occasionn s aux fondations les autres d t riorations sont imputables pour lessen tiel aux interventions humaines que les modifications apport es par l homme aient t le seul facteur agissant ou qu elles aient favoris l action agressive des eaux Outre les travaux d am nagement et les dragages dont les cons quences ont t pr sent es plus haut les causes les plus fr quentes sont l absence d entretien la modification de la configuration des terrains au voisinage de l ouvrage travaux larri re des cul es largissement de la voie franchie remblaie ment proximit des fondations d une cul e etc des modifications mal tudi es ou mal con ues apport es la superstructure largissement modi fication du sch ma statique etc certains travaux effectu s proximit de Pou vrage cr ant un environnement agressif par exem ple gouts d versant des produits d t riorant les mat riaux de l ou
34. ch ussement des fondations des ouvrages anciens dont la base des appuis tait le plus souvent tablie au niveau de l tiage de l poque fig 17 Fig 17 Creusement du profil en long de l air des rideaux de protection en bois 23 Apparition d un seuil l aval de l ouvrage et mise au contact Fig 18 Affouillement g n ral et affouillement local Sy Fosse d affouillement local due la pr sence de la pile l affouillement g n ralis en p riode de crue la puissance d rosion du cours d eau s accro t alors consid rablement du fait de l augmentation de la vitesse d coulement et les mat riaux du lit sont remani s Sur une certaine paisseur Ce ph nom ne temporaire entra ne une diminution de la stabilit des fondations pendant la crue mais parfois aussi apr s car les mat riaux red pos s ont souvent des caract ristiques amoindries fig 18 Profil des vitesses en N amont Ligne de s paration Fig 19 Affouillement local Tourbillons en fer cheval Ligne qui indique t 1 le profil du sable Q Fosse qui se RN cr e autour de la pile ms Fig 20 Affouillement local d une pile dans un sol sans coh sion 24 Affouillement g n ral 2 2 1 2 ACTION LOCALIS E AU VOISINAGE DE L OUVRAGE L affouillement local est une rosion des fonds r sultant essentiellement de la concentration de tourbillons d axes horizontaux se
35. des pieux p riph riques est d garnie il faut viter de d verser les enrochements directement leur contact et viter de surcharger inutilement la fonda tion Dans le cas o une r fection totale de la protection par enrochements s impose par suite de d sordres trop importants il faut en protiter pour tablir un Bo te constitu e d une armature m tallique couverte d un grillage Enrochements Corps de l ouvrage de protection projet visant limiter l ensouillement des blocs et donc r duire les d penses d entretien ult rieures Pour cela on interposera un mat riau filtre entre le lit et les blocs et l on s efforcera d enraciner les extr mit s des talus ou tapis cf 3 2 Le fond du cours d eau sera alors r gl la forme g om trique adapt e aux protections envisag es Les terrassements et la mise en uvre du tiltre et des blocs seront effectu s en eaux calmes au besoin l abri d une digue de protection 3 5 AUTRES MATERIAUX DE PROTECTION Si traditionnellement les enrochements ont t mis en uvre autour des appuis pour les prot ger il existe l heure actuelle d autres proc d s 8 5 1 Les gabions Les gabions sont des l ments parall l pip diques constitu s d une armature m tallique grillag e rem plie avec des enrochements de petites dimensions en g n ral fig D 12 les blocs ne doivent pas tre serr s pour que le gabion reste souple Les
36. difficilement observable entra ne une r duction de la portance des appuis et de leur stabilit lat rale 3 LA SURVEILLANCE DES FONDATIONS Ce chapitre est organis dans le cadre g n ral d fini par l Instruction technique par la surveillance et l entretien des ouvrages d art Il reprend en les explicitant les r gles l mentaires de prudence et de discernement nonc es dans la Circulaire du 14 f vrier 1979 plac e en t te du document Les paragra phes suivants d taillent le contenu technique pour les diff rentes actions de surveillance des fondations surveillance continue 3 3 visites 3 4 inspections d taill es 3 5 L articulation des op rations est pr sent e dans le tableau synoptique 1 3 1 Pour chaque niveau de surveillance sont expos s l organisation le contenu technique des investigations mener les moyens techniques disposition les d cisions prendre suivant l importance des d sordres constat s 3 2 LE DOSSIER DE L OUVRAGE La recherche des documents sur la nature des fondations doit tre men e avec le plus grand soin mais il ne faut attacher de certitude qu aux informations qui ont pu tre confirm es Pour de nombreux ouvra ges anciens de dimensions modestes il n existe pas d archives On profitera des visites et des inspections d taill es pour conduire les investigations n cessaires l tablissement du dossier d ouvrage cf fas cic
37. e depuis tr s longtemps puisque beaucoup d anciennes gravures du Pont Neuf indiquent ces pilotis qui ainsi qu on l a reconnu depuis n ont jamais exist fig E 2 Pour la m me raison on avait cru inutile d entourer les piles d un cordon d enrochements assez fort pour d fendre les fondations contre les affouille ments attendu que ces enrochements en r tr cis Sant notablement la largeur des passes navigables d j assez troite sans cela auraient t une cause de g ne et m me d accidents pour la navigation Plancher jointif en madriers de ch ne 0 16 X 0 16 m LEE s CAT ER ET AL ER _ _ l a I 7 00 m Pi ces de ch ne 0 40 X 0 45 m d quarrissage espac es de 1 m Fig E 2 Pont Neuf Fondation d une pile avant les travaux de 1886 136 Des travaux consid rables furent entrepris de 1848 1855 pour la restauration des superstructures pour un montant de 1014668 F de l poque Mais on n a jamais rien fait pour s assurer de l tat des fondations des piles Aussit t apr s l accident et le jour m me on com men a la d molition de la partie amont du pont afin de d charger autant que possible les parties compromises de l ouvrage en m me temps on jeta une grande quantit d enrochement autour de la pile 2 pour emp cher les affouillements de se pro pager dans les parties non atteintes Ensuite on mit nu les chapes d extrados pour se
38. en p riode de crue d un contournement de cul e ph nom ne dangereux pour la tenue de louvrage La but e des terrains situ s derri re la cul e ainsi r duite peut devenir insuffisante pour quilibrer la pouss e de la vo te L action rosive des eaux est consid rablement aggrav e par l obstruction partielle du lit r sultant de l accumulation de corps flottants ou des glaces au droit de l ouvrage l l i Cul e I Fig 22 Fosses d rosion isol es Ancienne passerelle du coll ge Lyon d apr s S journ f l I t l l l l i l Fig 21 Effet de r tr cissement local d l ouvrage Cul e Nord Fig 23 Fosses d rosion se rejoignant Pont de Thouar La LOIRE 2 2 1 3 ACTION DIRECTE SUR L OUVRAGE D sorganisation des massifs d enrochements L exp rience montre que la g om trie des massifs d enrochements dispos s en protection autour des appuis volue dans le temps quelle que soit la taille des blocs m me si leur poids est suffisant pour qu ils ne soient pas entra n s par le courant L affais sement des massifs est d l affouillement du lit au pied du talus les enrochements glissent alors dans les fosses cr es en p riph rie l amont fosses d affouillement local Paval effet du r tr cisse ment Tr s souvent l affaissement est acc l r par l ensouillement des blocs provoqu par l aspir
39. entachant les mesures L incertitude une fois appr ci e par de nombreuses mesures faites avant le d but du chantier on pourra fixer comme seuil 117 R surgence en rivi re pour l interruption des injections la valeur de deux trois carts types si cette amplitude est jug e acceptable le cas contraire signifie que le dispositif de surveillance n a pas une pr cision suffisante et doit tre r vis 5 4 CONTROLE DE L EFFICACITE DES TRAVAUX L efficacit des travaux d pendra essentiellement d une adaptation bien conduite et constante du d roulement des injections aux al as rencontr s ce qui suppose une entreprise et des surveillants comp tents Cependant il faut toujours pr voir un certain nombre d essais de contr le dans le CCTP tels que essais pressiom triques pour valuer les caract ristiques apr s traitement ou l homog n it du trai tement essais d eau pour valuer la perm abilit en vue de tester l efficacit d un rideau d tanch it ou celle d un traitement par impr gnation carottage avec coloration pr alable des diverses passes L attention doit tre attir e sur le fait que la progression du coulis n tant pas homog ne les chantillons pr lev s ne sont pas toujours repr sentatifs du traitement l chelle de l appui essais de compression simple sur chantillons pr lev s m me remarque que pr c demment Dans le cas o
40. la fissuration longitudinale des vo tes et celle verticale des corps de pile peuvent traduire un tassement diff rentiel transversal de l appui fig 48 Par ailleurs l affaissement d une vo te la cl courbe d intrados est souvent la cons quence amplifi e d un cartement des nais sances La figure 49 pr sente les sch mas de ruine d un arc correspondant deux cas de mouvement d appui Fig 48 Fracturation verticale du corps de pile Noter l affleu rement de l angle d un redan traduisant un mouvement de basculement 37 i Page A l centre instantan de rotation du bloc AC Sch ma de rupture sous un chargement sym trique ou un cartement des appuis 104 I centre instantan de rotation du bloc AC g Sch ma de rupture sous un chargement dissym trique ou un tassement d appui I centre instantan de rotation du bloc BC Fig 49 Sch mas de ruine d une vo te sous deux cas de chargement Des indices peuvent tre fournis par l observation des joints du bandeau des ouvrages en ma onnerie et les d collements aux jonctions entre les murs et les tympans l are ou la vo te et les tympans De plus des d sordres dans les fondations peuvent tre r v l s par des d fauts d alignement des garde corps para pets bordures de trottoir des anomalies des profils en long et en travers de la chauss e 38 Remblais d acc s On rel vera
41. ment et pr cis ment un grand nombre de points deux nivellements d une vingtaine de points peu vent tre ex cut s en une journ e En outre les d placements sont ais ment calculables sur place et donc rapidement disponibles Le principe de la mesure cheminement aller et retour avec contr le interm diaire le long d un trajet peu inclin en galisant la longueur des vis es avant et arri re permet tr s difficilement le nivellement pr cis des fondations d un ouvrage On pr f re alors niveler des points plac s sur la super structure A l heure actuelle le d placement vertical d un point sur les ouvrages peut tre connu avec une erreur inf rieure 0 50 mm Le nombre de points fixes du r seau de nivellement doit toujours tre sup rieur ou gal 4 2 3 2 Planim trie l aide d un th odolite Si le th odolite est un appareil bien connu Jes erreurs de mesure obtenues lors du suivi de mouve ments par triangulation l aide d appareils de pr cision courante sont tr s sup rieures la r so lution indiqu e par l appareil couramment 10 grades soit un d placement de 0 3 mm 200 m En pratique les erreurs sont g n ralement de l ordre de 5 mm 200 m erreur relative de 2 510 2 3 3 Planim trie l aide d un distancem tre lectro optique Les appareils utilis s couramment sont capables de mesurer une distance de quelques centaines de m tres avec une erreur
42. on viter l coule ment de surface du b ton nouveau au contact de l eau Un tube plongeur est constitu d un ensemble de tubes m talliques l mentaires d une longueur com prise entre 1 50 et 3 m assembl s par vissage Le diam tre du tube doit tre compris entre 18 et 30 cm les diam tres les plus couramment employ s tant 20 et 25 cm Le diam tre du tube est d autant plus faible que l paisseur de b ton couler est plus faible est recommand de ne pas descendre en dessous de 20 cm pour viter les effets de vo te Le tube est coiff d une tr mie ou d un entonnoir facilitant son chargement en b ton La tr mie est le dispositif retenu lorsque l alimentation en b ton est intermit tente bennes l entonnoir est le dispositif qui convient aux alimentations continues pompes Il existe plusieurs types de tubes plongeurs qui se distinguent les uns des autres essentiellement par le dispositif d obturation mis en place leur extr mit inf rieure fig D 36 On distingue le tube extr mit simple qui n cessite l emploi d un bouchon de mortier consistant ou en polysty r ne expans afin d viter le d lavage du premier b ton le tube clapet automatique ou non dont le fonctionnement est d licat le tube bouchon qui exige un remplissage rapide par le b ton avant que l eau ne p n tre l int rieur du tube Une tude tr s int ressante de ce proc d Etude
43. rences bibliographiques FONDATIONS ANCIENNES Quelques trait s anciens comportant des indications int ressantes sur les proc d s de fonda tion peuvent tre consult s la biblioth que de l Ecole nationale des Ponts et Chauss es Gautier Trait des ponts 1714 1728 Gauthey Trait de la construction des ponts 1832 Morandi re Trait de la construction des ponts 1866 Degrand et Resal Ponts en ma onnerie 1888 De Dartein Etude sur les ponts en pierre remarquables par leur d coration ant rieurs au XIX si cle 1907 S journ Grandes vo tes 1913 1916 Gay Ponts en ma onnerie 1924 Autres ouvrages g n raux plus r cents Robinson J Piles cul es et cintres de ponts cours de l ENPC 1956 Grattesat G Conception des ponts d Eyrolles 1978 SURVEILLANCE ENTRETIEN SERO 70 Surveillance entretien r paration des ouvrages d art Document tabli g r et diffus par le SETRA 1970 Beltr mieux E Surveillance entretien restauration des ouvrages d art Rev Travaux num ro sp cial 416 bis nov 1969 Grattesat G L effondrement partiel du pont Wilson Tours ses causes et ses enseignements Rev Travaux 544 juin 1980 p 28 36 ANALYSE DES PHENOMENES HYDRAULIQUES Lebreton J C Dynamique fluviale Collection de la Direction des Etudes et recher ches d lectricit de France d Eyrolles 1974 Jamme G Travaux fluviaux Collection de la Direction des Etudes et
44. s de mise en uvre de niveaux inf rieurs de par la pr sence de la fonda tion fig D 22 104 Batardeau primitivement circulaire Forme apr s rupture Batardeau primitivement rectangulaire Forme apr s rupture L un des risques les plus graves encourus durant la mise sec de la fouille est celui de renard hydraulique qui s il se produit peut entra ner tr s rapidement l effondrement d une fondation en tat de stabilit pr caire Il y a lieu d tre extr mement prudent et m me d viter la mise sec lorsque l appui est fond superficiellement ou sur pieux flottants en terrain pulv rulent et que le pied des palplanches ne peut tre suffisamment fich dans des terrains peu perm ables et consistants Ce ph nom ne peut se produire m me si seule une ou quelques palplanches n ont pas atteint leur cote de projet ce qui peut tre le cas dans des terrains contenant des enrochements ou des obstacles durs divers tig D 23 Les palplanches utilis es pour la r alisation de tels batardeaux tant souvent la fois de fort module et d assez grande longueur cela accentue les difficult s de mise en uvre cf 4 3 d autant que l on cherche g n ralement r aliser le batar deau le plus pr s possible de la fondation pour limiter la r duction du d bouch et les affouil lements du batardeau Fig D 23 D versement d un batardeau la suite d un renard hydraulique L importance
45. se sont d vers s parall lement laxe du pont La pile n 2 du pont Wilson Tours s est elle affaiss e brusquement vers l amont en avril 1978 au passage d une automobile Ici encore la rupture cst sans doute la cons quenec du d garnissage de la partie sup rieure des pieux les l ments fins ayant d tre entra n s au travers m me des enro chements dispos s autour des appuis L affaissement de la pile a t suivi de l effondrement des arches 2 et 3 quelques heures plus tard puis de celui des Pe A SS x 4 SR x 209 ko NN 225 DY 2s TS Sa e A e EA BESE EN res mU NN MLA TT D orr ma onn Wg totalement d truit SRE a 0 50 CRD EE ALA m _02 F t de pile 20 de fondation Profondeur du lit de la rivi re compt e partir du bas du f t des appuis Fig 30 Affouillement d une fondation sur sthiste Pont de R gereseu 380 Platelage 2 80 Traversine 3 00 y 2 50 CE A Ra kd Dig en enrochements bois atteignant 1 50 m de hauteur et r gressive Fig 32 Cavit sous un massif de fondation sur pieux en cr e par rosion Fig 31 Affouillement d un ouvrage moderne fond sur pieux en b ton arm Noter les fissures de certains pieux d garnis 29 piles n 3 4 5 et dans les jours et semaines sui vants Ces appuis fond s de mani re semblable avaient vraisemblablement eux aussi leur
46. 3 Fondation sur pieux courante avec blocage par des enrochements 15 grande profondeur que celle de cette pile et qui tion sec labri d un batardeau fut remplac e sans doute se trouve plus basse que les plus grands vers la fin du xve si cle par la technique des affouillements connus dans la Loire La mise au caissons chou s Le platelage muni de hausses point de ces techniques de rec page et le d velop formant bateau tait assembl sur la berge charg pement des moyens d puisement permirent alors par les trois ou quatre premiers rangs de ma on d tablir la base des appuis quelques m tres sous nerie puis chou sur la t te des pieux On conti l tiage des grands eours d eau nuait alors la construction de la pile jusqu ce qu elle f t hors d eau puis les hausses taient reti Lorsque la hauteur d eau tait importante ou pour r es ct mont es sur un autre platelage pour difier viter des puisements tr s on reux la construc la pile suivante fig 4 Fig 4 Fondation sur pieux par caisson chou tanche Pont Saint Esprit Bayonne milieu du AUS siecle l vation de face Coupe en travers El vation d une pile et de ses fondations El vation du caisson AR y Nan p Mlan avec iura des uses Aa Dieses tufeutes et acan Oa du eaa las Longues et haveassie AE c y 1 Y f o o o o o o gt o 10 1 yT
47. La mesure de radio activit naturelle consiste enregistrer l aide d un d tecteur appropri la radio activit totale gamma mise par le mat riau La radio activit naturelle variant avec la nature des sols rencontr s les diagraphies RAN permettent de pr ciser la coupe g otechnique et de diff rencier dans certains cas la nature des b tons et mortiers employ s Les Laboratoires des Ponts et Chauss es disposent 1979 de sondes de 25 mm de diam tre et 0 40 m de longueur fig B 18 ou de 46 mm de diam tre et 1 m de longueur Le diam tre du forage a ici moins d importance Sevres core oro Pee se Se 68 ee 10 ESSAIS DE LABORATOIRE On rappellera pour m moire les essais de labora toire effectu s sur les sols la ma onnerie o les liants essais d identification granulom trie renseignement important pour d finir les injections essais m caniques Les essais m caniques n cessitent en g n ral des chantillons aussi peu remani s et alt r s que pos sible au cours des op rations de pr l vement et de manutention 11 DIAMETRES DES FORAGES ET ESSAIS EN PLACE Le tableau ci contre r capitule les diam tres des forages n cessaires pour les sondages de reconnais sance et compatibles avec l ex cution d essais en place Fig B 18 Mat riel pour enregistrement RAN a Tiroir pour le traitement du signal b Enregistrement graphique c sonde de radio
48. Lorsque la hauteur libre sous l ouvrage ne permet pas l enclenchement des palplanches mais que la hauteur totale sous l ouvrage est sup rieure la longueur de celles ci il est possible d enclencher des palplanches sous l ouvrage en d coupant pr a lablement les joints leur partie sup rieure fig D 27 Cette op ration est co teuse d licate r aliser ne peut tre effectu e que par des sp cia listes et uniquement si la partie sup rieure des palplanches dont la r sistance est assez fortement diminu e peut r sister aux efforts qui la sollicite ront tant la mise en uvre qu apr s Lorsque la partie sup rieure des rideaux sert de coffrage perdu lors du b tonnage de l enceinte il faut une tanch it satisfaisante pour la partie sans joint et pr voir une bonne solidarisation de celle ci au b ton Le d coupage des joints ne peut tre effectu de toute fa on que sur une longueur limit e et en tout tat de cause doit tre exclu si le sol l int rieur de l enceinte en palplanches est susceptible d tre entra n par les ouvertures que l on a cr es Fig D 27 D coupage de joints 4 4 SUCCESSION DES PHASES D EXECUTION DES TRAVAUX COMPORTANT L UTILISATION DE PALPLANCHES li n est bien s r pas possible de d crire la succes sion des diff rentes phases d ex cution dans tous les cas de figure possibles A titre d illustration le cas du confortement d une fondation sur pieux en boi
49. OD avec son tubage continu simultan permet de r aliser des forages plus rectilignes le diam tre du tubage ext rieur tant voisin du dia m tre de l outil Marteau de battage S diments 72 117 Tr pan r tro Marteau perforateur S diments Marteau de battage Marteau fond de trou A la diff rence du marteau de fond de trou et du proc d OD qui ne remontent que des s diments tr s fins le proc r CONCOR permet de remonter des l ments de carottes fragment es par le tube central par une circulation inverse d eau ou d air A chaque m thode de forage correspond une gamme de diam tres ce qui impose de choisir le mat riel en fonction de la destination du forage Ainsi le proc d CONCOR se pr te bien l ex cution des avant trous de sondages carott s car la gamme des diam tres est en rapport avec le diam tre n ces saire un bon carottage en revanche ce proc d est inadapt pour l ex cution de diagraphies nucl aires par exemple 5 4 2 Forages carott s En r gle g n rale c est le type de sondage utiliser pour la reconnaissance des ma onneries et des fondations fig B 11 Dans tous les cas la base de la ma onnerie doit tre reconnue par carottage pour estimer l tat de embase de la ma onnerie et la qualit du platelage d celer d ventuels vides entre le platelage et le sol de fondation appr cier l tat de compacit du sol
50. R i j o f Pay A 46 NT Mie T r il 5 Es i D at la 1 Ve x 4 r Ere F W Ahi a SEAL is 41 f ET R d 1S kN i t f 7 Ne yor nil 4 li LS o Li EH Le a i 1 BE f bals f 19 y 0 A j a PTE 5 1 ii Li j Zi Ne r MaN j 2 pre s d re pS 7 1 4 Deal i An F t t Ae y 4 ER LENS f f a TT et E I Fast o j j ji li a l L N A Er Es RE l kal ES _ st Li y e t o E ee Sr e o t o o gt o o PCA Ae a g e Dlan uvessus de la dafe DR sud Du Csi Coupes selon diff rents plans Details d une Pile Maconreries et Fonadakons troe de 485e 1021 45 00 n 7 Plan des Fondations Fig 5 Fondation sur pieux avec blocage par un massif de b ton de chaux Pont de Mauves fin du XIX si cle w AF st Au xix si cle d autres techniques virent le jour avec emploi du b ton immerg substitution des enrochements de blocage par un massif de b ton coul dans une enceinte de pal planches en bois jointives fig 5 suppression du grillage en char pente par un massif de b ton enser rant la t te de pieux et coul jus qu au niveau de l tiage dans une enceinte de palplanches fig 6 ou un caisson sans fond chou fig 7 17 nan eT y pe A s 5 Ena she Hs gt mae ap AE o op e s RER EEE Ce DA o
51. Rh ne entre Beaucaire et Tarascon Il comporte cinq trav es gales de 81 20 m de port e Les fondations des piles et cul es sont constitu es par des caissons en b ton arm ex cut s l air comprim pour la cul e rive droite c t Beaucaire et la pile de rive adjacente 148 l abri d un batardeau de palplanches Larssen IV pour les autres piles et la cul e rive gauche c t Tarascon 7 2 LES RAISONS DU RENFORCEMENT DES PILES 1 ET 2 Les travaux d am nagement de la chute de Valla br gues entrepris par la Compagnie nationale du Rh ne c t rive gauche consistaient r aliser un canal de fuite ax sur la pile 1 avec une cote de plafond de 6 m NGF Les piles 1 et 2 qui taient fond es initialement la cote 6 15 m NGF durent faire l objet des travaux de renforcement suivants 7 3 LES TRAVAUX DE RENFORCEMENT Les travaux ont t conduits partir d les artifi cielles r alis es l int rieur de batardeaux de pal planches Les piles 1 et 2 ont t renforc es au moyen de deux parois moul es de part et d autre de chacune d elles descendues travers la couche de graviers jusqu 15 m NGF environ fig E 24 Les parois moul es de la pile 1 ont t ancr es de 0 50 m dans le substratum rocheux calcaire C lles de la pile 2 n ont pas atteint le socle rocheux qui descend vers Beaucaire Les parois moul es ont t solidaris es avec la fondation existante au
52. adapt s la fois pour la mise en uvre des palplanches et pour la s curit de l ouvrage mais leur emploi est actuellement peu r pandu Les marteaux tr pideurs et les moutons diesel sont pratiquement les seuls engins utilis s couramment par les entreprises sp cialis es Le choix des caract ristiques des engins utiliser d pend des caract ristiques des terrains traverser de la profondeur atteindre et du poids du profil foncer Il faut limiter l nergie mise en jeu celle strictement n cessaire pour le fon age pour limiter les risques de transmettre l ouvrage des vibra tions dangereuses cf 1 1 3 de l annexe du fasci cule 8 6 du Guide de chantier niveau 3 et en fon ant au besoin les palplanches une une ce qui permet de diminuer la masse frappante n cessaire En pratique on adopte des engins dont le poids de la masse frappante est de l ordre de 0 7 1 5 fois le poids du profil battre pour les moutons chute libre et les moutons simple effet et 0 5 0 8 pour les moutons diesel Pour les marteaux tr pideurs une r gle pratique propose que le poids du piston de l engin utiliser ne soit pas inf rieur au cinqui me du poids du profil foncer en Li N Fig D 24 Battage sous vo te l aide d un petit marteau tr pideur Les palplanches sont ent es et soud es pour obtenir la longueur voulue 106 Pour la premi re phase de fon age parce qu il n est pas souha
53. apparemment mineurs comme la qualit d un collage peuvent remettre en cause la fiabilit de l appareil 3 6 4 Gestion du dispositif de surveillance L installation d un dispositif de surveillance renforc e ou de haute surveillance n cessite toujours une p riode d observation afin de caler les mesures que les quipes charg es des relev s s adaptent au dispositif et au site surveill de voir enfin comment l ouvrage vit naturel lement influence des variations thermiques des charges roulantes de la hauteur du plan d eau etc Il est d s lors n cessaire de r p ter les premi res mesures et de consigner pr cis ment les conditions ext rieures conditions climatiques charges sur l ouvrage lors de ces relev s 46 La fr quence des relev s doit tre accrue dans un certain nombre de circonstances parmi lesquelles une tendance l volution de l tat de l ouvrage est d cel e l ex cution de certains travaux susceptibles d branler l ouvrage forages battage proximit injection des fondations reprise en sous uvre d garnissage des appuis etc La surveillance de l ouvrage est imp rative dans ces cas et doit tre au minimum quotidienne certains v nements exceptionnels tels que les grandes crues pendant et apr s ou le passage de convois lourds Dans le cas de la mise sous surveillance renforc e d un ouvrage long terme plusieurs ann
54. appuis La vali dit des informations recueillies doit tre tablie Plate forme en b ton Fig 50 Forages depuis une plate forme b tonn e Axe des forages sur les enrochements L exemple du pont D est cet gard instructif Il s agit d un pont en b ton arm reconstruit la fin de la derni re guerre sur les anciens appuis en ma onnerie la suite d une visite des fondations par plongeurs autonomes il fut d cid de remplacer les palplanches en bois ceinturant les piles par des palplanches m talliques Cela fut fait sans probl me rive droite mais rive gauche la pile tassa de 15 cm pendant les travaux A l origine de cet incident l absence d investigation Les fondations avaient t suppos es reposer sur des pieux en bois comme les autres ouvrages de la r gion Les investigations men es apr s l incident ont montr qu en fait les piles reposaient sur un sol pulv rulent contenu dans une enceinte de palplanches en bois entour es d enrochements Dans le cas de fondations superficielles ou massives des forages indiquent avec pr cision la nature et les cotes des massifs de fondation Pour les fondations sur pieux il est tr s difficile de d terminer avec certitude la disposition exacte des pieux leur nombre leur cote d arr t et leur tat de conserva tion Un d garnissage local peut donner des indica tions au moins en p riph rie sur l tat des pi ces de bois et l espacement des
55. assemblage des palplanches par paires ou par trois avec joints pinc s permet d apporter un rem de efficace ce ph nom ne 109 PALPLANCHES A MODULE PROFILEES A FROID De Wendel P T E 1 PALPLANCHES NORMALES Hauteur Modules de r sist I V cm Totale H par m par m b A mm de de par unit mm mm profil rideau 90 90 90 90 90 gi 91 92 92 PALPLANCHES SPECIALES MIXTES Sp ciale mixte 3 000 M Palplanches MIXTES destin es assurer la jonction entre les s ries 4 000 et 3 000 d une part et 4000 R 5 000 et 6 000 d autre part Exemple d application Type SCARPE 110 PALPLANCHES LEGERES PROFILEES A FROID Module de flexion I V en cm Appellation R f rence Epaisseur Poids Moment d inertie mm kg mi kg m I en cm S rie P 300 mpeD eee eee p eu fee Te as De ete tete fee pepe ee ee c e e e e e e S rie P 400 CERTES EDR RERES p e e e e e a epe e e e e e e PALPLANCHES PLATES Rombas Sacilor Index Ame 9 9 5 ou 12 mm environ 85 Pouce Profil i ior i Module de r sistance cm 400 J 9 5 inil 68 7 54 0 135 14 700 400 J 12 ini 60 0 150 15 000 Remarque les joints des profils J 9 5 et J 12 quoique diff rents peuvent tre enclench s PALFEUILLES PANNEAUX DE COFFRAGE De Wendel P T E Type R f rences Epaisseur Poids au m I
56. avantage par rapport aux forages de permettre d estimer l tendue des ventuelles cavit s de juger de l tat des pi ces de bois de la p ri ph rie de l appui et de pr ciser leur disposition l faut bien videmment ne pas mettre par cette op ration Ja stabilit de Fouvrage en p ril Pour cela un certain nombre de pr cautions sont pren dre Ainsi le d garnissage ne doit tre entrepris qu apr s avis et sous le controle d un ing nieur sp cialiste Le d garnissage doit avoir une tendue limit e car les enrochements contribuent parfois directement la stabilit de l appui De plus la br che ainsi cr e ne doit pas tre laiss e telle quelle apr s inspection Une solution de remise en place rapide des protections doit tre d finie avant le d but du d garnissage Si l tat de la fondation est jug pr caire il pourra tre n cessaire de consolider provisoirement appui avant m me de proc der cette investigation 3 4 2 3 LE RAPPORT DE VISITE La qualit du rapport de visite ne doit pas tre n glig e Ce dernier doit tre une image objective aussi pr cise que possible de l tat des parties immerg es et permettre d tablir une comparaison entre les relev s des ann es successives Toutes les traces de d sordres seront donc report es avec pr ci sion sur des croquis et des plans cot s et comment s Le rapport n tant pas tabli sur le site le jour de la visite il est so
57. cessite de pr voir un tubage sur la hauteur du forage le diam tre cou rant des p n trom tres statiques varie de 36 45 mm et de 60 70 mm pour les p n trom tres dynamiques La pr sence de graves de grande dimension ou d un horizon dur peut amener un refus au p n trom tre et arr ter la poursuite de l essai Au contraire la sonde pressiom trique tant descendue dans un forage fait l avancement par une sondeuse l essai est r alisable quelle que soit la nature des sols de fondation rencontr s Le dia m tre du forage pour les sondes courantes est de 66 mm 44 mm dans certains cas En cas de risques d boulement des parois il est n cessaire d quiper le forage d un tube l avancement Dans les allu vions sableuses ou graveleuses on peut tre conduit utiliser un tube lantern 9 DIAGRAPHIES NUCLEAIRES Les diagraphies nucl aires sont des profils continus de param tres d absorption ou d mission de cer tains rayonnements obtenus en descendant cer taines sondes dans un forage Ces mesures physi ques peuvent tre reli es apr s talonnage par corr lation des grandeurs g otechniques comme la densit ou la teneur en eau o la nature des mat riaux en place dans le cas de la mesure de la radio activit naturelle Ces techniques sont int ressantes au stade de la reconnaissance pour pr ciser et compl ter les renseignements fournis par les coupes de sondages notamment Leur utilis
58. ci dessous quelques recommanda tions Appui Tapis en enrochements ee Niveau des fonds non mobilis par les affouillements Mat riau filtre 3 3 1 Tapis tabli au m me nlveau ou sous le lit de la rivi re Ce cas se rencontre lorsque les enrochements ne participent pas directement la stabilit de l appui et ont pour r le de prot ger le sol de fondation contre l rosion Le tapis est alors dispos au m me niveau ou sous le niveau moyen du lit de la rivi re En plan le tapis d enrochement ou de gabions aura les dimensions suivantes fig D 9 trois fois le diam tre de la pile cylindrique deux fois le diam tre de la pile oblongue Si la r duction du d bouch est suffisamment faible pour que l on n observe pas de fosse ou de seuil l aval on peut r duire vers l aval la largeur du tapis la valeur d un diam tre compt e partir de l appui Par contre dans le cas d un courant oblique et de piles oblongues il y a lieu de majorer la largeur du tapis Les bords des tapis de protection en enrochements gabions ou en mat riaux d riv s doivent tre tablis une profondeur inafouillable sous le lit de la rivi re ce qui peut conduire r aliser des terras sements pour y enraciner les extr mit s fig D 10 LENS nn te en I Re x I t l i i i i D a2D A l i I I i l l I L nair naf Appui Semelle de fondation _ Tap
59. colmater les horizons les plus perm ables Dans ces condi tions la p rennit des traitements semble assur e pour des volumes de terrains trait s importants 5 2 ETABLISSEMENT DU PROJET ET DEFINITION DE LA MISE EN UVRE 5 2 1 Choix des produits inject s S il est pr f rable de ne pas fixer dans le CCTP du dossier de consultation la composition des pro duits inject s pour juger notamment de la comp tence des entreprises sur leurs r ponses le ma tre d uvre doit avoir une id e assez pr cise de la nature du traitement entreprendre et m me de la composition des produits adapt s Pour cela il pourra s inspirer entre autres des l ments donn s plus haut Pour que les entreprises puissent formuler s rieu sement leurs offres il est n cessaire de leur fournir des l ments suffisants dans le dossier de consul tation en particulier l objectif pr cis recherch par les injections tanch it comblement de cavit s am lioration des caract ristiques m caniques du sol de fonda tion etc la nature des sols injecter leur granularit leur perm abilit toutes les caract ristiques g om triques des appuis et de leurs fondations la nature pr cise des d sordres reconnus 5 2 2 Forages d injection Diam tre Si l objet des injections est de remplir des vides francs l injection peut s effectuer directement sans tube manchettes dans ce cas le diam tre peu
60. courte dur e il est n cessaire de programmer l avance l interven tion de l quipe sp cialis e au cours du chantier de forage 7 ESSAIS D EAU 7 1 OBJECTIFS Ces essais sont susceptibles d apporter des rensei gnements int ressants sur l tat de fissuration ou de dislocation de la ma onnerie sur la perm abilit des sols de fondation pour la d tection de cavit s ou de circulations d eau sous l appui pour le contr le de la qualit des travaux d injection De tels essais sont videmment inutiles une cote o l on a not par exemple des pertes d eau en cours de forage La bonne ex cution et l interpr tation de ces essais sont assez difficiles 7 2 PRECAUTIONS De tels essais doivent tre effectu s avec prudence et sous la direction d un m canicien des sols En l absence de m thodologie pour ce probl me parti culier l attention doit tre attir e sur la n cessit de limiter les pressions utilis es pour ne pas cr er de d sordres dans les ma onneries en parti culier ces essais sont proscrire au voisinage des parements des appuis et dans le cas de piles minces de contr ler tr s pr cis ment le d roulement des essais en limitant les paliers de pression de 10 50 kPa maximum et en suivant avec attention l vo lution des d bits inject s 7 3 MOYENS a Essais dans la ma onnerie Pour l auscultation de la ma onnerie on pou
61. d veloppant en forme de fer cheval autour de l appui fig 19 Les mat riaux du lit sont arrach s l amont par la composante verticale de l coulement soulev s et entra n s par le courant I se forme un appro fondissement de forme conique dans le cas des sols sans coh sion dont le point le plus profond se situe pr s de la g n ratrice amont fig 20 Les sols coh rents et les roches peuvent aussi tre rod s par affouillement local L affouillement local maximal au pied d une pile circulaire est obtenu pour des conditions d coule ment correspondant au d but de charriage continu des mat riaux du fond du lit pour les sols sans coh sion Ces conditions d coulement sont prati quement toujours atteintes en cas de crue exception nelle dans nos cours d eau et souvent m me lors des crues annuelles Le r tr cissement du lit au droit de l ouvrage peut tre responsable d une rosion du lit sous les arches et de la formation de fosses en aval provo qu es par l augmentation locale de la vitesse du fait de la contraction de l coulement fig 21 Lorsque les port es sont grandes on observe des fasses distinctes l aval de chaque pile fig 22 Si les appuis sont rapproch s les fosses adjacentes se rejoignent pour former de grandes fosses dans l axe des arches fig 23 voire m me un foss sur toute la largeur du lit L insuffisance du d bouch peut tre l origine
62. d versement de tympan cons quence d une pouss e excessive du mat riau de remblai Les figures 43 46 pr sentent des exemples de tels d sordres o les fondations ne sauraient tre tenues pour Cause Fig 44 Affaissement de la ma onnerie de la vo te D compression des voussoirs Fig 45 D collement du bandeau avec chute de voussoirs au niveau de la cl Fig 43 D collement du bandeau Largeur de la l zarde 60 mm 36 Fig 46 Deplacement d ensemble du tympan HE Easy Se Re PS la LIL TL Fi aaant A Fig 47 Fissuration transversale et longitudinale de la vo te et clatement la cl par exc s de compression dus un tassement de la pile 32 cm l amont et 35 cm l aval I est cependant fr quent que des anomalies dans les fondations se traduisent par des d sordres dans la superstructure L volution de la fissuration et les changements de g om trie sont donc des l ments importants pour la recherche de l origine des d sordres car des d placements d appuis tr s faibles et difficilement perceptibles directement produisent souvent des anomalies apparentes en superstructure A l inverse il faut galement Signaler que des d sordres importants peuvent cxister dans les fonda tions sans aucune manifestation en superstructure La fissuration transversale des vo tes en ma on nerie est en g n ral le signe d un mouvement d appui fig 47 De m me
63. dans le b ton d j en place la solution pour y parvenir est d utiliser des tubes m talliques rigides ef non pas des tubes souples Dans quelques cas faibles quantit s tr s faibles pressions la pompe le b tonnage au tube souple dirig par un plongeur peut tre envisag lorsque l utilisation du tube rigide n est pas possible Le dispositif permettant d effectuer le b tonnage dans les meilleures conditions est celui du sch ma fig D 40 La crosse a pour r le de maintenir en pression dans la conduite d amen e le boudin de b ton et d viter une discontinuit et l introduction d air nuisible au pompage Les dispositions d crites ci dessus pr sentent deux avantages importants il est possible d effectuer un amor age par les moyens habituels boule de mortier plastique bou chon de polystyr ne utilis s dans la technique du b tonnage au tube plongeur Il suffit d enlever l obturateur en cas d incident de pompage au niveau de la conduite de transport bouchon de b ton par exem ple il est possible de transformer le dispositif en un tube plongeur en rempla ant l obturateur par un entonnoir o une tr mie En ce qui concerne l utilisation des pompes pour le transport de b ton on lira avec profit le fascicule 3 4 du dossier GC OA 70 niveau 3 tabli par le LCPC et ie SETRA 123 Conduite du transporteur du b ton en tubes m talliques rigides Conduite souple de raccordemen
64. de conf rer au rideau une certaine rigidit 10 2 ETAT DE LA FONDATION EN 1975 En 1975 les constatations concernant l tat fig E 87 b des fondations furent les suivantes nrochements ext rieurs en arri re bec les enrochements lourds mis en place lors de la con fortation ont disparu A l ext rieur la cote moyenne TAT DE LA PILE EN 1975 PMV E 1975 Tiis 4 20 Dalle b ton Y 240 pE A Y ovs Wii A bois A heey Er SABLE t l annage en Bu tiage 1878 2 38 1953 1 66 Y297 40 22 eE ms m aval Palplanches LACKA WANNA Y 20 00 Ii Pro 5 LOU 1497 50 Z EA A R A y k y 11 50 pointe des ral SERY Pieux bois ARGILE PEU A TRES PLASTIQUE SUBSTRATUM SP G Fig E 37 Pont de Thouar Evolution de l tat des fondations 157 tr a a a E de 6 50 NGF on trouve des enrochements plus l gers qui avaient t dispos s l int rieur de l enceinte en 1963 rideau de palplanches hormis l avant bec l encagement en palplanches Lackawanna est tr s d form et certainement d graf la base sur l arri re bec enrochements int rieurs les enrochements de comblement dispos s l int rieur de l encagement ont disparu en partie et totalement en arri re bec dalle de couverture la dalle de couverture en b ton non a
65. de bois des rideaux remise en eau de l ouvrage et ex cution d un radier en b ton immerg par demi largeur de l ouvrage pour viter les ph nom nes de renard sous les fondations mise sec pour l ex cution d un radier en b ton faiblement arm mais vibr pour qu il p n tre bien sous les massifs de fondation d gagement des ma onneries l aval du pi droit L angle aval de la cul e rive gauche et l l ment de mur en retour ont t reconstitu s en b ton arm Le contact avec les ma onneries fut r alis par mattage d un b ton plus sec D s lors la vo te ayant deux appuis la totalit des ma onneries effondr es a pu tre d gag e sans trop de risque pour le personnel Apr s coulage d une semelle d appui du pi droit un plot central de sout nement a t r alis Pour coffrer le pi droit des palplanches SL2 ont t fich es dans le remblai fig E 8 Pour la cul e rive droite un voile de b ton arm a t mis en uvre pour prot ger les massifs de b ton de chaux Une injection compl mentaire sui Rive gauche Ma onnerie de schiste ardoisier 6 mi sous le niveau de la chauss e AS Massif de gr s b lon Fig E 7 Pont 1 D sordres observ s re Massif de fondation 2 Sable Bras de d charge Palplanches en bois de 1 50 mm 1 Lit du bras de d charge relev de longueur Rive droite A B ton immerg entre 2 coffrage
66. de remous doit tre exclu 6 2 LE BETON REALISE SOUS L EAU PAR INJECTION D UN MORTIER SPECIAL Il s agit d un b ton r alis en deux phases Ja premi re phase correspond la mise en place d un squelette constitu de gros granulats la deuxi me phase comprend d abord la fabrica tion d un mortier l aide d l ments fins traditionnels sable ciment eau puis l injection de ce mor tier dans les vides intergranulaires Ce proc d limite les risques de d lavage et de s gr gation et permet l obtention d un b ton prati quement homog ne permet galement d obtenir un r glage correct du niveau sup rieur du b ton Les suj tions inh rentes l emploi de ce b ton sont essentiellement la n cessit d une installation de production sur le chantier pour assurer un rendement journalier important un personnel qualifi pour la mise en uvre la fourniture de gros granulats 6 2 1 Les composants On distingue les granulats formant le squelette et le mortier d injection Les granulats tormant le squelette Le squelette doit tre constitu de granulats tr s propres Sur le chantier il faudra toujours exiger un lavage compl mentaire Lorsque les granulats sont mis en place la benne le lavage compl mentaire pourra tre r alis en immergeant deux reprises au minimum la benne charg e l ext rieur du batardeau L exp rience montre que l on obt
67. des rideaux de vannage pour assurer la stabilit de ceux ci et la protection de la fondation mise en place d un platelage en bois reliant les t tes de pieux deux couches de madriers de 0 10 m d paisseur chacun 155 1 96 NGF Fig E 35 Pont de Thouar Coupe transversale de l ancienne fondation al L L LA UYYY 11 50 NGF S S LS mr 1 ETES EE gO Le PQ ooo yl Fig E 36 Pont de Thouar Plan du caisson et de l enceinte 156 Lit en 1878 ea Lit en 1963 A partir de la date de leur construction les fonda tions ont subi un processus de d gradation qui a oblig les gestionnaires d clencher en 1963 des travaux de confortation L tendue des d gradations Variait d un appui l autre L expos qui suit est limit la pile 9 10 1 CONFORTATIONS EFFECTUEES EN 1963 Origine de la d cision de confortation L int grit des massifs d enrochements n arrivait pas tre maintenue en d pit des rechargements en raison d un abaissement du lit 2 m environ entre 1878 et 1963 et de l tiage 1 m environ pendant la m me p riode L op ration de confortation fig E 37 a Le confortement de 1963 a consist battre l ext rieur des fondations une
68. descente qu au d but de la remont e de la benne doivent tre aussi lents que possible I faut en effet viter de mettre en agitation l eau et donc de cr er des remous la partie sup rieure du b ton frais fig D 35 Les pr cautions devront tre d autant plus grandes que l espace dans lequel le b ton est coul a des dimensions r duites C bles reli s la grue c D crochage du levier But e de retenue Levier L P dale d ouverture a Contactde la p dale sur le sol ou le b ton Position ferm e Fig D 34 B ton d j en place g Fig D 35 D lavage d une approche trop rapide de la benne Laitance en suspension B ton d lav Supports pour le remplissage d i b La benne continue sa descente Processus d ouverture Proc d la benne du b ton immerg e Ouverture du clapet Position ouverte Le proc d la benne rend dif icile le r glage de la partie sup rieure du b ton L aspect de la surface du b ton d couverte apr s puisement du batar deau peut tre celui d un champ d vast par les taupes chaque petit monticule correspondant au d versement d une benne de b ton 6 1 3 3 Proc d au tube plongeur Le proc d appel parfois proc d la goulotte est bas sur la p n tration d un tube dans la masse d un b ton d j en place de fa
69. dimensions des gabions commercialis s sont standard en m tres 2 X 1 X 0 50 4 X 1 X 0 50 4X1X1 2X1X1 5 X 1 X 0 50 5 XI 1 Xf 3 x 1 X 0 50 6 X 1 X 0 50 EXT X 1 SX Ti Ces gabions sont moins lourds que les enrochements de m mes dimensions du fait des vides entre les l ments constitutifs En moyenne il faut prendre pour diam tre moyen de gabion une fois et demie celui de l enrochement r sistant la m me vitesse de courant Ainsi un enrochement de 0 80 m de diam tre moyen d un poids unitaire de 700 kg r sistera comme un gabion de 2 X 1 X 0 50 d un poids unitaire de 1 800 2 000 kg La mise en uvre des gabions doit tre soign e ils ne doivent pas tre plac s en vrac Il faut leur pr parer une assise plane situ e sous le niveau atfouillable Par ailleurs la pr sence de plongeurs autonomes est souhaitable pour guider leur posi tionnement sous l eau Si leur mise en uvre est d licate leur efficacit est r elle Un ouvrage de protection en gabions comprend g n ralement le massif de fondation et le corps de l ouvrage fig D 13 Fig D 12 Gabion d enrochements 7 f D Fig D 13 es Ouvrage LL de protection en gabions A Massif de fondation ELLE IL TEE LLE LI 99 f Le C Hauteur Le TN Semelle apr s affouillement RAGE H lot PRIT ILI Fr Fig D 14 D formation de la semelle d un ouvrage en gabions apr s affouillement Une caract ris
70. du rideau Chaque palplanche est perc e sa partie sup rieure d un trou trou de manutention existant par exemple dans lequel on enfile une broche La premi re palplanche est descendue entre les pro fil s bloqu e par la broche puis l g rement rip e sous l ouvrage pour permettre l enclenchement de la deuxi me Les op rations sont r p t es jusqu assemblage de l ensemble du rideau On descend ensuite l g rement les profil s qui serviront de guide pour battre les palplanches Il reste apr s foncer ce panneau Lorsque la hauteur totale sous l ouvrage est insuffi sante pour que l on puisse battre les palplanches m me avec un engin de faible encombrement on peut creuser dans l axe du futur rideau une rigole ou une petite souille en s assurant toutefois de ne pas mettre en jeu la stabilit de la fondation cf 4 3 3 Le ripage des palplanches suppose que l on puisse suspendre l ouvrage des profil s ce qui n est pas toujours ais et que l ouvrage puisse supporter la charge apport e par le panneau suspendu D autres solutions peuvent tre con ues dans le cas contraire par exemple des appuis ext rieurs rapport s pour les profil s fig D 26 b o PS En SITES DENU NSDO O O0 a Rideau suspendu l ouvrage WI b Appuis ext rieurs l ouvrage Fig D 26 Ripage des palplanches 107 4 3 4 3 D coupage des joints des palplanches
71. eaux l entreprise travailla un jour f ri r alisant autour d un appui les terrassements pr liminaires au bat tage une tranch e d un m tre de large d une profondeur de 0 40 0 80 m de chaque c t de la pile de lavant l arri re bec Aucune consta tation particuli re sur l ouvrage n ayant t faite le lendemain matin le battage commen a tandis que entreprise de sondage ex cutait sur ce m me appui un forage au tric ne 150 mm l eau depuis le tablier travers l avant bec L alerte fut donn e par un ouvrier dans la matin e en voyant que plusieurs pierres du parement de la pile taient tomb es permettant ainsi aux sondeurs sur la pile et l quipe de battage install e sous la vo te d vacuer l ouvrage Peu de temps apr s une partie de l avant bec se d tacha de la pile et l effondrement d une partie de la vo te suivit fig 37 La d molition de l ouvrage montra qu en fait cet appui tait fond superficiellement et non sur pieux Le terrassement du lit constitu d argile plastique autour de l appui avait r duit la portance du sol de fondation poin onn alors par la pile Fig 37 D but de l effondrement 31 3 La surveillance 3 1 CADRE GENERAL DE LA SURVEILLANCE Les principes et les modalit s de la surveillanee sont fix s par la premi re partie de l Instruction technique Les fondations en site aquatique sont galement l objet du fascicule 10 de
72. en place sous l eau rigidification en cas de fortes vitesses d coulement d assurer une stabilit du coulis suffisante pour r duire les ph nom nes de s gr gation entre les divers constituants 5 1 2 Les coulis bentonite ciment Caract ristiques Ces coulis sont constitu s de suspensions de ciment dans l eau La stabilit est obtenue par adjonction d un agent viscosifiant bentonite ou ventuelle ment g lifiant silicate de soude et par malaxage haute turbulence Domaine d utilisation Par rapport aux mortiers pr c demment tudi s ces coulis sont la fois plus homog nes et plus fluides On les utilisera dans les cas suivants clavage en derni re phase des vides pr alable ment combl s par un mortier injection en premi re phase dans la masse du terrain sous les fondations afin de colmater les zones les plus perm ables soit par remplissage des fissures soit par impr gnation dans les niveaux de graviers resserrage du terrain par claquages reg n ration de ma onneries fissur es Composition Les rapports C E couramment utilis s sont compris entre 0 5 et 1 5 Ces coulis pr sentent malgr leur 113 apparente stabilit un essorage important Le rap port initial C E intervient peu sur la r sistance finale du coulis qui de toute mani re est largement suffisante Les faibles rapports C E seront choisis lorsqu une p n tration des horizons peu perm ables
73. en sous uvre peut tre envisag e lors que la portance d un appui s av re insuffisante en raison d une d t rioration du massif de fondation d une variation de l environnement abaissement du niveau moyen des fonds par exemple d une modification de l tat de service de l ou vrage Les travaux de reprise en sous uvre peuvent com porter une r fection des fondations endommag es par exemple r fection des t tes de pieux cf 8 1 ils peuvent consister doter l appui pour tout ou partie de fondations nouvelles Rec page de la t te Mise en place du coffrage m tallique vent de refoulement Coffrage Canne glissant d injection Coffrage Bourrage nes fe assurant ee l tanch it Jix la t te du pieu ll s agit l d interventions tr s d licates souvent co teuses n cessitant une juste appr ciation de l tat de l appui II va de soi que chaque cas doit faire l objet d une tude d taill e mettant claire ment en vidence le fonctionnement chaque phase des travaux Les paragraphes suivants ne font que d gager les points caract ristiques les plus importants de ce type de travaux 8 1 REFECTION DE PIEUX ALTERES La reconstitution de t tes de pieux en bois d trui tes par abrasion pourriture ou par l action d eaux chimiquement agressives a t effectu e dans quel ques cas La partie sup rieure alt r e une fois rec p e les parties pourr
74. enfin toute trace d rosion des remblais d acc s car leur bon tat est un l ment important pour la protection et la tenue des cul es Le proc s verbal tabli l issue de la visite doit comporter le relev de tous les d sordres observ s sous forme de plans cot s de croquis et photos rep r s sur les plans dat s l gend s et comment s un avis sur l tat g n ral des fondations et de l ouvrage des propositions sur les mesures prendre avec une indication sur leur urgence travaux d entretien mesures de s curit mise sous surveillance renforc e ou sous haute surveillance inspection d taill e exceptionnelle 3 4 2 Visites subaquatiques des fondations Annexe I1 2 Pour de nombreux cours d eau le d bit l tiage est assez faible pour qu il soit possible d acc der et d observer directement la base des appuis sans faire appel des plongeurs autonomes Dans les autres cas l examen des parties hors d eau est compl ter par une visite des fondations faite par une entre prise sp cialis e Si la p riode des basses eaux est la plus propice aux visites il peut tre souhaitable d envisager une visite compl mentaire des fondations par plongeurs dans d autres conditions par exemple juste apr s une crue exceptionnelle Le document Recommandations pour l ex cution des visites par plongeurs autonomes diffus par la Direction des routes l ensemble des services
75. es des ponts Visites et travaux effectu s par hommes grenouilles Circulaire d 9506 du 4 f vrier 1963 relative la protection des ponts routiers contre les ph nom nes d emb cle et de d b cle ct les circulaires de 1956 qui lui sont annex es Circulaire d 9773 du 10 ao t 1963 relative la visite des ponts par hommes grenouilles Circulaire d 136163 REG 2 du 28 f vrier 1974 relative la r paration ou reconstruetion d ouvrages d fectucux recensement et programmation incorpor e sous forme de chapitre particulier la circulaire REG 2 annuelle chapitre 35 20 article 10 Circulaire d 13744 du 17 juin 1974 relative au renforcement des actions de surveillance ct d entretien des ouvrages d art Circulaire d 13774 du 17 juillet 1974 relative au renforcement des actions de surveillance ct d entre ticn des ouvrages d art Compl ment pour le domaine des ponts viaducs ct ouvrages analogues la Circulaire du 17 juin 1974 Circulaire du 1 septembre 1975 relative la surveillance des ponts g r s par la Direction des ports autonomes et des voics navigables Circulaire p 377 du 19 avril 1978 relative aux d gradations d sordres ou menaces affectant les piles et les culces de ponts visite et travaux cffectu s par hommes grenouilles Circulaire n 78 85 du 18 mai 1978 relative la surveillance des fondations des ouvrages D P M V N Recommandations p 614 du 25 sep
76. est sou ha t e Dans le cas contraire il est plus cono mique d augmenter le rapport C E volumes de coulis injecter plus faibles quantit s de produits secs gales d perditions moins importantes P rennit Les remarques faites propos des mortiers restent valables ici 5 1 3 Les gels de silice Caract ristiques Les gels de silice sont obtenus partir de solutions de silicate de soude dans l eau La g lification retard e est provoqu e par diminution de la charge lectrique des particules collo dales d acide sili cique sous l action d ions acides ou de cations polyvalents lib r s par le r actif Les r actifs les plus utilis s actuellement sont des esters Les temps de prise r glables correspon dent la cin tique d une r action de saponification Is sont compris entre 30 min et 2 heures en g n ral Les gels de silice pr sentent une faible viscosit initiale Cette derni re peut atteindre des valeurs de 3 4 mPa s pour des rapports de dilution 8 eau silicate voisins de 1 5 Dans les dosages habituels dilution de 0 5 1 les viscosit s sont comprises entre 10 et 15 mPass Domaine d utilisation Compte tenu de leur fluidit les gels sont employ s pour l impr gnation des niveaux sableux sables alluviaux mortier d sagr g etc Apr s traitement primaire aux coulis base de ciment pour que le traitement soit efficace il faut viter dans la mesure du po
77. et resserrement des alluvions sableuses autour des pieux Pont Wilson Tours 5 2 3 Injection du sol de fondation Ordre d injection des forages L ordre d injection des forages doit lui aussi tre d fini avant le d but des travaux C est un l ment tr s important pour la s curit de l ouvrage L objec tif est d aboutir un traitement homog ne sous l appui et d viter de cr er des points durs Habituellement on injecte par file en cherchant fermer le volume de terrain traiter afin de pou voir claver par les forages int rieurs Sur une m me file il est pr f rable d injecter un forage sur deux pour terminer par les forages interm diaires M faudra toujours s assurer que l eau interstitielle peut tre chass e par le produit d injection et donc pr voir le cas ch ant des vents Substratum calcaire Le 3 00 m 3 00 m lt oupe en travers de l appui 1 50m Limite ext rieure E de la cr che O O e 5 9 9 i 3 00 m O Forage d encagement Forage B Forage C oO O O 2 00 m ss 3 o o o oOo O 0 vue de dessus de l implantation des forages Proc d d injection Pour un comblement de cavit s l injection peut s effectuer par un branchement direct en t te de forage En revanche dans les autres cas il est de loin pr f rable d utiliser la technique du tube manchettes dans un coulis de gaine car ce pr
78. f rence pour fixer cette valeur limite sup rieure 5 2 4 Injection de fondations massives en b ton de chaux Les anciens massifs de b ton de chaux pr sentent souvent des d sordres li s une mauvaise ex cu tion l insuffisance des dosages en liant ou au d lavage Le traitement par injection de coulis de ciment en vue de r g n rer un tel massif n est pas chose facile En effet les d sordres observ s poches de graviers dissolution g n rale de la chaux ne conduisent pas des vides continus ce qui restreint consid rablement le rayon d action des coulis Le traitement du massif pour tre homo g ne requiert donc une densit de forages lev e environ 1 par m Ces travaux sont donc co teux 116 ll convient de signaler que l efficacit d un traite ment partiel ne peut pas tre correctement valu e et risque m me d tre nulle ou presque Avant de prendre la d cision de traiter ou non un tel massif il faut donc appr cier tr s s rieusement l tat du massif pour savoir si son int grit met r ellement en cause la stabilit de l appui ou s il suffit d assurer une protection ext rieure pour viter la poursuite du d lavage La campagne de recon naissance sera d s lors tr s compl te et com prendra entre autres essais des forages carott s en grand diam tre pour va luer sur des chantillons aussi peu remani s que possible la nature et l tat du mat riau des essais
79. faire appara tre une dizaine de pieux les longrines les traversines et le platelage Lors de cette visite par t l vision on constata que plusieurs pieux d gag s ne portaient plus sous le massif de fondation Les photographies prises sur l cran de t l vision montr rent sans ambigu t ces constatations t tes de pieux us es longrines et traversines d sorgani s es Une r paration urgente s imposait Parall lement on commen ait conna tre l action des d tergents sur les bois immerg s et leur plus grande vuln rabiilt l action abrasive des eaux Une visite approfondie des fondations du pont Marie fut donc d cid e Elle consista en un d gagement des d p ts d alluvions la lance pression d eau pour voir le platelage et les pieux vent de refoulement anne d injection Consid rations et critiques de la r paration L tat des pieux permet d esp rer qu il existe une bonne solidarisation bois b ton et que ce syst me fonctionnera en cas de mise en suspension des ter rains sous la r paration On ne peut en tre s r 145 j TAI E m 30 10 50 m eny lt gt l SX 2 Alhoons modernes Vase enrochements Alluvions Ska TO Tpl le Tes Y vi res gt o RO aa 2 2 21 00 env Calcaire grossier du Lut tien 20 00 env i Fig E 21 Pont Marie Principe du confort
80. g il conviendra alors d injecter dans la masse pour r tablir la continuit du milieu La transmission des efforts et leur nouvelle distri bution dans la structure doivent tre justifi es par un calcul de r sistance des mat riaux Le transfert des efforts sur la nouvelle fondation ne peut s effectuer qu au prix de certaines d for mations d formation de la zone de transfert rac courcissement lastique des nouvelles fondations Ces d formations peuvent se produire naturellement du fait d une volution de l ancienne fondation ou tre produites volontairement par l ing nieur Si le projet est bien con u les mouvements doivent rester faibles centim triques Les appuis en ma onnerie sont g n ralement m me d accepter des mouvements de cette amplitude il est n an moins n cessaire d examiner leur incidence dans le cas de piles portant un tablier moderne Il faut enfin viter les concentrations d efforts 8 2 1 Les micropieux Cette technique assez r pandue en b timent a t peu utilis e ce jour 1979 pour le confortement d anciens ponts Ces pieux de petit diam tre diam tre maximal 250 mm sont d finis dans le DTU 13 2 Fondations profondes chapitre 7 qui en distingue deux types le micropieu de type 1 est un pieu for tub Le forage est quip ou non d armatures et rempli 130 d un mortier de ciment au tube plongeur Le tubage est ensuite obtur en t te et l
81. l cou lement des eaux r fection du massif de couronnement de la fonda tion comprenant l enl vement des morceaux de b ton cyclop en d tach s du massif coulage d un b ton destin combler les lacunes du massif ancien en b ton cyclop en et remplir au dessus de la cote 2 20 NGF l espace compris entre le vannage bois et l enceinte en palplanches m tal liques injection du sol contenu dans chaque enceinte afin de bloquer les divers l ments entre eux sol b ton cyclop en pieux en remplissant les vides et en resserrant le sol traitement afin d assurer leur p rennit des platelages en bois et de la partie des pieux situ e au dessus de la c te d tiage 0 50 NGF b tonnage de l int rieur de l enceinte en pal planches rec page des palplanches constituant les enceintes mise en place d enrochements autour de l en ceinte en palplanches pour limiter les affouillements des fondations enl vement des palplanches plates apr s ex cu tion du rideau en Larssen Compte tenu du co t des travaux propos s le projet a t r duit Les modifications ont port principalement sur les palplanches les Larssen V pr vues dans les avant et arri re becs ont t remplac es par des Larssen IV la longueur des palplanches a t ramen e pour l ensemble du rideau 17 50 m le pied du rideau de palplanches tant descendu dans la couche d argi
82. la deuxi me partie Les paragraphes suivants explicitent les l ments techniques propres aux seules fondations en site aquatique Le diagnostic sur l tat de l ouvrage devra cependant toujours tre formul en consid rant l ensemble du pont fondations et super structure On se reportera alors au fascicule de la deuxi me partie de l Instruction technique appli cable l ouvrage pour la surveillance de la super structure fascicule 30 pour les Ponts et viadues en ma onnerie L organisation de la surveillance pr sente un carac t re progressif dans l importance des moyens mis en uvre la surveillance continue les visites les inspections d taill es L articulation des diverses actions est pr sent e dans le tableau synoptique 1 3 2 LE DOSSIER DE L OUVRAGE LES FONDATIONS Sa consistance son tablissement son entretien et sa gestion sont fix s par le fascicule Ol de la deuxi me partie de l Instruction technique 3 2 1 Donn es hydrauliques i Des renseignements sont rechercher notamment aupr s des Services hydrologiques centralisateurs de bassin des Services de la navigation ou d orga nismes tels que la CNR pour le Rh ne EDF etc sur lhydrologie du cours d eau d bits hauteurs d eau vitesses moyennes fr quence des crues r par tition des crues dans l ann e l volution des fonds relev s de profils en travers aux abords de l ouvrage et
83. la liste n tant pas exhaustive Le propos est de donner aux ma tres d uvre une information minimale sur le principe de fonctionnement des appareils et de la pr cision que l on peut r ellement attendre en pratique avec des mesures bien faites Les parties du CCTP relatives aux mesures de surveillance doivent tre r dig es avec autant de soin que celles traitant d autres travaux Il est important de s attacher non seulement au choix des appareils mais aussi aux proc dures de mesure et d interpr tation et la pr sentation des r sultats Les techniques sont regroup es suivant la nature des mouvements que l on veut observer rotations d placements volution des fissures Le dispositif de surveillance mettre en place est d finir cas par cas en fonction des d sordres observ s et de la nature suppos e des mouvements significatifs On combinera en g n ral mesures de rotations de d placements et suivi des fissures Il est propos dans le texte 3 6 4 une organisation de la surveillance renforc e en deux niveaux le premier assum par le service gestionnaire le second faisant intervenir des sp cia listes Le tableau indique pour chacune des techniques pr sent es si leur emploi est envisager au premier ou au deuxi me niveau en raison essentiellement de la qualification requise des op rateurs tableau L intervention de sp cialistes reste n anmoins souhaitable pour la d finition et la
84. me en milieu affouillable II faut donc redoubler de prudence pour toute intervention en l absence de certitude sur la nature de la fondation 2 2 D SORDRES PR JUDICIABLES AUX FONDATIONS Surveiller suppose que l on sache quelles sont les causes possibles des d sordres et leurs manifestations De m me la r paration doit d passer la pure et simple r fection des d sordres reconnus elle doit tre d finie en fonction de l origine de ces d sordres Cette partie rappelle quelles sont les causes les plus fr quentes et les manifestations observ es Parmi les diverses causes expos es l attention est attir e sur les ph nom nes suivants les extractions importantes de mat riaux dans les lits ont entra n surtout depuis 1970 un creuse ment parfois consid rable du niveau moyen des fonds mettant alors en p ril de nombreux ouvrages de franchissement Cet abaissement provoque le plus fr quemment un d garnissage des fondations ancien nes avec les cons quences suivantes attaque directe par l eau formation de cavit s sous les fondations et abrasion des massifs de fondation diminution de la stabilit lat rale des fondations sur pieux alt ration des rideaux de protection etc l affouillement g n ral en p riode de crue e traduit par un approfondissement des fonds et un remaniement des mat riaux du lit par mise en saltation sur une paisseur pouvant atteindre plusieurs m tres Cette action
85. moyen d un massif de t te en b ton arm L ensemble a t pr contraint transver salement au moyen de 48 c bles GIM T du type F16 fig E 25 Afin de relier les parois moul es il a t ex cut pile 1 un avant bec circulaire et un arri re bec plat en pieux jointifs de 0 56 m de diam tre descen dus 12 m Sur la pile 2 les avant et arri re becs plats ont t r alis s au moyen de palplan ches Larssen IV descendues 12 m Afin de r duire au maximum d ventuels tassements il a t proc d une op ration d injection des alluvions sous les fondations sur une paisseur de 3 m jusqu la base du rideau de palplanches pr existant On a constat en tout et pour tout des tassements de 2 5 et 1 5 cm sur les piles 1 et 2 respectivement Constatations sur les travaux effectu s Les parois moul es se comportent tr s bien douze ans apr s les travaux Les pieux n ont pas t r alis s parfaitement jointifs Les interstices existants ont entra n la cr a tion de cavit s relativement importantes superficies de l ordre du m tre carr fig E 26 Il est maintenant envisag de prot ger les avant et arri re becs de la pile par un rideau de palplan ches m talliques Une fosse importante fig E 27 s est cr e laval de la pile 1 en raison du mauvais profilage de l arri re bec plat en pieux et de son influence sur l coulement des eaux particuli rement en cas de
86. nes dun eane eut eur mice en piton Bean 140 4 Confortement du Ponte Vecchio Florence 143 5 Confortement des fondations du pont Marie Paris 145 6 Confott ement du pont dil na Paris cg ganteu hene noa TE EE EEE Rae peer QUES co 146 7 Le renforcement des piles 1 et 2 du pont de Beaucaire sur le Rh ne 148 8 Viad c d Montlouis surta Coie a Teri benaren tae e eena sine E me EE ESRA E PE E DRAN 151 9 Pont international sur la Bidassoa 153 10 Confortements successifs du pont de Thouar 155 134 Les exemples suivants ne sont pas des solutions types il s agit de cas r els et parfois d autres m thodes ou d autres dispositions constructives auraient pu tre employ es L objectif est de pr senter l ventail possible des modes de confortement en associant les techniques utilis es aux d sordres observ s L ordre de pr sentation des exemples ne r pond aucun crit re particulier Pour faciliter le choix du lecteur en fonction de son int r t les cas trait s sont rappel s dans un tableau double entr e indiquant la nature de la fondation ancienne et celle des principaux travaux effectu s D autres exemples seront ult rieurement publi s et compl teront la pr sente liste E
87. paulement des rives en vue de constituer des barrages formant un cran efficace 72 puiser l eau sous l ouvrage en s assurant qu il n y a pas de nappe en charge derri re ou sous les appuis ce qui risquerait de provoquer le ph nom ne de renard sous les fondations Il faut imp rativement viter la cr ation de circulations d eau sous les fondations pr voir que le barrage pourra tre coup rapi dement en cas de crue subite du cours d eau crue d orage par exemple Il faut alors avoir d fini un dispositif d alerte et r fl chi aux d lais d interven tion s assurer de la stabilit des berges et des cul es du fait de la vidange rapide lors de la mise sec s assurer de la bonne tenue des barrages pen dant les travaux de reconnaissance et de confor tement limiter dans le temps la dur e de la mise sec dans le cas notamment de sols compressibles la dessiccation pouvant occasionner des tassements remettre en cas d interruption du chantier l ou vrage en eau et puiser de nouveau lors de la reprise des travaux tayer voire mettre sur cintre si l tat de l ou vrage le n cessite il ne faut pas oublier que la mise sec augmente la charge transmise aux fonda tions en supprimant l effet de la pouss e d Archi m de 5 RECONNAISSANCE PAR FORAGES 5 1 OBJECTIFS d terminer pr cis ment les niveaux de fondation et les cotes des diff rents horizons
88. pieux Toute extrapolation devra cependant se faire avec prudence Des infor mations indirectes sont fournies en pr cisant la coupe des terrains nature et caract ristiques m caniques par des sondages et des essais en place pressiom tre p n trom tre qui pourront tre effectu s l ext rieur des appuis en calculant la stabilit de l appui sous diverses hypoth ses sur le mode de fondation en cherchant quelles ont t les techniques r gio nales de construction utilis es pour les ouvrages de la m me poque Ces indications ne sauraient tre tenues pour des certitudes Recherche de cavit s sous les appuis Si l examen des fondations l tiage au besoin avec l aide de plongeurs suffit souvent pour appr cier la gravit des d sordres il est certains cas o le diagnostic ne peut pas tre tabli de cette mani re en particulier lorsque l appui est entour par des massifs d enrochements Il faut alors faire appel d autres techniques Il convient ce moment d tudier la possibilit d un d garnissage local de lPappui en d gageant quelques enrochements ou un certain volume d alluvions car cette m thode peut permettre d acc der au mas sif de fondation proprement dit cf 3 4 2 et l annexe II 3 pour les pr cautions respecter et des exemples Dans certains cas cela ne sera pas possible en raison des difficult s d acc s du fait des profondeurs d
89. piles annexe II 8 3 5 2 Rapport d inspection d taill e Toute inspection d taill e fait l objet l issue des investigations d un rapport tabli par l quipe sp cia lis e charg e de l inspection permettant au service gestionnaire de prendre toute mesure utile compte tenu de l tat de service de l ouvrage 44 Ce rapport comporte Plans et documents graphiques Une cartographie des d sordres sur plans cot s agr ment e de croquis explicatifs et documents pho tographiques soigneusement l gend s la localisation pr cise et le relev des dispositifs de mesure et de surveillance implant s ou en place sur l ouvrage lors de l inspection d taill e l implantation pr cise des sondages et essais effectu s ainsi que les coupes des sondages et les feuilles d essais Notes descriptives Description des d sordres observ s commentaire et explieitation des plans documents graphiques et photographiques description des dispositifs de mesure et de sur veillance en indiquant notamment la sensibilit et la pr cision des appareiliages la fr quence des relev s le nom de l op rateur les conditions dans lesquelles les mesures ont t effectu es par exem ple temp rature niveau de l eau ete les r sultats des mesures description des conditions de d roulement des essais et sondages en commentant en particulier tout incident ou anomalie par exemple perte d
90. plut t qu un traite ment des ouvrages de franchissement pris isol ment Lorsque les appuis sont en quilibre pr caire il est de toute mani re imp ratif de proc der leur confor tement Les am nagements hydrauliques ne sont que des mesures d accompagnement qui ne seront ex cut es qu apr s avoir restitu l ouvrage une stabilit suffisante vis vis de l tat de service recherch La difficult essentielle pour la d finition d un projet d am nagement hydraulique est certainement l appr ciation correcte de l volution du cours d eau et des cons quences des travaux sur l environne ment compte tenu des multiples interventions et modifications apport es par l homme l heure actuelle dragages multiples curage des petits cours d eau urbanisation etc Face ces pro bl mes le L gislateur et l Administration ont pro mulgu un certain nombre de textes enqu te hydraulique D cret du 1 ao t 1905 portant r glement d Administration publique pour l application de la Loi du 8 avril 1898 sur le r gime des eaux D cret n 71 121 du 5 f vrier 1971 relatif aux travaux sur les vcies domaniales et dans les ports fluviaux modifi par le D cret 74 150 du 7 mai 1974 instruction mixte D cret n 55 1064 du 4 ao t 1955 modifi par le D cret n 68 1071 du 29 novem bre 1968 portant r glement d Administration publi que pour l application de la Loi n 52 1265 du 29 novembre 1952 s
91. pour limiter les cons quences d une rupture des canalisations port es par l ouvrage Il importe que le service gestionnaire de l ouvrage prenne toute disposition pour que les mesures de s curit prises soient respect es Ainsi en cas d inter diction de la circulation les acc s doivent tre elfecti vement condamn s Ces mesures sont examin es en d tail dans le fasci cule 02 de l instruction technique 3 4 4 2 SURVEILLANCE DE L VOLUTION COURT TERME DE L OUVRAGE Annexe Ces mesures sont rapprocher des mesures de s curit imm diates et prendre dans les m mes cas Il ne faut pas que le service gestionnaire de l ouvrage attende la venue de sp cialistes pour observer l volu tion du comportement de l ouvrage avec les moyens rudimentaires dont il dispose M me entach s d impr cision ces renseignements sont d une grande valeur pour adapter les mesures de s curit l tat de l ouvrage acc l ration des ph nom nes notamment et pour comprendre les m canismes en jeu ct leur volution Parmi les moyens pouvant tre mis en uvre titre temporaire pour le suivi de la g om trie et de la fissuration citons fissurom trie les mesures d cartement par exemple avee un pied coulisse entre deux rep res scelles de part et d autre de la fissure sont pr f rables l utilisation de t moins qui ne donnent qu une information par tout ou rien Ces derniers sont utiliser en com
92. r partition des charges fig 10 Quand le terrain ne se pr tait pas au battage de pieux et qu il tait possible de draguer jusqu au toit rocheux et d puiser il fut fait usage de caissons tanches sans fond fig 11 la base du caisson tait enserr e dans une toile imperm able remplie d argile formant un bourrelet pousant les in galit s du sol une toile imperm able maintenue en pied contre NE le caisson par un m lange de mousse argile et ER E RA pierres couvrait la surface ext rieure 224 i Er ES La ma onnerie de la base de la pile fut parfois remplac e par un massif de b ton de chaux coul sec Les d couvertes de Vicat sur les liants hydrauliques en rendant possible la prise du b ton sous l eau permirent de s affranchir des puisements n ces saires pour l dification sec des appuis La tech nique des fondations massives en b ton immerg fut mise en uvre par Vicat lui m me pour les Fig 12 Fondation sur massif de b ton immerg coul dans une enceinte en palplanches Eurochements Betou de fondation coule a ste Veau du sol apres dragaxe Bourreler eu toile rempli d argik lt Fig 11 Fondation par caisson tanche sans fond Pour assurer Fetim herte 20 Bordage calfat fondations du pont de Souillac sur la Dordogne en 1811 Ces massifs taient coul s labri d une enceinte en palplanches ou dans un caisson sa
93. rendre compte de l tendue du mal et limiter les parties d molir Lorsqu on eut reconnu que les fissures n avaient pas atteint la partie aval des vo tes on r tablit la circulation des pi tons et des voitures sur la moiti de la largeur du pont partir de ce moment et pendant tout le cours des travaux la circulation ne fut pas interrompue Comme on ignorait encore dans quel tat se trou vaient les fondations des piles 1 et 2 avant de faire aucun travail au dessous de l eau qui p t troubler leur quilibre on jugea indispensable tant du point de vue de la s curit du public passant sur le pont et des ouvriers travaillant sur le chantier que dans l int r t de la conservation des diverses parties du pont de mettre sur cintre les vo tes des arches 2 et 3 dans la moiti aval conserv e La nouvelle fondation de la pile 2 fut faite par le proc d de lair comprim dans un caisson en t le fonc jusqu au substratum calcaire 3 70 m au dessous de l ancienne plate forme en charpente Il fut galement d cid de conforter les fondations des autres piles l exception de la premi re de la rive droite du grand bras bien entour e d enro chements et peu expos e au courant Ces travaux furent effectu s par puisement l aide de batar deaux en palplanches de bois jointives maintenues entre deux files de pieux Ils consist rent en un mur de pied fond la cote 22 80 1 m au moins au dessous de
94. s impor tant de moyens micropieux injections batardeau g n ral radier g n ral 144 e Stations Points rep res Fig E 18 Ponte Vecchio Vue prise parall lement l ouvrage pendant la crue 1966 Fig E 19 Ponte Vecchio Vue de l ouvrage apr s la crue 1966 5 CONFORTEMENT DES FONDATIONS DU PONT MARIE PARIS 5 1 MODE DE FONDATION Le pont Marie est un ouvrage du d but du XVII si cle dont les piles en ma onnerie de pierre de taille reposent sur des pieux en bois par l interm diaire d un platelage en bois situ l g rement au dessus de l tiage 5 2 RECONNAISSANCE ET DESORDRES OBSERVES Jusqu en 1946 des ch mages annuels permet taient de voir les platelages insuffisamment pro t g s par les enrochements de les rebloquer et de les regarnir Les imp ratifs de la navigation et sur tout les d sordres importants caus s aux ouvrages annexes perr s murs de quai fondations des ouvrages ont conduit supprimer ces rabais d eau Dans le cadre des visites des fondations par plon geurs autonomes le pont Marie tait vu r guli rement sans qu il attire particuli rement l attention Les d sordres cach s ont t d cel s lors d une visite approfondie d cid e par suite de la d cou verte de d sordres sur un autre ouvrage le pont de Nemours Extrait du dossier du pont de Nemours de 1967 Bien que cet ouvrage ait fait l objet d
95. s sensibles per mettant de mesurer la rotation d embases fix es sur l ouvrage mais d un emploi peu r pandu Lorsque cela est techniquement possible il est souhaitable d effectuer chaque fois une double mesure en oppo sition pour liminer les erreurs syst matiques d rive de la cha ne de mesure long terme La cin matique des mouvements ne peut pas tre d duite de la seule connaissance des rotations pour cela il faut compl ter ces indications par des mesures de d placement Fig A 2 Nivelle vis microm trique et son embase dimensions en mm Niveau Corni re Ces appareils mis au point par les Laboratoires des Ponts et Chauss es peuvent tre acquis aupr s du Laboratoire r gional de Toulouse accompagn s de leur mode d emploi 58 A 10 rad to Fig A 3 Surveillance l alde de nivelles d une pile en cours d injection Apr s une phase de variation angulaire al atoire 2 MESURES DE DEPLACEMENTS DE POINTS SUR L OUVRAGE Les d placements des points proches des fondations sont difficilement mesurables de mani re directe en raison des difficult s d acc s courants instabilit de l embarcation etc et du fait qu ils sont parfois immerg s crues mar es On utilise donc plus couramment des techniques de mesure distance par voie optique telles que photogramm trie topom trie l aide de niveaux de th odolites ou de d
96. sec La solution courante est constitu e de rideaux de palplanches module maintenus par un ou plus rarement plusieurs niveaux d taiement horizontaux mis en place autour et proximit de l appui l ext rieur des protections en bois ventuelles Le batardeau est g n ralement aussi con u pour assurer titre provisoire d autres fonctions cf paragraphes pr c dents et une protection de la fondation et des terrains sous jacents contre l action de l eau titre d finitif Ce type de batardeau diff re des enceintes en pal planches pr c demment d crites par les dispositifs d taiement devant assurer la stabilit des rideaux lors de la mise sec de la fouille et par les profils utilis s de plus fort module pour r sister aux efforts induits par le maintien d une d nivel e d eau Un soin particulier doit tre port la conception et fa r alisation des dispositifs d taiement qui en cas de d faillance durant les travaux peuvent entra ner la destruction brutale du batardeau de graves d sordres dans la fondation et par voie de cons quence dans l ouvrage En particulier lorsque des butons prennent appui sur les ma onneries il convient de s assurer que celles ci sont en mesure de reprendre ces efforts et d viter tout charge ment dissym trique Quelle que soit la hauteur d eau retenue il y a lieu de pr voir un niveau d taiement sup rieur qui souvent sera le seul compte tenu des difficult
97. sous l appui Le pr l vement d chantillons est toujours une op ration d licate et l alt ration des carottes est peu pr s in vitable L observation non critique des pr l vements conduit le plus souvent une estima tion pessimiste de la situation de l ouvrage car les carottes se fragmentent fr quemment en cours de forage et le fluide de forage a tendance d sa gr ger le liant 5 5 AUTRES PRECAUTIONS Lorsque la stabilit de l appui est pr caire il est pr f rable d arr ter le forage et de l implanter un autre endroit si l on arrive exactement sur un pieu sauf si l on cherche reconna tre leur tat La pression du fluide de forage doit tre limit e celle strictement n cessaire la remont e des s di ments La d cision de reboucher le forage de l quiper pour suivre le mouvement de l appui ou de le r server pour des injections ou des contr les ult rieurs ne doit tre prise qu avec l avis des techni ciens intervenants S dinients A l ments de carottes Marteau de battage Double train de tiges Tubage ext rieur M thode O D Proc d CONCOR Fig B 10 Forages destructifs en rotopercussion Diff rents proc d s 74 2n0129 Hepuos p eJjin24 yg 614
98. sous la ma onnerie de l appui pr sentent des caract risti ques suffisamment m diocres pour que l on soit conduit les traiter par injection sur quelques m tres de profondeur les enceintes en palplanches permettent alors de d limiter lat ralement de mani re efficace le sol sur la hauteur traiter par injection Les efforts cr s par l injection sont faibles pour ne pas d terminer le choix des caract ristiques des profils Ce choix r sulte des efforts susceptibles de se d velopper dans les palplanches en cas d affouillement maximal et lors de la mise en uvre en pr sence d obstacles durs enfouis Fig D 2t Batardage d appuis L implantation du batardeau doit tre d finie cas par cas Dans l exemple a l ancien rideau ayant une fiche suffisante dispos au ras du massif de fondation n a pas t arrach par crainte de d sorganiser la fondation ll a par ailleurs servi d encagement pour les injections effectu es pr alablement au baterdage Dans l exemple b le nouveau rideau a t battu l int rieur de l ancienne enceinte Lackawanna totalement d sorganis e et plac e inutilement loin de l appui L ancien rideau a bien s r t ensuite arrach 103 Fig D 22 Exemples de rupture de batardeaux par insuffisance d taiement 4 2 4 Batardeaux pour la mise sec Les palplanches m talliques sont aussi utilisables pour la r alisation de batardeaux permettant l ex cu tion de travaux
99. stabilisateurs ou par un remblaiement nettoyage de la fondation r parer ce nettoyage peut tre r duit ou la limite supprim s il risque de fragiliser la fondation A l issue de ces op rations pr liminaires viennent les travaux de confortement proprement dits Dans le cas d une fondation sur pieux en bois confort e par un encagement la succession normale des phases est la suivante pose ventuelle d l ments stabilisateurs du lit la p riph rie de la fondation enrochements sacs de sable mise en place des dispositifs de guidage des palplanches deux niveaux distincts un la rigueur dans certains cas limites support s par des appuis ind pendants de l ouvrage exemple palpieux fich s dans le sol mise en fiche de l ensemble de l encagement dans l ordre suivant avant bec deux panneaux 90 environ rideaux lat raux parall les la direction prin cipale des fils d eau arri re bec deux panneaux 90 environ la mise en fiche peut tre pr c d e d un terrasse ment compl mentaire par tranches souille dans laquelle les palplanches sont plac es suivi imm diatement de la mise en place d l ments stabili sateurs du lit et d paulement des rideaux fon age des palplanches sous surveillance ren forc e de l ouvrage ex cution du raidissage et de l taiement de l encagement terrassement l int rieur de l encagement dan
100. taient suivis par topo graphie de pr cision partir de quatre stations les bases et les rep res sont port s sur la figure E 17 Les d placements mesur s ont t les suivants mouvement pratiquement nul de la cul e droite tassement de 1 mm de la pile droite rotation de la pile gauche vers l amont 1 mm vers le bas l amont 2 mm vers le haut l aval rotation de la cul e rive gauche vers l amont 2 mm vers le haut laval Les d placements tr s faibles n ont pas entra n de d sordre dans les superstructures Appr ciations sur les travaux L ouvrage confort en 1963 a subi en novem bre 1966 une crue exceptionnelle le niveau de l eau d passant de 2 3 m celui du parapet de l ouvrage fig E 18 E 19 Si les maisons difi es sur le pont ont connu quelques d g ts les constatations faites apr s la crue ont montr que l ouvrage confort avait parfaitement r sist L ensemble des forages pour les micropieux tant ex cut depuis la base des appuis cette technique a permis de ne pas entraver la circulation ni l acti vit sur l ouvrage Il convient de noter que pour assurer la p rennit du confortement la technique des pieux racines a t compl t e par l dification d un batardeau g n ral et d un radier mettant ainsi les fondations l abri de l action directe des eaux Seule vraisemblablement la valeur inestimable de cet ouvrage justifiait ce d ploiement tr
101. tr s locale ment l appui avec pr caution et apr s tude pour acc der directement la fondation De nombreux d sordres observ s dans la superstructure peuvent tre l indice de d gradations au niveau des fondations Ici encore le diagnostic port apr s la visite doit tre formul en ayant l esprit l ensemble de l ouvrage une inspection d taill e sera au besoin envisag e pour reconna tre l tat des parties cach es Les d sordres doivent tre relev s avee pr cision comme il est indiqu dans la Recommandation du 25 septembre 1978 sur des plans soigneusement cot s et gr ce des photos d ensemble et de d tails soigneusement dat es et f gend es Plus le compte rendu est exhaustif et pr cis et mieux il sera apte servir d l ment de comparaison pour les visites ult rieures L apparition de d sordres graves d cel s lors de la surveillance continue ou d une visite doit inciter le service gestionnaire prendre des mesures visant assurer la s curit des usagers et des tiers permettant la surveillance de l volution court terme de l ouvrage cela sans attendre la venue et le diagnostie des sp cialistes qui seront charg s de l inspection d taill e exceptionnelle Les d cisions ne doivent cependant tre prises qu apr s r flexion sur la date d apparition des d sordres et leur volution La vigilance s impose n anmoins en cas de d sordres existants de longue date 3 5 LES IN
102. tubes inclinom triques pour la mesure des d placements horizontaux les tubes scell s en profondeur pour l observa tion des mouvements verticaux Par ailleurs pour l observation long terme sur plusieurs ann es il peut tre int ressant de conserver certains forages ayant servi la reconnaissance ou au confortement dans lesquels on pourra descendre des sondes pour suivre l volution de la densit du sol de fondation ou de ses caract ristiques m ca niques Les appareils de mesure mis en place doivent tre si possible talonnables ct v rifiables sur l ouvrage Il ne faut pas comme cela s est d j produit que la surveillance repose sur un seul appareil qui doit tre d mont et ramen en laboratoire pour en v rifier le bon fonctionnement Avec des appareils dont on peut craindre des ph nom nes de d rive il est n cessaire de disposer en parall le des dispo sitits d un principe diff rent ventucllement plus rustiques et moins pr cis mais permettant de d celer sur le champ toute anomalie importante de fonetion nement des premiers Par exemple on associera des capteurs lectriques d ouverture de fissure des mesures au pied coulisse entre rep res scell s l ouvrage Les appareils et rep res doivent tre prot g s contre les actes de vandalisme et les chocs accidentcls v hicules corps flottants La mise en place est le plus souvent l affaire de sp cialistes car des d tails
103. une quipe de Sp cialistes comp tents en mati re d ou vrages d art de fondations et de m canique des sols On peut distinguer trois types d inspection d taill e L inspection d taill e pour tablir un tat de r f rence de l ouvrage Il s agit ici de compl ter ou de v rifier les l ments sujets caution d j rassembl s dans le dossier d ouvrage afin d avoir une image pr cise et compl te de l ouvrage un moment donn Les inspections d taill es p riodiques C est le suivi r gulier par des sp cialistes de l volu tion de l ouvrage par rapport l tat de r f rence Les inspections d taill es exceptionnelles Pour ces investigations d cid es la suite de la d couverte de d sordres graves lors de la surveillance continue ou des visites les moyens mettre en uvre doivent permettre de d terminer l tat de service du moment de l ouvrage et d tablir ventuellement un projet de confortement L inspection d taill e doit tre soigneusement pr par e et programm e par l ing nieur d arrondisse ment de gestion l issue d une tude associant 41 troitement le service gestionnaire et les sp cialistes des disciplines int ress es Le service gestionnaire pourra cet effet faire appel la cellule d parte mentale des ouvrages d art et aux organismes sp cia lis s CETE Division Ouvrages d art et Laboratoire r gional LCPC SETRA La coordination d
104. 2 3 Ex cution du b ton 6 2 4 Contr le de l injection wN P 6 1 5 Le comblement de cavit s Reprise en sous uvre 8 1 R fection de pieux alt r s 8 2 Ex cution d une nouvelle fondation Fondations anciennes sur pieux ou caisson 8 2 1 Les micropieux 8 2 2 Pieux barrettes ou micropieux ext rieurs l appui 8 2 3 Paroi moul e 8 2 4 Batardeau en palplanches 8 3 Cas des cul es sur sols compressibles 108 113 113 114 116 118 118 119 119 125 128 129 129 130 Avertissement Si l tat de nombreux cours d eau a pu appara tre stationnaire durant plusieurs si cles les interventions humaines emprunts de mat riaux barrages dragages pour les besoins de la navigation modifications du trac curages des petites rivi res urbanisation intense etc ont provoqu une mise en volution acc l r e mettant en cause la stabilit des anciens ouvrages de franchissement L ing nieur se doit d sormais d appr cier les changements futurs possibles et d en tenir compte dans la d finition des projets de confortement et dans le choix des moyens Compte tenu cependant des difficult s d une appr ciation correcte le choix devra tre port quand cela est possible vers une solution mettant l ouvrage d finitivement l abri des variations des conditions hydrauliques 1 LES AMENAGEMENTS
105. 4 3 3 Conduite du fon age 4 3 4 Enclenchement et fon age des palplan ches sous gabarit r duit 4 4 Succession des phases d ex cution des tra vaux comportant l utilisation de palplanches 4 3 1 Confortement des fondations par injections 5 1 Choix des produits d injection 5 1 1 Les mortiers 5 1 2 Les coulis bentonite ciment 5 1 3 Les gels de silice 5 2 Etablissement du projet et d finition de la mise en uvre 5 2 1 Choix des produits inject s 5 2 2 Forages d injection 5 2 3 Injection du sot de fondation 5 2 4 Injection de fondations massives en b ton de chaux injection de la ma onnerie de la base des appuis 5 3 Contr les et suivi des travaux d injection 5 3 1 Contr les des produits 5 3 2 Contr les sur le chantier 5 3 3 Consignes 5 3 4 Surveillance de l ouvrage 5 4 Contr le de l efficacit des travaux 5 5 R mun ration des travaux d injection 9 2 5 R alisation d un b ton sous l eau 6 1 Le b ton immerg 6 1 1 Les composants 6 1 2 Composition du b ton immerg 6 1 3 Mise en uvre du b ton immerg 6 1 4 Conduite du b tcnnage au tube plongeur et la pompe Conditions r unir pour r aliser correctement un b ton immerg 6 2 Le b ton r alis sous l eau par injection d un mortier sp cial 6 2 1 Les composants 6 2 2 Composition et fabrication du mortier d injection 6
106. 6 REALISATION D UN BETON SOUS L EAU Lors de travaux de confortement d une fondation il est fr quent de devoir faire appel aux techniques permettant la r alisation d un b ton sous l eau Parmi les nombreux travaux obligeant recourir ces techniques on peut citer la r alisation d un bouchon de fond de fouille le comblement d une souille l ex cution de plots d appui provisoires ou int gr s l ouvrage la reprise en sous uvre le comblement de cavit s la construction d l ments compl mentaires de la fondation tels que radiers parafouilles rempi te ments etc L ex cution d un b ton sous l eau peut faire appel l une des deux techniques suivantes le b ton immerg le b ton r alis sous l eau par injection d un mortier sp cial Le b ton immerg est un b ton enti rement confectionn hors de l eau et mis en place sous l eau avant commencement de la prise Le b ton r alis sous l eau par injection d un mortier sp cial est r alis par injection dans toute la masse d un granulat formant squelette et pr alablement mis en place dans l eau d un mortier poss dant des qualit s appropri es Ces deux techniques sont examin es successive ment 6 1 LE BETON IMMERGE Le b ton immerg est un b ton de composition sp ciale confectionn hors de l eau et mis en uvre sous l eau avant le d but de prise 6 1 1 Les composants Le ciment
107. EPRISE Le probl me pos par la responsabilit de l entre prise dans des travaux de r paration est tr s d licat Cette responsabilit ne peut porter que sur les tra vaux qu elle a effectu s mais il n est pas toujours facile de discerner l origine exacte des d sordres qui se manifestent r side t elle dans l tat initial de l ouvragc est elle une cons quence normale des travaux de confortement provient elle d une faute de l entreprise On ne peut donc que conseiller au ma tre d uvre de proc der un contr le tr s strict des travaux et une r ception des travaux tr s compl te des essais et des mesures doivent tre pr vus au march L ouvrage devra ensuite tre suivi avec attention cn particulier aux dates d ch ance des garanties pour appr cier l volution des zones trait es Outre les investigations faites dans le cadre de la surveillance p riodique il convient dans certains cas d envisager des interventions particuli res lors d inspections d taill es pour valuer l tat de cer taines parties cach es Ainsi par exemple il est encore difficile en 1980 de se prononcer avec certi tude sur l volution de certains traitements comme les injections lorsque le sol trait reste expos aux circulations d eaux On peut donc envisager de r server certains forages pour des ausecultations dans les ann es ult rieures proc der des pr l vements d chantillons ou faire des essais en p
108. ES DE TRAVAUX Etude des sols de fondation du deuxi me pont de Blois par M Champion et al Probl mes d ex cution de pieux for s et d injections en milieu calcaire karstique Bull Liaison Labo P et Ch 38 mai juin 1969 p 37 53 Consolidation par injections des fondations du pont de Saumur par M Peignaud Bull Liaison Labo P et Ch 50 janv f vr 1971 p 165 181 Affouillements des appuis du pont de R gereau Reconnaissance et confortation des fondations par M Levillain Bull Liaison Labo P et Ch 99 janv f vr 1979 La reconstruction du pont Wilson Tours par J Gounon Rev Travaux 544 juin 1980 p 37 47 161 162 Documents photographiques et d archives aimablement communiqu s par Direction d partementale de l Equipement d Indre et Loire Direction d partementale de l Equipement de la Gironde Laboratoires r gionaux d Angers Blois Bordeaux Toulouse CETE de l Ouest Division des ouvrages d art Laboratoire central des Ponts et Chauss es Service technique des Routes et Autoroutes Entreprise Fondedile France Oc an Service Sogetram Ce document est propri t de l Administration et ne peut tre reproduit m me partiellement sans l autorisation du Directeur du Laboratoire Central des Ponts et Chauss es ou du Directeur du Service d tudes Techniques des Routes et Autoroutes ou de leurs repr sentants autoris s 1981 LCPC S TRA Page laiss e blanche intention
109. Fondations de ponts en site aquatique en tat pr caire VUE ET ELEVATION PERSPECTIVE de deux arr de lanien Pont drla ui dec vhnemen pour eriy her daua Page laiss e blanche intentionnellement MINISTERE DES TRANSPORTS DIRECTION G N RALE DES TRANSPORTS INT RIEURS Direction des Routes et de la Circulation Routi re 244 Bd Saint Germain 75775 PARIS Cedex 16 Fondations de ponts en site aquatique en tat pr caire Guide pour la surveillance et le confortement D cembre 1980 Document diffus par le Service d Etudes Techniques des Routes et Autoroutes le Laboratoire Central des Ponts et Chauss es 46 avenue Aristide Briand 92223 BAGNEUX 58 boulevard Lefebvre 75732 PARIS CEDEX 15 L effondrement de cinq arches du pont Wilson Tours les 9 et 10 avril 1978 a rappel la n ces sit d une surveillance attentive des fondations des ponts en site aquatique Depuis cet incident les r gles de vigilance et de m fiance qu il convient d adopter en ce domaine ont t rappel es dans les Circulaires des 19 avril 1978 et 14 f vrier 1979 Cette derni re annon ait en outre le pr sent document consacr aux mesures mettre en uvre sur les ouvrages dont les fondations sont en tat pr caire Ce travail a t conduit sous la direction de l Inspection g n rale des Ouvrages d art par un groupe d ing nieurs du LCPC du SETRA et de Centres techniques de l Equipement CETE avec la collaboration d
110. HYDRAULIQUES On entend par am nagement hydraulique des ouvrages tr s divers depuis le mur guideau jusqu au seuil modifiant les conditions d coulement des eaux aux abords et sous le pont Certains travaux de confortement des fondations sont aussi des am nagements hydrauliques comme l encagement d une pile par un batardeau s il y a modification du d bouch Ces am nagements peuvent tre utile ment envisag s pour supprimer la cause des d sordres lorsque ceux ci sont directement imputables l action des eaux par exemple en cas de d chaussement des fondations du fait de l approfondissement du lit par rosion r gressive pour assurer la p rennit d un traitement en iso lant la partie trait e de l action directe des eaux par exemple en cas d injection des alluvions sous la base des apouis Dans le chapitre 2 2 de ce guide D sordres pr ju diciables aux fondations il est indiqu que l action rosive de leau peut r sulter de la perturbation locale cr e par la pr sence de l ouvrage ou tre la cons quence d une volution g n rale du cours d eau La solution de confortement doit naturelle ment tenir compte de l origine des d sordres et s attaquer si posssible aux causes Ainsi dans le cas d une volution g n rale du cours d eau on doit s efforcer d enrayer le processus d rosion La solu tion tant technique qu conomique peut tre alors un am nagement du cours d eau
111. LEMENT DES CAVITES DE TYPE c Ici il n est jamais possible de disposer d armatures Le comblement est alors conduit en combinant les proc d s de comblement des cavit s de types a et b Pour l ex cution des forages et la conduite de l injection on se r f rera aux pr cautions pr sent es dans cette annexe Confortement des fon dations par injections 7 4 COMBLEMENT DES CAVITES DE TYPE d La mise en place des l ments de coffrage lors qu il n est pas possible de r aliser un encagement par injection doit tre conduit ici avec beaucoup de prudence Le battage proximit de l appui en tat de stabilit pr caire est proscrire les l ments seront dispos s dans des souilles creus es l avancement et remblay es imm diatement Il faut ici veiller ce que cette op ration ne pro voque pas d boulement ou n accentue pas la d sorganisation du sol sous appui Le comblement doit tre pr c d de l limination des d p ts de mauvaises caract ristiques avec taiement au besoin des parties instables de lap pui Pour la conduite de l injection on se r f rera cette annexe Confortement des fondations par injections L efficacit des travaux doit tre contr l e par des pr l vements d chantillons et ventuellement des essais d eau ou des essais m caniques on res pectera un d lai suffisant pour assurer la prise du mat riau inject 8 REPRISE EN SOUS UVRE La reprise
112. SPECTIONS D TAILL ES Les investigations doivent tre men es avec d autant plus de pr cautions que Fon conna t mal la nature et l tat des fondations L emploi de certaines techniques de forage pouvant tre la source de vibrations importantes comme le tr pan de battage doit tre proserit I faut encore viter tout d placement excessif ou incontr l toute destruction ou d consolidation d l ments participant la protection ou la tenue d appuis de stabilit pr caire tels que sol enrochements ou radier Les travaux n cessaires pour l inspection doivent toujours s effectuer sous une surveillaance attentive de l ouvrage 3 6 SURVEILLANCE RENFORC E ET HAUTE SURVEILLANCE Cette partie pr sente les dispositions adopter lorsque la surveillance p riodique normale ne peut plus tre condid r e comme suffisante Dans le cas o un ouvrage est mis sous haute surveillance fes syst mes d alarme automatiques ne doivent tre employ s qu avee heaucoup de prudence en raison notamment de d clenchements intempestifs 4 L ENTRETIEN Si ces travaux peuvent appara tre routiniers du soin apport leur ex cution et de la r gularit de l entre tien d pendra le plus souvent la honne conservation de l ouvrage Il importe done de veiller au maintien en tat des l ments de protection massifs d enrochements rideaux radiers ete l limination des v g tations envahissantes et au bon ecoulement des eaux s
113. agement des accumulations d arbres et d autres corps flottants arr t s par l ouvrage la dislocation des glaces est elle trait e en d tail dans la circulaire d 5231 du 25 f vrier 1956 et son annexe reprises dans le document SERO 70 lex eution d une ceinture en b ton ou en acier active ou passive autour des piles fractur es il est souvent n cessaire d injecter au pr alable les fissures pour restituer au corps de pile son caract re monolithique la mise sur cintre ou pal es de certaines vo tes ou du tablier pour r duire les efforts transmis aux fondations ou sauvegarder les superstructures 48 cette disposition n est qu une mesure d accompagne ment il faut de toute fa on prot ger les appuis la mise en place d enrochements calibr s pour faire cesser temporairement l action directe des eaux sur l appui Si cette mesure est efficace dans cer tains cas elle ne saurait tre employ e syst mati quement Non seulement elle n est pas adapt e tous les probl mes mais les blocs d vers s sont souvent tr s g nants pour l ex cution des travaux ult rieurs Il faut veiller ne pas d verser les blocs sur l appui car l on risque de cr er des surcharges suppl mentaires dans le eas notamment des fonda tions avec platelage d bordant Il est important d viter la propagation de la rupture en assurant la protection des piles au bord de la br che Pour cela un eertain nombre de me
114. air empri sonn entre l eau contenue dans le tube et le b ton qui descend Cet air comprim peut s opposer la 122 Fig D 38 Formation du bulbe descente du b ton ou tre expuls brutalement la partie inf rieure Pour viter ces inconv nients il est conseill d quiper le tube plongeur d un reni flard qui permettra l air de s chapper Les ouvriers devront viter de se placer devant l orifice de sortie du reniflard car il n est pas rare d assister des projections violentes de gravillons chass s par lair comprim La formation du bulbe fig D 38 d bute par un talement du b ton au pied du tube plongeur sous la pouss e du b ton frais Le b ton frais chasse vers la p riph rie celui qui le pr c de L arriv e des b tons d ges diff rents donne lieu une succession de surfaces s paratrices La surface s paratrice du b ton et de l eau passe du contour d une galette la forme d un d me L allure de la masse du b ton est celle d un bulbe La coul e est obtenue au fur et mesure de Treuil mobile l alimentation en b ton frais du tube par le d velop pement puis par la progression ascendante du bulbe Lorsque le sommet du bulbe atteint la cote sup rieure pr vue on d place le tube l aide d un treuil et d un pont roulant par exemple Il est n ces saire que la goulotte soit pleine en permanence et que les apports en b ton frais soient r gulie
115. ale permettent d effectuer un dimensionnement acceptable en prenant des coefficients de s curit repr sentatifs de la dispersion des r sultats exp ri mentaux En revanche pour des projets importants en environnement sensible probl mes s dimento logiques ou apportant des modifications appr cia bles l environnement incidence sur la propaga tion des crues dans les champs d inondation il est n cessaire de proc der une tude hydraulique sur mod le math matique voire sur mod le phy sique r duit De telles tudes sont de la comp tence de laboratoires sp cialis s 1 2 TRAVAUX D AMENAGEMENT Seuls sont examin s ici deux types d ouvrages radiers et seuils souvent pr conis s comme solu tions 1 2 1 Les radiers Cet am nagement consistant recouvrir le fond du lit par un mat riau in rodable ou peu rodable au voisinage de l ouvrage est une mesure de pro tection efficace utilis e depuis de nombreux si cles l vation longitudinale Certains grands ouvrages principalement sur l Allier ont t tablis sur un radier g n ral en b ton qui constitue de fait le massif de fondation fig D 1 Par ailleurs la solution du radier g n ral en charpente avec enrochements en b ton o encore en ma onnerie parfois en forme de vo te invers e a t employ e pour contrebuter les cul es de ponts de petite port e fond s sur des terrains de mauvaise qualit Cela permettait d v
116. aminer la possibilit d am liorer cette occasion si besoin est l tat de service de l ouvrage surcharges et la situation hydraulique du moment d bouch s lin aire et superficiel notam ment ou venir prise en compte de la politique d am nagement du cours d eau Les paragraphes suivants pr sentent les l ments les plus importants aux diff rentes phases de l labora tion du projet de confortement jusqu la passation du march 6 1 1 Examen de la stabilit de l ouvrage avant travaux Cet examen doit d terminer l tat et le mode de fonctionnement de l ouvrage avant r paration On cherche ainsi s assurer qu il n y a pas de vice cach outre les causes reconnues des d sordres vice qui risquerait de rendre illusoire la r paration Cela permet de plus d avoir une vision globale de l ouvrage de prendre des d cisions coh rentes adaptation des travaux aux d sordres et l tat de service recherch phasage des travaux etc d envisager divers sc narios pour le d roulement des travaux et donc de parer plus ais ment aux impr vus Il convient en premier lieu d examiner toutes les pi ces du dossier de l ouvrage 50 Si les r sultats des visites ou des inspections d tail l es sont insuffisantes pour juger de la stabilit de l ouvrage des investigations compl mentaires sont envisager Il doit tre ensuite proc d un nouveau cal
117. ant les dimensions impos es d autres solutions sont envisageables a priori telles que des gabions ou des mat riaux d riv s comme les tapis synth tiques lest s les sacs et les cuirasses cf 3 5 3 2 2 Conditions de filtre Le mat riau du fond du lit est g n ralement un s diment fin grossier qui peut tre aspir par les tourbillons entre les enrochements sans filtre interm diaire ces derniers s enfoncent donc pro gressivement dans le lit Ce filtre peut tre r alis soit par un gravier r pon dant certains crit res granulom triques soit par un g otextile Mat riau de filtre en gravier Si on appelle dis ds et ds les diam tres des pas sants cumul s 15 50 et 85 du mat riau de filtre et Ais As Ag les diam tres des passants cumul s 15 50 et 85 o des enrochements la condition de filtre d finie par l organisme U S Waterways Expe riment Station est Ais lt 5 dg 4 dis lt A5 lt 20 dis As lt 25 d L paisseur donner cette couche de mat riau de filtre est de 0 30 0 50 m Ces conditions ont t tablies pour assurer la protection des barrages en terre elles correspon dent sans doute des conditions d coulement plus d favorables qu ici Cependant aucune autre condi tion prouv e n a t propos e ce jour pour les probl mes examin s ici Mat riau filtre synth tique Bien que rarement utilis ce jour comme filtre sous les e
118. aoutchouc Parement repiqu Section r tr cie Fig A 11 T moin la r sine section r tr cie 4 2 DISPOSITIFS POUR LE SUIVI DE L OUVERTURE DES FISSURES Il existe de tr s nombreux dispositifs parmi lesquels on choisira en fonction de la pr cision recherch e du co t et des difficult s d acc s Citons entre autres les mesures directes l aide d un fissurom tre r gle gradu e transparente donnant par compa raison visuelle l ouverture de la fissure II convient de rep rer pr cis ment l endroit o est effectu e la mesure les mesures l aide de comparateurs grand cadran erreur 0 01 mm ou l aide d un pied coulisse erreur 0 1 mm sur des rep res sp ciaux scell s dans l ouvrage fig A 12 Bouchon viss AFCODUR Rond inox 8 mm TT D ALLA ENI Trou 2 mm Filetage ext rieur MS Fig A 12 Rep re sp cial pour des mesures pr cises au pied coulisse 63 dans les zones d acc s difficile un vernier fig A 13 observ l aide de jumelles ou d une lunette permet de mesurer des d placements avec une erreur de 0 5 mm les clameaux dispositif constitu de deux arma tures de section carr e chacune ancr e de part et d autre de la fissure et dont on mesure l carte ment fig A 14 et A 15 enfin les capteurs lectriques permettant d atteindre une pr cision de quelques microns et se pr tant aux mesur
119. arall le cette composante si l on emploie un distancem tre On vitera de plus les mesures en plein soleil avec une atmosph re turbulente vis es au ras du sol ou de la surface de l eau le changement d quipe ou de mat riel d un relev l autre 3 AUTRES PROCEDES DE MESURE Les mouvements de la fondation peuvent tre encore d tect s et suivis par d autres dispositifs tels que tube inclinom trique pour la mesure de d place ments horizontaux tube scell en profondeur pour le suivi des mouve ments verticaux pendule inverse mesures au fil d invar Dans les trois premiers cas un tube est plac dans un forage ex cut dans une pile 3 1 INCLINOMETRE Une sonde descendue dans le tubage mesure l incli naison de celui ci avec la verticale en diff rents points Cela permet d obtenir par int gration les d placements horizontaux sur la hauteur du tube fig A 6 A condition d employer des tubes permettant la double mesure en opposition et que le tube soit ancr en profondeur sur une longueur suffisante dans un horizon fixe 5 m il est possible de mesurer des d placements en t te d un tube libre sur 10 m avec une erreur de 1 mm La mise en place des tubes la mesure et le d pouil lement r clament un personnel sp cialis ils peu vent tre effectu s par les Laboratoires r gionaux des Ponts et Chauss es ess x sh l Aalt M d t j p
120. at riel sp cia lis ponton l ger quip de modules d montables quip d une pelle m canique pelle pouvant vo luer dans des profondeurs de 3 m d eau et permet tant d effectuer des sondages proximit imm diate des appuis 2 4 TRAVAUX DE CONFORTEMENT Les plongeurs peuvent tre employ s pour l ex cu tion et le contr le de nombreux travaux de g nie civil sous l eau parmi lesquels on peut citer la mise en place de palplanches autour des appuis la perforation profonde et l injection le b tonnage de cavit s dans les ma onneries le remplissage de cavernes dans les massifs de fondation la consolidation de fondations sur pieux le bouchage de fissures la pose d enrochements la confection sous l eau d enrochements gabion n s le d coupage et le soudage sous l eau le p tardement sous l eau etc 2 5 OUTILLAGE POUR LE TRAVAIL DANS L EAU Les quipements et outillages qui peuvent tre employ s par les plongeurs pour les travaux effec tu s dans l eau sont d une grande vari t on peut citer entre autres motopompe pour nettoyage au jet d eau brise b ton d roctage marteau piqueur abattage perforatrice meuleuse nettoyage perceuse et tirefonneuse suceuse quipement de soudage quipement d oxycoupage sondeuse pneumatique pistolet pour agrafage Scie sous marine etc De nombreux outilla
121. atelage ma onneries de la base de la pile en un bloc monolithe Le sol de fonda tion encag par des palplanches et inject devait permettre le maintien de la portance des pieux l encagement descendu au substratum jouant le r le de parafouille La succession des phases d ex cution pr vues tait la suivante Travaux pr paratoires mise en place d un corset autour de la pile pour limiter pendant le fon age des palplanches les risques de choc et l apparition de d sordres caus s par les vibrations d molition de la dalle de couverture en b ton non arm calage et raidissage provisoire de l enceinte en palplanches Lackawanna pour assurer une protec tion partielle du chantier r alisation par tranches d une souille autour du vannage en bois jusqu la cote 2 20 NGF afin de faciliter le fon age des palplanches m talliques constituant la nouvelle enceinte 158 r alisation de l encagement des fondations exis tantes par la mise en place de palplanches Larssen V de 26 m de longueur en acier de nuance E 240 pour l avant et l arri re bec et de palplanches Larssen IV de 20 m de longueur en acier de nuance E 270 pour le reste du rideau la cote de rec page tant fix e 2 40 m NGF le changement de nuance permettant l ex cution des nombreuses entures pour les palplanches mettre en place sous le tablier L avant bec et l arri re bec taient en angle vif afin de g ner le moins possible
122. ation Cui e Sud des l ments fins du lit par les tourbillons qui se forment dans les vides entre les enrochements 25 D t rioration des batardeaux et rideaux de protection Les causes de d t rioration des l ments de protec tion sont multiples choes directs des corps flottants et abrasion par les mat riaux solides transport s par l eau alt ration des pi ces de bois non trait es au contact de l air par suite de l abaissement de la ligne d eau fig 24 les mat riaux fins de remplissage des batardeaux peuvent tre entra n s par l eau par les orifices exis tant entre les pieux ou les palplanches de l enceinte ou tre arrach s la partie sup rieure en l absence de semelle de protection ou lorsque celle ci est d t rior e fig 25 D autre part lorsque le rideau est insuffisamment ancr l affouillement du pourtour du batardeau peut entra ner le fl chissement des pal planches du fait de la suppression de la but e de pied suivi de la vidange des mat riaux de remplis sage Fig 24 Alt ration d un rideau de protection en bois Fig 25 D t rioration d un batardeau en palplanches plates Entrainement du mat riau de remplissage Attaque de l appui par l aval 26 Amont Grande caverne sous un mass PLAN Sens du courant Exemples n I II d gradations sur des piles de ponts routie Rive gauche t L A s res ir D 4 20
123. ation du ciment CPA doit tre vit e D une fa on g n rale il conviendra d liminer les ciments connus pour leur prise tr s rapide et de s assurer par des contr les la r ception que les ciments ne sont pas sujets fausse prise ou prise brutale Les granulats lls ne sont pas diff rents de ceux utilis s pour un b ton arm ou un b ton pr contraint Ils peuvent tre roul s ou concass s Cependant le b tonnage la pompe ou au tube plongeur est mieux conduit lorsque les granulats sont roul s Une granulom trie continue et un bon coefficient de forme favorisent le bon coulement du b ton Les granulats poreux doivent tre refus s et l utilisation d un sable sili ceux roul est conseill e Lorsque l emploi de sables broy s et de gravillons concass s est in vitable il faut exiger un pourcen tage d l ments fins constant pour les premiers et un bon coefficient de forme pour les seconds L eau Les caract ristiques de l eau employ e sont les m mes que celles des autres b tons cf norme NF P 18 303 Les adjuvants Comme pour les b tons traditionnels l emploi des seuls adjuvants agr s est autoris L agr ment des adjuvants est trait dans la circulaire n 78 114 du 4 septembre 1978 L agr ment fait l objet d une liste annuelle qu il est possible de se procurer aupr s de la COPLA Les adjuvants utilis s sont essentiellement des plastifiants des hydrofuges de masse et ven
124. ation est aussi envisageable pour le suivi dans le temps de l volution de l tat du sol en place apr s traitement par injections par exemple en venant effectuer p riodiquement des mesures dans des tubages laiss s en r servation Ces essais n cessitent un mat riel sp cialis dont disposent certains CETE et doivent tre mis en uvre et interpr t s par des sp cialistes 9 1 SONDES GAMMA GAMMA ET NEUTRON NEUTRON Principe La sonde gamma gamma permet de d terminer la densit des mat riaux Cette technique utilise le ph nom ne de diffusion des rayonnements y par la mati re Ces derniers sont mis par une source 80 radio active descendue dans le forage et d cel s apr s diffusion par des d tecteurs plac s dans le m me corps de sonde quelques dizaines de centi m tres au dessus de la source Cet essai est int ressant pour appr cier l tat de compacit des mat riaux en place et pr ciser la coupe g otechnique La sonde neutron neutron permet de mesurer la teneur en eau des mat riaux Cette technique utilise le ph nom ne de ralentissement des neutrons rapides par les noyaux d hydrog ne Ces neutrons sont mis par une source radio active descendue dans le forage et d cel s apr s diffusion par un dispositif comparable celui utilis pour la sonde gamma gamma Cette mesure effectu e conjointement avec la mesure de densit facilite l interpr tation des enre gistrements difficile
125. ation sur pieux du d but du XVIII si cle d apr s Gautier Plan du pilotis avec indication de l ordre de battage Il El vation de la fondation II D tail du rideau d enceinte fondation utilis g n ralement jusqu au milieu du xIX si cle lorsque le substratum n tait pas affleu rant Diff rentes essences furent utilis es ch ne ch tai gnier pin fr ne orme etc Le diam tre courant de ces pieux est de 0 20 0 35 m et leur longueur exc de rarement 10 m Ces pieux peuvent tre flot tants ou reposer pratiquement sans encastrement sur le premier horizon dur lorsque celui ci est situ faible profondeur Afin d am liorer la p n trabilit la pointe des pieux tait parfois munie d un sabot m tallique Jusqu la fin du xvHi si cle la t te des pieux tait g n ralement rec p e peu pr s au niveau de l tiage de l poque en vue d difier la ma onnerie des piles sec Pour les ouvrages les plus anciens les pieux taient battus dans les cases form es par un r seau de poutres sur lequel tait tablie la pile quelquefois sans platelage interm diaire fig 1 Ult ricurement les pieux furent dispos s suivant un maillage r gulier les espacements courants tant compris entre 0 80 m et 1 50 m Apr s rec page les pieux taient reli s en t te par un grillage en charpente longrines pour les pieux d une m me 14 Frig II Wy file et traversi
126. au de remplissage des batardeaux et cr ches Cavit s sous les appuis Compte tenu du danger que constituent ces d sor dres pour la stabilit de l ouvrage la recherche d ventuelles cavit s sous les piles et cul es doit tre effectu e avec une attention particuli re Il faut faire preuve de m fiance ct se demander si l tat apparent ne cache pas certains d sordres notam ment dans le cas de fondations sur pieux entour es d enrochements ou d appuis pour lesquels on n est pas s r de la nature et de l tat des fondations Les cavit s ne sont souvent pas visibles de l ext ricur cependant certains indices peuvent tre fournis par l tat des protections et margelles ou par lexis tence de circulations d eau anormales r surgences l aval ou sur le c t de l appui fig 40 et 41 tourbillons se d tachant de l appui fig 42 Fig 41 R surgence sur le c t d un appui 35 Fig 42 Tourbillons se d tachant d une pile Base des piles et cul es la d sagr gation du liant et le disjointoiement des pierres les pierres fractur es ou manquantes les traces d abrasion intense Superstructure Les d sordres dans la superstructure des ouvrages en ma onnerie ne sont pas tous imputables des mouvements des fondations His peuvent s tre pro duits la construction lors du d cintrement ou r sulter d un mauvais fonctionnement de la seule superstructure comme le eas du
127. aux auxquels il est confront et ceux pour lesquels les r glements et les m thodes de calcul actuels ont t tablis 6 1 2 Choix du mode de confortement A l issue de l tude de stabilit trois ventualit s peuvent se pr senter les d sordres sont imputables la seule super structure l int grit des fondations est seule mise en cause le confortement doit concerner les fondations et la superstructure Les paragraphes suivants ne traitent que des fonda tions Pour les d sordres affectant la superstructure des ouvrages en ma onnerie on se reportera au fascicule 30 de la deuxi me partie de l Instruction technique TABLEAU II TABLISSEMENT DU PROJET DE CONFORTEMENT 8 6 1 Examen du dossier d ouvrage cours d eau Contraintes hydrauliques d bouch s crues navigation routi res esth tiques d lais d ex cution Ce choix est fait partir d une tude technique et conomique qui repose sur Jes conclusions de l examen de la stabilit de l ouvrage avant travaux le choix de l tat de service futur de l ouvrage Dans le cas o la responsabilit de l entreprise ou du bureau d tudes est engag e par une garantie ant rieure il leur appartient de proposer le mode de r paration Etude technique L tude des variantes doit faire appara tr en parti culier pour chacune l incidence su
128. avaux de reconnaissance les travaux eonfortatifs doivent tre men s sans autres d eonso lidations que tr s localis es Si le programme de travaux comporte l enl vement d enrochements du massif de protection ou louverture d une souille on proc dera toujours l avancement par tranches de largeur inf rieure 1 ou 2 m La mise en uvre de palplanches ne commencera qu apr s l accord du sp cialiste des sols d ment inform de tous les l ments de eonnaissance du terrain et du support de la fondation Les dimensions donn es aux rempi tements de piles seront soigneusement d finies avec le souci de n apporter aucune r duction excessive qui aurait des cons quences f cheuses sur la tenue ult rieure du confortement au d bouch lin aire ni au d bouch superficiel Comme il est de r gle g n rale en application notamment de la circulaire du 15 f vrier 1978 vous veillerez me rendre compte dans les plus courts d lais sous le pr sent timbre de tout incident g n rateur de cons quences ou porteur d enseignements survenant au cours de tels travaux de reconnaissance ou de confortement de fondations anciennes en tat pr caire Par d l gation Le Directeur des routes ct de la eirculation routi re M FEVE Liste des autres textes non abrog s en 1979 concernant les fondations des ponts Circulaire d 7345 du 8 juin 1959 relative aux d gradations d sordres ou menaces affectant les piles et cul
129. bl mes d licats r soudre traite ment des surfaces par remise en suspension de la laitance notamment d compression du b ton L emploi d un second tube plongeur s impose tou jours en cas de pr sence d obstacles l int rieur de l enceinte b tonner butons coffrages etc On limite les ris ques de d lavage en utilisant un se cond tube fig D 43 Le second tube est utilis lorsque son pied est atteint par l talement du b ton provenant du premier Fig D 43 B tonnage avec deux tubes plongeurs 6 1 5 Conditions r unir pour r aliser correctement un b ton immerg En plus des points examin s ci dessus il faut noter choix correct des composants du b ton tude de la composition du b ton et de sa mise en uvre par un laboratoire sp cialis utilisation d un proc d appropri dans les condi tions d crites Il faut insister sur la propret de l eau dans laquelle le b ton est vers ainsi que sur celle des parties en contact fondation r parer coffrages L eau dans laquelle le b ton est mis en uvre doit par ailleurs tre totalement calme Il faut cet effet aveugler toute venue d eau par les coffrages stopper les circulations d eau sous et l int rieur de la fonda tion r parer est n cessaire d viter toute possi bilit de submersion des coffrages de l enceinte en palplanches ventuelle Enfin tout risque d apparition
130. ces cas s en tenir l entretien de ces massifs tout en recherchant n anmoins les am nagements du lit conduisant au meilleur cou lement des eaux sous l ouvrage Aussi lorsque les port es sont faibles aura t on souvent int r t r aliser une protection g n rale du lit sous forme de radier fig D 11 Les pentes des talus adopter sont de l ordre de 3 2 3 de base 2 1 Sous les vo tes il faudra adopter la pente la plus raide de 3 2 et au contraire adoucir la pente en avant et en arri re bec pour donner un profil hydrodynamique aux talus On peut utiliser galement une disposition mixte par enrochements et gabions 2m 12m 2m 4 Couche ra de mat riau filtre 0 40 m Talus prolong en tapis sous l ouvrage formant ainsi radier g n ral Fig D 11 Protection d un ouvrage ancien par talus d enrochements 98 3 4 SURVEILLANCE ET ENTRETIEN DES PROTECTIONS EN ENROCHEMENTS La surveillance des protections en enrochements consiste v rifier les cotes l tat la continuit et la g om trie de ces protections L entretien par rechargement doit tre assur pour tous les ouvrages anciens ainsi prot g s La cote sup rieure des massifs en forme de c ne qu il convient de maintenir doit tre suffisante pour donner l appui l encastrement assurant sa stabi lit Ce niveau et l extension lat rale des massits ne doivent pas tre cependant exag r ment valu
131. ces sections La vo te est d clar e stable sous ce chargement si la ligne des centres de pression calcul e comme il est indiqu ci dessous reste l int rieur du tiers central de la vo te et si les contraintes de compression r sultant de cette ligne sont admissibles Nous ne traiterons ici que le probl me d une vo te sym trique charg e sym triquement les autres tant r solus de fa on analogue 1 DETERMINATION DE LA POUSSEE HORIZONTALE A LA CLE On consid re la demi vo te de droite Sur la section de cl s exerce un effort normal N un effort tranchant T et un moment fl chissant M e par raison de sym trie T 0 on pose N H pouss e horizontale de la vo te e puisque le point de passage de la r sultante est impos dans cette section M Ne 6 Pour d terminer les inconnues H et Rp il suffit d crire l quilibre de la demi vo te de droite soit par une m thode graphique soit par le calcul 1 1 METHODE GRAPHIQUE fig C 1 I gt _ Les trois forces H F et Rp sont concourantes et leur somme est nulle Fig C 1 D termination de la pouss e horizontale la cl x 85 an 1 2 EQUATIONS D EQUILIBRE R sultante nulle gt gt EEs Ro Ron Rov alors H Ron F Rpv Moment nul Ht F l x 0 F l x soit sp APR 2 CONSTRUCTION DE LA LIGNE DES CENTRES DE PRESSION On divise la demi vo te en n voussoirs les joints
132. crue La protection de cet arri re bec est main tenant envisag e sous une forme circulaire en outre le plafond du lit sera reconstitu en enro chements PLAN DE LA PILI lacote 8 00 Division th orique en panneaux je E z E E 21 00 m 210 m 2 10 m 2 10 m __2 10m T eE E E Lee 2 50 m a 2 50 m f 2 50m 250m LL 2 50 m 2 50m 2 50 m Le gt e pS Eai e Trace du f t de la pile s 3 15 meen OMEO ss 7 50 ma gli Amont Aval A Vu 21 pieux jointifs 560 mm 28 pieux jointifs Q 560 mm base des pieux 12 00 COUPE AA Baitardeau palplanches B ton maigre f Massif de fondation existant Cote du b ton sain 0 50 m Palplanches pr existantes Paroi b tonn e Forages d injection Futur fond du Rh ne 6 00 m Base des palplanches 9 00 m 10 00 m Avant et arri re bec base des palplanches 12 00 m Toit du caleaire Fig E 24 Pont de Beaucaire Vue en plan du batardeau en b ton 149 150 PR CONTRAINTE TRANSVERSAIE C T BEAUCAIRE C TE TARASCON 0 50 3 45 m 5 00 m 3 45 m 2 50 m 3 85 m Joint B ton de le phase y 3 59 m y 3 05 m B ton de 2e phase enrobage des eulots B ton de 1e phase B ton de 2e phase 0 30 0 50 m Y u ki 7 20 m Le 13m 0 72m 11 46 m r i Paroi moul e dans le sol i rec p e 0 50 m Forages dans le b
133. cul de l ouvrage Dans le cas des petits ouvrages et si la superstructure ne pr sente aucun d sordre impor tant la note de calculs peut tre limit e au calcul des descentes de charge et des efforts transmis par les vo tes aux piles et aux cul es Pour les ouvrages anciens il est rare qu il existe une note de calculs de l ouvrage et de ses fondations donnant les descentes de charge sur les appuis et une justification de l arc Ces ouvrages ont t projet s empiriquement sur la base du savoir faire de l poque Si des justifications num riques existent document d origine ou calculs faits pour l tablis sement de l tat de r f rence de l ouvrage ou lors de r parations ant rieures leur v rification s impose Dans le cas d ouvrages pr sentant des d sordres graves dans les superstructures il faut s efforcer de v rifier le comportement de l arc par exemple par une pure telle l pure de M ry annexe III sous les conditions suivantes fonctionnement pr vu l origine si les l ments sont connus fonctionnement avant l apparition des d sordres fonctionnement compte tenu des d sordres obser v s Les ouvrages anciens n ont videmment pas t pro jet s avec les coefficients de s curit impos s dans les r glements actuels L ing nieur doit donc dans son jugement port sur la stabilit de l ouvrage tenir compte des diff rences existant entre le type de structures et de mat ri
134. d eau Ces points sont trait s dans le fascicule 30 de l Instruction technique Ponts et viaducs en ma onnerie Fig 51 a Protection de la pile par un voile de b ton arr t au niveau du fond du lit Fig 51 b Seize ans apr s les travaux L affouillement de l appui a entrain un tassement de la pile vers l amont suivi de l effondrement de la vo te L annexe technique 1V pr sente un certain nombre de conseils et de dispositions applicables ces travaux l entretien des protections rideaux et batardeaux Ici encore la remise en tat de ces protections ne doit tre d cid e qu apr s analyse des ph nom nes en jeu Trop souvent on se contente de battre un rideau jusqu la cote inf rieure des anciennes d fenses ou de couler un petit voile de b ton jusqu au niveau du lit sans se soucier de l volution de la cote des fonds La poursuite de l rosion nullement ralentie par ces travaux rend t t ou tard ces mesures de protection caduques et n cessite alors de nou velles d penses 47 5 Mesures d urgence Dans certains cas exceptionnels des mesures d urgence doivent tre prises tr s rapidement mais sans pr cipitation pour assurer la sauvegarde de l ouvrage Les dispositions conservatoires mettre en uvre iei sont d finir par des sp cialistes ing nieurs des ouvrages d art m caniciens des sols voire hydrauli ciens Ces mesures d urgence constitu
135. d eau pour valuer la porosit du milieu Des essais similaires seront r p t s apr s injection pour juger de l efficacit du traitement cf 4 4 5 2 5 Injection de la ma onnerie de la base des appuis Lorsque la ma onnerie de la base des appuis est disloqu e par suite de tassements diff rentiels ou de l alt ration compl te des joints il faut restituer cette partie une continuit lui permettant d assurer une r partition correcte des charges Le traitement au coulis de ciment suppose au pr alable le comble ment des vides sous la base de l appui et un rejoin toiement ext rieur ce dernier point n est pas r solu l heure actuelle 1980 correctement sous l eau Le traitement de la ma onnerie s effectuera alors en remontant 5 3 CONTROLES ET SUIVI DES TRAVAUX D INJECTION 5 3 1 Contr les des produits Le ma tre d uvre doit veiller faire contr ler r gu li rement la composition et les caract ristiques des produits d injection en cours de chantier Sur tous les produits pond raux des contr les compar s des quantit s livr es et des quantit s inject es sont pr voir Des essais de convenance sont faire Il est ici souhaitable de pr parer des produits de diff rentes caract ristiques r sistance fluidit afin de pouvoir adapter sans d lai en cours de chantier la nature du produit aux al as 5 3 1 1 Contr les des mat riaux ciment essais classiques et indice Blai
136. d injection Pompe Fig B 16 Essais d eau Sch mas de principe Toit de la nappe Cavit Essai 6 8 m de profondeur coulement laminaire K 5X 10 m s Fig B 17 Essai de type Lugeon dans la ma onnerie d un appui 2 650 3 3 65 4 Pression appliqu e au niveau de l essai 10 kPa 8 ESSAIS MECANIQUES 8 1 OBJECTIFS Estimer les caract ristiques m caniques des sols de fondation et leur tat de compacit Ces essais sont n cessaires pour pouvoir appr cier la stabilit de l appui IIs ne peuvent cependant pas tre effectu s dans les forages ex cut s en grand diam tre pour les carottages Par contre il est cou rant de prolonger un sondage carott par un essai m canique en plus petit diam tre 79 8 2 MOYENS a Essais au p n trom tre La r sistance de pointe d termin e au p n tro m tre statique ou dynamique renseigne sur l tat de compacit des sols Ces renseignements sont en particulier int ressants pour le battage ventuel de palplanches lors des travaux confortatifs b Essais au pressiom tre Cet essai comme celui au p n trom tre permet d tudier la stabilit g n rale des sols de fondation charg s par l ouvrage et de porter un jugement sur l tat de compacit des sols 8 3 RENSEIGNEMENTS TECHNIQUES Si l on utilise un p n trom tre statique les tiges doivent tre maintenues sur leur hauteur libre pour viter le flambement ce qui n
137. dans ces milieux h t rog nes En effet la mesure n est pas ponctuelle mais int ressse un volume cylindrique de 0 40 m de diam tre environ pouvant comprendre bois blocs vides et alluvions Conditions d utilisation Les sondes gamma gamma et neutron neutron ont un diam tre de 46 mm et une longueur de l ordre de 2 m Elles sont mises en uvre l aide d un treuil les mesures s effectuant habituellement en remontant tous les 0 10 m la vitesse de 1 5 m min L emploi des sondes impose le respect d un certain nombre de conditions de mise en uvre pour que les mesures soient exploitables En premier lieu le diam tre du forage doit tre compris entre 70 et 90 mm pour obtenir une sensi bilit satisfaisante Il est important que le forage soit aussi r gulier que possible et que tous les forages d un m me site soient de m me diam tre si l on veut comparer les valeurs absolues des comptages obtenus dans les diff rents trous L inter pr tation n cessite en effet un talonnage des sondes selon le diam tre du forage De plus si les forages sont tub s la nature le diam tre et l pais seur des tubages doivent tre les m mes pour tout le site Si les forages peuvent tre remplis d eau en tout ou partie il est pr f rable de travailler avec des tubes vides d eau il suffit pour cela d en obturer la base avant de les mettre en place dans le forage 9 2 SONDE DE RADIO ACTIVITE NATURELLE RAN
138. de 5 mm Cet appareil peut tre employ en association avec un th odo lite pour accro tre la rapidit des mesures faites avec th odolite seul Dispositif de centrage forc A Tube m tallique Tube de protection amp 7 50 m B ton Fig A 5 Sch ma d implantation de stations pour la mesure par triangulation th odolite Dans le cas de l utilisation combin e d un th odolite et d un distancem tre triangulat ration on se place sur les stations 2 et 3 qui combinent l ouverture entre stations et l ouverture sur l axe de l ouvrage 60 Fig A 4 Sch ma de pilier de station insensible aux mouvements superficiels du terrain Le dispositif de centrage forc est positionn sur l aiguille rep re l aide d un plomb optique Direction de la composante principale du mouvement Station Point fixe L Rep re mat rialis Ea L existence d appareils de tr s haute pr cision comme le distancem tre Mekometer Kern port e maximale de 3 km erreur sur la distance D 0 3 mm 2 10 D permet d envisager terme des mesures par trilat ration rep rage d un point par des mesures de distance dont l erreur serait de l ordre de celle obtenue par nivellement de pr ci sion 0 50 mm Ces mesures ne peuvent cependant tre effectu es que sur des prismes r flecteurs co teux 2 3 4 Nombre et emplacement des stations La qualit la stabilit et la position d
139. de l ouvrage en entra nant le sol de fondation L ex cution du b ton immerg doit respecter les conditions d crites dans l annexe technique IV B ton immerg 3 1 EFFICACITE D UNE TELLE SOLUTION Ces travaux constituent en fait une r fection des d sordres observ s et ne suppriment pas la cause de ces d sordres d origine hydraulique Une telle solution ne sera efficace et p renne que si le profil du cours d eau n volue plus ou si l engagement a t descendu au del de l affouillement extr me possible et qu il reste stable dans cette situation ce qui n est pas toujours le cas pour la plupart des ouvrages observ s Au pont de Nay les appuis taient prot g s par une margelle en b ton r paration comparable celle d crite plus haut simplement descendue jus qu au fond du lit de l poque Le creusement du lit se poursuivant la margelle est rest e accroch e au f t de pile tout en laissant les pieux enti re ment d garnis sur 1 50 m de hauteur Lorsque l on est en pr sence d un probl me d volu tion du cours d eau il est imp ratif de compl ter ces r parations locales par un am nagement hydrau lique La figure E 12 montre un autre cas o il est vident que ces r parations locales ne sont qu un traitement partiel et provisoire Le profil en travers tr s irr gulier le surcreusement du lit au droit des arches centrales et rive droite la pente importante des talus d enroche
140. dences qui sont notablement plus faibles que dans les travaux courants d injec tion Il faut par ailleurs imposer aux entreprises des presses d injection r glables de fa on continue e Volume il faut s efforcer d appr cier avant tra vaux pour les diverses profondeurs le volume d injection partir des r sultats de la reconnais sance g otechnique Compte tenu des d perditions de l essorage on peut estimer qu il faut environ 1500 kg de produit sec ciment sablon bentonite pour remplir 1 m de vide Ce volume doit tre ensuite r parti entre les diff rents forages et les diverses passes e Pression en cas d injection par branchement direct en t te hauteur de la colonne de mortier pression ventuelle il faut introduire une limite pour viter que le mortier ne d sorganise brutale ment le sol en place Pour les travaux d impr gnation avec tube man chettes il faut limiter la pression pour viter les claquages du terrain qui conduiraient une d per dition inutile de produit La pression correspon dante au claquage est difficile valuer a priori et sa valeur sera pr cis e en cours d injection Lorsque le coulis progresse par claquages la limi tation fixer pour le param tre pression est moins importante Une valeur doit n anmoins tre fix e comme garde fou pour viter notamment de cr er des points durs La pression transmise la fonda tion par la pile pourra servir de valeur de r
141. des probl mes soulev s ci dessus d pend directement de la d nivel e d eau que l on cherche maintenir de part et d autre du batar deau Lorsque la d nivel e exc de deux trois m tres les probl mes seront difficiles r soudre Dans les cas o la stabilit de l appui est pr caire notamment en pr sence de cavit s il est n cessaire de pr voir un conlortement pr alable des fonda tions avant d envisager la mise sec 4 3 PARTICULARITES DE MISE EN UVRE DES PALPLANCHES On trouvera dans le fascicule 3 6 du Guide de chan tier pr cit des recommandations pour une mise en uvre correcte des palplanches dans le sol et de nombreux renseignements sur les techniques les engins les proc d s de fon age des palplanches et sur les principaux incidents susceptibles de se produire leurs causes et leurs rem des Ces rensei gnements ne sont pas repris dans ce paragraphe qui ne traite que des probl mes particuliers que pose la mise en uvre autour de fondations d ou vrages anciens en site aquatique et dus notam ment l tat souvent pr caire de ces fondations qui peut rendre leur stabilit sensible aux vibrations engendr es par les engins de fon age la pr sence dans le sol d enrochements et d obstacles divers anciennes ma onneries pieux en bois qui n cessitent une extraction pr alable l environnement et plus particuli rement la g om trie de l ouvrage qui limit
142. des terrains meubles 4 2 PRINCIPALES UTILISATIONS DES PALPLANCHES ET DES PROFILS DERIVES Parmi les diverses fonctions que peuvent assurer ces profils on peut relever celles de coffrage de protection des sols de fondations contre l affouillement parafouilles d enceinte tanche par exemple pour la r alisa tion de rideaux d encagement destin s limiter la zone de sol traiter par injection de batardeau provisoire pour la mise sec avant travaux d un appui ou d un ensemble d appuis ou le plus souvent int gr au dispositif de protection de la fondation et d l ment porteur titre provisoire ou d finitif par des caissons de palplanches soud es mais dont l emploi est assez exceptionnel dans le cadre des travaux confortatifs 4 2 1 Coffrage Lorsque des palplanches m talliques sont utilis es seule fin de coffrage par exemple pour une r fec tion de la base d un appui ma onnerie disloqu e b ton alt r il est g n ralement fait usage pour des raisons conomiques de palplanches dites l g res du type profil es froid et souvent m me de profils d riv s cf 4 1 3 Dans ce cas le choix des profils d pend des efforts de pouss e du b ton frais ou du mortier introduit entre les rideaux de coffrage et l appui Bien qu en g n ral ces efforts soient faibles car la hauteur des coffrages d passe rarement deux m tres il faut s assurer que les profils peuvent r
143. devra pas tre friable car le traitement du mortier dans le malaxeur produirait un broyage modifiant compl tement sa granulom trie dans le produit fini Pour cette raison il ne faudra utiliser que du sable de rivi re ayant d j subi des actions m caniques nergiques ou du sable provenant du concassage de roches tr s dures 6 2 2 Composition et fabrication du mortier d injection Le mortier d injection est uniquement compos de ciment de sable et d eau sans aucun adjuvant La fabrication du mortier est purement m canique Toute l originalit du proc d r side dans l obten tion d un mortier pratiquement collo dal et thixo trope uniquement par voie m canique Pour un b ton dos 350 kg de ciment par m tre cube les proportions des diff rents constituants du mortier sont d environ 100 kg de ciment pour 190 kg de sable 130 140 environ et 55 litres d eau Le mortier est fabriqu dans un malaxeur con u pour traiter d une part le m lange ciment eau par passage dans un moulin collo dal industriel d autre part le m lange lait de ciment sable par passage dans un corps de turbine Le produit sortant du malaxeur doit tre dou de rigidit et avoir une liquidit lui permettant de remplir les vides du squelette Ce mortier pr sente les m mes caract ristiques qu un mortier classique d injection mais de par sa pr paration bien particuli re et malgr sa compo sition il est beauc
144. dispositifs d enregistre ment et de mesure permettant un suivi effectif du d roulement des travaux Dans tous les cas le ma tre d uvre doit exiger des entreprises la description pr cise des moyens et des techniques propos s En cas de doute sur l efficacit d un proc d des essais de convenance sont envisager L annexe technique IV Techniques de conforte ment pr sente entre autres les l ments essentiels devant figurer dans le CCTP pour diff rentes techniques 53 LE SUIVI ET LE CONTR LE DES TRAVAUX Des essais et des mesures sont pr voir dans le CCTP dans le but de s assurer de la conformit des mat riaux mis en uvre de suivre pr cis ment le d roulement des tra Vaux de juger de l efficacit du confortement effectu Le dossier de consultation doit donc clairement d finir la consistance de ce suivi qui ex cute ces essais ce qu on en attend qui les interpr te qui les paye Certains essais de contr le intervenant en cours de travaux il faut int grer les op rations de suivi dans le phasage g n ral 6 1 4 Lancement de la consultation D pouillement des offres Choix de Pentreprise Passation de march Cette phase n est pas particuli re un projet de r paration On se reportera donc aux documents traitant de fa on compl te de cette proc dure Le contenu des propositions techniques doit tre examin a
145. distance variant de 4 m sens transversal 6 m sens longitudinal un rideau de palplanches plates Lackawanna de 12 m de hauteur aras es au niveau du socle en ma onnerie la cote 2 40 NGF environ L espace annulaire entre le rideau et la fondation ancienne limit e par le vannage bois a t rempli d enro chements L ensemble a t recouvert d une dalle CONSTRUCTION 1878 R PARATION 1963 Vannage en bois Palplanches LACKAWANNA Y 2000 11 50 Pointe des pieux bois LS S ARGILE PEU A TRES PLASTIQUE SUBSTRATUM Yei tiage en 1978 0 M riase en 1963 BMV E 1975 Lodannes en b ton non arm de 20 cm d paisseur Ext rieu rement l enceinte tait contrebut e par des enro chements talut s 45 environ La conception de la r paration de 1963 portait en elle une partie des causes des d gradations consta t es plus tard et qui ont n cessit une nouvelle intervention en 1977 la r duction consid rable du d bouch lin aire 25 environ ne pouvait qu augmenter l amplitude des affouillements locaux et la profondeur des fosses l aval la r paration tenait compte d une fa on insuffi sante de l volution d j tr s accentu e du fleuve en particulier fiche insuffisante des palplanches l utilisation de palplanches plates est inadapt e l emploi de palplanches module s impose afin
146. e fluide en cours de forage Note de synth se Interpr tation des d sordres observ s interpr tation des r sultats des mesures et de la surveillance Faire la part notamment de la d rive dans le temps des apparcillages des variations enre gistr es normalement au cours de la vie de l ouvrage elfet de la temp rature de la variation de la cote du plan d eau interpr tation des r sultats des sondages et essais note de justification de la s curit pr sent e par l ouvrage Note de conclusion Avis sur l tat de service de ouvrage proposition d ventuelles mesures conservatoires pour assurer la s curit des usagers et des tiers et la sauvegarde de l ouvrage proposition ventuelle d actions compl mentaires de surveillance ou d investigation n cessaires la d finition de l tat de service ou des travaux confor tatifs proposition de travaux d entretien ou de confor tement envisager avec leur degr d urgence 3 6 SURVEILLANCE RENFORCEE ET HAUTE SURVEILLANCE Lorsque l on a des doutes sur l tat r el d une fonda tion ou lorsque l existence de d sordres a t reconnue sans pour autant que la situation soit n cessairement consid r e comme dangereuse court terme la surveillance p riodique normale ne suffit plus il est n cessaire de la compl ter par une augmentation de la fr quence des exa mens et visites dans la plupart de
147. e furent redescendus et tendus sur les enro chements de fa on constituer un coussin couvrant la partie avant de la fondation fig E 23 Ces travaux furent ex cut s entre d cembre 1957 et juillet 1958 de fa on tr s artisanale par une quipe de plongeurs autonomes quip s d un mat riel tr s r duit Actuellement le travail serait grandement facilit en r alisant ce coussin avec des gabions de 50 X 100 X 200 r unis entre eux par couturage Le coffrage perdu en sacs remplis de b ton reste un syst me pratique pousant facilement les divers contours imputrescible et facilement maniable 147 Couturage de fermeture 2e phase Fermeture du coussin Fig E 23 Pont d l na Protection du fond du lit Les travaux ont t r guli rement suivis lors des visites subaquatiques ult rieures Aucun mouvement ou d sordre n a t observ On a constat un col matage du tapis et une fixation des produits de charriage faisant un fond r gulier jusqu au dessus de la semelle enfermant les t tes des pieux est remarquer que depuis bien longtemps d j les plongeurs effectuant les visites des fondations ne soup onnent m me plus la pr sence de la r pa ration et du coussin d enrochements 7 LE RENFORCEMENT DES PILES 1 ET 2 DU PONT DE BEAUCAIRE SUR LE RHONE 7 1 DESCRIPTION SOMMAIRE DE L OUVRAGE Cet ouvrage en b ton pr contraint construit de 1957 juillet 1959 franchit le
148. e dans le cas o l tat de la ma on nerie est parfaitement connu et que celle ci est saine Ils permettent alors d atteindre rapidement et plus conomiquement le niveau que l on souhaite reconna tre par carottage ou d autres essais fig B 10 Ils sont exclure dans certains ouvrages construits avec des roches pouvant se d liter et tre entra n es par l outil roches schisteuses telle l ardoise Il faut un chef d quipe tr s exp riment pour r aliser des forages rectilignes avec le minimum de vibration dans les ma onneries a Forage au tric ne Ce type de sondage n cessite une pression impor tante sur l outil et un couple de rotation lev Il entra ne des vibrations importantes La remont e des s diments s effectue dans l espace annulaire l aide du fluide d injection eau en g n ral Ce type de forage n est pas du tout adapt pour tra verser les ma onneries les risques de d viation et de coincement de l outil sont importants b Forage en roto percussion ou roto vibration On vitera la m thode avec marteau sur la glissi re de la machine Ce proc d peut entra ner des d viations importantes En tout tat de cause il faudra adapter un outil taillant r tro pour r duire les risques du coincement La m thode du marteau de fond de trou est pr f rable en adoptant les tiges guides de la plus forte section Cette m thode permet d obtenir des trous plus rectilignes La m thode
149. e de 2 m et l enl vement des obstacles doit tre imm diatement suivi du remblaiement de la souille puis du fon age au moins partiel des pal planches Lorsque des obstacles durs isol s sont rencontr s plus grande profondeur en cours de battage il faut poursuivre la mise en uvre et le fon age des autres palplanches des rideaux sans chercher passer ces obstacles au fur et mesure de leur rencontre Cela permet d une part de mieux con na tre leur importance suivant le nombre de palplan ches voisines pr matur ment arr t es et d autre part de les passer plus facilement par la suite quand ils sont peu importants en b n ficiant de l autoguidage des palplanches entre elles On peut esp rer passer de cette fa on des blocs isol s atteignant jusqu cinquante centim tres environ c est dire lorsqu ils concernent une ou deux pal planches ou plus lorsque l on est s r toutefois d tre en pr sence de plusieurs blocs rocheux de faible importance et non d un seul gros bloc Dans le cas contraire l extraction de l obstacle s il n est pas trop profond ou sa d sorganisation par de multiples forages attention aux engins explosifs de guerre non d samorc s sont les seuls moyens permettant de poursuivre le fon age La dislocation par explosif est bien videmment proscrire ici Dans de tels terrains le choix du module des pal planches et de la nuance de l acier sont souvent tributaires plus d
150. e du march de justifier que la stabilit n est aucun moment mise en cause par l ex cution des travaux de d crire tr s pr cis ment les mat riels et les proc d s d ex cution envisag s de pr senter avec d tail l encha nement des t ches l mentaires Compte tenu du caract re tr s particulier et d licat de ces travaux ceux ci ne doivent tre confi s qu des entreprises comp tentes dont le ma tre d uvre s assurera des r f rences Si divers que soient les intervenants il importe que l unit de commandement soit toujours respect e Elle est normalement assur e en la personne de l ing nieur ou de l agent qualifi du service gestionnaire qui a t d sign Les concours ext rieurs auxquels le service fait appel doivent tous avoir la comp tence sp cifique en mati re de fondations y compris au niveau du personnel d encadrement des chantiers La pr sence d un surveillant de l administration charg de veiller au respect du phasage et des limites ne pas d passer est le plus souvent une pr caution n cessaire ANNEXES TECHNIQUES Ces annexes regroupent des informations utiles par technique pour le choix des moyens la r daction des CCTP la surveillance des travaux L attention est galement attir e sur les pr cautions particuli res pour les actions vis es par ce document S il n y a pas homog n it dans le contenu des diverses annexes c est le reflet de l
151. e la hauteur libre passage sous les vo tes par exemple Les dispositions adopter pour r soudre ces pro bl mes doivent faire l objet de propositions pr cises de la part des entreprises dans leurs r ponses la consultation tci encore la valeur technique des pro positions et la comp tence de l entreprise dont d pendront la qualit des travaux effectu s et la s curit de l ouvrage durant leur r alisation doi vent prendre le pas sur la recherche d une cadence d ex cution et l acceptation syst matique du moins disant 4 8 1 Choix des techniques et des engins de fon age Parmi les quatre techniques de fon age des pal planches actuellement employ es qui sont le bat tage le vibrage le v rinage et le lan age celles qui paraissent les moins susceptibles de d sorga niser les terrains autour des fondations d engendrer des vibrations ou des tassements sont le v rinage puis le battage Le lan age est une technique proscrire proxi mit imm diate de fondations en tat d quilibre pr caire cause du remaniement important du sol de fondation que son emploi provoque Le vibrage est une technique qui du seul point de vue du fon age des palplanches peut souvent convenir dans les alluvions sablo graveleuses Mais son emploi peut provoquer un effondrement de la structure du sol et des tassements autour et sous la fondation surtout lorsque le sol est constitu de sables l ches satur s ou
152. e la mise en uvre que des efforts de flexion qui les solliciteront 4 3 3 Conduite du fon age Le fon age des palplanches par panneaux est le proc d le mieux adapt sit t que celles ci doivent tre assez profond ment battues dans des terrains h t rog nes ou contenant des obstacles II permet en effet gr ce l autoguidage des palplanches entre elles de limiter les risques de d versement d viation et d grafage et les pertes d nergie de battage d autant plus g nantes que l on cherche employer des engins de faible puissance Par ail leurs ce proc d permet de passer dans les meil leures conditions les obstacles durs isol s qui n ont pas pu tre extraits du sol 4 3 4 Enclenchement et fon age des palplanches sous gabarit r duit La mise en uvre des palplanches sous gabarit r duit et plus particuli rement le d but du battage sous les vo tes des ponts en ma onnerie posent des probl mes d licats qui conduisent augmenter parfois consid rablement le nombre de phases l mentaires d ex cution Les m thodes alors envisa geables sont l clissage le ripage des palplanches avec ventuellement le creusement d une souille le d coupage des joints de la partie sup rieure des palplanches et bien entendu le choix d engins de battage de faible encombrement 4 3 4 1 Eclissage des palplanches Lorsque la hauteur libre sous l ouvrage est inf rieure la longueur totale des palplanche
153. e la pile ancienne et ses largissements se cr ent des courants particuli rement importants en temps de crue qui mettent en suspension les sables et graviers du fond de Seine les enrochements ne pr sentent pas de stabilit suffisante dans ce sol mouvant du moins dans des dimensions admissibles Pour constituer un tapis n cessaire d l ments suffi samment petits pour ne pas cr er de turbulences sur le fond mais suffisamment lourds pour ne pas tre entra n s par le courant il fallait marier deux conditions incompatibles L id e fut de r unir des enrochements de petites dimensions par un grillage Cette solution pr sentait en outre l avantage de rester souple et d formable et de pouvoir ainsi pouser le fond du fleuve A cette poque il n existait pas encore de gabions commercialis s et il fut n cessaire de mettre au point une technique de r alisation sous l eau l aide de plongeurs Les t tes des pieux tant d gag es sur une hauteur importante il fut d cid de les bloquer dans une masse de b ton coul e sous l eau derri re un coffrage perdu Les travaux La premi re op ration consista d abord en un net toyage la lance pression des d p ts de vase autour des pieux Ensuite on mit en place dans la cavit sous la pile par tranches horizontales des enrochements t te d homme b tonn s au fur et F gt Coussin de par s IRI Enrochements t te d homme 11 50
154. e mesure De m me que les embases de nivelles es rep res doivent enfin tre plac s sur des parties d ouvrage dont le mouvement sera repr sentatif de celui que l on cherche observer Ainsi lorsque l on est int ress par le suivi du d placement d une pile on vitera d implanter des points sur les parapets les encorbellements voire le tablier car ces parties ont des mouvements qui leur sont propres d o on ne saura pas toujours d duire ceux de la pile 2 2 PHOTOGRAMMETRIE La photogramm trie terrestre si l on n utilise pas de mat riel sp cial et des techniques particuli res co teuses n est pas adapt e au suivi de faibles d pla cements d ouvrages 10 mm pour une distance D de prise de vue de 100 m soit 10 D Elle est en revanche d un grand int r t pour la r alisation de documents d archives gr ce la repr sentation tr s compl te et d taill e qu elle fournit et aux comparaisons qu elle permet au fil des ann es elle est r server a priori aux grands ouvrages 2 3 TOPOMETRIE A LAIDE D UN NIVEAU D UN THEODOLITE OU D UN DISTANCEMETRE 2 3 1 Nivellement C est une technique tr s utilis e Parmi les nom breux mod les d appareils existants les niveaux automatiques de pr cision pr sentant un horizon quasi absolu de la ligne de vis e paraissent les mieux adapt s la surveillance des mouvements des ouvrages car ils permettent de relever rapide 59 apparait un mouvement
155. e palplanches m talliques B ton de blocage Lierne interieure f SE i LIT 5 Tirants d ancrage des t tes de palplanches Ancien batardeau bots 4 Toit de la craie indur e Fig E 29 Coupe en travers de l appui Irous erent E implantation Viaduc de Montlouis le confortement est ensuite compl t par des phases d injection successives ex cution de forages 100 quip s de tubes manchettes rep re 1 conduits jusqu 1 m au dessous du toit de craie injection en remontant d un coulis argile ciment C E 1 Les pressions maximales admises sont fix es 5 105 Pa dans les alluvions 1 MPa dans les ma onneries r alisation des forages rep r s l et D injection comme d crit ci avant au vu de reconnaissances ex cut es partir des forages pr c dents le traitement est ventuelle ment compl t par des injections au gel de silice rep re G La nouvelle enceinte a t dimensionn e de mani re r sister un affouillement du lit de la Loire jusqu au substratum ph nom ne constat sur d au tres viaducs voisins 8 4 SURVEILLANCE DE L OUVRAGE PENDANT LES TRAVAUX Les mouvements ventuels des piles et de l ouvrage sont suivis par topographie de pr cision Le nivel lement journalier des piles en cours de traitement est compl t par un contr le permanent au laser tournant Les quelques tassements de faible amplitude r
156. e qui concerne la proposition technique repr sent e sur les figures pr c dentes on peut faire les observations suivantes les palplanches doivent si possible tre ancr es sous le niveau de la fondation r parer dans le substratum afin d am liorer la stabilit du rideau mais aussi et surtout de constituer un dispositif parafouille efficace IMPORTANCE de L AFFOUILLEMENT 1 hauteur 25 em profondeur 160 cm 2 Jotea 2 00 3 2 40 __ 160 k am 66 __ 160 5 20 Z 160 6 31 160 7 48 160 gt 8 _____ 28 160 3 d ce gt 160 10 60 pes 160 Position suppos e Le 43 160 d un pien 12 55 160 13 35 160 M 36 160 OO 5 3i n 16 26 160 le Gros enrochements Q Sens du courant Platelage Affouillement 063 FE Mat riaux restants RS Bois x 1 10 Fig E9 D sordres relev s au cours d une visite subaquatique 140 Ma onnerie existante Fig E 10 R fection de la base de la ma onnerie 4 008 par un voile de b ton Niveau eau Le x Injection b ton Fer UPN 80 45 Ancrages Q 20 Coffrage de palfeuilles m talliques type C 40 Canne d injection Terrain naturel oe B ton inject 0 VA v d DE AE LD 0 05 0 06 1 60 im 0 03 es N Canne d injection sous le platelage Rideau de palfeuilles m aa i ne H0 Canne d injection bas
157. e visites en 1959 1962 1964 et 1965 aucune d gradation n avait t relev e sur la pile rive gauche la base des fondations de cette pile tant en grande partie masqu e par les d p ts d alluvions Les visites avaient eu lieu dans les p riodes allant de juillet septembre Exceptionnellement en 1967 la visite a t effectu e au mois d avril Au cours de l hiver 1966 1967 il ny a pas eu de fortes crues du Loing mais un d bit fort et constant C est ce qui a permis de d couvrir le 24 avril 1967 les fonda tions de la pile rive gauche en grande partie d garnies et de constater que ces fondations et notamment les pieux taient en tr s mauvais tat et avaient subi une rosion importante Le ph nom ne observ au pont de Nemours existait galement au pont Marie des d sordres au niveau du platelage de nombreux pieux n taient plus au contact du platelage les t tes des autres taient en tr s mauvais tat Les d sordres existaient sur toutes les piles en rivi re 5 3 REPARATION Pour ne pas mettre l ouvrage en p ril il fut d cid d ex cuter la r paration l avancement par huiti me de pile Le travail consistait dans chaque zone en un net toyage des bois l eau sous pression afin de les d gager sur une hauteur suffisante pour permettre le travail des hommes grenouilles soit 60 80 cm environ Les pieux les plus ab m s ne portant plus dans la proportion d environ 1 sur 3
158. e vitesse gale environ la moiti de la vitesse de d but de char riage continu du s diment quel que soit le diam tre de la pile Pour d terminer la dimension des enrochements capables de pr venir toute rosion on consid re qu il suffit de blocs pour lesquels la vitesse de d but de charriage est gale 2 Vmax La vitesse maximale Vmax peut avec une pr cision suffisante tre valu e par le calcul de la vitesse moyenne Q S de la crue maximale consid r e La d termination du diam tre des blocs A est donn e en fonction de la vitesse V 2 Vmax par la formule d ISBASH o ys et y sont les poids sp cifiques des blocs et de l eau g l acc l ration de la pesanteur m s V exprim en m s A le diam tre des blocs exprim en m 96 Un filtre inverse est n cessaire sous les enroche ments pour viter l entra nement des mat riaux fins constituant le lit voir paragraphe 3 2 2 Le diam tre moyen A As tant d termin par la formule d ISBASH la courbe granulom trique est tablie en adoptant entre le diam tre A des petits blocs ei le diam tre A des gros un rapport de l ordre de 3 On limite 9 au maximum le rapport entre les plus gros et les plus petits Une telle granulom trie assez tal e permet un enchev tre ment plus ais des blocs On choisira de pr f rence des blocs anguleux Dans le cas o les ressources locales ne permet tent pas d obtenir des blocs ay
159. ec soin pour obtenir des carottes aussi peu alt r es et remani es que possible L outil de forage doit tre choisi en fonction de la nature pr sum e des couches et chang chaque fois qu il est n cessaire Vitesse instantan e Pression sur Pression Pression du du couple gt m ke 200 m h 0 42 5 MPa 0Q 12 5 MPa 0 MPa lt 0 Fig B 12 Forage destructif Enregistrement continu des param tres de forage Fig B 14 Mat riel vid o pour l inspection des forages C ble autoporteur fluide de perforation Le d roulement du forage doit tre consign tr s pr cis ment en reportant les cotes rattach es au nivellement g n ral le fluide de forage linstrumentation diam tre des tubages t lesco pages outils les param tres de forage couple pression appli qu e sur l outil vitesse d avancement fig B 12 les incidents survenus en cours de forage blo cage de l outil pertes d eau etc les chutes d outil le pourcentage de carottage ou le RQD Rock Quality Designation des horizons rocheux Le diam tre du forage doit tre choisi en fonction des essais projet s et des difficult s pr sum es Pour les sondages carott s on utilisera des carot tiers de grand diam tre de l ordre de 116 mm au minimum Cela peut conduire d buter le forage avec un diam tre de 131 146 mm Dans le cas o les parois du forage risquent de s bouler il
160. echercher des solutions l gantes au voisinage de mat riaux diff rents comme la pierre le b ton et l acier On s attachera en particulier au choix de la couleur et de l aspect des surfaces visibles R paration ne doit pas tre synonyme de d figu ration 51 Etude conomique L valuation du co t des diff rentes solutions doit tre compl te A ce titre il ne faut pas omettre les co ts des ouvrages provisoires et des d molitions Pour comparer les solutions et choisir le futur tat de service de l ouvrage il est souhaitable d essayer de chiffrer les co ts indirects tels que celui du d tournement de la cireulation et l incidence des travaux sur l conomie globale ainsi que la s curit apport e par les divers projets Le choix du mode de r paration des fondations doit tre coh rent avec la dur e de vie des super structures existantes ou encore tenir compte d un ventuel r emploi des anciens appuis pour un nou veau tablier Les travaux de confortement des fondations doivent tre entrepris en r gle g n rale pour mettre d finiti vement les appuis l abri de l action des eaux Ce n est qu en cas d conomie consid rable que l on pourra envisager des r parations d une dur e de vie plus r duite sous la double condition que les appuis puissent tre facilement surveill s que de nouvelles r parations soient possibles En tout tat de cause le choix doit tre port sur
161. elev s notamment au cours du battage n ont pas engendr de d sordres dans la superstructure 8 5 COUT DE L OPERATION Le montant des travaux l entreprise y compris la fourniture de palplanches est aux conditions cono miqu s de janvier 1980 de l ordre de 800 000 F pile HT Un premier march tabli pour le confortement de deux piles a permis d adapter les dispositions techniques la situation en place et de proc der des investigations compl mentaires Le traitement r alis permet d obtenir une fondation massive prenant appui sur la craie ancr e par l enceinte de palplanches et prot g e m me en pr sence d un affouillement g n ralis Les injec tions apportent une certaine homog n it au massif le b ton de chaux est l abri des eaux Les pieux en bois soustraits au contact saisonnier de l air ne devraient plus s alt rer 9 PONT INTERNATIONAL SUR LA BIDASSOA Cet ouvrage en ma onnerie construit en 1864 cinq arches de 20 m en anse de panier est fond sur des pieux en bois de 35 cm de diam tre Ces pieux fich s dans une couche d argile surmontant des marnes raides traversent 5 7 m de sables et graves Les massifs de fondation en b ton de chaux enro bant les t tes de pieux ont t r alis s l abri de batardeaux 9 1 DESORDRES OBSERVES Fin 1975 une visite par scaphandriers organis e la suite d une forte crue en conjonction avec d importantes mar
162. ement Il aurait t plus satisfaisant de descendre un rideau parafouille jusqu au calcaire situ 4 m environ sous le platelage solution cart e pour ne pas avoir battre de palplanches trop pr s de ces fondations avant leur confortement Les gabions assuraient une bonne protection de l ouvrage Cette solution s av ra cependant par la suite tre tr s g nante pour la navigation En effet ce bras de Seine fr quent uniquement par la navi gation de plaisance aurait gagn permettre le passage de convois de 15 m de large ayant un tirant d eau de 2 80 m Les gabions l ont interdit fig E 21 La situation n est pas pour autant fig e car main tenant que les fondations sont confort es ainsi d ailleurs que les superstructures il serait possible de retirer les gabions en les rempla ant l avan cement par un rideau parafouille li la pile par une dalle de b ton arm Les visites de contr le faites r guli rement depuis la r paration 1971 montrent la bonne tenue des travaux mais aussi un approfondissement du lit sous l ouvrage du fait d une r duction de la section mouill e par les gabions plus forte que celle pr vue au projet la g om trie de ces massifs pr vue au projet n ayant pu tre respect e exactement au moment de l ex cution 146 6 CONFORTEMENT DU PONT D IENA PARIS 1957 1958 6 1 MODE DE FONDATION L ouvrage est fond sur des pieux en bois pour la partie centrale la plu
163. en ma onnerie ou en b ton C7 A j zofil d vne pilte au lt a arde le y AU iptonbre 116 4 k EF OR ET dar Pr 7 T 24 RE rie p n mra Il Fig 15 Cr che Pont Jacques Gabriel Blois XVIII si cle 2 1 4 Fondations sur caisson Pair comprim La premi re utilisation en France d un caisson fonc Pair comprim semble remonter 1839 pour l ex cution d un puits de mine Chalonnes Depuis la fin du xixe si cle de nombreux ouvrages d art ont t fond s ainsi Parmi les diff rentes techniques celle du caisson perdu fut la plus employ e Les caissons taient g n ralement constitu s par une t le d acier de 6 8 mm d paisseur en moyenne De forme cylindrique ou oblongue d une hauteur de 4 10 m ces structures comportaient la base une chambre de travail de 2 m de haut environ Elles taient termin es la base par des couteaux et surmont es par une jupe formant hausse La chambre de travail et la hausse taient remplies de b ton cyelop en ou de ma onneries de mocllons hourd es la chaux hydraulique fig 16 2 1 5 H t rog n it des fondations Il est important de noter que pour de tr s nom breux ouvrages le mode de fondation diff re d un appui l autre en raison d un pendage du substratum ou des reconstructions successives Parfois m me la fondation n est pas homog ne sous un m me appui par suite d largissements ou de l adjonc
164. encore transmettre la fondation et l ouvrage des vibrations excessives susceptibles de d sorganiser les ma onneries et d entra ner de graves d sordres L utilisation du Vibrage proximit des fondations d ouvrages anciens est d conseiller Le v rinage est la technique de fon age des palplan ches qui conviendrait le mieux pour la s curit de l ouvrage Malheureusement son emploi est restreint pour deux raisons essentielles elle ne peut con venir que dans des terrains peu consistants ne contenant pas d obstacles durs et il ne semble pas qu il y ait en France ce jour d entreprise dispo sant des engins n cessaires sa mise en uvre Pour ces diverses raisons e battage est la tech nique la plus employ e actuellement Si son utili sation peut parfois pr senter quelques risques pour la stabilit de la fondation ces risques sont moin dres que ceux inh rents l emploi des autres tech 105 niques de fon age et peuvent tre encore diminu s par un choix ad quat des engins de battage En tout tat de cause pour les appuis dont la stabilit est pr caire le battage doit tre pr c d du comble ment des cavit s existantes Les principaux engins de battage utilis s sont les moutons chute libre les moutons simple effet les moutons double effet ou marteaux tr pideurs et les moutons diesel Les moutons chute libre compte tenu de leur souplesse d utilisation parais sent bien
165. enl vement des enrochements et des ma on neries d truites l avancement aussit t suivi du battage de palplanches environ 2 m de fiche dans la craie 1 m de l ancien batardeau Cette op ra tion conduite depuis l avant bec vers l arri re s accompagne d une reconstitution des enroche ments la partie sup rieure du massif ancien est rescin d e les pieux en bois sont aras s l espace entre les deux batardeaux est cur la tranch e obtenue pr sente une hauteur d environ 2m les palplanches reprises par une lierne sont ancr es au massif l intervalle d gag entre l encagement et la fon dation est combl avec du b ton l paisseur reconstitu e sur l ancien massif est d au moins 0 50 m Panoni Firanty adl aii rage des palplanches Nouvelle cuccutte de patplani hes imetailiqties dict e piyee any palplanches l Lucien batardean bois Fig E 28 Vue en plan du batardeau et des forages d injection Repiquage de l ancienne galerite de b ton et rescindement des pieux bois du batardeau 7 Fe _ 4 50 m ct 4 50 m t are de la nouvelle Ex 4 Al 1 00 yY o 7A IO FT kag z u JL t I m 14 y i p Ancrage du rideau de palplanches Injecnons 1 2 ancr es de m environ dans la craie indur e 152 enceinte d
166. ensablement du tapis Fig D 16 Tapis synth tique lest par des boudins de sable 3 5 4 Les cuirasses Ce proc d est utilis en Espagne sous le nom de Corazas est d riv du syst me des gabions Ces cuirasses sont form es de deux toiles m talliques qui maintiennent entre elles une faible paisseur 10 15 cm de galets ou de petits enrochements Cette structure continue forme une sorte de tapis d pos sur le fond pr alablement dress fig D 17 CRIER NY QD FEES gt V7 EL XX PC SAS SRE ESS 10 15 a Fig D 17 Cuirasses deux toiles m talliques maintenant une faible paisseur de galets 3 5 5 Les sacs en tissu synth tique ou en jute Lorsque l on ne dispose pas d enrochements ou que ceux ci n ont pas les dimensions requises on peut utiliser de grands sacs en tissu synth tique ou en jute remplis de sable de gravier de petits enroche ments ou de b ton Les sacs ne doivent pas tre trop remplis pour rester souples et d formables et s adapter pour assurer un bon empilement la mise en uvre Ces enrochements artificiels pr sentent ainsi l avan tage de se d former la mise en uvre et de mieux remplir les vides que les enrochements de blocs m me granulom trie tal e Boudins de sable Le volume de ces sacs varie de 0 5 3 m environ Une autre technique consiste disposer sous l eau des sacs en toile synth tique fig D 18 les main teni
167. ent les pre miers secours qui doivent tre n cessairement com pl t s d s que les conditions hydrauliques le permet tent par le confortement d finitif de l ouvrage Le ma tre d uvre doit done veiller ce que les actions entreprises pour la sauvegarde ne compromettent pas a priori la bonne ex cution des travaux d finitifs Ces interventions ne doivent s effectuer bien videm ment que sous une surveillance attentive de l ouvrage voqu e plus haut Parmi les actions conservatoires envisageables citons le comblement des eavit s importantes sous les appuis pour reconstituer un massif porteur en r ta blissant le contact entre l assise de l appui ct le sol Il pourra s agir selon les cas e d un b tonnage effectu l abri d un coffrage p riph rique en palfeuille ou en b ton arr t au niveau du lit ou sur les enrochements e de l injection de mortier et coulis l int rieur ou non d un coffrage plac autour de l appui Cette mesure doit en g n ral pr c der toute inter vention directe sur l appui ou la vo te les am nagements hydrauliques pour prot ger les appuis menac s ou ralentir l action rosive des eaux comme e la modification du lit et l dification d pis pour d vier le courant e l dification d un seuil laval de l ouvrage pour enrayer la poursuite de l approfondis sement du lit en pi geant les alluvions char ri es l amont le d g
168. ent lors de la mise en uvre du granulat ou lors de l injec tion La fondation elle m me doit faire l objet d un nettoyage e Mise en place du squelette La mise en place des gros granulats soumis un lavage compl mentaire et pr c d e de l assainis sement du batardeau est g n ralement faite la benne Celle ci n est ouverte qu une fois dans l eau et pr s du massif ex cuter Le d versement des diff rentes bennes peut tre guid par des plon geurs Le r glage de la partie sup rieure doit tre men avec soin pour respecter la cote th orique du sommet du massif fig D 45 e Mise en place des tubes d injection Les tubes d injection sont mis en place par battage jusqu au niveau de la base de la couche injecter Ils sont parfois mis en place avant le squelette en particulier dans le cas de massif pais il serait risqu de battre des tubes travers un squelette de plus de trois m tres d paisseur En plan les tubes sont dispos s 1 m minimum du rideau ils sont r partis de fa on ce que chacun d eux int resse une surface de trois quatre m tres carr s maille de 1 70 X 1 70 m 2X2 m environ avec un maximum de 2 50 X 2 50 m fig D 46 D roulement de l injection e Massifs de faible paisseur 1 50 m maximum Dans ce cas l injection est faite en une seule passe sans remonter le tube d injection On n injecte en g n ral qu un tube la fois et l on progresse de fa on conti
169. eprendre les efforts de flexion qui se d veloppent et que le main tien des rideaux est satisfaisant Le blocage des coffrages en t te est souvent assur par des tiges filet es qui relient une lierne de r partition la ma onnerie de la pile ou de la fondation dans laquelle elles sont scell es Le maintien des cof frages en partie basse est choisir selon la nature des terrains fiche suffisante des profils en terrains meubles enrochements bu utonnage ext rieur ou scellement du pied des profils par du b ton dans une saign e en terrain dur etc convient dans tous les cas de s assurer de la bonne tenue du dispositif et de l tanch it en pied des coffrages En r gle g n rale les profils utilis s comme cof frage sont laiss s en place et prot gent dans une certaine mesure les ma onneries L arrachage des palplanches est ici une conomie illusoire car cette op ration d sorganise le sol autour de l appui et cr e une zone sensible l action rosive de l eau Les profils doivent tre convenablement solidaris s au b ton ou au mortier coul en place l aide par exemple de connecteurs soud s convenable ment r partis 4 2 2 Rideaux de protection des sols de fondation contre l affouillement parafouilles Les rideaux de palplanches peuvent tre con us pour servir d une part de coffrage pour le comble ment des cavit s produites par les affouillements et la r paration des ma onneries et d aut
170. er le vieillissement des mat riaux comme l alt ra tion acc l r e d une partie d un massif de b ton par dissolution de la chaux l action m canique de l eau comme l entra ne ment par affouillement des mat riaux fins sous la base d un appui ou encore la d sorganisation interne d un corps de pile par des circulations d eau cours d eau variations de r gime fr quentes et rapides L existence de ces d sordres est non seulement susceptible d entra ner un vieillissement acc l r de l ouvrage mais elle met fr quemment en cause la stabilit des appuis elle peut conduire une ruine brutale par rupture d un quilibre instable Le confor tement des appuis comportant des cavit s est donc essentiel On peut distinguer quatre types de cavit s deman dant des travaux de comblement diff rents a les cavit s assez iargement ouvertes d bou chant la p riph rie de la fondation ou d un corps de ma onnerie et donc facilement accessibles b les cavit s d bouchant la p riph rie mais d ouverture troite c les cavit s internes difficilement voire non accessibles directement et les vides existant l int rieur de la ma onnerie d un appui d les lacunes de sol sous la base de l appui 7 1 COMBLEMENT DES CAVITES DE TYPE a Le comblement de ces cavit s par b tonnage peut en g n ral tre conduit selon les op rations l men taires suivantes
171. es il importe que le service gestionnaire puisse prendre sa charge et exploiter lui m me une grande part de la surveillance sans devoir faire appel syst ma tiquement des sp cialistes Pour cela on pourra organiser le suivi en deux niveaux Premier niveau assum par le service gestionnaire constitu par un dispositif l ger aussi peu on reux que possible pouvant tre exploit rapidement par un personnel non sp cialiste afin que les relev s puissent tre multipli s autant que de besoin en compl ment des r sultats fournis par la surveillance continue et les visites Un tel dispositif sera d fini et mis en place de pr f rence sous le contr le d un sp cialiste qui d finira notamment les seuils en de desquels son interven tion nest pas indispensable Les r sultats des mesures lui seront communiqu s pour information avec une p riodicit d finie d un commun accord Deuxi me niveau mesures effectu es par des sp cialistes avec des moyens sp cialis s de p riodieit annuelle par exemple pour v rifier le bon fonctionnement du dispositif du premier niveau ou lorsque des anoma lies ont t d cel es au premier niveau et n ces sitent confirmation A titre d exemple on peut envisager pour le premier niveau le suivi du basculement des appuis l aide de nivelles l observation de l ouverture des fissures en quel ques points des mesures d alignement et de
172. es a permis de constater l appa rition de d gradations sur deux piles Pour l une disparition des enrochements rosion du lit et sous toute l assise locale ment le d garnissage des pieux d passait 3 m d sagr gation partielle du massif coiffant les 64 pieux porteurs 25 taient libres en t te Pour l autre disparition des enrochements rosion du lit et sous une partie de l assise le d garnissage maximal des pieux tait limit 1 70 m la liaison en t te des 68 pieux porteurs ne pr sentait pas de d faillance 9 2 CAUSES DES DESORDRES La cote de la base des massifs trop lev e n assu rait pas une garde suffisante contre les affouille ments Cette situation a t aggrav e par Ja construction en 1963 d un pont l amont avec des piles d sax es par rapport celles de l ouvrage aval l engraissement de berges en amont et en aval entre 1968 et 1975 pour extension d infrastructures de transport le remodelage d une rive imm diatement en amont par mise en place d enrochements 1975 Ces divers am nagements ont fortement modifi les conditions d coulement 9 3 METHODE DE CONFORTEMENT En un premier temps afin de maintenir le passage des circulations sous couvert d une surveillance ren forc e les mesures ci apr s ont t adopt es fig E 30 E 34 mise en place de cales m talliques entre t tes de pieux et massif
173. es actions des services gestion naire technique et des entreprises doit tre assur e pendant tout le d roulement des interventions compte tenu des probl mes de s curit soulev s par les fondations en tat pr caire et de l urgence avec laquelle certaines d cisions doivent tre prises quant au d roulement des travaux La campagne de reconnaissance doit comporter obligatoirement un examen d taill des parties mer g es et immerg es de l ouvrage Par mesure vidente de s curit l observation d taill e de l ouvrage doit pr c der l ex cution de sondages Cela permet gale ment de mieux d finir la nature et l implantation des essais mettre cn uvre ult rieurement Qu il y ait ou non des d sordres visibles importants affec tant les fondations la reconnaissance de l appui doit aller de l examen ext rieur tat des protections son dage des cavit s visibles etc l examen int rieur forages et autres essais et cela sous surveillance de l ouvrage Pour les appuis en quilibre pr caire ou en l absence totale de documents d archives d crivant les fonda tions il est recommand d effectuer les investigations depuis l ext rieur de l appui chaque fois que cela est possible Ainsi les sondages destin s reconna tre le sol sous l appui seront effectu s de pr f rence depuis l avant bec ou l arri re bec plut t que depuis le tablier fig 50 Des essais m caniques en place ou sur chanti
174. es difficult s de cette r paration sont la r alisation d une transmission correcte des efforts du f t de pile vers la nouvelle fondation elle est r alis e par la pr contrainte transver sale mais c est un proc d souvent d licat mettre en uvre dans des fondations tr s anciennes En outre en raison des injections massives r alis es le report des charges ne doit tre que tr s partiel la difficult de r aliser des pieux jointifs 8 VIADUC DE MONTLOUIS SUR LA LOIRE Les structures hors d eau de ce viaduc en ma on nerie douze arches en anse de panier de 24 75 m construit en 1844 furent presque toutes d truites par bombardements 1944 Aucune perturbation inh rente aux fondations n ayant t d cel e par le pass l ouvrage fut reconstruit sur les massifs en place Compte tenu de l rosion jusqu alors observ e l ouvrage fut allong c t Paris de deux arches en vue de pallier les ventuels d placements du lit Actuelle ment l essentiel du courant passe pr s de la berge c t Bordeaux Les massifs en b ton de chaux d origine r alis s l abri d une enceinte de pieux en bois mois s en PE 270 PILE 1 be sut 4 Remous lt 10 00 Origine f vrier 1976 Sondages du 30 3 77 DOTE I 1 CR EN RUE Rene LE F j L Sondages du 25 4 78 Evolution des fonds depuis les travaux t te formant batardeau pa
175. es en continu mais souvent sensi bles aux conditions ext rieures temp rature princi palement La fiabilit long terme ou en atmosph re agres sive n tant pas toujours s re il est n cessaire de disposer en parall le des rep res permettant de v rifier la validit des informations transmises et de changer le capteur d faillant sans perdre l infor mation sur le d placement qui s est produit jusque l fig A 16 Il faut enfin viter les expositions trop perturbatrices parement directement expos au soleil et prot ger chaque fois que n cessaire les appareils Toutes les mesures doivent tre consign es avec la mention des conditions ext rieures du moment temp rature cote du plan d eau etc Scellement ciment ou r sine Fissure __ Fissure Disposition de face Fig A 14 Clameaux Disposition en angle 64 Barre de commande L R gler mobile vernier L Di i J5 zef Rep res de contr le le 0 50 env f y f e 0 50 m eny Wa Fig A 13 Mesure au vernier Partie coll e l intrados du tublier 74 f y cherv tre o N tablier N9 ON A E a Ru Barre sci e RSS Espace initial 5 mm environ Scellement Fig A 15 Dispositifs analogues aux clameaux Fig A 16 Capteur lectrique et rep res de contr les sur une poutre en b ton 5 PRESENTATION DES RESULTATS ET INTERPRETATION L tude de l voluti
176. es heures en notant les conditions ambiantes pour juger de l influence de la respiration naturelle de l ouvrage sur la r ponse de l ensemble capteur support ouvrage des v rifications p riodiques du bon fonctionne ment du dispositif en place par des mesures l aide d appareils de conception diff rente Dans certains cas si l on dispose d un nombre important d observations il sera possible par des m thodes d analyse statistique de r duire les marges d incertitude si l on r ussit appr cier l influence de l environnement sur le dispositif en place par exemple temp rature cote du plan d eau Pile 2 amont Fig A 17 D place ments verticaux de deux piles suivis par nivellement La pile stable permet d appr cier l erreur exp rimentale de mesure 1 mm Le mouvement de la pile 2 est d celable partir de son volution partir de B a Sjours temps j 65 Page laiss e blanche intentionnellement ANNEXE TECHNIQUE I M thodes et techniques de reconnaissance des fondations 67 10 de 68 Relev des fonds de rivi re _ Visites subaquatiques par plongeurs D garnissage local d un appui Mise sec de l ouvrage Reconnaissance par forages Essais d eau Essais m caniques Diagraphies nucl aires Essais de labora
177. es stations sont des points essentiels dans la mise en place d un r seau de surveillance topom trique Un pilier de station doit comporter un syst me de centrage forc des appareils de mesure et tre ancr dans le sol une profondeur suffisante pour s affranchir des d placements du sol en profondeur instabilit d une berge par exemple ou en surface par suite des variations de teneur en eau de temp rature Ces perturbations sont en effet pratiquement impos sibles corriger On placera si possible un rep re au dessous du niveau du sol afin de pouvoir se recaler en cas de d placement accidentel du pilier fig A 4 Le nombre minimal de stations est de trois dans le cas de la triangulation avec un seul th odolite et de deux si l on associe un th odolite et un distan cem tre triangulat ration pour v rifier la qualit des mesures et calculer les erreurs commises fig A 5 L emplacement des stations est guid par la confi guration du site Toutefois on s efforcera de respecter les principes suivants les stations doivent tre proches de l ouvrage et les angles de vis e entre deux stations les plus ouverts possible la ligne de vis e doit tre e proche de la perpendiculaire la direction du mouvement que l on veut mesurer avec pr ci sion l aide d un th odolite Profondeur Angle mesur a Temps to RE LA y Surface de rupture D form e e et au contraire p
178. essive d place les probl mes d rosion du pont au seuil Cependant cette solution ne supprime pas l affouillement local des appuis et l affouillement g n ral en p riode de crues fig D 2 Les caract ristiques du seuil position par rapport l ouvrage cote sup rieure configuration g om trique choix des mat riaux doivent tre d finies en fonction du cours d eau Ainsi la cote du seuil doit tre un compromis entre les cotes d eau en crue et le niveau n ces saire l engravement du lit et la protection des fondations II convient en effet de rechercher au maximum la conservation des cotes de crues natu relles c est dire avant rosion du lit Pour assurer la dissipation de l nergie de la lame d eau passant sur le seuil il est d usage de r aliser un radier de longueur trois fois la hauteur du seuil ventuellement prot g par un rideau parafouille Si la longueur du radier l aval du seuil s av re trop courte on peut pr voir Vaval une zone d enro chements que l on entretient au fur et mesure des rosions de mani re maintenir autant que pos sible une cote acceptable pour le lit l aval de cet am nagement La taille des blocs de protection est choisie en fonction de la crue de projet retenue La stabilit du seuil en phase de construction si une crue accidentelle survient est galement examiner Comme signal plus haut la r alisation du seuil reporte
179. est n cessaire de pr voir le tubage De plus certains sols comme les sables ne peuvent pas tre pr lev s l aide d un carottier et n ces Sitent l utilisation d une soupape l abri d un tubage Le carottage du bois platelage pieu est un pro bl me r solu de fa on satisfaisante par l utilisation de couronnes avec pastilles de carbure de tung st ne Les carottes doivent tre tr s soigneusement conser v es dans des caisses ferm es Ces derni res doi vent comporter clairement le rep rage du sondage et les cotes de pr l vement fig B 13 6 INSPECTION DE FORAGES PAR CAMERA VIDEO MINIATURE Certains Laboratoires des Ponts et Chauss es sont dot s d un mat riel de vid o permettant de visua liser sur un cran de t l vision l int rieur d un forage fig B 14 Cette technique est int ressante pour examiner l tat de la ma onnerie des piles pr ciser et inter pr ter les coupes des sondages destructifs travers l appui NG Rouleau de c ble Centrale mettrice R cepteur vid o Cam ra interphone gt Magn toscope 77 6 1 POSSIBILITES ET LIMITES DE CETTE METHODE En vision axiale l emploi d un objectif grand angle ayant une bonne profondeur de champ et les r glages distance permet une interpr tation rela tivement ais e des images quant la forme du trou de forage cavit s disjointements etc fig B 15 En vision lat rale la mise en
180. et pertec tionnement d une technique de b ton immerg a t faite par M Jean Bouvier n 146 des Annales de l ITBTP f vr 1960 Fig D 33 Benne pour la mise en uvre extr mit C ble de levage Crochetsde manutention Tr mie ou entonnoir T Tube l mentaire Tube plongeur a fb c clapet bouchon simple Premier b ton Bouchon EN M y NE CENT A ER Le Fond de fouille Mise en place du bouchon Remplissage de la tr nue Descente du b ton Seul le bouchon est en contact avec l eau D but de formation d un bulbe de b ton B ton Evacuation J delair tir comprim Fig D 37 Amor age du tube plongeur Fig D 36 Diff rents types de tubes plongeurs Diff rentes phases de mise en uvre du b ton au tube plongeur L amor age fig D 37 consiste cr er l int rieur du tube une colonne de b ton susceptible de s opposer la pression hydrostatique ext rieure Il faut viter que la masse du b ton soit en contact avec l eau pendant sa descente l int rieur du tube plongeur Il existe plusieurs moyens d amor age plaques obturatrices de pied tampons coulis sants etc Nous d crivons sur la figure D 37 le moyen le plus couramment employ qui consiste utiliser un bouchon de mortier consistant Quel que soit le proc d d amor age utilis un probl me se pose pour l expulsion de l
181. eux micropieux d pen dra surtout des conditions d acc s et de l encom brement des machines En cas de forage d un pieu proximit d un appui il convient d viter tout boulement de sol et renard solide en cours de forage Pour cela le sabot de forage doit avoir en permanence une certaine avance sur l outil Il faudra encore assurer la protection de la partie sup rieure de ces pieux au moins contre les chocs des corps flottants 8 2 3 Paroi moul e L ex cution d une paroi moul e n cessite une le artificielle des acc s pour une machine lourde et encombrante et la r alisation d une murette guide Cela rend impossible le travail sous gabarit r duit en revanche la paroi moul e permet un transfert de charge r parti 8 2 4 Batardeau en palplanches Le batardage des appuis tant souvent n cessaire pour les prot ger on peut envisager d utiliser le batardeau pour reprendre les charges de l appui gr ce des refends et des palpieux IlI importe alors ici que le batardeau soit tr s rigidifi pour viter les cons quences d une d formation du rideau Dans ce cas les efforts sont transf r s par l inter m diaire d une dalle en b ton arm solidaris e aux palplanches par l interm diaire de connecteurs soud s et li e l appui par des armatures m tal liques Il faut cependant noter que les palplanches ne pouvant tre battues proximit imm diate de l ancienne fondation cette soluti
182. expos es en soulignant les utilisations possibles les suj tions les difficult s et les pr cautions prendre les mat riels ct les proc d s exclure ou pr coniser pour ces travaux dans certains cas ANNEXE V EXEMPLES DE TRAVAUX DE CONFORTEMENT L objet n est pas de proposer ici un catalogue de solutions types mais de pr senter l ventail possihle des m thodes Un certain nombre de cas r els ont t choisis pour lesquels les techniques utilis es sont associ es aux d sordres observ s Les difficult s rencontr es en cours de chantier sont mentionn es et l occasion de ces exemples on s est efforc d en tirer certains enseignements Textes r glementaires MINISTERE DES TRANSPORTS DIRECTION GENERALE DES TRANSPORTS INTERIEURS Paris le 14 f vrier 1979 DIRECTION DES ROUTES ET DE LA CIRCULATION ROUTIERE C T O A p 821 LE MINISTRE a Messieurs les directeurs d partementaux de l Equipement sous couvert de Messieurs les Pr fets Monsieur le directeur du SETRA Monsieur le directeur du LCPC Messieurs les directeurs des CETE Monsieur le directeur de la DESRET OBJET RECOMMANDATIONS RELATIVES LA MAINTENANCE DES FONDATIONS ANCIENNES D OUVRAGES D ART Au cours du deuxi me semestre de l ann e 1978 vous avez fait un effort particulier de reconnais sance des fondations anciennes d ouvrages d art descendues une profondeur insuffisante en terrain uffouillable
183. fissure Par leur rupture ils donnent une information par tout ou rien sur le d place ment relatif des parties observ es Bien que rudi mentaires ces dispositifs peuvent tre tr s utiles condition de respecter certaines pr cautions pour leur mise en uvre Des t moins peuvent tre r alis s l aide des mat riaux suivants m lange de pl tre de sable et de r sine poxy dique le pl tre seul ne convient pas essentiellement cause de sa mauvaise adh rence aux parements r sine mortier de ciment plaque de verre coll e la r sine poxydique en respectant comme imp ratifs excellente adh rence aux parements des parties s par es par la fissure module du mat riau d fini en fonction de l aver tissement attendu vieillissement correct des mat riaux constitutifs mise en uvre ais e Le t moin la r sine doit comporter une section r tr cie au droit de la fissure pour que sa r sistance ne soit pas importante au point d engendrer une rupture du mat riau support en cas de d placement des parties s par es par la fissure C est le t moin qui doit se rompre et non pas le support fig A 11 Le t moin fait d une plaque de verre est tr s sen sible et avertit du moindre d placement Son utili sation doit tre d cid e dans les cas o des varia tions thermiques ou des vibrations ne peuvent elles seules entra ner sa rupture Fissure Tuyau en c
184. fondations 2 2 D sordr s pr judiciabl s aux fondations coart 4200 et dune nee enr t But ERE ne Rte ont ETERS 23 2 2 1 Action des eaux 2 2 2 Autres causes de d sordres 3 LAYSURVEILLANCE vi eh 20m th ne mm Lee re Rod LS TA VOS 20 une ea re den fe 32 8 1 Cadre g n ral de la sU rveillance usa emmener nt guette hide i oa pee tre ete eus Era 32 3 2 Le dossier de l ouvrage Les fondations 32 39 Larsurv il ance continue 4 322 u dealer tot Bloc oaa se Moser he eee Be me es mule Be me A 34 SALES VISES m 2 de to naana solar e ide nes dar or NN SMS et dites du a ri gnare a dur de ee 9 dns 35 3 4 1 Examen visuel 3 4 2 Visites subaquatiques des fondations 3 4 3 Reconnaissance des fonds du cours d eau 3 4 4 D sordres graves d cel s au cours d une visite 3 5 L s inspections d taill es des fondations sure messes saeia e aE tels nee d s eur more 41 3 5 1 Choix des moyens d investigation 3 5 2 Rapport d inspection d taill e 3 6 Surveillance renforc e et haute surveillance 24 44 3 6 1 La surveillance renforc e 8 6 2 La haute surveillance 3 6 3 Moyens pour la surveillance 8 6 4 Gestion du dispositif de surveillance 4 ENTRETIEN 5 42 asie De nie es heure ne OO MP mon ane a ve e eai 47 5 MESURES D URGENCE POUR LA SAUVEGARDE DES OUVRAGES 48 6 LE CONFORTEMENT gt vo 602 ont a
185. fondeur d eau quelques dizaines de centi m tres et au voisinage imm diat des appuis talus d enrochements raides et variations locales impor tantes de la cote du fond La seule solution l heure actuelle est de compl ter les relev s dans ces zones par des sondages la perche en utili sant au besoin des plongeurs L extension de la zone o la pr sence de l ouvrage influence de mani re significative la topographie Fig B 1 Equipement de plongeur autonome volume constant Fig B 2 Equipement dit des fonds est en g n ral de l ordre de quelques centaines de m tres de part et d autre du pont Les relev s en p riode d tiage s ils ne sont pas repr sentatifs des approfondissements lors des crues sont cependant un indicateur int ressant pour appr cier l volution g n rale des fonds 2 VISITES SUBAQUATIQUES PAR PLONGEURS L intervention des plongeurs lors des visites est rappel e ici pour m moire La r glementation des conditions g n rales de tra vail l outillage dont les entreprises sp cialis es disposent et les travaux qu elles peuvent effectuer sont pr sent s dans l annexe IV Travaux effectu s par les plongeurs Le cadre administratif les conditions d intervention des entreprises sp cialis es le d roulement des visites d inspection et le contenu du rapport de visite sont fix s par le document Recommanda tions pour l ex cution des visites par pl
186. formation de cavit s sous les appuis est l ori gine de laffaissement de nombreuses piles et de la ruine de plusieurs ouvrages Si ces cavit s sont par fois d celables de l ext rieur ou au cours de visites subaquatiques fig 26 elles peuvent tre enti re ment dissimul es la vue par les enrochements en place ou encore par des sols meubles d pos s pen dant la d crue fig 27 et 28 On doit consid rer a priori comme pr caire la stabi lit un appui sous lequel existent des cavit s ceci quel que soit son mode de fondation DT Fig 27 Cavit mise en vidence apr s d gagement de mat riaux meubles Fig 28 Cavit mise en vidence apr s mise sec 28 Sens du courant Coupe selon XX ARE MM Lone affouill r Fig 29 Affouillement d une fondation sur tuf Vieux pont de Toulouse d apr s S journ Pour les fondations superficielles les cavit s ou la d compression des terrains par les affouillements r duisent directement la portance des sols de fonda tion Dans le cas d appuis fond s sur une roche tendre F rosion peut gagner une grande partie de la surface de lappui avant que ne soient d cel s des d sordres importants dans la superstructure S journ pr sente le cas du vieux pont de Toulouse fond directement sur le tuf de la Garonne pour lequel l avant bec d une pile fut affouill sur 5 40 m de profondeur fig 29 Au pont de R gereau fond
187. g y Ge a rer FE A PIE x ss f r j A LAN P 4 2 DRE 1 pan e OS R N i S 6 17 AN gt 9 t N i Judiy es lpi KIr rr 245 gt x a 4 Fy se f de 1 53 891 n yia x i 18 5AA T4 0 A PT Eee pere E Ste oh 7 i EIRE Aa a T Eyi P ji Jise TE E k L pae PT pere i Ap ts e P 5 Acer ie b 5 da pr Se er ne ro gaada oseo x m OE G Peun 4 pe 156 1 F f i ki Haut fou Lis pi 21 S du Lg T1 i Na 1 l j TE g j3 lei i as Cra i sl PS EEE ara RES t b LE res Cr En i zun 11 LI 4 UEN NE 3 yT y SY N Fig 6 Fondation sur pieux avec suppression du grillage et b ton coul dans une enceinte en palplanches milieu du XIX si cle int ELNE S EI E hm Fig 7 Fondation sur pieux avec suppression du grillage FE s et b ton coul dans un caisson chou Pont Boucicaut y milieu du XIX si cle 2 1 2 Fondations superficielles Remplissage en moellons ou semi profondes Lorsqu un sol pen rodable tait affleurant et qu il tait possible d tablir les fondations sec les ouvrages taient fond s superficiellement apr s d ri vation provisoire du cours d eau ou labri d un batardeau Suivant la d nivel e d eau limit e 2 m environ en raison des faibles moyens d puisement ce dernier tait en terre ou constitu par l
188. ges pneumatiques et hydrauli ques con us pour travailler l air libre sont aussi utilisables sous l eau vibrofonceur batteur de pal planches clateur 95 3 PROTECTION DES APPUIS PAR ENROCHEMENTS ET MATERIAUX DERIVES 3 1 UTILISATION DES ENROCHEMENTS ET MATERIAUX DERIVES La protection des appuis contre les affouillements par enrochements est une m thode ancienne et tra ditionnelle Elle est efficace si elle est bien r alis e et r guli rement entretenue Pour les ouvrages anciens les enrochements font partie de la fonda tion et participent par leur pr sence la stabilit des appuis C est le cas en particulier d ouvrages fond s directement sur le lit de la rivi re ou fond s sur pieux en bois sans encastrement la base de la pile Les enrochements les gabions ou les mat riaux d riv s peuvent tre utilis s pour la protection du lit de la rivi re contre les affouillements locaux autour des appuis ou contre l affouillement g n ral le comblement des fosses d rosion et des cavit s la protection des perr s et des berges la protection des appuis contre les chocs des corps flottants la constitution de seuils la r alisation de massifs de but e pour maintenir des coffrages pour l ex cution de travaux de r pa ration 3 2 DIMENSIONNEMENT DES ENROCHEMENTS 3 2 1 Calcul du diam tre moyen des enrochements L affouillement local appara t pour un
189. he en reportant les efforts sur les piles 9 et 10 jug es saines fig 52 Tout en assurant la protection de la vo te ces mesures r duisent galement les efforts transmis aux fondations et am nent une r partition plus uniforme ce niveau 49 6 Le confortement 6 1 LE PROJET DE CONFORTEMENT Dans cette partie seuls sont abord s les probl mes propres au projet de confortement des fondations le diagnostic de l ouvrage tant suppos fait Il doit rester clair que l tude du projet de confortement ne peut tre engag e qu une fois ce diagnostic fait sur l ensemble de l ouvrage fondations et super structures et sur l volution probable du cours d eau L laboration du projet de confortement tableau I doit tenir compte des principes g n raux suivants les travaux doivent tre un r el traitement et non une dissimulation des d sordres reconnus ou cach s Les cache mis re sont non seulement inefficaces mais dangereux car ils procurent une impression de s curit illusoire Ils rendent en outre plus difficile la d tection de la progression de l attaque des appuis en masquant les d sordres les travaux ne doivent pas uniquement porter rem de aux d gradations du moment mais tenir compte de l volution pr visible long terme du cours d eau volution naturelle travaux pouvant modifier les conditions d coulement extraction de mat riaux etc il faut enfin ex
190. ient un bon rem plissage des vides du squelette par le mortier d injection lorsque les granulats ne comportent pas d l ments de dimension inf rieure 40 mm refus la passoire de 63 mm On utilise souvent des l ments de 60 80 mm La dimension maximale des granulats ne doit pas tre trop importante afin que le b ton soit homog ne Dans ces conditions le pourcentage des vides est de l ordre de 47 0 Pour obtenir un massif ayant de bonnes caract ristiques m caniques il faudra bien s i utiliser des granulats ayant une bonne r sistance C est ainsi qu on pr f rera des granulats siliceux aux calcaires En ce qui concerne la forme des granulats on utilisera des granulats roul s plut t que des granu lats concass s qui conduisent un pourcentage de vides moins important et donc une injection plus d licate Le mortier d injection e Le ciment On n utilisera des ciments de m mes caract risti ques que pour le b ton immerg en vitant les ciments prise rapide e Le sable Le sable utilis est un sable moyen gros La granu larit doit tre 0 1 3 mm parfois 0 1 5 mm si le squelette constitu par les gros agr gats ne com porte pas un trop fort pourcentage d l ments de petite taille et si ces l ments sont roul s plut t que concass s La granulom trie du sable devra tre aussi continue que possible pour obtenir une 125 bonne maniabilit du mortier Enfin ce sable ne
191. ies doivent tre limin es totalement le contact avec le platelage fut r tabli par remplissage d un mortier de ciment inject dans un forage t lescopique fig D 47 Ces travaux ont t ex cut s sous l eau par des plongeurs apr s d gagement des alluvions la lance eau sous pression En g n ral l alt ration des t tes de pieux n est pas le seul d sordre existant il faut en parti culier proc der au comblement des cavit s sous l appui Les pieux en b ton peuvent eux aussi tre d t rior s par abrasion ou par alt ration chimique Dans cer tains cas il est possible de les r parer en disposant apr s nettoyage une gaine coffrage en bois ou m tallique fig D 48 avec injection de l espace annulaire Sur la hauteur libre si les pieux ne peu vent tre prot g s autrement il est souhaitable de disposer un chemisage m tallique Fig D 47 Restauration d une t te de pieu en bois sous l appui Ancien pieu en b ton Cachetage Coffrage bois ou m tal Ancienne armature Treillis soud ze Canne d injection Obturation de la base du coffrage Fig D 48 Principe de la r paration d un pieu en b ton par gainage 129 vent de refoulement 8 2 EXECUTION D UNE NOUVELLE FONDATION FONDATIONS ANCIENNES SUR PIEUX OU CAISSON Pour des appuis fond s en milieu affouillable sur pieux en bois ou caisson on peut envisager de doter la pile de nouvelles fondations par exemple lors
192. illage b tonnage sec de la partie sup rieure clavage par injection rec page des tubes de r servation ferraillage et b tonnage de la dalle de couver ture injection ventuelle du sol encag rec page des palplanches mise en place d un couronnement des rideaux prot geant la coque des bateaux dans le cas des rivi res navigables d pose du ceinturage provisoire et de l taie ment de l appui reprofilage des fonds du cours d eau Caract ristiques g om triques des diff rents profils m talliques PALPLANCHES A MODULE LAMINEES A CHAUD Sacilor e Palplanches en forme de U CARACTERISTIQUES DES PROFILS Conforme la norme NF A 45 020 E 210000 N mm 21 10 Ym Largeur dispo P rim nible d ve entre lopp ailes Largeur utile b r 1 mm mm cm ml Section Rayon Moment de d inertie giration P rim tre en contact avec le milieu ext rieur c est dire p rim tre des joints exclu Fabrication susceptible d tre interrompue Consulter Les modules de r sistance du rideau sont calcul s en admettant que l axe neutre co ncide avec la ligne des joints Le frottement dans les Joints et le frottement terre palplanches dans le rideau en service sont g n ralement suffisants pour s opposer au glisse ment relatif des profils ainsi que le scellement des t tes dans un couronnement Toutefois dans les cas douteux l
193. iments fins D lt 1 mm que la cote des fonds non mobilis s en p riode de crue par le courant puisse descendre localement des valeurs H sous le plan d eau voisines de celles donn es par la formule Hauteur d eau H mn 1 000 B largeur du plan d eau m Fig D 6 Corr lation entre la hauteur d eau et la largeur du plan d eau J Larras Fig D 5 Affouillement local au pied d une cui e Ces lev es ont montr en tout cas tr s nettement la diff rence consid rable entre le profil en travers obtenu en tiage et celui lev en crue et mis en vidence qu entre ces deux profils existe une couche de s diments en saltation pendant les p riodes de crue qui na aucune qualit m canique pour la stabilit m canique des ouvrages implant s en rivi re 1 3 4 Effet d un r tr cissement du lit Dans le cas de cours d eau affouillables un r tr cissement du lit fig D 7 va entra ner une rosion du lit maximale la sortie M Ramette propose de calculer cet approfondissement par l expression suivante S il y a au contraire largissement l rosion se situe cette fois en amont L approfondissement est donn de la m me fa on par fan r ji a 1 t y Lo Lo i I LIT i Fig D 7 Effet d un r tr cissement 1 3 5 Erosion par arr t des apports solides D apr s M Ramette le blocage du d bit solide ba
194. int rieur du tubage au dessus du mortier mis sous pression le tubage est r cup r en maintenant la pression sur le mortier le micropieu de type 2 est un pieu for le forage tant quip d armatures et d un syst me d injec tion mis en place dans un coulis de gaine Les caract ristiques m caniques de l ancrage sont am lior es par l injection d un coulis de scellement Ce document donne des dispositions constructives des recommandations pour la mise en uvre fixe les contraintes admissibles et le nombre minimal d essais de contr le Hormis les micropieux faits de tubes m talliques type tubes p troliers les micropieux pr sentent de par leur faible inertie une m diocre r sistance aux sollicitations de flexion ls sont con us pour r sister des efforts normaux De ce fait es micropieux doivent tre utilis s en massif et non isol s en petit nombre On doit alors rechercher un nombre et une disposition g om trique tels que le torseur des actions la base de la pile soit quilibr unique ment par des efforts de traction et de compression dans les micropieux La r sistance la flexion servira reprendre les efforts parasites in vitables et difficilement appr ciables qui se produiront apr s transfert des charges sur la nouvelle fondation et les efforts locaux exerc s par le sol sur leur lon gueur courante De m me avec des micropieux inclin s il convient de se m fier des effor
195. ion arr t Rechercher si la cause ne provient pas d une obturation des conduites ou du syst me d injection dans le cas contraire poursuite de l injection sur d autres forages Si le ph nom ne est syst matique il convient de changer les caract ristiques du coulis au profit d un produit plus fluide en cas de maintien d une pression stable lev e sup rieure la contrainte verticale se m fier surtout si l injection n est pas faite quantit s pr d termin es car c est une cause de soul vement par effet de v rin 5 3 4 Surveillance de l ouvrage Tous ces travaux doivent tre effectu s sous une surveillance attentive de l ouvrage qui combinera l observation attentive des abords de l appui et du cours d eau pour d tecter toute r surgence une surveillance de la g om trie de l ouvrage un suivi de la fissuration existante voir annexe Techniques et moyens de surveillance Le ma tre d uvre pourra proposer l entreprise un relev contradictoire des d sordres avant le d but des travaux Les travaux d injection en reprise de fondation conduisent tr s souvent des d sordres mineurs tassement soul vement basculement d amplitude tr s limit e lorsque l injection est conduite correcte ment millim trique Pour tre certain de la signification des mesures et pour prendre toute mesure utile pour la s curit il est essentiel de conna tre avec pr cision l erreur
196. ion particuli re ait t attach e aux anciens ponts en ma onnerie cer tains l ments sont parfaitement transposables mutatis mutandis aux ouvrages modernes Ce document n est ni un manuel de r paration ni un catalogue de solutions types Chaque ouvrage est un cas particulier devant faire l objet d tudes et de projets d investigations et de travaux sp cifiques Le but vis ici est de donner au ma tre d uvre un maximum d informa tions pour lui permettre de r soudre au mieux un certain nombre de probl mes et de discerner les situations o il est souhaitable de s attacher l aide de sp cialistes m caniciens des sols ing nieurs des ouvrages d art hydrauliciens Sommaire APER U cent OR AE A ne RE te ae ns a a ten na os Et 6 1 TEXTES REGLEMENTAIREST srera run 0 eea e a aae run peter eee e a EAE dia 11 ll Le ttr circulairesdu 1dsf vrier TITI MA see Ne es En ee Des OR CN RE 11 1 2 Liste des autres textes non abrog s en 1979 concernant les fondations des ponts 13 2 FONDATIONS ANCIENNES ET DESORDRES OBSERVES 44 14 2 1 Diff rents modes de fondation des ouvrages anciens 14 2 1 1 Fondations profondes sur pieux 2 1 2 Fondations superficielles ou semi profondes 2 1 3 Protections anciennes des fondations contre les affouillements 2 1 4 Fondations sur caisson l air comprim 2 1 5 H t rog n it des
197. ion rs near ns une E na le rene Be Ge dor nn eine ur Carat 50 6 1 Le projet e Contorements ss PR Ne ne Tee R eo press DS Ne fe ue RU ls EM 50 6 1 1 Examen de la stabilit de l ouvrage avant travaux 6 1 2 Choix du mode de confortement 6 1 3 Mise au point du dossier de confortement des fondations et choix de la proc dure de consultation 6 1 4 Lancement de la consultation D pouillement des offres Choix de l entreprise Passation du march 62 D roulement destravaux inuri be needed ions ie en drama ec d esse e dE de sa Bo rie E a ea E 54 6 3 Suivi apr s travaux et responsabilit de l entreprise 54 ANNEXES ANNEXE TECHNIQUE I Dispositifs et techniques de surveillance 55 ANNEXE TECHNIQUE M thodes et techniques de reconnaissance des fondations 67 ANNEXE TECHNIQUE Ill D termination par la m thode de l pure de M ry des efforts transmis par les vo tes aux appuis 83 ANNEXE TECHNIQUE IV Techniques de confortement 87 ANNEXE TECHNIQUE V Exemples de travaux de confortement 133 APER U Le nombre et la diversit des informations contenues dans ce document n cessaires pour aborder le plus large ventail possible de cas de surveillance et de confortement des fondations nous ont conduits
198. ions des appuis des ouvrages doit faire l objet d une tude Il faut conna tre d une part la nature du lit mat riau granulom trie et d autre part le r gime hydraulique pour d terminer si le sol est affouil lable et si oui les cotes d affouillement compte tenu des vitesses du courant Enfin un relev g n ral du lit est indispensable pour tablir le projet fixant les cotes d arase les PTE a Pi Age du b ton Fig D 18 Sacs synth tiques remplis de b ton immerg carteurs 925cm 25 em Fig D 19 Biboule et chaine de boules pentes des talus les niveaux des extr mit s du tapis inafouillables et la g om trie en plan Les pr cautions prendre sont de conserver un d bouch suffisant l ouvrage et des vitesses locales d coulement aussi faibles que possible Elles sont aussi d assurer la stabilit de l appui et d viter de surcharger les fondations Le choix entre enrochements gabions sacs en tissu cuirasses tapis lest s etc sera faire en confrontant des projets mettant en uvre diff rentes techniques en tenant compte tant des difficult s de mise en uvre que du co t global de l op ration 101 Manche de remplissage OOGG 4 UTILISATION DE PALPLANCHES METALLIQUES ET DE PROFILS DERIVES DANS LE CONFORTEMENT DES FONDATIONS Les palplanches m talliques et certains profils d riv s sont fr quemment utilis s titre provisoire
199. is en enrochements Fig D 9 Dimensions d un tapis d enrochements tabll au niveau du fond du lit 3 X Aso des blocs Carapace en enrochements r a 00 Fig D 10 Extr mit d une T protection tablie en de des a profondeurs affouillables 97 3 3 2 Protection par talus en enrochements La protection par talus en enrochements se ren contre tr s fr quemment pour les fondations anciennes cette disposition tant viter pour les ouvrages neufs Pour les fondations anciennes les enrochements ont pour r le de prot ger le lit de la rivi re contre les affouil lements et les rosions de donner un encastrement la fondation et ce titre les enrochements participent la stabilit de l ouvrage de contribuer la stabilit lat rale de l appui lorsque celui ci est fond sur pieux en bois sans encastrement en t te Il est donc imp ratif de conserver et d entretenir ces talus en enrochements Le pied des talus existants n est en g n ral jamais enracin une profondeur suffisante pour viter leur affaissement par affouillement de la p riph rie Les massifs sont le plus souvent simplement tablis au niveau moyen du fond du lit Les terrassements qu il faudrait envisager pour fixer le pied de ces talus sont g n ralement proscrire en raison des risques que pr senterait pour l appui un effondre ment de ces protections en cours de travaux Il faut donc dans
200. isa geables que par un courant nul ou tr s faible au del de 0 50 m s il est n cessaire de pr voir un pare courant A titre de simple exemple les paragraphes suivants pr sentent les clauses port es dans un march pour la reconnaissance de deux piles d un viaduc sur la Seine section des piles cote d tiage 23 NGF profondeur d eau 2 m environ du parement des piles 2 m gabarit disponible sous le tablier du viaduc en p riode d tiage 9 50 m environ l acc s au chantier et aux installations ne peut se faire que par les berges Situation des sondages un sondage c t rive gauche au quart aval de la pile n 1 un sondage c t rive droite au quart aval de la pile n 4 D tails de l intervention amen e et repli du mat riel pontons grue barge compresseurs etc installation transfert d une pile l autre d mon tage en fin de chantier maintenance et entretien du mat riel avant tout d but de travaux proprement dits l entreprise devra placer des rep res de nivellement pr cis rattach s au nivellement g n ral de la France sur le corps des deux piles consid r es seul fin de v rifier la permanence de leur stabilit pendant toute la dur e de l intervention Ce contr le sera ex cut deux fois par jour en d but de poste et en fin de poste d gagement sur 2 50 m de longueur environ des enrochements et mise en d p t provisoire si la
201. ision avant le d marrage des travaux Trois grandes cat gories de coulis sont habituel lement utilis es les mortiers les coulis bentonite ciment et les coulis chimiques de type gels de silice Les r sines ne sont actuellement plus employ es du fait de leur co t Pour chaque classe nous analyserons successive ment les principales caract ristiques constituants pro pri t s physiques et rh ologiques les domaines d utilisation les dosages la p rennit des constituants 5 1 1 Les mortiers Caract ristiques Les mortiers sont compos s de suspensions de ciment d argile ou de bentonite et d une charge inerte sable fin cendres volantes dans l eau lis peuvent tre rigidifi s par adjonction de silicate de soude une fausse prise s effectuant par action de la chaux du ciment sur le silicate Un malaxage haute turbulence assure leur stabilit en phase d injection Domaine d utilisation Les mortiers conviennent essentiellement au rem plissage des cavit s Ils pr sentent dans ce domaine plusieurs avantages co t r duit remplacement d une partie du ciment par des produits moins on reux r sistances m caniques suffisantes RC de l ordre de quelques MPa faible propagation donc d perditions moins importantes du fait des valeurs relativement le v es de leur viscosit et de leur rigidit r sistance au d lavage sous fort courant d eau Ils seron
202. istancem tres pour le suivi de points de la superstructure Ces techniques n cessitent toutes un personnel sp cialis L exp rience montre que la pr cision obtenue pour ces mesures est souvent loin de celle attendue par simple d duction des performances de l appareil lui m me A chaque maillon de la cha ne de mesure se produit une perte de pr cision au niveau de l appareil dans la conception des proc dures de mesure la mise en place des rep res des bases de r f rence des stations etc Un rapport de 1 10 entre la pr cision th orique de l appareil et l erreur exp rimentale n est pas rare 2 1 POINTS REPERES Chaque point de mesure doit tre imp rativement mat rialis par un rep re une cible adapt e la mesure effectu e La p rennit du rep re doit tre assur e par l utilisation de mat riaux inoxydables par une fixation robuste scellement profond collage et boulonnage etc La cible doit tre rep r e pr ci s ment sur son support traits points grav s dans la pierre ou le b ton etc afin de pouvoir tre rem plac e facilement en cas de d t rioration jusqu en A 2 10 radian d celable 10 j Temps j Les points doivent tre implant s de fa on ce qu ils puissent tre observ s en toute saison v g tation variation du plan d eau Le choix des points doit par ailleurs tre fonction de la composante du d placement suivie et de la technique d
203. it tre examin e on peut alors tre conduit r aliser des vents de d charge en partie aval De nombreux radiers anciens pr sentent des d sordres importants imputables l abrasion par Coupe en travers Fig D 1 Fondation sur radier g n ral 90 le transport solide Cette m diocre r sistance l usure est sans doute imputable aux faibles dosages en ciment utilis s Un meilleur comportement peut tre attendu en employant des b tons pr sentant des caract ristiques m caniques lev es et une bonne compacit L abrasion dans le cas des cours d eau torrentiels peut tre tr s intense et n cessite alors l adoption de dispositions ou de mat riaux particuliers En vue de prot ger les fondations des appuis de l action directe des eaux la solution du radier g n ral offre quand elle est possible certains avan tages par rapport au batardage individuel des appuis meilleur coulement des eaux sous l ouvrage lin aire de rideau g n ralement plus faible ex cution plus ais e en supprimant le battage sous les vo tes Elle pr sente cependant l inconv nient de fixer d fi nitivement le profil en travers ce qui peut tre r dhibitoire 1 2 2 Les seuils La construction d un seuil l aval de l ouvrage est une solution permettant de stabiliser le fond moyen du lit et la ligne d eau au droit du pont Cet am na gement int ressant dans les situations d rosion r gr
204. itable d utiliser des engins trop puissants alors que les palplanches ne sont prati quement pas fich es dans le sol qu il est en g n ral assez facile de traverser les terrains superficiels et que le gabarit disponible sous l ouvrage est tr s souvent fort r duit on utilise g n ralement des petits engins de battage de faible encombrement comme des petits marteaux tr pideurs fig D 24 Il convient dans tous les cas de se renseigner sur les moyens que compte employer l entreprise et de s assurer que les palplanches ne seront pas sou mises lors du battage des efforts parasites susceptibles de les d grader ou de les faire d vier de leur position th orique Cela peut notamment se produire lorsque l axe de frappe de l engin est d vi par rapport l axe de la palplanche battre 4 3 2 Travaux pr alables d extraction ou de destruction des obstacles La pr sence d enrochements ou d obstacles tels d anciennes ma onneries ou des pieux en bois de construction n cessite g n ralement leur extrac tion pr alable s ils sont enfouis dans les alluvions de surface maximum 2 m Ces travaux consistant r aliser une souille pr s de la fondation doivent tre men s avec le plus grand soin pour viter toute d compression ou tout boulement du sol sous l appui En particulier ils doivent tre effectu s en eaux calmes et l aide de petits engins La souille doit tre ex cut e sur une longueur limit e de l ordr
205. iter le basculement des cul es qu auraient provoqu les d placements horizontaux des couches compressi bles sous la charge des remblais en l absence de contrebut e Il faut donc se garder de toute inter vention ou d molition inconsid r e de ces anciens radiers il faut appr cier leur contribution la stabilit de l ouvrage L tude technique doit pr ciser la cote du radier sa forme son extension l amont et l aval de l ouvrage n cessit de dissiper l nergie de l eau sur une longueur assez importante pour viter la formation de fosses d rosion l aval les dimensions des rideaux parafouilles amont et aval les contraintes de chantier La protection de ces radiers est assur e par les rideaux parafouilles amont et aval sur lesquels se reportent les affouillements Le bon tat et l effi cacit de ces rideaux doivent tre surveill s et entretenus car l affouillement du radier peut tre rapidement suivi de la mise en p ril voire de la ruine de l ouvrage comme en t moigne le cas sui vant Cet ouvrage s culaire tait prot g par un radier g n ral quand des travaux de recalibrage du fleuve ont t effectu s en aval du pont en augmentant la section d coulement par entaillage des berges cet am nagement a entra n une ro sion r gressive qui provoqua la rupture du radier g n ral suivie de la ruine de l ouvrage L existence ventuelle de sous pressions do
206. l coulement est assur par une buse ou un tuyau souple passant sous l ouvrage fig B 7 c fig B 8 Cas des ponts comportant un ouvrage de d charge D On fait passer alternativement tout le d bit sous l un ou l autre ouvrage Cas des appuis isol s On peut r aliser un batardeau provisoire en palplan ches ou en terre mis en uvre dans le lit de la rivi re et entourant l appui tudi fig B 7 a 71 Sens du courant Barrages en terre a Mise sec par r alisation de barrages en terre ou de simples panneaux bois m tal maintenus par des piquets si la hauteur d eau est faible lt 1 m pour isoler un ou plusieurs appuis Lit ass ch o 300 500 mm Barrage aval Buse sous l ouvrage d Art _ Tranch e Buse b Mise sec par d rivation provisoire c t de l ouvrage c Ass chernent du lit sous l ouvrage apr s mise en uvre de deux barrages et d une buse Niveau de l eau l int rieur des barrages Lit de la rivi re mis sec Fig B 7 Diff rentes m thodes de d rivation du cours d eau Fig B 8 Exemple de mise sec avec coulement sous l ouvrage 4 3 PRECAUTIONS Cette technique doit tre utilis e avec discernement apr s avoir recueilli l avis d un m canicien des sols et uniquement en p riode d tiage Pour la mise sec les pr cautions suivantes sont prendre pr parer un
207. l es la vue par des enrochements ou des alluvions red pos es L implantation de forages lors d inspections d taill es exceptionnelles doit tirer profit du maximum des ren seignements d j recueillis sur l ouvrage et sur son tat IIS seront alors dispos s selon les cas depuis la base de l appui ou depuis la chauss e si l on veut en particulier reconnaitre la nature et l tat des ma on neries Si les forages carott s en grand diam tre sont les mieux adapt s la reconnaissance des appuis et des massifs de fondation d autres techniques sont envisageables cas par cas selon l tat de l ouvrage et la nature des autres investigations projet es essais m caniques en place essais d eau diagraphies nucl aires etc Par ailleurs il convient d tudier la possibilit d une mise sec de l appui lorsque des d sordres ont t d cel s afin de relever exactement leur nature et leur extension et pour proc der aux r parations dans les meilleures conditions ANNEXE lll D TERMINATION PAR LA M THODE DE L PURE DE M RY DES EFFORTS TRANSMIS PAR LES VO TES AUX APPUIS L appr ciation de la stahilit des appuis passe par la d termination des efforts transmis par les vo tes Pour cela et pour estimer la stabilit de Farc on pourra utiliser selon les errements traditionnels des m thodes graphiques comme celle de l pure de M ry ANNEXE V TECHNIQUES DE CONFORTEMENT Diff rentes techniques de confortement sont
208. la tions semi empiriques ou th oriques d hydraulique fluviale permettant au projeteur d appr cier des ordres de grandeur au stade des avant projets Il convient cependant de ne pas se fier les yeux ferm s aux r sultats num riques en s appuyant sur les r sultats des observations en analysant scrupuleusement les donn es recueillies en tenant compte des particularit s locales et de tout l ment traduisant un cart entre la r alit et le mod le th orique ayant servi l tablissement des formules lits multiples profils g ologiques stra tifi s etc en comparant les r sultats aux usages locaux r gle des 10 m du Rh ne quadruple du marnage On ne saurait trop recommander au projeteur de s attacher les conseils de sp cialistes avant la d fi nition du projet d taill pour l appr ciation notam ment de la validit des mod les simplifi s utilis s 1 8 1 Affouillement local des piles 1 3 1 1 Cas des sols sans coh sion Dans un tat des connaissances 1977 Breusers Nicollet et Shen proposent l expression suivante pour le calcul de la profondeur d affouillement EE ta l b SA i Be AN o d protondeur de l rosion m b largeur de la pile m th tangente hyperbolique I1 longueur de la pile m a angle d attaque de l coulement avec l axe de la pile degr d hauteur d eau m vitesse moyenne de l coulement
209. la base des appuis Ce mur raccord avec la premi re assise de la pile rejoint par un parement ext rieur inclin 45 degr s une enceinte de pieux et de palplanches aras e la cote 23 40 fig E 8 Le montant des travaux de reconstruction et de consolidation qui firent suite cet accident s lev rent 801 400 F de l poque En d cembre 1977 une visite approfondie de cet ouvrage a t effectu e pour d terminer l tat des fondations de la pile 2 sur le grand bras A cet effet une souille de 3 m de longueur et 4 m de profondeur a t creus e de la surface l aide 27 20 23 80 23 40 22 80 Fig E 3 Pont Neuf Confortement des fondations superficielles 1 00 mm 1 18 m d une grue dispos e sur un ponton Un compl ment de nettoyage l aide d une lance a t fait en vue d une visite t l vis e Le rapport de visite concluait au bon tat des parties ma onn es tr s bonne finesse des joints difficilement d celables la vue la bonne tenue et au remarquable tat de conservation des assises en bois palplanches double moise en t te ces pi ces tant finement et parfaitement ouvrag es Cet exemple a t r dig partir d une note sur les travaux de restauration tablie par M Lesierre conducteur ayant surveill le chantier et de l ou vrage de M F de Dartein Etudes sur les Ponts en pierre remarquables par leur d c
210. la p riph rie mais aussi autour des pieux sous le grillage bois Disposer sur la hauteur du rideau de palplan ches au droit du b ton des connecteurs pour assurer une liaison rideau b ton Cette liaison main tient le rideau et permet la fondation de mieux r sister aux chocs ventuels Placer des tubes permettant des injections ventuelles ult rieures Les tubes doivent tre obtur s provisoirement leur extr mit f Dalle en b ton arm F j Solen Travaux termin s Injection du sol encage par forages Fig E 38 Pont de Thouar Principe de confortement Tubes de contr le Connecteurs tiage z J 2 40 1978 2 38 Enrochements SDS e L AA T R D Niveau moyen de la HS Loire dans l axe de Q l ouvrage i CRRA REESS 4 300 Palplanc hes LARSSEN IV Sable propre mal gradu grossier Pour permettre des contr les et des injections compl mentaires quelques tubes ferm s par des obturateurs vis leur partie haute doivent tre dispos s entre le f t de pile et le rideau Un suivi rigoureux par nivellement doit tre mis en place Par ailleurs des pr cautions doivent tre prises pour contr ler le comportement des appareils d appui La pile doit tre quip e pour permettre le v rinage du tablier en cours de fon age des palplanches l amplitude des tassements a atteint 8 cm pour une pile 159 160 R f
211. la variante la plus conomique 6 1 3 Mise au point du dossier de confortement des fondations et choix de la proc dure de consultation Principes Quelle que soit limportance des travaux il est indispensable de mettre au point un dossier de confortement pr cis et d taill Deux cas peuvent se pr senter a S il n y a pas de probl me de garantie ant rieure il faut tablir pour la passation du march un dossier de consultation Les travaux de confortement de fondations en site aquatique tant particuli rement d licats il est pr f rable de recourir la proc dure d appel d offres restreint pour ne retenir que les candidatures d entre prises comp tentes dont on v rifiera les r f rences Ces travaux de confortement font appel l imagina tion et l exp rience De ce fait il n est pas inutile de demander aux entreprises de faire part de leur savoir faire en utilisant au besoin la proc dure de l appel d offres avec larges variantes La consultation des entreprises peut aussi s effectuer sur un dossier comprenant plusieurs options mar ch options L exemple du pont de Cessart Saumur illustre cette possibilit la pile n 3 de ce pont fond e sur des pieux en bois a subi un tassement qui a pro voqu une fissuration verticale du corps de pile Les investigations pr alables la d finition du projet de confortement n cessitent des moyens importants savoir la r ali
212. lace Le lecteur se reportera l article 44 du CCAG Cahier des clauses administratives g n rales pour les garantics contractuelles et l article 45 pour les responsabilit s r sultant des principes dont s inspi rent les articles 1792 et 2270 du Code civil ANNEXE TECHNIQUE I Dispositifs et techniques de surveillance Flexim tre laser 55 Sommaire Pr ambule sa A a E D a sou coin ne lens dut de des de duo eae p a aE 1 Mesure de rotations l aide de nivelles et de pendules 1 1 Nivelles 1 2 Pendules 2 Mesure de d placements de points sur l ouvrage 2 1 Points rep res 2 2 Photogramm trie 2 3 Topom trie l aide d un niveau d un th odolite ou d un distancem tre 8 Autres proc d s de mesure EI OTT OR MARNE ARMELLE a LA A PRIME 2 A Mu 3 1 Inclinom tre 8 2 Tube scell en profondeur 8 3 Pendule inverse 8 4 Mesures au fil d invar 4 SUIVI de h volutionrdes HE SUSS iacens bee AM a a Me ane ds na N D de das Are ee 4 1 Les t moins de fissuration 4 2 Dispositifs pour le suivi de l ouverture des fissures 5 Pr sentation des r sultats et interpr tation 56 Pr ambule Cette annexe pr sente un certain nombre de dispositifs et de techniques utilisables pour la surveillance des mouvements et de la fissuration des ouvrages
213. las tique solidement fix s la toile sont noy s dans les blocs de b ton coul s directement sur le matelas Les blocs de dimensions 88 X 33 X 17 ou 43 X 26 x 17 cm d un poids de 120 et 47 kg ne recouvrent que 50 de la surface totale fig D 15 Fig D 15 Matelas lest de blocs de b ton Les dimensions du matelas sont adapt es aux tra vaux de protection effectuer ils sont livr s enroul s sur un cylindre et par largeur de 10 30 m Apr s immersion une couche de couverture en enrochements doit tre mise en place pour parfaire cette carapace de protection I faut par contre 100 pr parer le lit et en particulier disposer les extr mit s amont et aval du matelas en dessous des niveaux affouillables de la rivi re Tapis synth tique et boudins de sable Comme le pr c dent ce proc d n erlandais est un tapis lest en tissu synth tique le lest tant constitu par des boudins remplis de sable fig D 16 Les tapis sont mis en place par d roulement depuis un chariot roulant sur le fond lorsque de tr s grandes surfaces sont recouvrir Dans le cas d une petite surface autour des piles la mise en uvre est effectu e la grue Le lest compl mentaire disposer sur ce tapis peut tre r alis par des grands sacs de nylon remplis de sable Ici encore les extr mit s du tapis sont bien entendu enfouir sous le niveau affouil lable Filet destin faciliter l
214. le 25 septembre 1978 fixe le cadre administratif les conditions d intervention des entreprises sp cia lis es le d roulement de ces visites d inspection ainsi que le contenu du rapport de visite Le service gestionnaire doit pr parer cette visite en la programmant la p riode la plus favorable pour l observation probl mes pos s par les cou rants la mar e la turbidit de l eau etc en g n ral l tiage en d finissant pr cis ment les objectifs assign s aux plongeurs Une action de formation la plong e de techniciens a t engag e dahs certains Laboratoires r gionaux des Ponts et Chauss es en 1979 Laboratoire d Aix en Provence de Bordeaux et de Strasbourg qui peuvent apporter dans certains cas une aide tech nique aux services 3 4 2 1 D ROULEMENT DE LA VISITE Le repr sentant de l Administration charg de suivre le d roulement de la visite tient un r le essentiel car la qualit du travail fourni d pend non seule ment des conditions naturelles vitesse de courant visibilit et de la qualification des plongeurs mais aussi de la mani re dont ils sont guid s Il est souhaitable qu avant le d but de la plong e l entreprise ait connaissance d un minimum de don n es sur l ouvrage en particulier sur le mode de fondation des appuis l est rappel que les entreprises charg es de ces visites n ont pas pour mission d tablir un diagnostic sur la tenue m ca
215. le fig E 38 Dans le projet initial les palplan ches d avant et d arri re bec descendaient au substratum Enseignements tirer du chantier Sous le tablier de l ouvrage le fon age des palplanches sous gabarit r duit a n cessit l ex cution d entures Ces entures doivent tre particuli rement bien r alis es en utilisant des couvre joints De la bonne tenue de ces entures d pend directement la long vit de la r paration Les trous de manutention des palplanches doi vent tre obtur s pour viter la fuite des mat riaux emprisonn s dans l enceinte Le remplissage de l enceinte pour partie en sable pour limiter la d pense et en b ton doit tre conduit sym triquement de points diam tra lement oppos s et en tournant Conserver en phase de travaux une hauteur de palplanches avant rec page suffisante pour viter que l eau ne se d verse dans l enceinte compte tenu des crues et du marnage Travaux en cours P M V E 1975 Comblement 4 50 des fonds de aii cavit s Le 4 45 y2 B ton immerg B M V E 1975 Sable de remplissage Massif originel de b ton de chaux io Place profil 1912 1973 _ a sm alh Palplanche s LACKA WANNA Q 1000 S 107 S 50 n 2 arar Argile peu tr s plastique Sable limoneux et sable graveleux Substratum Veiller ce qu il n y ait pas de lacunes de b ton sur
216. le CCTP Pour les mat riaux traditionnels ciments aciers palplanches etc la r daction des pi ces crites pose relativement peu de probl mes Pour les travaux d injection et de b tonnage cer taines pr cautions doivent tre prises Ainsi il est indispensable de d finir clairement le but recherch par le traitement comblement de cavit s traitement du sol de fondation pour am liorer ses caract ristiques r g n ration d une fondation massive en b ton de chaux etc Il faut en outre fournir tous les l ments connus sur le sol de fondation et l tat de la fondation elle m me Dans ce cadre l entreprise doit fournir eer tains l ments comme les compositions des coulis et produits inject s liste qui est pr cis e dans le CCTP La r daction doit tre coh rente avee le CCTG Cahier des clauses techniques g n rales fascicule 68 des l ments techniques compl men taires sont contenus dans l annexe technique IV Le ma tre d uvre pourra recourir utilement aux sp cialistes des Laboratoires r gionaux et du Labo ratoire central des Ponts et Chauss es pour la d fi nition des l ments devant figurer dans le CCTP et le choix final des produits d injection Des essais de convenance sont pr voir Dans le cas de gels et de r sines les pi ces crites doivent pr ciser en particulier que l entreprise doit remettre au ma tre d uvre longtemps avant leur mi
217. le et souhaitable ou non d puiser la cavit en totalit ou en partie on adoptera la proc dure suivante apr s puisement b tonnage sec avec mise en uvre du b ton par vibration r alisation en deux phases b ton immerg sur une hauteur de 0 80 m minimum puis puisement et b tonnage sec avec vibration du b ton b ton immerg dans toute la cavit injection d un coulis bentonite ciment ou d un mortier selon les cas pour compl ter le comble ment par b tonnage rec page des injecteurs et remplissage de ceux ci par un coulis apr s lavage ferraillage et b tonnage d une couverture Pour les cavit s dans un massif de ma onnerie de moellons assis s mis hors d eau il est souhai table de combler les lacunes par des moellons rendus solidaires des pierres en place par matage de mortier 7 2 COMBLEMENT DES CAVITES DE TYPE b Le processus est comparable au pr c dent ceci pr s qu il faut disposer des injecteurs de diam tres diff rents et dont les extr mit s sont d cal es injecteurs de petit diam tre en fond de trou injec teurs de plus gros diam tre proches de l ouverture de la cavit Apr s b tonnage quand cela est pos sible l injection d bute par la mise en uvre d un mortier par les gros injecteurs et se termine par l injection d un coulis plus fluide par les plus petits injecteurs Il est ici rarement possible d armer la cavit combler 7 3 COMB
218. les probl mes d rosion du pont sur le seuil lui m me Il est clair que l rosion r gressive ne sera pas arr t e l aval du seuil par cet am nage ment Dans certains cas il sera alors n cessaire d envisager la mise en place d autres seuils du m me genre l aval de mani re fixer le profil en long du lit Dans certains cas des ouvrages annexes seront pr voir pour permettre le passage d embarcations et celui des poissons chelles Fig D 2 Pont de Nay Le seuil et l ouvrage 1 2 3 Autres dispositions Les radiers et les seuils ne sont pas les seuls am nagements pouvant am liorer les conditions d coulement sous les ouvrages et limiter l rosion Citons entre autres les murs guideaux destin s favoriser un meil leur entonnement de l eau sous l ouvrage Pour tre efficaces il est n cessaire qu ils aient une longueur minimale de l ordre de 50 m Il faut ici pr voir une protection des talus par des enrochements et un raccordement aux cul es sans discontinuit g om trique fig D 3 les panneaux de fond destin s fixer la position des chenaux l endiguement les pis etc le choix tant d finir apr s une tude hydrau lique appr ciant les effets indirects de l am nage ment sur l environnement Sens du courant Fig D 3 Mur guideau 91 1 3 QUELQUES CALCULS D EROSION DU LIT Les paragraphes suivants pr sentent quelques re
219. lliques cas des caissons e l ex cution de forages inclin s prix unitaire de reperforation apr s injection au mi Fournitures prix unitaires pour la fourniture pied d uvre de mat riaux pour l injection la tonne ou au kg sable sec ciment bentonite gel de silice r sine adjuvants r actifs en indiquant tr s pr cis ment les caract ristiques des produits qui seront utilis s Injections prix forfaitaire de d placement et de mise en sta tion de l atelier d injection de pile pile ou de forage forage prix unitaires pour l quipement des forages pour l injection tubes manchettes tubes cr pin s obtu rateurs etc prix unitaires pour la mise en uvre par nature de produit mortier coulis gels r sines au m ou au litre Nota Il est pr f rable de distinguer les prix de fournitures et ceux de la mise en uvre sachant que des modifications de composition pourront inter venir en cours de chantier selon les al as ren contr s Essais de contr le des travaux prix unitaires pr voir pour les essais ou les prestations qui seraient la charge du titulaire du march sondages carottages essais d eau essais pressiom triques etc Surveillance de l ouvrage prix forfaitaire pour les prestations la charge de l entreprise selon le CCTP Immobilisation et r gie prix pour les diff rents ateliers de forage et d injection l heure
220. llons sont pr voir pour appr cier la stabilit des appuis KZ Plate forme b tonn e sur les enrochernents FX 42 3 5 1 Choix des moyens d investigation 3 5 1 1 PR CAUTIONS Les interventions pour la reconnaissance doivent tre conduites avec prudence En particulier il faut viter toute m thode de reconnaissance pouvant tre une source importante d branlements tels que cer tains moyens de sondages destructifs comme le tr pan de battage Dans le m me esprit on prendra les mesures annexes n cessaires comme la limitation de la circulation des poids lourds et engins tout d placement et destruction inconsid r s d l ments participant la protection ou la tenue d appuis de stabilit pr caire tels que sol enroche ments ou radier Dans certains cas il peut s av rer n cessaire d effec tucr au pr alable des travaux confortatifs pour poursuivre en s ret les investigations comme le ceinturage provisoire ou d finitif d une pile la mise en place d une pal e ou d un cintre le comblement de cavit s importantes sous les appuis Il faut agir avec discernement pour que ces mesures ne g nent pas a priori le confortement d finitif de l appui 3 5 1 2 OBJECTIFS DES INVESTIGATIONS D termination du mode de fondation Nombreux sont les ouvrages pour lesquels on ne dispose d aucun document d archives indiquant avec pr cision le mode de fondation des
221. ltats apr s d pouillement et la p riodicit de cette pr sentation 3 6 1 La surveillance renforc e Elle peut s exercer moyen terme pour suivre l volution de l ouvrage jusqu l ach vement d une phase de confortement long terme plusieurs ann es s il s agit de surveiller plus particuli rement un ouvrage avant de d cider si des travaux de confortement doivent tre ex cut s Une surveillance renforc e court terme quelques jours est destin e v rifier le caract re volutif ou non de d sordres il s agit ici d une op ration d auscultation analyse des ph nom nes ou bien de la premi re phase d une surveillance renforc e moyen ou long terme 3 6 2 La haute surveillance Elle ne s applique que pour une dur e limit e par exemple jusqu l ach vement d une phase de confor tement afin de pr venir les utilisateurs de l ouvrage usagers ou quipes de travail d un risque reconnu susceptible de mettre en jeu leur s curit Un dispositif donn ne s applique qu un m ca nisme ou ph nom ne Sa mise en place suppose donc au pr alable lanalyse la plus compl te possible du m ca nisme de d faillance contre lequel on veut se prot ger la d finition de grandeurs mesurables ou de constatations chiffrables caract risant l volution du ph nom ne la fixation pour ces grandeurs de seuils seuils d alerte partir desquels on con
222. me cas Le b ton descend trop vite et sa hauteur h devient inf rieure 0 45 H il faut bien s r descendre le tube plongeur Pour la man uvre d un tube plongeur fig D 38 la tr mie ou l entonnoir sont quip s de crochets de manutention au moyen desquels le tube peut tre lev ou abaiss Le levage ou l abaissement du tube peut tre assur par des appareils courants de manutention ou de pr f rence par une installation sp ciale fixe solidaire par exemple du batardeau l int rieur duquel on travaille chafaudage avec treuil de man uvre La seconde solution vite au tube plongeur de subir des mouvements d oscilla tion verticaux risque de d samor age discontinuit du b tonnage ce qui n est pas le cas lorsqu on emploie une grue appareil flexible encore qu il ne soit pas rentable de mobiliser une grue pour main tenir un tube pendant toute une phase de b tonnage Tube plongeur P Batardeau Fig D 39 Man uvre d un tube plongeur 6 1 3 4 Proc d la pompe Ce proc d est comme pour le tube plongeur fond sur la p n tration d un tube dans la masse d un b ton d j en place pour viter l coulement de surface du b ton nouveau au contact de l eau Dans le proc d au tube plongeur le b tonnage subit une discontinuit au niveau de l entonnoir ou de la tr mie alors qu il n en subit pas avec le pro c d la pompe Le b ton doit p n trer
223. ments montrent que la stabilit des fondations reste menac e car la r paration n est pas tablie au del des profondeurs affouillables Au pont de Nay la r fection des bases des piles par encagement en palplanches et b ton immerg 142 IIIA SRI SIGNO CU SKK 9 00 m 9 00 m7 13 007 Pente 2 1 246 50 a Le gt un S i 249 50 46 00 m Pente 3 1 j UT Fig E 13 Pont de Nay Seuil vue de dessus a t compl t e par la r alisation d un seuil l aval de l ouvrage destin permettre l engravement au droit du pont et le mettre en eau calme Ce seuil a t implant 60 m environ l aval du pont Il est aras une cote voisine de la cote du soubassement des piles La largeur en t te est de 3 m La pente du talus vers l amont est de 2 1 et vers l aval de 3 1 II est prolong par un radier aval horizontal de 9 m destin briser l nergie de la lame d eau d versante Le raccordement aux berges se fait par un talus en enrochements Le seuil est lui m me constitu par des d chets de carri re de 50 300 kg et d enrochements lourds d un poids de 2 5 t sur une paisseur de 2 m La taille a t choisie pour que les blocs restent en quilibre sous la crue centenaire pour laquelle la vitesse critique a t estim e 5 m s Entre le terrain naturel et les blocs une couche filtre a t intercal e constitu e par les d chets de carri
224. mise en place du dispositif de premier niveau lors des premi res mesures et pour un contr le p riodique de la p rennit du dispositif Tableau des dispositifs de mesure utilisables selon le niveau de surveillance Observations Visites La facilit des mesures propos es permet p riodiques de les inclure dans les visites p riodiques inspections Mettre profit les inspections d taill es d taill es pour effectuer r guli rement un nivelle ment de pr cision Surveillance Les capteurs peuvent tre pr vus pour renforc e l observation des parties peu accessibles de l ouvrage mais risquent de poser des probl mes de d rive long terme Haute En cas de d sordres graves dans l attente surveillance de la mise en place d un dispositif la bor il importe que le service gestion naire suive avec ses moyens l volution de l ouvrage nivellement ordinaire par exemple Ult rieurement ne pr sentent d int r t que les dispositifs pr cis don nant une r ponse rapidement interpr ta ble voire un enregistrement continu 4 H ospositits dont les mesures peuvent tre Efficacit du dispositif pr cision d lai de r ponse co t rapport s au risque assur es par le service gestionnaire couvrir Xxx tr s bonne xx bonne 57 1 MESURES DE ROTATIONS A L AIDE DE NIVELLES ET DE PENDULES Les mouvements de basculement peuvent tre d tect s et suivis l aide de diff rents dispositifs dont les pl
225. moment la stabilit de l ouvrage n est pas remise en cause A titre d exemple la r alisation d un rideau parafouille autour d une pile comprend les t ches l mentaires suivantes enl vement des enrochements sur une longueur et une largeur fixer r alisation ventuelle d une pr souille pour la mise en fiche battage des palplanches en indiquant l ordre de batiage la profondeur d enfoncement les entures ventuelles Encha nement des t ches L enchainement des t ches doit tre d fini avec pr cision L laboration du phasage doit tre dict e par le souci de limiter les al as et non par la seule recherche de la cadence LES MOYENS Le ma tre d uvre doit veiller ce que les travaux soient effectu s avec un outillage parfaitement adapt aux probl mes pos s Pour cela il convient d exclure explicitement dans le CCTP les techniques inadapt es Par exemple dans la plupart des cas on excluera le vibrofon age et le lan age pour la mise en uvre des palplanches en raison des cons quences possibles du remaniement du sol de fonda tion Par ailleurs il est souhaitable de pr ciser les perfor mances de certains mat riels par exemple r glage continu du d bit des pompes pour l injection et dans quelques cas il faut imposer le proc d tube manchettes pour certaines injections par exemple Le ma tre d uvre doit galement dans le CCTP imposer l entreprise des
226. n des enrochements 3 2 2 Conditions de filtre 3 2 3 Epaisseur des protections 3 3 G om trie des protections Tapis et talus 3 3 1 Tapis tabli au m me niveau ou sous le lit 8 3 2 Protection par talus en enrochements 3 4 Surveillance et entretien des protections en enrochements 3 5 Autres mat riaux de protection 8 5 1 Les gabions 3 5 2 Les moellons liaisonn s au mastic bitumineux 3 5 3 Les matelas lest s 3 5 4 Les cuirasses 3 5 5 Les sacs en tissu synth tique ou en jute 3 5 6 Biboules et cha nes de boules 3 6 Choix de la nature de la protection Pr cautions Utilisation de palplanches m talliques et de protils d riv s dans le contortement des fondations 4 1 Principaux types de palplanches et de profils d riv s 4 1 1 Les palplanches dites module 4 1 2 Les palplanches dites plates 4 1 3 Les profils d riv s des palplanches 4 2 Principales utilisations des palplanches et des profils d riv s 4 2 1 Coffrage 4 2 2 Rideaux de protection contre l affouillement 4 2 3 Enceinte tanche pour le traitement par injection 4 2 4 Batardeaux pour la mise sec 4 3 Particularit s de mise en uvre des palplanches Sommaire 92 95 96 96 96 97 99 99 101 102 102 102 Choix des techniques et des engins de fon age 4 3 2 Travaux pr alables d extraction ou de destruction des obstacles
227. n tre l int rieur de celui ci en le refou lant La masse de b ton progresse suivant un talus seul en contact avec l eau et qui est donc th ori quement seul soumis au d lavage Le b tonnage doit tre men le plus r guli rement possible afin d viter les mouvements d eau pour ce talus Des laitances se forment sur ce talus il faut donc viter que se cr ent au sein du massif des plans de laitance qui deviendraient des plans fragilis s et donc de rupture du futur massif de fondation Dans le cas o l on est oblig d interrompre le b tonnage il est n cessaire de balayer la surface du talus pour liminer la laitance et favoriser ainsi l intimit de contact entre les deux b tons situ s de part et d autre de la surface de reprise Ce proc d est pratiquement le seul utilisable dans le cas de faibles hauteurs d eau que l on ne peut puiser Si la hauteur d eau est faible l paisseur de b ton immerg est faible Par suite si l on employait le proc d la pompe ou au tube plon geur on risquerait leur d samor age et par voie de cons quence un d lavage important du b ton 6 1 3 2 Proc d la benne Ce proc d est applicable pour des hauteurs d eau quelconques mais sup rieures 0 80 m La benne employer n est certainement pas une benne pre neuse comme c est malheureusement le cas sur certains chantiers mais une benne con ue sp cia lement La benne utilis e doit tre parfaitement
228. ndant et apr s les grandes crues il importe en particulier de relever la position de la ligne d eau l amont et l aval de l ouvrage pendant la crue et d observer la configuration du lit apr s la crue lorsque l ouvrage est pris par les glaces et apr s la d b cle la suite d une forte augmentation de la cireu lation des poids lourds par suite par exemple de la mise en place d une d viation au passage de convois exceptionnels et pour tout autre v nement exceptionnel pou vant mettre en cause la stabilit des appuis Toute anomalie observ e au cours de la surveillance continue doit se traduire par une constatation dat e report e par crit accompagn e si possible de ero quis et de photos La constatation d une anomalie doit tre suivic d un examen effectu par le subdivisionnaire et peut d clencher une inspection d taill e exceptionnelle ventuellement partielle 3 4 LES VISITES Les visites doivent tre pr par es en prenant au pr alable connaissance du dossier de ouvrage I est souhaitable de pr voir des plans et l vations sch matiques pour reporter sur le terrain les observations quelques outils tels que marteau pie barre mine ete pour sonder les ventuelles cavit s et reconna tre la profondeur des zones alt r es des instruments pour relever les cotes au besoin une embarcation pour acc der tous les appuis ainsi que tout autre moyen de visi
229. ne tra duisant la finesse bentonite viscosit en fonction du dosage et du temps d hydratation charges inertes sablons cendres volantes courbe granulom trique et quivalent de sable SiO NaO silicate densit et rapport 5 3 1 2 Contr les sur les produits d injection Mortiers et coulis argiles ciment il faut v ri fier les dosages la viscosit mesur e au c ne type Marsch la densit la d cantation et la r sistance la compression simple Gels de silice et r sines il faut v rifier le dosage la densit le temps de prise dans des condi tions comparables celles de la mise en uvre temp rature pH et la r sistance 5 3 2 Contr les sur le chantier Le ma tre d uvre doit imposer l entreprise cer tains appareils de mesure et d enregistrement enregistrement en continu des pressions compte coups sur les presses afin de pouvoir conna tre tout moment la pres sion le d bit et les quantit s inject es Les manom tres enregistreurs tant plac s usuel lement en sortie des presses la centrale d injec tion il faut valuer les pertes de charge pour con na tre pr cis ment la pression r elle en t te de forage Pour cela il faut effectuer plusieurs essais avec un manom tre en t te de forage pour plu sieurs pressions et pour chaque produit inject fig D 30 Une v rification r guli re du bon tat de marche des ap
230. nellement Etuiement mis n place en 1745 pour viter la chute Aos voites lu vieux pant 4Url ans l zard es par suite de l affouillement d une pile Recueil de diff rents pri rs d architecture de chorpentecteutresz concernant le construction des p nis R Pitrou Paris 1756 Dac Contre P dapochjue de Documentation Je l ENPC Fri LOCATON
231. nes clou es ou assembl es mi bois destin r partir la charge verticale entre les pieux dont le nombre pouvait d passer la centaine pour Ma onnerie difi e sec un seul appui fig 2 Plate forme en charpente dongrin 1raversules Grillage Pour bloquer la t te des pieux avant de mettre en place le platelage en madriers un remplissage 2 l aide de moellons ma onn s et de mortier argileux SE SE tait dispos sur la hauteur libre des pieux de 0 50 1 m fig 3 En 1762 pour la premi re fois de Cessart utilisa Saumur une scie qui permit de rec per les pieux 5 50 m sous l tiage De Cessart rapporta dans son ouvrage Description des travaux hydrauliques les propos de Perronet I n h sita pas prononcer Enrochements de blocage Gr t qu on ne connaissait point en Europe une Fig 2 Fondation sur pieux ma onnerie r guli rement faite tablie une aussi Pont Wilson Tours fin du XVIII si cle Ligne d Etiuge TUU N EI UT T1 El vation d une pile Coupe en travers d une pile et de ses fondations PLAN ee COUPE de la Plate torme is nete executee pour la fondation de la Ww Pile du ont de Jours iie hele Uele suupe a Le tM n SEIA A N VUE Pespanve de Ass mbkiy t ddes loiionermes wa dle raversiues gt N uvell Mea utres names a D m me tes Fig
232. nique des fondations et la s curit pr sent e par l appui Leur r le est de fournir l image objective la plus pr cise de l tat de lPappui Pour tablir une telle cartographie le repr sentant de l Administration doit insister pour que les plon geurs rendent compte de tout ce qu ils rencontrent m me si les d tails peuvent leur sembler sans importance La direction et le suivi du travail effectu par les plongeurs peuvent tre facilit s par l utilisation de moyens audio visuels Les cam ras subaquatiques actuellement disponibles les liaisons phoniques et les techniques d enregistrement sur magn toscope dont disposent plusieurs entreprises et CETE sont des outils d investigation d un grand int r t Ces techniques permettent en particulier aux ing nieurs plac s sur louvrage de diriger la visite effectu e par les plongeurs II laut souligner que les conditions de visibilit sont souvent mauvaises et que la visite s effectue de ce fait en proc dant par t tonnements D s lors il est indispensable que le plongeur dispose d outils mar teaux pics outils pour gratter r gles graduces lance eau pour d gager les terrains meubles etc Au cours de la visite les points suivants sont examiner Existence de cavit s l emplacement et l extension des zones affouill es sachant que des cavit s peuvent tre masqu es par des alluvions meubles red pos es o par les enro chements dispos s autour des app
233. non perturb par la pr sence de la pile m s U vitesse critique de d but de charriage continu du mat riau du lit m s U 1 54 D d gs m D diam tre moyen du mat riau du lit dia m tre correspondant 50 de passant m g 9 81 m s fi fa f fonctions prenant les valeurs suivantes fi L 0 lt 0 5 _ Qur SU p ra A U 2 1 pour05 lt lt 1 0 c S U 1 gt 1 0 our p 2 Journal de recherches hydrauliques 15 1977 n 3 p 211 252 92 fa fonction de la forme f 1 0 piles circulaires ou arrondies f 0 75 formes hydrodynamiques h 1 30 piles rectangulaires fonction de l angle d attaque de l coulement fig D 4 amp degr amp angled attaque b largeurde l appui l longueur de l appui Fig D 4 Affouillement local Influence de l angle d attaque de l coulement 2m Exemple i D m2m L 10m 1 ER Om dym Anim D 107 m U 1 2 m s 1 U 1 54 X 10 X 492 X 9 81 1 60 m s 0 75 f 0 5 forme arrondie E L 1 I D PANE A ETa d 4 gt gt 060 X 2 th IT X 1 X 1 65 1 60 profondeur d aftouillement d 3 2 m 1 3 1 2 Cas des sols coh rents A l heure actuelle 1979 aucune corr lation n a t tablie pour l estimation de l affouillement des sols coh rents Le projeteur observera l action du cours d eau et s inspirera des usages locaux 1 3 2
234. nrochements il est envisageable de mettre en uvre un tissu synth tique g otextile l interface enrochements s diments Son efficacit pour la protection des berges et des canaux a t largement prouv e Suivant la taille des blocs il y a lieu de disposer une couche de grave interm diaire sur 0 20 m d paisseur pour viter que les blocs ne d chirent ou poin onnent le tissu Les sp cifications auxquelles doivent r pondre les tissus synth tiques sont les suivantes courbe granulom trique quivalente th orique du g otextile adapt e la condition de filtre donn e ci dessus perm abilit porom trie dix fois plus lev e que celle du sol en place l paisseur du g otextile n a pas d importance il doit tre r sistant au poin onnement pour viter la d chirure par les blocs Le paragraphe 8 5 mentionne d autres applications des tissus synth tiques 3 2 8 Epaisseur des protections L paisseur donner aux tapis en enrochements est de trois fois le diam tre moyen des blocs pais seur gale 3 As L paisseur d un filtre granulaire est de 0 30 m au minimum et au maximum du diam tre moyen des enrochements En ce qui concerne les gabions ou les mat riaux d riv s on se reportera au paragraphe 3 5 3 3 GEOMETRIE DES PROTECTIONS TAPIS ET TALUS Sans donner de r gles strictes de dimensionnement g om trique des protections en enrochements nous indiquons
235. ns fond Dans le premier cas un rideau de palplanches en bois tait battu dans les alluvions Cette enceinte tait maintenue par des pieux en bois reli s en t te par des moises qui servaient de guide lors du battage et contrebut e ext rieurement par des enro chements Les terrassements lint rieur du rideau taient r alis s sous l eau la fiche des palplanches tant insuffisante pour assurer la stabilit du fond de fouille lors des pompages Le b ton de chaux tait alors coul sous l eau l aide d une benne clapet pour viter le d lavage fig 12 Les eaissons sans fond utilis s pour le b ton immerg ne se distinguaient des pr c dents que par l absence de bordage calfat sous l tiage afin de favoriser l limination des laitances fig 13 Apr s immersion du b ton dification du f t de pile sec Avant immersion du b ton Paroi tanche l zizin Paroi non tanche E REE APAE A A Fig 13 Fondation sur massif de b ton immerg coul dans un caisson sans fond Hu Fig 10 Fondation superficielle avec redans Pont Neuf Paris XVII si cle Bas port RD N NS EUR Au IEAA Pete 1 Ets NS 2 1 3 Protections anciennes des fondations contre les affouillements Le plus souvent les fondations en rivi re Ctaient prot g es contre les chocs directs et les affouille ments par des enrochements dispos s en forme de talus Pour certains ouvrage
236. ns de fon age utilisables Un choix inadapt du module des palplanches ou de l engin peut conduire des d formations des profils d viation d chirure d grafage inaccepta bles pour l objectif recherch Le bas de la gamme est essentiellement couvert par des palplanches profil es froid dites aussi l g res obtenues partir de t les d acier Profi l s et Tubes de l Est et Profilafroid Le module de r sistance de leur section transversale I v varie de 79 865 cm par m tre lin aire de rideau pour une paisseur d acier de 3 6 5 mm Ces palplan ches relativement conomiques dans cette gamme de module n ont toutefois qu une capacit de p n tration limit e dans les terrains r sistants ou conte nant des obstacles durs Le haut de la gamme est couvert par les palplan ches lamin es chaud fabriqu es en France par Sacilor Il s agit essentiellement des palplanches Larssen dites en U dont le joint se situe sur l axe neutre des rideaux et dont le module de r sistance de la section transversale varie de 146 4200 cm ml l paisseur d acier de l me des palplanches tant comprise entre 4 8 et 20 6 mm La mise au point d une nouvelle gamme de profils section dite en Z est en cours chez Sacilor la commercialisation du premier de ces profils est d j assur e 102 4 1 2 Les palplanches dites plates Les palplanches dites plates sont surtout utilis es po
237. nt rieur de fissuration d ouvrages vo t s r v le souvent un mouvement de fondations 2 5 Les vibrations provoqu es par la cireulation des poids lourds tant tr s souvent une cause aggravante les mesures de restriction de la circulation sont prendre g n ralement avant tout commencement d inter vention Qu il s agisse de mesures de circonstance ou que des restrictions de trafic limitation de surcharges limitation de largeur roulable aient d ja d t diet es ant rieurement il y a lieu de veiller les faire respecter 3 Travaux confortatifs 3 1 Phase de pr paration D s la phase de pr paration une surveillance continue doit tre exere e l appel aux autorit s de poliee peut tre opportun pour faire respecter les restrictions de trafic Sil y a lieu de pr venir les cons quences d une d coh sion des mu onneries en l vation on eeinturera de fa on provisoire ou d finitive les parties d ouvrage suspectes comme les bases de piles dont l clate ment aurait de graves cons quences lors des reprises en sous uvre De m me pour assurer le succ s du comblement de cavit s sous appuis on pourra ceinturer la fondation elle m me par un b ton coul tout autour de l uppui jusqu au fond du lit sans que celui ci ait t pr alablement creus On se gardera de toutes les actions dynamiques pr matur es telles que battage ou vibro fon age de pal planehes 3 2 Phase de confortement Comme les tr
238. nt alors tre prises pour la protection des vo tes la mise sur cintre ou pal es la compensation partielle des efforts horizontaux de pouss e de la vo te sur la pile eul e laide de tirants ou de c bles pr contraints Ainsi pour le pont de Tours compte tenu de l importance des efforts horizontaux transmis par la vo te 7 2 300 t la r sultante tant situ e au demeurant assez haut par rapport au niveau de fondation de la pile Masque en b ton arm Blocs d appui en b ton C bles de pr contrainte 6 7 Massif de contrebut e difi l aide des mat riaux de la partie effondr e Dessous chauss e 6 ancrages actifs STUP12V13 5 barres Dywidag Pile n 6 Blocs b ton de d viation Vo tes d l gissement El vation des arches proches de la br che 4 ancrages passifs Pile n 10 Fig 52 Pont Wilson Mesures conservatoires Compensation partielle de la pouss e dissym trique par c bles pr contraints Massif de contrebut e prot geant la pile au bord de la br che de la fissuration de la vo te 7 cons cutive l effondrement des arches rive gauche du projet de reconstruction qui n cessitait un certain moment la suppression du massif de but e de la pile 6 il fut d cid de r duire la pouss e horizontale sur la pile 6 de 600 tonnes gr ce des c bles pr con traints ancr s sur un masque en b ton arm c t br c
239. nue de tube en tube Il est cependant possible d utiliser plusieurs tubes simultan ment mais cela implique l emploi de plu sieurs pompes d injection e Massifs de forte paisseur L injection est alors men e par passes successives de 1 1 40 m de hauteur Une passe n est com menc e qu apr s ach vement de la passe inf rieure sur toute la surface du massif Avant injection d une nouvelle tranche et apr s mise en place des tubes d injection au niveau du toit de la couche pr alablement inject e il est conseill d effectuer par des tubes une injection d air puis d eau sous pression pour remettre en suspension les fines qui ont pu se d poser II ne faut pas que les plans de reprise deviennent des plans de rupture du futur massif Les probl mes pos s par les reprises de b tonnage constituent certainement l un des points faibles du proc d Pression d injection Compte tenu de l important pourcentage des vides du squelette il n est pas n cessaire d utiliser une pression d injection lev e de l ordre de quelques bars La pression th orique n cessaire la base des tubes est gale la somme de la pression due la hauteur d eau au dessus du mortier de la pres sion du mortier sur la pointe et de celle n cessaire pour vaincre les pertes de charge dans les vides intergranulaires La valeur de ce dernier terme cro t apr s une inter ruption de l injection en effet du fait de la thixo tropie du mor
240. oc d permet d injecter des niveaux pr cis isol s du restant du forage de faire un m me niveau les injections en plu sieurs fois autant que cela est n cessaire Ordre d injection des passes Les injections en faible profondeur dans le sol sont d licates mener en raison de la faible pression 115 de confinement existante II est pr f rable de com mencer par injecter les vides situ s imm diatement sous la base pour r tablir la continuit sol appui et constituer un certain toit pour les injections plus profondes L injection sera donc conduite par passes descendantes pour les deux m tres sup rieurs les horizons plus profonds pouvant tre trait s ensuite en remontant Crit res d injection e D bit pour ces travaux d injection faible pro fondeur dans des sols alluvionnaires assez l ches assurant une stabilit pr caire de l appui il faut absolument que l introduction du coulis s effectue progressivement en limitant la d sorganisation de la structure du sol de fondation La limitation du param tre d bit est donc essentielle Pour les coulis argile ciment on peut admettre un d bit maximal de l ordre de 1 m h en d but d injection Dans les cas d impr gnation par des gels de silice on retiendra une valeur de 200 700 I h suivant la granularit Ces bornes doivent tre indiqu es dans le CCTP pour que les entreprises puissent tablir leurs prix en fonction de ces ca
241. on conduit alors des pi ces tr s fortement arm es 8 3 CAS DES CULEES SUR SOLS COMPRESSIBLES Pendant tr s longtemps la conception des fonda tions ne tenait pas compte des efforts horizontaux et des d formations cr s par le fluage des couches compressibles sous la charge notamment des rem blais Cela a donn lieu plusieurs cas de cul es se d pla ant lentement vers le cours d eau Plusieurs mesures sont a priori envisageables dispositions s attaquant aux causes substitution du remblai existant par un mat riau plus l ger all gement par une buse dispositions permettant de r sister butonnage entre appuis lorsque les port es sont petites blo cage du terrain derri re la cul e par une paroi blocage de la cul e l aide de tirants ex cution de nouvelles fondations etc Page laiss e blanche intentionnellement Exemples de travaux de confortement de fondations ET y ANNEXE TECHNIQUE V 4 CL A ET C APTE Lin T 3 E 133 Sommaire Exemples de travaux de confortement 4 133 1 Conforntement duPont Neuf au XIX SIEGE naas aaa perte mare ao ge roues sat dt 136 2 Fondations superficielles deux exemples de r paration de petits ouvrages avec radier g n ral 137 3 R paration de petits ouvrages par protection en palplanches et b tonnage exemple d sponts2 3tebide Nay 5 eme poudre hd
242. on d un ph nom ne doit tre faite partir des graphes des d placements en fonc tion du temps de chacun des points suivis Les graphes doivent comporter es barres d erreur de mesure calcul es ou estim es tablies en m me temps que le calcul des d placements fig A 17 Ces repr sentations graphiques permettent d appr cier clairement et rapidement les volutions lentes et les d buts d acc l ration des mouvements parmi les in vitables variations dues aux erreurs de mesure l erreur exp rimentale entachant les r sultats l aide des mesures des d placements des points fixes ou se r v lant fixes Pour d celer un mouvement significatif il est clair qu il faut liminer au maximum les effets parasites comme l influence de la temp rature sur la r ponse de l appareil Pour cela on choisira de pr f rence des dispositifs peu sensibles aux variations du milieu ambiant Si cela n est pas possible il convient Ah nm 4 Pile amont S alors d adopter une proc dure permettant d isoler la part imputable aux seuls mouvements de l ou vrage de la r ponse de l ensemble appareil support ouvrage cet effet il est pr conis dans tous les cas un talonnage en laboratoire des appareils en tenant compte si possible des conditions ambiantes temp rature hygrom trie agressivit du milieu la mise en place multiplication des mesures sur plusieurs p riodes de quelqu
243. on de cavit s importantes sous un appui la fracturation du corps de pile la fissuration de l arc ou du bandeau avec ouver ture de joints ou fracturation de pierres U est noter que de nombreux ouvrages anciens pr sentent un ou plusieurs de ces d sordres de longue date et se sont adapt s La constatation d une anomalie ne doit donc pas entra ner de facto des mesures d urgence 1 convient de r fl chir la date de l apparition de ces d sordres et sur leur volution Les mesures pr n es ici concernent essentiellement l apparition ou l aggravation r cente de d sordres La vigilance s impose cependant dans les autres cas 3 4 4 1 LES MESURES DE S CURIT IMM DIATES Ce paragraphe traite des mesures visant la s cu rit des usagers et des tiers Les dispositions conser vatoires destin es la sauvegarde de l ouvrage sont abord es dans la partie 5 Mesures d urgence pour la sauvegarde des ouvrages Mesures de restriction de la circulation On pourra selon les cas limiter la vitesse et la charge limiter la largeur roulable en particulier en loi gnant la circulation des parapets en cas de d ver sement du tympan interdire m me toute circulation de v hicules et de pi tons de nuit ou en permanence sur l ouvrage ct en dessous Mesures concernant les r seaux Il convient d alerter sans tarder les concession naires et de prendre avec ces services toutes les mesures utiles
244. ondissement en B AH 3 73 3 2 X 1 22 3 X 10 x 2 000 2 TRAVAUX EFFECTUES PAR LES PLONGEURS Les possibilit s offertes par le recours aux plon geurs sont tr s tendues la fois pour l examen des parties immerg es d ouvrages et pour les travaux de confortement 2 1 CONDITIONS GENERALES DE TRAVAIL Elles sont maintenant largement r glement es par le D cret n 74 725 du 11 juillet 1974 relatif aux mesures particuli res de protection applicables sur les chantiers ou tablissements dans lesquels les travaux sont ex cut s par des scaphandriers sous des pressions sup rieures la pression atmosph rique ainsi que les arr t s d application des 30 septembre 1974 1 octobre 1974 2 octobre 1974 3 octobre 1974 4 octobre 1974 5 octobre 1974 30 avril 1976 14 mars 1977 et 6 mai 1977 L ensemble de ces textes est regroup dans un bulletin officiel du minist re du Travail fascicule sp cial n 79 48 bis intitul Mesures particuli res de protection applicables aux scaphandriers Cette r glementa tion fait appara tre un certain nombre de limitations et d obligations importantes parmi lesquelles le temps de s jour dans l eau est limit d com pression comprise trois heures par vingt quatre heures des quipements particuliers doivent tre utilis s en cas de temp rature inf rieure 10 C le temps de s jour dans une eau de temp rature inf rieure 59 C
245. ongeurs autonomes diffus par la Direction des routes le 25 septembre 1978 Des dispositions techniques sont donn es dans le texte 3 42 et l intervention des plongeurs est mentionn e pour les visites approfondies avec d garnissage des appuis annexe Il 3 Les figures B 1 B 3 pr sentent les trois quipe ments de plongeurs plong e autonome quipement volume constant Scaphandre lourd Fig B 3 Scaphandre lourd 69 3 DEGARNISSAGE LOCAL D UN APPUI Pour les ouvrages anciens fond s en terrain affouil lable les d sordres dans les fondations peuvent tre enti rement dissimul s l tiage par comble ment des fosses d affouillement o par la pr sence des massifs d enrochements Les visites sommaires l aide de plongeurs sont alors insuffisantes pour appr cier l tat r el de l appui Lorsque cela est techniquement possible un d garnissage local est envisager pour atteindre les fondations Pour l ex cution de ces visites approfondies il est indispensable de mener les travaux de terrassement avec beau coup de prudence sur un seul point de l appui et apr s avoir d fini avec pr cision les diff rentes phases de cette op ration cf 3 4 2 de veiller tirer de cette investigation le maxi mum de renseignements ce genre de visite ne pou vant tre renouvel souvent Chaque d garnissage local doit faire l objet d une tude particuli re
246. ons de chaux hydraulique des fondations en rivi re et des f ts des piles probable ment en raison du prix relativement tr s lev des liants l poque ct parce que les taux de contrainte de ces ma onneries taient faibles Les examens faits en vuc de la reconstruction des ponts d truits en 1940 1945 ont montr que dans beaucoup de cas ceux des appuis ant rieurs 1880 qui taient rest s apparemment intacts n taient pas r utilisa bles parce que leurs mortiers et b tons taient comme l on dit d lav s gt Les d sordres qui en r sultent peuvent tre la forma tion de cavit s voire la d sagr gation compl te du massif D t rioration des pieux en bois En cas de d garnissage les fondations peuvent tre soumises une abrasion intense par les mat riaux charri s Celle ci se manifeste surtout sur les l ments les plus tendres comme les joints certaines pierres et surtout les pi ces de bois comme les plate lages d bordants les pieux de fondation ou les rideaux de vannage Certaines t tes de pieux peu vent tre ainsi enti rement d truites fig 33 L exp rience montre qu en g n ral les pieux en bois des ouvrages fluviaux vieillissent bien et conser vent leurs caract ristiques de r sistance Souvent les d sordres ont t imput s h tivement au pourris sement du bois quand la raison tait la rupture d un quilibre pr caire par suite de l affouillement des fondations 30
247. oration ant rieurs au XIX si cle Bien qu anciens l accident et les travaux qui suivi rent sont riches d enseignements plusieurs titres le creusement du lit au voisinage de l ouvrage fut entrepris sans connaissance pr cise de la nature des fondations l id e que les gens avaient l poque de la nature des fondations reposait sur des documents erron s non confirm s par une visite des travaux consid rables de restauration des superstructures ont t entrepris sans que l on se souci t de l tat des fondations des mesures conservatoires visant enrayer la progression des d sordres all gement des vo tes d versement d enrochements ont t prises avec une rapidit remarquable le ma tre d uvre eut le souci de prendre toute mesure pour assurer le r tablissement partiel tr s rapidement de la circulation tout en veillant la s curit du public et des ouvriers travaillant sur le chantier mise des vo tes sur cintre l occasion de cet accident toutes les piles furent confort es afin de mettre d finitivement l ouvrage l abri des affouillements les travaux ont t effectu s en d pit de nom breuses difficult s avec un soin remarquable assu rant ainsi la p rennit du confortement comme en Rive gauche Se 1 Remblai sablo graveleux D form e du parapet amont Arr t 13 20 m t moigne l inspection faite un si cle envi
248. ou d finitif pour le confortement ou la protection des fondations Les techniques et les moyens classiques de mise en uvre sont l heure actuelle assez bien ma tris s par plusieurs entreprises sp cialis es et l on pourra sur ce sujet se reporter utilement au fasci cule 3 6 du Guide de chantier niveau 3 du GGOA 70 du SETRA intitul Mise en uvre des palplanches m talliques Toutefois la mise en uvre proxi mit de fondations d ouvrages anciens pose des pro bl mes particuliers examin s ci apr s 4 1 LES PRINCIPAUX TYPES DE PALPLANCHES ET DE PROFILS DERIVES Seuls les types de palplanches et de profil s d riv s couramment utilis s en France sont bri ve ment pr sent s ci apr s leurs caract ristiques sont indiqu es la fin de ce chapitre 4 1 1 Les palplanches dites module Les palplanches dites module ou inertie sont con ues pour r sister par flexion des efforts de pouss e pouss e des terres de l eau de b ton frais etc Elles pr sentent une section transver sale de forte inertie qui permet leur mise en uvre dans le sol par les moyens classiques de fon age tels le battage et le vibrage Leur capacit de p n tration d pend de la nature et des caract ristiques g otechniques des terrains mais aussi des profils paisseur de l me et des ailes module ou inertie transversale nuance de l acier L ensemble de ces donn es conditionne la puissance des engi
249. oup plus voisin des coulis stables argile ciment que des coulis instables suspension de ciment sable Introduit dans les vides du sque lette satur s d eau un tel mortier ne se m lange pas par diffusion l eau environnante et sa fluidit lui permet de remplir tous les vides d un coulis homog ne et ce sous faible pression Le d but de prise du mortier s effectue entre 12 et 24 heures apr s sa pr paration La mise sec d un batardeau peut s effectuer environ huit jours apr s injection du mortier 6 2 3 Ex cution du b ton Mat riel utilis Le malaxeur Le malaxeur servant pr parer le mortier d injection fonctionne de la fa on suivante fig D 44 L eau de g chage et le ciment sont introduits successivement dans une premi re cuve Le malaxage est effectu par une turbine axe hori zontal de forme appropri e plac e la base de la cuve et lat ralement celle ci Le premier malaxage dure environ une minute Le coulis obtenu par malaxage dans la premi re cuve est ensuite envoy dans une deuxi me cuve dans laquelle on introduit le sable Une turbine axe horizontal plac e la base de la deuxi me cuve assure le brassage du sable dans le coulis de ciment et malaxe le mortier ainsi pr par Cette deuxi me op ration dure d une minute une minute trente suivant les dosages 126 Cuve de rnalaxage Cuve de malaxage cinent ean coulis ciment eau sable r Sable Ciment By
250. ous l ouvrage M me si les travaux entreprendre n ont que peu d ampleur il faut se garder de tout diagnostic h tif et conna tre pr cis ment l origine des d sordres et l tat de service de l ouvrage 5 MESURES D URGENCE POUR LA SAUVEGARDE DES OUVRAGES D s que des d sordres importants mena ant la tenue de l ouvrage court terme sont d cel s un diag nostic doit tre tabli avec un sp cialiste pour d finir les mesures de sauvegarde prendre afin d enrayer la progression des d sordres et de sauvegarder l ouvrage dans lattente de pouvoir effectuer des travaux confortatifs Ces mesures sont prendre rapidement mais sans pr cipitation sous une surveillance attentive de l ouvrage en veillant de plus ce qu elles ne compromettent pas le confortement d finitif Il pourra s agir de mesures de restriction de circulation en prenant toute disposition utile pour qu elles soient effec tivement respect es d am nagements hydrauliques modification du d bouch seuil laval pour la mise en eau calme et l arr t de l rosion r gressive du comblement des cavit s sous les appuis ou sous les fondations de la mise en place d enrochements de la mise sur cintre de certaines vo tes ete 6 LE CONFORTEMENT Quelle que soit l importance de l ouvrage le projet de confortement ne doit tre d fini qu apr s analyse de la stabilit de l ouvrage avant travaux Le diagnostie doit
251. par des quipes sp cialis es et avec le mat riel appropri Les travaux doivent toujours s effectuer sous une surveillance attentive de l ouvrage Les relev s des dispositifs de surveillance seront au minimum jour naliers et examin s par des techniciens comp tents D tection de circulations d eau sous les appuis Les circulations d eau sous l assise de la pile sont un indicateur int ressant de la pr sence possible de cavit s ou de la d sagr gation du massif de fonda tion Ces circulations peuvent tre d cel es par divers essais faits dans des forages quip s d un tube cr pin l aide d un micromoulinet axe horizontal de traceurs radio actifs inject s une cote donn e et dont on d termine le temps de disparition Par ailleurs une d tection qualitative peut tre obtenue dans certains cas Paide de colorants comme la fluoresc ine jaune ou la rhodamine rouge inject s en des points pr cis depuis un forage ou une cavit au voisinage ou sous l appui D termination de l tat des fondations et des piles MaA ONNERIE DES PILES Le c ur des piles des ouvrages en ma onnerie et lcur parement sont quasiment toujours constitu s de mat riaux diff rents pierres assis es en pare ment et remplissage plus ou moins ma onn l int rieur De ce fait il ne faut pas se contenter d une observation ext rieure pour appr cier l int grit de l appui la diff rence de caract risti
252. pareils de mesure s impose au cours du chantier 30 HHO Fos 2 4 G si D gt R A D Pression MPa Fig D 30 Enregistrement de la pression d injection sur un manographe tranches 4 5 6 7 8 Rotation compl te du disque en deux heures un fuseau 2 min 30 s 5 3 3 Consignes Le d roulement de travaux d injection ne peut tre pr vu avec pr cision il est alors n cessaire de d finir certaines consignes s inspirant des recom mandations suivantes Le ma tre d uvre devra s assurer qu elles sont bien comprises de l ensemble des parties entreprises et surveillants en cas de r surgences arr t de l injection la reprise s effectuera en changeant de passe ou de forage On pourra envisager galement de modifier la composition des coulis soit en les paississant soit en les rigidifiant Si l on observe des r sur gences par les autres forages il faut v rifier la bonne ex cution du coulis de gaine et respecter un d lai suffisant entre sa r alisation et l injection proprement dite fig D 31 Fig D 31 pas de mont e de pression pas r surgence et lorsque le volume des vides remplir s av re sup rieur celui estim il faut poursuivre le remplissage par les autres forages et au besoin revenir sur le premier mais il ne faut pas chercher remplir la cavit par un seul forage en une seule fois observer s il n y a en cas d une mont e brutale de la press
253. pass By pas Disque plein Disque to 1500 2000 tr min Fig D 44 Malaxeur haute turbulence Les deux turbines tournant 1500 tr min il se produit entre les carters de l appareil et les turbines un laminage qui provoque la formation d un mortier thixotrope uniquement par voie m canique Suivant le type de malaxeur utilis le volume des g ch es varie de 80 300 litres environ Tubes de transport et tubes d injection du mortier Les tubes de transport sont des tubes renforc s de 40 mm de diam tre environ assembl s par filetage et manchonnage Les tubes d injection sont des tubes m talliques de 50 mm de diam tre environ termin s par une pointe comportant des orifices permettant au mor tier de s couler g n ralement quatre orifices dont la section totale est gale la section droite du tube Le raccordement entre les tubes de transport et les tubes d injection est r alis par un flexible permettant le branchement et le d branchement des tubes au fur et mesure de l avancement de l injection Ex cution proprement dite e Pr paration du sol de fondation et de la fondation conforter Selon la nature du sol les pr cautions prendre pour pr parer et ou stabiliser le sol de fondation vont d un nivellement sommaire apr s purge des poches de moindre r sistance et des vases la mise en place d l ments clasg s lorsqu il s agit d un sol susceptible d tre mis en mouvem
254. pl ment pour les parties diffi ciles d acc s nivellement avec les moyens disponibles en mat rialisant cependant pr cis ment les points vis s et en choisissant avec attention les points fixes mesures de rotation avec des mivelles mesures de verticalit avec un fil plomb U importe surtout de venir fr quemment observer l ouvrage et prendre quand cela est possible des photos d ensemble et de d tails 3 5 LES INSPECTIONS DETAILLEES DES FONDATIONS Outre les inspections p riodiques une inspection d taill e exceptionnelle peut tre prescrite par l ing nicur d arrondissement de gestion en cas de d sordres importants d ecl s lors de la surveillance continue ou d une visite par le projet de travaux apportant des modifica tions importantes l ouvrage comme l largissement du tablier ou le renforcement de la structure pour permettre le passage de convois exceptionnels ete par le souci pour certains ouvrages de mener des investigations plus compl tes que celles effectu es dans le cadre des visites L exp rience tir e de cer tains accidents r cents a montr qu une impression de s curit illusoire a t apport e par des examens visuels ext rieurs n avant pas d cel de d sordres talus d enrochements dispos s autour des piles et des cul es masquant totalement l existence de cavit s sous les appuis L inspection d taill e doit tre effectu e par
255. prix Des mesures telles que la confection de micro pieux force portante nettement plus lev e auraient permis d abaisser le prix de revient 10 CONFORTEMENTS SUCCESSIFS DU PONT DE THOUARE Le pont de Thouar construit en 1878 franchit un bras de la Loire C est un pont m tallique du type pont cage treillis multiples compos d une succes sion de trav es continues reposant sur des appuis en ma onnerie fond s sur des pieux en bois La construction d un appui courant a t conduite comme suit fig E 35 E 36 r alisation d un batardeau comportant des rideaux de vannage constitu s de pieux guides et de palplanches en bois l ensemble tant solidaris par une poutraison de couronnement aras e la cote 4 38 NGF soit 2 m au dessus de l tiage absolu de la date de construction 2 38 NGF terrassement l int rieur du batardeau jusqu une profondeur de 4 m sous le niveau de l tiage absolu de l ann e de construction battage de 41 pieux de sapin du pays de 17 50 18 m de longueur avant rec page Les pieux circu laires ou carr s 30 ou 40 X 40 sont dispos s en sept rang es de cinq et deux rang es de trois aux extr mit s Le niveau moyen atteint par les pieux est de 11 50 NGF rec page des pieux 1 96 NGF 0 42 m sous l tiage remplissage de la souille par du b ton de chaux hydraulique immerg avec mise en uvre d enroche ments l ext rieur
256. que la pointe des pieux ou la base du caisson ne repose pas sur un horizon inaffouillable et que le creusement du lit a entra n une diminution importante de l encastrement Plusieurs solutions destin es reporter les charges directement sur le substratum peuvent tre envisag es a pieux ou micropieux l ext rieur de l em prise de l ancienne fondation b micropieux for s travers la pile et l ancien massif de fondation c paroi moul e d batardeau en palplanches avec palpieux et refends Les options c et d outre le r le de reprise des charges isolent la base de l appui et l ancienne fondation de l action directe de l eau Quelle que soit la solution se pose le probl me d assurer un translert correct des ellorts de l an cienne fondation la nouvelle convient donc avant toute chose de v rifier l int grit de la partie de l appui assurant ce transfert des efforts On pourra pour cela faire un carottage en grand dia m tre de la pile et du massif de fondation avec inspection des parois des forages par cam ra et des essais de compression simple sur prouvette Dans le cas d une fracturation de la pile il est n cessaire au pr alable de restituer l appui un caract re monolithe par remplissage des fissures ef blocage de leurs mouvements l aide par exemple d un ceinturage pr contraint ou non De m me si le remplissage de la pile est plus ou moins d sa gr
257. ques des mat riaux en entra nant une r partition irr guli re des charges au niveau de la fondation peut tre l origine de d sordres Pour pr ciser l tat de ces piles les sondages carott s avec pr l vement d chantillons cffectu s depuis le tablier sont les plus riches en enseigne 43 ments Dans certains cas on pourra alterner son dages carott s et forages destructifs ex cut s avec pr caution suivis d une inspection des parois par cam ra annexe II 6 Des informations suppl mentaires sur la fracturation ou la disparition du liant peuvent tre obtenues gr ce des essais d eau type Lugeon effectu s dans les forages De tels essais sont videmment inutiles si l on a d j not des pertes de fluide au cours des forages Is sont proscrire au voisinage des parements et dans le cas de piles minces quel ques dizaines de centim tres d paisseur pour ne pas risquer de disloquer la ma onnerie lIs doivent enfin tre effectu s sous ia surveillance et le contr le d un sp cialiste qui devra veiller la limitation de la pression r elle de l eau inject e en fonction des contraintes estim es dans l appui et en observant l volution de la courbe pression d bit annexe 11 7 INTERFACE PILE FONDATION La connaissance de la nature et de l tat de linter face pile fondation est certainement un des l ments les plus importants pour l appr ciation de la stabilit de l appui I s
258. r utilisation est acceptable ouverture d un puits de 1 50 m X 1 50 m environ le long des ma onneries d molition locale ventuelle de ma onnerie en saillie sur le contour normal des ma onneries poursuite de l excavation jusqu au niveau de la fondation de la pile avec examen permanent de l avancement par plongeur autonome fourniture de relev des observations faites au niveau de la fondation descente de l excavation avec prudence jusqu 1 20 m sous le niveau de la fondation reconnaissance par plongeur et apr s examen des observations d termination du mode de fonda tion Si la pile est fond e sur pieux d gagement la lance ou par tout autre moyen de la sous face de la pile sur une profondeur de 1 20 m environ d termination de la nature des pieux et de leur r partition Sondages la tari re sp ciale permettant l exa men d chantillons intacts pr lev s dans la t te des pieux d couverts Dans les autres cas d gagement local limit au strict n cessaire de la sous face des ma onneries de la pile pr l vement d chantillons de terrain non remani pour tude g otechnique d s la fin des investigations d cid es par le ma tre d uvre il sera proc d au remplissage imm diat de l excavation l entreprise devra veiller r aliser un contact parfait entre la sous face de la ma on nerie et le b ton immerg
259. r LaecHonr Je gant n x i j 1 h r 2 A 11 PO AL x We p y 1 Fig E 32 B tonnage de l enceinte et injection de gravier PoE iin LT hi Fa Micropieux executes depuis le tablier h T pen a Micropieux for s depuis ly buse de la pile Murne compacte Fig E 33 Ex cution des micropieux Ceinture en b ton arm lt Miasta LR ER Tirants pr contraints Fig E 34 Ceinturage en b ton arm et tirants pr contraints sant l entretien de l ouvrage comporte pour lessen tiel a une injection de mortier dos 600 kg destin e r g n rer le massif et homog n iser le mat riau sous jacent afin d assurer un contact avec l assise Le volume traiter a t d limit par la mise en place pr alable d une enceinte constitu e de cof frages m talliques prenant appui sur un empilage de sacs remplis de b ton facilitant un ceinturage par b ton immerg L injection partir de r servations dans l enceinte et de forages tub s r alis s la partie sup rieure du massif avant la mise sur cintre des vo tes a t conduite en remontant apr s tanchement de la base b une reprise en sous uvre reportant sur des micro pieux le support de la charge totale 2500 t pile sans tenir compte des pieux en bois d origine 105 micropieux 83 verticaux 22 inclin s ont t for
260. r les conditions hydrauliques les d lais d ex cution la compatibilit des travaux avec les contraintes de crues et de circulation routi re ou fluviale R sultats de la reconnaissance Rapport de visite ou d inspection d taill e Analyse de la stabilit de l ouvrage avant les travaux Donn es suffisantes D finition de l tat de service futur Caract ristiques du trafic dur e de vie de la r paration Avant projet de r paration tude technique tude conomique estimation des co ts directs estimation des co ts indirects Co t acceptable Projet de confortement Regroupement des donn es hydrauliques d bits crues profondeur des affouililements etc investigations compl mentaires Autre tat de service possible tude d un ouvrage neuf Variante ou possible d cision de ne pas r parer les phases de travaux les ouvrages provisoires J incidence des travaux de confortement sur Pesth tique Ce dernier point est trop souvent n glig ou consi d r comme secondaire L architecture de l ouvrage et son int gration dans le site sont des donn es que le ma tre d uvre et le projeteur doivent garder l esprit au m me titre que les param tres techniques Il faut en particulier s efforcer d une part de respecter les volumes et formes de l ouvrage d autre part de r
261. r par des pingles ou un lest puis les remplir de b ton par une manche L int r t de ce proc d est de r aliser les travaux ventuellement sous l eau 3 5 6 Biboules et cha nes de boules Les biboules et cha nes de boules sont constitu es de boules en b ton li es deux deux par une arma ture biboule ou en chapelet pour constituer une cha ne les boules tant moul es sur un c ble en acier inoxydable fig D 19 Les boules ont un diam tre de 0 25 m et un poids de 20 kg les biboules ont donc un poids de 44 kg et la cha ne de boules 60 kg au m tre lin aire Il peut tre envisag d augmenter les dimensions et le poids de ces boules Des cha nes de boules ont t mises en uvre pour maintenir le pied des talus d enrochements des appuis du Pont de pierre de Bordeaux 1967 fig D 20 Les visites subaquatiques effectu es depuis ont montr que les biboules ont t en partie d plac es et les enrochements localement dispers s Ce r sul tat aurait pu tre pr vu car ces cha nes de boules ne sauraient emp cher l affouillement du pied du talus et donc l affaissement du massif Les cha nes de boules peuvent n anmoins tre un proc d int ressant pour d autres applications mieux choisies Fig D 20 Mise en uvre d une ceinture en biboules au Pont de pierre de Bordeaux 3 6 CHOIX DE LA NATURE DE LA PROTECTION PRECAUTIONS Le choix et la mise en uvre des protect
262. rant comporte l enl vement de la v g tation ce qui permet notamment d observer ensuite toutes les parties de l ouvrage op ration effectuer chaque visite le d gagement du d bouch par suppression des amoncellements de corps flottants et de s diments autour des piles la maintenance des talus de berge au voisinage de l ouvrage ct des perr s le maintien en tat des dispositifs de drainage Les autres interventions rel vent de l entretien sp cialis le rejointoiement des ouvrages en ma onnerie l entretien des massifs d enrochements c est une op ration essentielle et le plus souvent in vitable Pour assurer la protection de l apput le sommet des talus d enrochements est maintenir entre une cote minimale pour viter l attaque directe de la fonda tion et une cote maximale pour ne pas r duire inutilement le d bouch Il faut au pr alable s assurer que les enrochements ne masquent pas de cavit s sous les appuis La mise en place des enrochements doit s effectuer par la t te des talus en s effor ant d obtenir des pentes r guli res et en contr lant l extension de la base des massifs Dans le cas de tapis il faut veiller Jeur continuit La taille des blocs doit tre suffisante pour que ceux ci ne soient pas entra n s par le courant on observera cet effet avec int r t la situation du moment et celle des ouvrages situ s sur le m me cours
263. re 3 Efforts appliqu s aux appuis 84 85 86 Pour tudier la stabilit d une vo te et pour appr cier les efforts transmis par une vo te un appui on peut utiliser la m thode de l pure de M ry De fa on traditionnelle elle consiste tracer ou calculer une ligne de centres de pression passant par des points fix s l avance Par exemple dans le cas d une vo te sym trique charg e sym triquement ces points de passage impos s sont le tiers central sup rieur de la section de cl et les tiers centraux inf rieurs des sections des reins ou des naissances suivant les diff rents auteurs dans le cas d une vo te charg e dissym triquement ces points de passage impos s sont le milieu de la section de cl le tiers central inf rieur de la section des reins ou de la naissance du c t charg le tiers central sup rieur de la section des reins ou de la naissance du c t non charg Les actions qui s exercent sur cette vo te sont selon les errements usuels d une part le poids propre de la vo te la pression du remblai que l on suppose verticale en chaque point et gale au poids de la tranche de remblai surmontant la vo te les surcharges seules sont consid r es ici les surcharges verticales d autre part les r actions Ro et Ro des appuis dont les points d application sur les sections des naissances sont impos s si les points de passage impos s sont dans
264. re 50 300 kg sur une paisseur de 0 50 m fig E 13 E 14 Ces am nagements hydrauliques doivent faire l objet d une tude sp cifique voir annexe IV 1 Am nagements hydrauliques 4 CONFORTEMENT DU PONTE VECCHIO FLORENCE Cet ouvrage c l bre franchissant l Arno fut construit dans la seconde moiti du XIV si cle Les piles et cul es fond es superficiellement dans les alluvions ayant leurs fondations min es par les affouillements il fut d cid de conforter les appuis par une reprise en sous uvre l aide de micro pieux ou pieux racines technique Fondedile en 1965 fig E 15 Le confortement a t ex cut en cinq tapes confortement conservatoire des appuis par injec tion des couches superficielles des terrains de fondation l aide d un coulis de ciment JUL a dite ji Blocs 2 500 pesi 50 __ 246 0 50 D chets 50 300 kg 9 00 m 9 00 m 3 00 m Fig E 14 Pont de Nay Coupe en travers du seuil forage des pieux racines au nombre total de 400 120 par pile et 40 par cul e ex cution d un batardeau g n ral en paroi mou l e destin prot ger l ensemble de la fondation injection compl mentaire des terrains l int rieur du batardeau fermeture par un radier g n ral en b ton arm reli aux parois moul es fig E 16 Sch ma d ensemble du confortement Radier en b ton arm
265. re part de parafouille pour viter que les m mes d sordres ne se reproduisent Il faut alors que les palplanches soient fonc es dans les terrains en place sur une hauteur suffisante pour que leur pied soit l abri des affouillements extr mes m me lorsque la reconstitution des massifs d enrochements apr s ces travaux est pr vue fig D 21 Lorsque les port es sont faibles les parafouilles peuvent tre constitu s de deux rideaux continus de palplanches parall les l axe longitudinal de l ouvrage implant s l amont et l aval et associ s un radier g n ral Cette disposition permet dans de nombreux cas de s affranchir des difficult s de mise en uvre des palplanches sous l ouvrage cf 48 4 Cette solution ne peut cependant tre accept e qu apr s avoir appr ci les cons quences hydrauliques de cet am nagement cf annexe IV 1 Am nagements hydrauliques Dans tous les cas les rideaux parafouilles doivent tre maintenus en t te soit par solidarisation l appui lorsqu ils servent de coffrage pour la r pa ration soit par solidarisation des rideaux parall les l aide de tirants les reliant d un radier g n ral en b ton arm o de tout autre dispositif capable d assurer durablement et efficacement la stabilit des rideaux compte tenu des affouillements pos sibles 4 2 3 Enceinte tanche pour le traitement d un massif de sol par injection Lorsque les terrains meubles en place
266. recherches d lectricit de France d Eyrolles 1974 Breusers Nicollet Shen Erosion locale autour des piles cylindriques Journal de Recherches hydrauliques 15 n 3 1977 Nicollet G Hydraulique des ouvrages de franchissement des vall es fluviales Rapport du Laboratoire national d hydraulique n E 43 80 20 Ramette M Cours d eau sauvages cours d eau am nag s Rapport du Laboratoire national d hydraulique n E 40 79 10 bis CONFORTEMENT Johnson S M LCPC Cambetort H AFTES Groupe de travail n 8 SETRA LCPC DDRC LCPC SETRA D gradation entretien et pr paration des ouvrages de g nie civil trad Londez d Eyrolles 1969 Mise en uvre des palplanches m talliques Guide de chantier niveau 3 septembre 1976 Injection des sols tomes 1 et 2 d Eyrolles 1967 Recommandations concernant les travaux d injection pour les ouvrages souterrains Texte provisoire Rev Tunnels et ouvrages souterrains n 10 juil ao t 1976 p 131 157 Choix et application des produits de r paration des ouvrages en b ton Guide 1977 Les pieux for s Recueil de r gles de l art Direction des routes Docu ment r alis et diffus par le LCPC et le SETRA d c 1978 Fond 72 contient une description de divers mat riels et essais pour la reconnaissance des sols et le calcul des fondations courantes ainsi qu un expos des diverses m thodes de justification des fonda tions EXEMPL
267. reconstitution des enrochements et fourniture ventuelle d l ments compl mentaires fourniture d un rapport et d un dessin sur les constatations faites au cours de l intervention Particularit du contr le d ex cution L entreprise devra disposer de moyens de t l vision permettant le contr le permanent de l avancement du travail et l interpr tation des l ments d informa tion recueillis et transmis par le plongeur Pour ce chantier les travaux ont t achev s dans un d lai d un mois apr s notification de l ordre de service prescrivant le d but des travaux L ensemble des op rations a t r mun r forfaitairement l exception de la fourniture du compl ment d enro chenients au droit des deux sondages environ 110 000 F hors taxes en 1979 4 LA MISE A SEC DE L OUVRAGE 4 1 OBJECTIF Permettre l observation visuelle directe des d sor dres affectant les fondations et de proc der l entretien ou la r paration hors d eau 4 2 PRINCIPE Cette technique consiste sch matiquement r a liser un barrage l amont et l aval de la partie d ouvrage consid r e et d vier le cours de la rivi re Selon les cas on pourra s inspirer des exem ples pr sent s ci apr s Cas des petits cours d eau une d rivation provisoire est mise en place c t de l ouvrage en ouvrant une tranch e dans les terres voisines et en pla ant une buse sous la chauss e fig B 7 b
268. rement charg es Aux efforts transmis par les vo tes s ajoute le poids propre des piles On tudie ensuite la stabilit de l appui de fa on classique Il est clair que cette m thode ne donne qu une valeur pos sible de ces efforts tant donn qu elle ne fait pas intervenir le comportement des mat riaux constituant la vo te En fait on peut tendre cette m thode et d terminer les valeurs extr males possibles de ces efforts et conduire un calcul en fourchette partir de ces valeurs Document SETRA para tre PAPA IAA NAS ANNEXE TECHNIQUE IV te ae romanes Me mue ie vu v Techniques de confortement 87 Avertissement 1 88 Les am nagements hydrauliques 1 1 Contenu des tudes hydrauliques 1 2 Travaux d am nagement 1 2 1 Les radiers 1 2 2 Les seuils 1 2 3 Autres dispositions 1 3 Quelques calculs d rosion du lit 1 3 1 Affouillement local des piles 1 3 2 Affouillement local des cul es 1 3 3 Affouillement g n ral 1 3 4 Effet d un r tr cissement du lit 1 3 5 Erosion par arr t des apports solides Travaux effectu s par les plongeurs Protection des appuis par enrochements et mat HAUK d riIV S 2 Ass dater be a en do M ea 3 1 Utilisation des enrochements et mat riaux T FIV S n ares Sn oc He a 0 ne A o 8 2 Dimensionnement des enrochements 3 2 1 Calcul du diam tre moye
269. rm qui n est plus soutenue par les enrochements qu elle coiffait est disloqu e rideau de vannage en bois les palplanches sont pour la plupart d vers es Elles ont disparu en arri re bec et sur la moiti aval de la face rive gauche b ton de chaux le massif est fractur En arri re bec des blocs se sont d tach s laissant appara tre trois pieux de fondation La partie lat rale rive gauche du massif est rompue sur une largeur de 1 80 m environ et sur la moiti de la longueur 10 3 CAUSES DES DESORDRES APPARUS DEPUIS LA DATE DE CONSTRUCTION L tiage rest stable pendant 50 ans s est abaiss de plus de 2 m durant les vingt derni res ann es Le marnage atteint une amplitude de 3 5 m alors qu il tait nul au droit de l ouvrage au d but du si cle Depuis vingt ans environ on note un abais sement tr s important du niveau du fond du lit qui atteint 5 50 m en moyenne au droit de l ouvrage et 10 12 m localement Ces ph nom nes cons quences des dragages importants dans le fleuve et la r duction sensible du d bouch ont concouru accro tre la vitesse d coulement au droit de l ouvrage et donc l ampli tude des affouillements et des entra nements de blocs 10 4 SOLUTION DE REPARATION PROPOSEE EN 1976 La solution de r paration propos e consistait r g n rer le massif de liaisonnement de t te des pieux et transformer l ensemble pieux en bois b ton cyclop en pl
270. ron plus tard commentant la d pense totale F de Dartein concluait La restauration du Pont Neul a co t plus cher que n e t co t sa reconstruction la moderne Mais la question de d pense est ici secondaire La restauration e t elle co t bien davantage s impo sait tout prix raison des souvenirs historiques et du beau caract re artistique qui donnent au Pont Neut une valeur inestimable 2 FONDATIONS SUPERFICIELLES DEUX EXEMPLES DE REPARATION DE PETITS OUVRAGES AVEC RADIER GENERAL Pont de R gereau Cet ouvrage en ma onnerie deux arches de 7 m d ouverture droite est fond sur semelles filantes en ma onnerie de moellons tablies directement sur le substratum rocheux schiste ardoisier avec un encastrement de 0 20 m en moyenne DESORDRES OBSERVES Le pont pr sentait depuis de tr s nombreuses ann es un affaissement du parapet amont de 0 20 m au droit de la pile centrale Bien que les derniers rapports de visite par plongeurs aient conclu I n y a rien de particulier signaler sur cet ouvrage Les londations ne semblent pas avoir soulfert de l rosion une inspection d taill e de l ouvrage fut d cid e par le service compte tenu des d sordres observ s en superstructure Elle r v la un vide de 0 80 de hauteur sous la pile centrale sondage carott 131 mm implant l amont de la pile un vide de 0 50 m de hauteur sous la cul e rive droite sondage des
271. rra effectuer des essais de type Lugeon par passes de 1 1 5 m en cours de forage l aide d un obtu rateur simple ou apr s avec un double obturateur L essai consiste injecter de l eau sous pression sur une hauteur limit e isol e du reste du forage par les obturateurs Dans l essai traditionnel on r alise divers paliers de charge jusqu 1 MPa puis de d charge chaque palier tant maintenu de 5 10 mn apr s stabilisation du d bit fig B 16 Ici il convient videmment de limiter la pression maximale des valeurs inf rieures 1 MPa de limiter les paliers de charge comme indiqu plus Manette Compteur d eau e Pompe D charge Obturateur a Sch ma type d un essai LUGEON D bit l min et par m 30 Pression lue 15 10 Ca l 1 65 1 87 2 haut et de contr ler pr cis ment le d bit inject fig B 17 La mont e en pression doit tre en parti culier arr t e d s que l on note une augmentation importante du d bit Les diam tres courants des forages pour ces essais sont de 86 et 116 mm b Essais dans les sols Dans les sols les essais de type Lefranc permettent d appr cier la perm abilit des terrains l essai consiste injecter ou pomper de l eau dans une cavit am nag e dans le terrain et suivre l volu tion du d bit en fonction de la charge hydraulique fig B 16 A b Sch ma type d un essai LEFRANC Pompe D bit
272. rrage extractions de mat riaux entra ne une rosion se propageant vers l aval tendant donner au lit une pente suffisamment faible pour que la capacit de charriage soit annul e fig D 8 Cours d eau sauvages Cours d eau am nag s M Ramette Rapport EDF E 40 79 10 Document d j cit 93 Fig D 8 Erosion du lit entre deux points durs due un arr t des apports solides de l amont Entre deux points durs si les conditions aux limites en aval permettent l apparition d un coulement cri tique sur le point dur aval A le creusement maxi mal AH au pied du point dur amont B apr s stabi lisation est donn par 3 AH RE Jo J distance entre points durs m J pente initiale Je pente l quilibre H tirant d eau critique au point A m 3 94 H tirant d eau l quilibre m Je et H tant donn s par les expressions de 0 53 q 0 D18 He E 0 15 q 0 86 D B q d bit par unit de largeur m s D diam tre moyen des mat riaux du lit m formules tablies pour un coefficient de rugosit k 82 valeur acceptable en premi re approxima tion pour la plupart de nos cours d eau de plaine Exemple Q 420 m s L 10 m H 3m d 510 D 10 m 2 2000 m Q q 4 2 m s H 12 pans 9 81 pente l quilibre Je 0 53 X 4 20 x 107x18 2 10 tirant d eau l quilibre He 0 15 X 4 208 x 1072X08 3 73 m approf
273. rs et aussi continus que possible Le poids du b ton dans le tube doit toujours rester sup rieur la pres Pont roulant Plate forme de _ travail LE Chemin de roulement sion de leau la base Si on appelle y et yw les poids volumiques du b ton et de l eau H la hauteur d eau au dessus du pied du tube h la hauteur de la colonne de b ton pour que la pression du b ton soit sup rieure la pression de l eau la base du tube plongeur il faut que Yw Y Par ailleurs l exp rience a montr que la pression du b ton ne doit pas tre sup rieure une fois et demie celle de l eau pour que le proc d donne satisfaction I faut donc en plus que Yw Y En adoptant y 22 kN m la condition finale pour h est h gt H RS LSH 0 45 H lt h lt 07 H Le respect de cette condition est obtenu en pra tique en remontant ou en descendant le tube plon geur gr ce un treuil de man uvre Plusieurs cas peuvent se pr senter au cours du b tonnage Premier cas 0 45 H lt h lt 0 7 H Tout se passe correctement le tube plongeur est maintenu au niveau qu il occupe Deuxi me cas Le bulbe grossissant au pied du tube le b ton frais descend plus difficilement et son niveau monte dans le tube Lorsque sa hauteur h atteint la valeur 0 7 H il faut remonter le tube de fa on diminuer les forces de frottement s opposant la progression du b ton Troisi
274. rtiellement endommag s durent tre rapidement r par s dans l enchev tre ment des d combres en particulier par la mise en place de palplanches type Lackawanna de faible longueur 8 1 DESORDRES OBSERVES Des visites effectu es pied sec compl t es par l intervention de plongeurs le d gagement des passes et une campagne de sondages ont permis de relever divers d sordres enceintes non tanches localement disloqu es en t te b ton de chaux d lav cavit s d rosion sous les reprises de 1945 Ces investigations ont confirm que l assise des massifs n atteint pas toujours la craie turonienne certaines fondations reposent sur des sables ou des graves 8 2 CAUSES DES DESORDRES Le d lavage du b ton a t activ par l intensi fication des circulations d eau au travers des enceintes et des massifs d sorganis s par faits de guerre Les batardeaux ont subi des dommages nuisibles leur p rennit La pr sence autour des piles des ma onneries d truites sans doute critiquable au point de vue hydraulique semble avoir assur un r le protecteur en retardant l rosion en profondeur 151 Axe de m talliques Enruckements reconstitu s Ancien batardeau bois 4 Mivean inf rieur du massif de fondation la nouvelle _ enceinte de palplanches 8 3 METHODE DE CONFORTEMENT Le confortement fig E 28 E 29 de chaque pile est men comme suit l
275. s car en r duisant trop le d bouch on augmente consid rablement la puissance d affouillement du cours d eau En particulier des fosses peuvent appa ra tre l aval et entra ner par rosion r gressive la d sorganisation des massifs Ainsi lorsqu il n y a pas eu approfondissement important du lit depuis la construction de l ouvrage la cote maintenir est en g n ral celle du niveau d tiage de la rivi re Le rechargement des talus autour des appuis doit tre r alis par la t te afin de r duire le volume d enrochements mettre en uvre Si traditionnel lement les talus taient recharg s avec des blocs de 30 60 kg environ enrochements t te d homme on s efforcera de respecter les recom mandations nonc es plus haut qui conduisent sou vent des l ments de plus grande dimension L entretien doit tre entin effectu par eaux calmes et les travaux doivent tre contr l s au besoin l aide de plongeurs autonomes Avant de proc der au rechargement des massifs il faut s assurer que l rosion n a pas cr de cavit sous l appui Dans l affirmative il est n cessaire de r tablir au pr alable la continuit entre le sol et la base de l appui Faute de cela l entretien des enrochements ne fera que masquer une situation tr s dangereuse d quilibre pr caire dont l volu tion ne pourra pas tre surveill e de l ext rieur Lorsque le platelage est d bordant ou que la t te
276. s l espace annulaire entre les rideaux et la fondation conforter nettoyage de la fondation et du rideau lavage l eau ou l air comprim r fection des parties alt r es accessibles de la fondation ancienne t tes de pieux grillage en bois etc cette op ration peut n cessiter un l ger abais sement du niveau de l eau l int rieur de l enceinte en palplanches faut s assurer que cet abaisse ment n engendrera pas de risque pour la fondation et le fond de fouille comblement ventuel d une partie de l espace annulaire par un mat riau destin limiter les quantit s de b ton mettre en uvre ce mat riau doit tre dispos de fa on r guli re sym trique et sans exc s soudage sur les palplanches des connecteurs destin s relier l encagement au b ton coul dans l espace annulaire mise en place d armatures destin es assurer la liaison entre la fondation ancienne et les l ments rapport s b ton palplanches mise en place dans le fond des lacunes existant encore sous le platelage de cannes permettant le clavage de la fondation et de l appui par injection fixation dans l espace annulaire de tubes et viroles permettant des interventions ult rieures de contr le d injection gainage ventuel de certains pieux b tonnage de l espace annulaire en deux phases b ton immerg 0 80 m minimum apr s mise en place du ferra
277. s parant ces voussoirs tant normaux l intrados de la vo te 2 1 METHODE GRAPHIQUE gt Soit un joint j et F la r sultante verticale des actions s exer ant sur les voussoirs situ s entre le joint de cl et le joint La r sultante des forces s exer gt gt gt ant sur le joint j est R F H d o la construc tion graphique tr s simple du centre de pression C fig C 2 La ligne des centres de pression est la ligne poly _ gonale joignant les points C On notera que R n est pas tangente cette ligne 7 CT Joint 4 Fig C 2 Construction de la ligne des centres de pression 86 2 2 EQUATIONS D EQUILIBRE Soit le milieu du joint Les quations d quilibre s crivent Rui H Ryu Fi gt Hfi F L xi M moment de R par rapport h Connaissant M on d termine facilement le point de passage C de la r sultante 3 EFFORTS APPLIQUES AUX APPUIS La m thode de l pure de M ry donne une valeur possible des efforts exerc s par une vo te sur un appui pour un chargement donn de cette vo te Pour tudier la stabilit d un appui on recherche donc le cas de charge le plus d favorable Pour un appui interm diaire on tudiera par exemple les cas suivants la vo te de droite enti rement surcharg e et la vo te de gauche non surcharg e les vo tes adjacentes surcharg es par demi vo te les vo tes adjacentes enti
278. s une solution consiste utiliser des profils courts assem bl s bout bout La liaison par simple soudure est insuffisante elle doit tre compl t e par un renfor cement au moins sur l me clissage Cette solu tion malgr son co t les difficult s et les al as qu elle pr sente risques de fragilisation de la sec tion ent e des palplanches cons cutifs une mau vaise ex cution reste dans de nombreux cas la seule possible Il faut prendre soin de ne pas disposer toutes les entures au m me niveau dans les rideaux termin s Une diff rence de niveau d un m tre entre palplanches ou paire de palplan ches para t tre un minimum respecter fig D 25 IS pi r lt Pi 4 A Hauteur libre DE a G 000 96 0 N FD 20 Ro 0 7O0 TP 002 HN OO 7 LOST DO o 200 2 0 2 O le HOT Se FOR OO 700 pa ON D Fig D 25 Eclissage des palplanches 4 3 4 2 Ripage des palplanches Lorsque la hauteur libre sous l ouvrage ne permet pas l encienchement des palplanches tout en tant suffisante pour permettre le fon age une solution est d enclencher les palplanches l ext rieur de la zone gabarit r duit puis riper celles ci sous l ouvrage fig D 26 a Dans l axe du rideau construire on suspend horizontalement l ouvrage existant deux profil s rigides parall les et d pas sant des deux c t s L intervalle entre les profil s doit tre l g rement sup rieur l ondulation
279. s amont et aval Rive gauche Chemin e dans le temblai remplie de grave sableuse 4 palplanches SL 2 de 4 m Tube d injection compl mentaire dans le plot central sous les ma onneries Fig E 8 Pont 1 Travaux de confortement 139 vant un entraxe de 1 m a t r alis e pour parfaire le remplissage dans les vides pouvant subsister sous les massifs de fondation Deux voiles para fouille amont et aval en palplanches ont parachev le confortement Enseignements La mise sec a permis de d terminer avec pr cision l tendue des d sordres qui taient pass s inaper us dans le pre mier cas lors de la visite subaquatique de proc der dans les meilleures conditions la r paration Dans les deux cas les r parations locales ont t compl t es par un radier g n ral portant rem de l origine des d sordres et mettant l ouvrage et les r parations effectu es l abri de nouvelles attaques REPARATION DE PETITS OUVRAGES PAR PROTECTION EN PALPLANCHES ET BETONNAGE EXEMPLE DES PONTS 2 3 ET DE NAY Le mode de r paration pr sent ici est certaine ment celui rencontr le plus souvent et celui pro pos tr s fr quemment par les entreprises l issue des visites subaquatiques Les d sordres habituellement observ s sont des cavit s pouvant tre importantes sous les appuis que les fondations soient sur pieux ou superficielles A titre d exemple la figure E 9 pr
280. s ancienne 1806 1814 et des pieux en b ton arm 35 X 35 pour les fondations de l largissement de 1937 Ces pieux traversent une paisse couche d argile surmont e de 3 4 m d alluvions 6 2 DESORDRES Situ e dans la partie convexe d une boucle de la Seine o le lit a tendance se creuser la pile 4 tait r guli rement charg e en enrochements qui disparaissaient aussi r guli rement La crainte de voir l ouvrage d truit par une crue par suite de l entrainement de toute la couche d allu vions conduisit rechercher une solution de protec tion durable et fiable car une visite subaquatique faite en 1957 avait permis de constater que de nom breux pieux se trouvaient d garnis sur 1 2 m de hauteur par affouillement fig E 22 TS j e E Ba L Du sa eus LE 0 PAL GG GP 6 6 GE 2 SE CO G GE GE M 8 EE fi GE 1 0 4 0 G2 6 GA 5 ES D x D Ga 0 9 2 ji QG QE GE 6 D 2 GE M D EE e QE Ga O Ge 0 3 6 GO Me DOM GS CAS EE ReMINADAaTRTE Ben RU QE SN ll B 21 LT 6 75 m E a ble terreux E ER ARS 5 EE LAS IQ K7 19 00 IS ER i ii iit n mn i mn AIRE fa Sable e et graviers 17 70 Fig E 22 Pont d l na 6 3 LE PROJET DE CONFORTEMENT Le projet s appuyait sur les constatations suivantes le talus d enrochements se trouve dans la zone des remous occasionn s par la pile et sa pr sence augmente encore les turbulences entr
281. s au travers de la fondation existante 93 partir du d bord du massif 12 tra vers la pile depuis le dessus de l ouvrage Ces micropieux ex cut s suivant le proc d Fondedile de diam tre nominal 0 15 m sont arm s de trois aciers Tor de 16 mm le mortier inject a t dos 600 kg Ancr s dans la marne com pacte leur longueur atteint respectivement environ 16 met 24 m c les micropieux p riph riques et l enceinte ont t ensuite coiff s par un ceinturage en b ton arm solidaris au corps de la pile par tirants Diwidag pr contraints afin notamment de reprendre les composantes horizontales des r actions des micro pieux inclin s tendant par traction s parer la pile en deux d le confortement proprement dit doit tre par la suite compl t par des mesures visant renforcer la d fense des piles enrochements reprofi lage etc 9 4 COUT DE L OPERATION Le co t global de l op ration peut tre estim 14 MF environ aux conditions conomiques de janvier 1980 L importance des suj tions pesant sur les condi tions d ex cution telles que la n cessit de modifier continuellement les l ments des cintres pour forer les micropieux la pr sence des pieux en bois pr alablement rep r s par scaphandriers l immersion du plan de travail pendant les mar es hautes a fortement influ sur les cadences d ex cution et partant sur les d lais et les
282. s cas par la mise en place d instruments de mesure Ce r gime est celui de la surveillance renforc e qui a pour objet de lever des doutes ou de suivre de pr s l volution de d sordres avant m me que ceux ci ne mettent en cause la s curit et de d celer les m canismes possibles d aggravation Lorsque l tat de la fondation a t reconnu comme inqui tant et lorsqu on a pu d finir les m canismes possibles d aggravation susceptibles de mettre en cause la s curit il convient de d tecter l apparition d une phase ou d un degr d volution partir des quels des mesures de sauvegarde ou de s curit imm diate pr vues l avance doivent tre appli qu es sans d lai c est le r gime de la haute sur veillance Les objectifs g n raux et l organisation diff rent sui vant qu il s agit de surveillance renforc e ou de haute surveillance toutefois les moyens techniques sont souvent les m mes Dans les deux cas les moyens sont d finir en pr cisant chaque fois les objectifs poursuivis les dispositifs et appareils mettre en place et leur implantation sur des plans cot s les agents charg s de la mise en place des appa reils ceux charg s d effectuer les relev s et ceux charg s de l interpr tation des mesures le circuit d information de l ensemble des parties les conditions devant amener modifier la fr quence des relev s la pr sentation des r su
283. s fond s sur pieux les blocs participaient galement la stabilit lat rale de l appui Dans le cas des fondations sur massif de b ton de chaux les enrochements constituaient en phase de construction le massif de contrebut e maintenant le rideau de palplanches en bois sous la pouss e du b ton frais fig 14 A partir du XVIe si cle de nombreuses piles furent entour es d une enceinte de pieux et de palplanches jointifs ou non constituant une cr che Cette protection ext ricure destin e contenir les blocs et en limiter le nombre tait parfois solidaire du massif de fondation lui m me Les cr ches r duisant notablement le d bouch au droit de l ouvrage leur emploi fut fort critiqu d s le xvie si cle L effica cit de cette disposition tait par ailleurs souvent limit e en raison de la faible fiche des palplanches qui c daient apr s affouillement en pied sous la pouss e des enrochements qu elles devaient contenir Fig 14 Enrochements de protection Noter la r duction du d bouch due la pr sence de ces massifs 21 La partie sup rieure de ces cr ches tait g n rale ment recouverte d un dallage ou de b ton formant margelle autour de l appui fig 15 D autres dispositions furent employ es pour pro t ger la base des appuis et fixer Jes fonds affouilla bles comme les rideaux parafouilles en bois plac s en amont et laval de l ouvrage et les radiers g n raux
284. s fonda tions partiellement d garnies leur tat d quilibre transversal pr caire s est rompu sous les efforts hori zontaux suppl mentaires introduits par l effondre ment des vo tes adjacentes Dissolution de la chaux Extrait de Piles cul es et cintres de ponts M Robinson Dunod d L eau des rivi res jamais satur e en chaux et constamment renouvel e au contact des piles tend dissoudre la chaux libre des mortiers et des b tons Cette action s exerce non seulement sur les parties immerg es en permanence ou non des f ts des piles mais aussi sur les fondations sous le niveau du fond du lit en particulier quand le terrain consti tuant le lit est perm able II y a en elfet un d bit souterrain travers les mat riaux du lit et l eau se renouvelle au contact des fondations La dissolution de la chaux libre a pour terme le retour des mortiers et b tons l tat d agr gat pulv rulent c est dire leur destruction On ne peut emp cher le ph nom ne mais on peut le rendre assez lent pour qu il prenne le caract re d un vieil lissement normal de l ouvrage Cette vitesse est fonction de la perm abilit du b ton et du mortier Si la perm abilit est en relation avec la compacit obtenuc la mise en uvre elle est essentiellement fonction du dosage en ciment qui ne doit pas descendre au dessous d un minimum On a au xiX si cle employ de faibles dosages dans les b t
285. s par un encagement en palplanches est pr sent en d tail Quels que soient la nature des fondations et le type de confortement envisag tout travail de r pa ration doit tre pr c d des op rations pr para toires suivantes relev des fonds du lit aux abords de l ouvrage 108 mise en place d un dispositif de suivi du compor tement de l ouvrage et plus particuli rement de l appui trait nivellement t moins enregistrement des vibrations etc et suivant l tat de l ouvrage renforcement provisoire ou d finitif de l appui f t de pile mur de cul e par ceinturage ou taie ment ce renforcement provisoire a pour objet de limiter les risques de dislocation de l appui lors de phases d licates telles que terrassements fon age des palplanches etc am nagement du lit et des abords d viation du cours d eau mise sec protection des appuis voisins contre l action des eaux r sultant des travaux ces travaux pou vant tre ex cut s dans le cadre de la r alisation d acc s l appui conforter puis terrassements pr paratoires destin s liminer les l ments g nants arbres palplanches en bois d vers es enrochements dont la suppression ne compromet pas la tenue de l ouvrage ces terras sements doivent tre conduits avec prudence si n cessaire par tranches chaque phase tant imm diatement suivie par la mise en place d l ments
286. sans quipement chauffant est limit deux heures obligation d avoir un caisson de recompression quip de sas lorsque les plong es n cessitent des paliers de d compression interdiction de plong e dans des courants de vitesse sup rieure un m tre par seconde dans certains cas des rideaux de protection peuvent tre mis en place pour permettre le travail des plon geurs les scaphandriers doivent travailler en quipe de deux au minimum et de trois dans le cas d emploi sur le chantier de mat riel autre que les quipe ments de plong e Il est important de conna tre ces contraintes dict es par la s curit car elles peuvent avoir une incidence notable sur les cadences de travail sur le co t des prestations et sur les possibilit s d intervention A noter que les plongeurs peuvent op rer grande profondeur 40 m et au del 2 2 MOYENS VIDEO L utilisation du magn toscope permet l enregistre ment des visites sur un support durable elles peu vent ainsi tre visualis es et comment es autant de fois qu il est n cessaire L enregistrement des liaisons phoniques est galement important 2 3 INSPECTIONS D OUVRAGES TERMINES OU DE TRAVAUX EN COURS Les visites subaquatiques pr vues par la Recom mandation CTOA p 614 du 24 septembre 1978 Relev s des ma onneries des enrochements du fond du lit etc peuvent tre compl t es dans cer tains cas gr ce lutilisation de m
287. sation d un batardeau en palplanches m talliques pour la mise sec et la reconnaissance 52 directe de la fondation Le choix de la solution de confortement ne sera effectu qu apr s cette visite Trois options sont envisageables en l absence de d sordre grave tel que d com pression du sol ou dommage la fondation ne rien faire ou faire des travaux mineurs l tat g n ral de la fondation platelage tant jug bon substituer au sol d comprim sur une certaine hauteur du b ton coul par plot entre les pieux l tat g n ral est mauvais le d garnissage devient alors dangereux et la r paration pourra consister en une injection Les travaux seront compl t s par des travaux de protection type batardeau assurant la p rennit de la r paration Les travaux de visite font l objet d un march tranche ferme comprenant pour le confortement des tranches conditionnelles s excluant mutuellement Chaque tranche conditionnelle est attach e une solution de confortement Cette proc dure pr sente l avantage de pr ciser les estimations des divers projets ce qui n est pas toujours facile pour des travaux tr s sp ciaux soumis des contraintes telles que les cadences d ex cution diff rentes de celles rencontr es pour un projet d ouvrage neuf b Si l ouvrage pr sente un probl me de garantie ant rieure le dossier de confortement se r duit au CCTP Cahier des clauses techniq
288. sctivit naturelle Tableau r capitulatif des diam tres des forages pour les sondages de reconnaissance et l ex cution d essais en place Diam tres courants des forages et conditions particuli res gamme courante de 60 Forages destructifs 110 mm environ diam tre gt 100 mm pour pr lever des chantillons dans la ma onnerie Forages carott s Inspection par cam ra diam tre 65 mm minimum diam tres courants 86 et 116 mm autres adapter les obturateurs Essais d eau Pressiom tre 60 66 mm pour la sonde D 58 mm 46 52 mm pour la sonde 44 mm P n trom tre statique 36 45 mm le forage est fait par le p n trom tre lui m me P n trom tre 60 70 mm le forage est fait dynamique par le p n trom tre lui m me Diagrammes nucl aires dir Y neutron neutron radioactivit naturelle diam tre du forage compris entre 70 et 90 mm maximum diam tre gt 50 mm 81 Page laiss e blanche intentionnellement ANNEXE TECHNIQUE III D termination par la m thode de l pure de M ry des efforts transmis par les vo tes aux appuis Axe de la chauss e NN p 0 45 MPa P 50 380 daN R 92 500 daN 83 Sommaire 1 D termination de la pouss e horizontale la cl 1 1 M thode graphique 1 2 Equations d quilibre 2 Construction de la ligne des centres de pression 2 1 M thode graphique 2 2 Equations d quilib
289. se F3 50 ne lt gt Niveau d eau 0 42 y r p Ancrage 20 Jj jj Lepe 0 34 Fig E 11 B tonnage l int rieur d un rideau de palfeuilles m talliques Platelage Longrine Fer UPN 80 Crosse 1 50 m Z 4LF 7 Ancrage 20 Fer UPN 80 pa 5 i p Rideau de palfeuilles C fre DE C40 Gori Tirant d ancrage Enrochements gt z ait 4 50 m tr Gros enrochements Vase Vase 400 s sg 00am 601250 12 70 me Terre v g tale Sable et vase Gros enrochements Pierres de taille Pierres de taille 3 00 1 60 3 00 z 13 40 CA 12 70 gt Fig E 12 Surcreusement important du lit sous les arches les palplanches plates pr sentent l avantage de constituer un coffrage facile mettre en uvre relativement tanche et peu encombrant ce type de profil doit tre abandonn au profit de palplan ches module plus rigides lorsque la dimension des panneaux et notamment la hauteur augmente et que l on souhaite limiter les dispositifs d taie ment les connecteurs soud s aux palplanches doivent tre repris par recouvrement par des armatures qu il faut disposer dans le b ton et en particulier dans la partie en couverture Avant le coulage du b ton les cavit s et fissures doivent tre soigneusement lav es la vase retir e en prenant soin que ce nettoyage ne mette pas en p ril la stabilit
290. se en uvre les fiches techniques des produits et un lot de ceux ci pour analyses et essais Les conditions de livraison et de stockage de ces produits doivent tre en outre pr cis es LES CONTRAINTES DE CHANTIER Les contraintes de chantier doivent figurer explici tement dans les pi ces crites du march Un chantier en site aquatique doit tenir compte des effets des crues Le ma tre d uvre doit done fixer dans le CCTP les conditions de d roulement des travaux accepter l interruption du chantier assurer la protection jusqu une certaine cote crue annuelle d cennale ete L incidence des protections digue batardeau sur l coulement des erues et la navigation peut conduire le ma tre d uvre pr ciser l extension maximale de ces ouvrages provisoires Nouvelle r daction en cours en 1980 La contrainte due aux crues peut avoir une inci dence sur le mode d ex cution des travaux par exemple injection depuis le tablier ou depuis la base des appuis Si l ouvrage n est pas ferm la circulation le chantier est soumis aux contraintes de l exploitation de la route ainsi il pourra tre alors n cessaire de travailler par demi chauss e ou de conforter provisoirement l ouvrage en le mettant sur cintre par exemple L EX CUTION DES TRAVAUX D composition en t ches l mentaires Les travaux doivent tre d compos s en t ches l mentaires afin de s assurer qu tout
291. sente une repr sentation de d sordres tablie l issue d une visite par plongeurs Ces cavit s sont soit des cons S 3S m Gros enrochements Longrine Traversine gt KOU Jat 1 49 l40 0553075 quences de l affouillement local des appuis soit imputables une rosion r gressive du lit due une diminution du transport solide La r paration couramment effectu e consiste encager la fondation par des palplanches l g res De Wendel 3300 palfeuilles C40 pos es m me le fond ou l g rement encastr es et combler ensuite les cavit s avec du b ton ou du mortier en terminant parfois par l injection sous faible pres sion d un coulis de ciment de clavage Les palplanches sont ancr es en t te dans la ma onnerie de la pile tiges filet es fer en U etc la t te du rideau tant parfois entour e d une lierne de r partition constitu e d un profil m tallique Les palplanches doivent tre encastr es en pied au besoin en r alisant une souille combl e du c t ext rieur par des enrochements dispos s sous le niveau du lit pour notamment ne pas r duire la section mouill e au droit de l ouvrage fig E 10 Dans le m me souci les palplanches sont toujours plac es pr s du nu de l ouvrage Ce rideau servant de coffrage est parfois r alis avec des redans le b ton du redan inf rieur tant coul avant ex cu tion de la partie sup rieure fig E 11 En c
292. servant une r daction d taill e du CCTP Pour l ex cution de ces d garnissages trois cas sont envisager selon les conditions locales du point de vue des techniques de terrassement En rivi re profonde au pied de l appui plus de 2 m dans ce cas le terrassement est ex cut l aide d une pelle hydraulique quip e d un godet mont e sur pontons fig B 4 Les pontons utilis s sont habituellement d mon tables et transportables par camion leur mise l eau n cessite cependant l emploi d une grue puis sante gt 300 kN m Fig B 4 Pelle hydraulique mont e sur un ponton flottant Fig B 5 Terrassement d une fouille l aide d une pelle Menzi Muck En rivi re de profondeur moyenne ou peu pro fonde de 0 50 m 2 m le terrassement peut ici tre ex cut soit l aide d une pelle sur pieds type Menzi Muck fig B 5 soit l aide d une pelle chenilles si le niveau ne d passe pas 0 80 m et si l acc s est possible pour ce dernier engin Lorsque le fond du lit est constitu de vase ou de d p ts meubles quelle que soit la profondeur d eau si le niveau des fondations est voisin du fond le d gagement des fondations et de la surface d appui peut se faire la lance eau de type Galeazzi contre jet fig B 6 Fig B 6 Nettoyage de l appui la lance eau sous pression Les op rations d crites ci dessus ne sont env
293. sid re que la s cu rit ant rieure n est plus assur e et que de nouvelles mesures de sauvegarde ou de protection doivent tre prises dans tous les cas l tablissement de consignes qui doivent tre appliqu es imm diatement d s que les seuils d finis pr alablement sont atteints Un dispositif de haute surveillance prend le nom de dispositif d alarme lorsque le d passement des seuils se traduit par le d clenchement automatique soit d un signal optique ou sonore soit m me de l appli cation d une d cision pr vue interruption du trafic par signaux et barri res par exemple Ces syst mes d alarme automatiques ne doivent tre emplov s qu avec beaucoup de prudence en raison des d clenchements intempestifs possibles soit du fait de la d rive de l appareil de ph nom nes para sites comme les vibrations ou de vandalisme L ven tualit de tels d clenchements doit tre envisag e ainsi que les mesures prendre sur le champ pour en analyser les raisons et lever alors au cas o le d clenchement ne serait pas justifi l application des mesures d coulant de l alerte L intervention imm diate et tout moment d une personne comp tente est donc indispensable Dans la tr s grande majorit des cas il convient de se limiter un dispositif de haute surveillance manuel comportant la lecture p riodique d appa reils et des interventions humaines avec des d cisions selon un processus pr v
294. ssible le d clenchement des claquages d bits d injection faibles n cessaires et injecter des volumes de coulis suffisants de l ordre de 20 35 du volume th orique traiter Composition Un effet de consolidation tant recherch il est indispensable d utiliser des r actifs organiques Les rapports de dilution B ne peuvent tre sup rieurs 1 5 Dans ces conditions on peut esp rer obtenir des r sistances en compression simple du sable inject de l ordre de 1 0 3 0 MPa en fonction de la valeur de et de la granularit du sable injec ter Le dosage en r actif est fonction de la dur e d efficacit du traitement souhait On cherchera donc ici obtenir un coefficient de neutralisation maximal par un fort dosage en r actif P rennit Dans certaines conditions le gel de silice peut se d stabiliser soit par un ph nom ne de syn r se lib ration d une partie de l eau contenue dans le coulis soit par d lavage et r action inverse gel sol Ces ph nom nes se produisent essentiellement pour des gels mal neutralis s dosage en r actif trop faible dans des horizons o les circulations d eau sont importantes et lorsque la surface sp ci 114 fique d adh rence coulis support du terrain est faible graviers Pour obtenir un effet de longue dur e il convient donc d tudier avec attention la composition des gels et de proc der des injec tions primaires au coulis de ciment afin de
295. sure de la position du fil Forage Fil tendu Fig A8 Pendule inverse Rep re scell Rotule A Embout de fixation et dont l tendue de mesure est tr s limit e quel ques centim tres 3 4 MESURES AU FIL D INVAR La distance entre deux points deux piles par exem ple et sa variation peut tre mesur e avec une pr cision meilleure que 0 1 mm pour des dis tances de l ordre de 25 m l aide d un distance m tre fil d invar Les rep res de mesure devant supporter des efforts importants de tension du fil doivent tre accessibles et parfaitement scell s fig A9 La figure A 10 pr sente un dispositif similaire flexi m tre fil d invar Le montage du fil peut tre envi sag l int rieur d un tube plac dans un forage ou encore l ext rieur de l ouvrage Il faut ici corriger les mesures des effets de la temp rature Dispositif de mise en tension Vernier de lecture Enregistrement m canique Fig A 10 Utilisation d un flexim tre pour la mesure des d placements verticaux d une pile Le dispositif peut tre sensible la temp rature potence et au fluage du fil laiss sous tension Fil d invar 4 SUIVI DE L EVOLUTION DES FISSURES 4 1 LES TEMOINS DE FISSURATION On entend par t moins de fissuration des dispositifs d un ou plusieurs mat riaux associ s dispos s en pont sur la
296. sures doivent tre prises rapidement proc der au d gagement des passes obstru es par la maconncrie des piles et des vo tes d truites prot ger les appuis au bord de la br che en dispo sant des blocs le long des piles et en amont ou en constituant des pis pour carter le courant Il est a noter que le d gagement des passes obstru es est souvent suivi d une modification de la position en plan du lit avec accroissement des vitesses locales autour des appuis au bord de la br che qui jouent le r le d un convergent contrebuter les appuis au bord de la br che en difiant par exemple des massifs avee les produits de la d molition de la partie effondr e Si ces massifs sont con us pour r sister l action des eaux c est une mesure efficace pour viter le baseulement des piles cul es vers la br che l effondrement partiel branle toujours plus ou moins les vo tes adjacentes la br che on peut alors craindre dans certains cas qu un faible mouve ment de la pile eul c vers la br che n entra ne des d sordres irr parables dans la vo te cela malgr la pr sence du massif de contrebut e En effet s il est n cessaire pour stabiliser la pile de mobiliser un effort r sistant sup rieur la valeur de la pouss e des terres au repos cela ne sera obtenu qu apr s un d placement de la pile qui peut tre excessif pour la tenue de la vo te Deux cat gories de mesures peuve
297. t 2 2 Une grande attention doit toujours tre port e l incidence de travaux ext rieurs tels que extraction de mat riaux approfondissement de chenaux de navigation Ils peuvent menacer les fondations m me s ils sont fort loign s par suite de l rosion r gressive L tude hydraulique dont la connaissanee est n cessaire au gestionnaire de l ouvrage prot ger incombe au maitre d ouvrage des travaux ayant pour cons quence l approfondissement du lit 2 3 Les investigations n cessaires doivent toujours tre men es avec la plus grande eireonspection La pr f rence doit aller tout naturellement aux m thodes de reconnaissance n entrainant aucune d conso lidation o au pire que des d consolidations tr s limit es aussi bien en superstruetures d ailleurs que dans les fondations elles m mes Si l on a recours un foruge pratiqu depuis le niveau sup rieur la pression de l eau de forage doit tre r duite pour viter les entrainements de fines voire une nouvelle exp rience du tonneau de Pascal S il faut enlever des enrochements du massif de protection on proc dera par largeur inf rieure l ou 2 m au plus 2 4 D une mani re g n rale les reconnaissanres doivent tre men es avec discernement La comparaison avee les relev s pr c dents peut donner des indications pr cieuses m me si l volution d cel e est minime Aueun signe uvant coureur de d sordres n est n gliger L aggravation d un tat a
298. t tre choisi librement L utilisation de tubes man chettes conduit elle des diam tres courants de 60 100 mm Ex cution Pour ces travaux les forages doivent tre ex cut s en rotation ou rotopercussion avec tubage l avan cement et enregistrement en continu des param tres de forage fig D 28 Comme fluide de forage on utilisera de l eau et si n cessaire du coulis Il faut viter l emploi de bentonite qui serait difficile chasser en cas de perte dans des cavit s Disposition Le maillage d injection d pend de la nature du traitement et de la configuration de l appui Dans les sols alluvionnaires on peut envisager un forage pour une surface traiter de 1 4 m II conviendra d adopter un maillage serr pour ex cuter un rideau tanche ou un traitement homog ne et cela d au tant plus que la porosit des terrains est faible Au contraire les forages pourront tre plus cart s en pr sence de vides importants continus fig D 29 A B Y y E m 3 aie 1 50 om K Forage A d encagement d h Forages B A 1 50 m Forages A F TERS Grillage et platelage Pieux de la cr che Alluvions sableuses Pieux p riph riques Fig D 28 Ex cution d un forage pour l injection depuis un ponton Fig D 29 Disposition de forages d injection coulis argile ciment et mortier Comblement de lacu nes de sol sous le platelage
299. t Crosse m tallique rigide Tube de reprise de b tonnage d amor age Tube plongeur m tallique lisse et rigide O Oo XX Obturateur Tr mie Bouchon Obturateur b Transformation en a Amor age tube plongeur Fig D 40 Proc d la pompe 6 1 4 Conduite du b tonnage au tube plongeur et la pompe Le b tonnage n est d clench que lorsque les op ra tions suivantes sont r alis es nettoyage des coffrages des creux de palpian ches etc nettoyage de la partie de la fondation ancienne r parer enl vement de d tritus du sol au contact de la vase etc r glage du fond de fouille assainissement de l eau contenue dans l enceinte b tonner Le b tonnage doit tre conduit en tenant compte de la forme du massif b tonner Donnons trois exemples Cas d un radier Pour un radier troit le tube est d plac selon le grand axe fig D 41 1 Pour un radier large le d placement du tube peut tre conduit fig D 41 2 par papillonnage dans le cas d emploi d un seul tube par d placements parall les simultan s de deux tubes dans le m me sens solution a ou en sens contraire solution b C est la solution a qui est la plus satisfaisante car elle limite le d lavage et la cr ation de plans de laitance Cas d un massif troit Pour la r alisation d un paulement de semelle de cul e par exemple le b tonnage est condui
300. t maintenant tr s souvent les apports solides naturels Ainsi le volume des emprunts dans le lit mineur de la Loire sur 350 km dans la r gion centre est estim en 1979 5 200 000 t an l approvisionne ment naturel venant de l amont tant quant lui n gligeable Le transport solide ne concerne plus que des mat riaux arrach s au fond et aux berges A titre de comparaison une tude effectu e de 1958 1968 avait estim 83000 t an en moyenne la quantit de mat riaux s diment s dans l embouchure L alimentation du d bit solide tant r duite le lit se creuse pour tendre vers une nouvelle position d quilibre correspondant de nouveau la satura tion de la capacit de transport solide L volution du profil en long peut tre galement la cons quence de travaux d am nagement du cours d eau approfondissement des chenaux maritimes et de navigation endiguement coupure de m an dres ou de la construction de barrages La pro gression peut suivant les cas se faire vers l amont ou vers laval Dans le cas d un r tr cissement l augmentation des vitesses l entr e provoque un approfondissement des fonds affouillables tandis que l largissement l aval am ne une r duction locale de la capacit de transport Une partie des mat riaux se d pose il y a un exhaussement des fonds dans cette zone L am nagement a cr ici un basculement du lit Le creusement du lit entra ne un d
301. t comme pour le radier troit fig D 41 Cas d un renlorcement g n ralis de semelle Le b tonnage doit d buter au milieu d un c t parall le au courant et est conduit dans le sens indiqu fig D 42 Cette solution limite les risques caus s par le d lavage est pr f rable d avoir une surface de fermeture normale au courant ventuel plut t que parall le A noter que pendant que s effectue le b tonnage de l anneau la remise en suspension de la surface de d part peut tre r alis e pour am liorer la fermeture Dans tous les cas le tube plongeur dispos dans sa position de d part ne doit tre d plac qu partir du moment o le b ton l entourant atteint la cote pr vue pour son plan sup rieur ou pour le plan de reprise horizontal ventuel Le contr le du niveau est r alis l aide d une pige Position initiale du tube Limite de PFO KTESSION du b ton Papillonnage avec un seul tube 124 Fig D 41 B tonnage d un radier Solution a Solution b 1 Radier troit Emploide 2 tubes 2 Radier large Fig D 42 B tonnage Sens du courant autour d un appui Fondation ancienne Sur la plupart des chantiers le b tonnage est r alis avec un seul tube plongeur Il faut exiger deux tubes ne serait ce que pour pallier la d fail lance de l un d eux d chirure bouchage par arc boutement de b ton Les reprises de b tonnage posent des pro
302. t donc utilis s pour le colmatage des vides sous les fondations affouillement sous platelage cavit s karstiques On r servera l adjonction de silicate pour l ex cution des rideaux d encagement lorsque les dimensions des cavit s sont importantes et en cas de risque d entrainement des mat riaux Composition Les compositions se d finissent partir des rap ports pond raux C E ciment sur eau et S C charge inerte sur ciment G n ralement les rapports C E sont compris entre 0 5 et 1 la r sistance du coulis cro t quand le rapport C E augmente tandis que les rapports S C varient de 0 75 5 g n ralement 1 2 Ils contiennent ainsi de 700 kg m de ma ti res s ches pour les plus fluides 1400 kg m pour les plus pais La nature de la charge inerte d pend essentielle ment des possibilit s d approvisionnement locales tout en respectant des crit res de granulom trie diam tre des grains inf rieur 2 mm La rigidification quant elle peut tre obtenue par un apport de silicate de soude repr sentant 10 15 du poids de ciment Le dosage habituel en bentonite est compris entre 30 et 50 kg m Il est fonction des performances de la bentonite P rennit Les mortiers s av rent p rennes sous r serve d utiliser des ciments convenant aux conditions du site par exemple ciments antis l niteux de type CLK ou CPMF pour des eaux sursulfat es d viter un d lavage pendant la mise
303. t s attacher leur date En cffet les dessins et documents de projet diff rent souvent des plans d ex cution eux m mes modifi s en cours de travaux fait illustr par le cas du pont C fig 38 39 De m me des documents largement post rieurs la construction des fondations tablis par exemple l occasion de travaux confortatifs ont une proba bilit lev e d tre inexacts La confirmation des informations douteuses est rechercher lors d une visite ou d une inspection d taill e 3 2 4 Travaux effectu s sur les fondations de l ouvrage Les documents concernant fous les travaux d entre tien ou de r paration des fondations doivent tre incorpor s au dossier de l ouvrage recharge en enro chements mise en place de gabions travaux d injec tion curage du lit proximit imm diate de l ouvrage etc Toutes les pi ces doivent tre clai rement dat es et identifi es documents de projet de consultations plans de recollement documents tablis par les entreprises etc ER TABLEAU I SURVEILLANCE ET ENTRETIEN DES FONDATIONS Surveillance continue assur e par l ensemble des agents de la subdi vision Observation de tout signe suscep tible de traduire des d sordres dans les fondations ou une situa tion pr judiciable la tenue des appuis Anomalie constat e Anomalie constat e nettoyage de l ouvrage 3 3 Visites p riodiques
304. taient rec p s d s leur d gagement et on leur reconstituait une t te porteuse Pour cela entre la partie rec p e et le dessous de la fondation un coffrage t lescopique fut mis en place et inject au mortier de ciment sous pression La liaison pieu fondation tant de nouveau assur e le nettoyage pouvait tre pour suivi fig E 20 Lorsqu une zone tait nettoy e et les pieux r par s on la coffrait l aide de plaques de fibrociment maintenues par des ancrages dans la ma onnerie de la pile et un massif important compos de gabions remplis de pav s de 20 X 20 X 20 Le dessous de la fondation tait ensuite b tonn pour combler les vides laiss s par le d gagement des alluvions Une armature reliait les t tes de tous les pieux pour assurer une certaine solidarisation Toutes les piles furent trait es de la m me fa on Lorsqu une pile tait termin e on injectait sous pression mod r e l ensemble du massif par des cannes d injection qui avaient t laiss es en place Hig E 20 Une visit t l vis e fut organis e en mai 1967 On constata alors que les fondations de la pile taient enti rement dissimul es par les alluvions soit dans une situation semblable celle des s Confortement du Coffrage pont Marie Paris Gabion R fection des t tes de pieux en bois pr c dentes visites On effectua alors un d gage ment des d p ts l aide de la lance Galeazzi de fa on
305. te utile Lorsque la p riode de la visite peut tre choisie librement il convient de la programmer aux basses eaux afin de pouvoir observer toutes les parties de l ouvrage La visite sera utilement compl t e par des observations faites en p riode de hautes eaux 3 4 1 Examen visuel En vue de suivre dans le temps les actions subies par l ouvrage et de d tecter l apparition de d sor dres ou anomalies dans le comportement des fonda tions les points suivants sont observer syst ma tiquement lors des visites chaque fois que cela est possible Cours d eau la position du lit par rapport laxe de l ouvrage notamment l attaque de biais des piles et cul es l tendue et la cote du plan d eau la topographie et la nature des fonds notamment la pr sence de fosses imputables l affouillement local des appuis et l effet du r tr cissement l amoncellement de corps flottants et d alluvions obstruant le d bouch Berges les signes d attaque et de d t rioration des berges au voisinage de l ouvrage Massifs d enrochements l entra nement des bloes par le courant la d sorganisation et l affaissement des talus autour des piles en rep rant en particulier la cote du sommet du massif par rapport l appui Rideaux de protection lalt ration la dislocation ou la rupture des rideaux et batardeaux qu ils soient en bois m talliques ou en b ton la disparition du mat ri
306. tembre 1978 relatives l ex cution des visites par plongeurs autonomes Instruction technique pour la surveillance et l entretien des ouvrages d art Premi re partie Dispo sitions applicables tous lcs ouvrages 19 octobre 1979 fascicule 10 de la deuxi me partic Fondations en site aquatique Pour les aspects techniques il est inutile de se reporter ces circulaires sauf si le texte invite explicitement le lecteur le fairc Circulaires reproduites dans le document SERO 70 diffus par le SETRA 2 Fondations anciennes et d sordres observ s 2 1 DIFFERENTS MODES DE FONDATION DES OUVRAGES ANCIENS Pour les ouvrages anciens comme pour les ponts modernes on retrouve les diff rents modes de fon dation que l on peut elasser en fondations profondes sur pieux fondations superficielles ou semi profondes fondations sur caisson Seules sont voqu es ici les techniques anciennes les plus courantes et pour lesquelles des d sordres dans les fondations ont t observ s plusieurs reprises Il ne faudrait cependant pas en d duire que les ouvrages fond s autrement enrochements pavage du lit ou radier g n ral havage ou pieux m talliques etc sont labri de tout d sordre 2 1 1 Fondations profondes sur pieux L utilisation pour fonder les ouvrages de pieux en bois appel s encore pilots ou pilotis tait une technique connue des Romains C tait le mode de Fig 1 Fond
307. tier il faut augmenter la pression pour remettre le mortier en mouvement 6 2 4 Contr le de l injection La d tection du niveau du mortier en cours d injec tion est fond e sur la diff rence de densit ou de conductibilit lectrique entre le mortier et l eau En pratique ce contr le est r alis en descendant des sondes l int rieur de tubes plac s mi distance des tubes d injection Il est bien s r n cessaire de comparer le volume th orique estim du mortier injecter au volume r el mesur Fig D 45 Tube pour l injection du mortier Lavage compl mentaire Assainissement du batardeau a Mise en place du squelette la benne R glage du squelette par plongeur tol rance 0 20 m Tube de transport Flexible de raccordement Tube d injection b Battage des tubes Injection du mortier Fig D 46 Ex cution du b ton Mise en place du granulat b Injection du mortier dans la masse L emploi de cette technique devrait donner lieu preuve de convenance la r alisation en place de quelques cubes de 1 50 m environ de c t permet par d molition partielle et examen visuel de s assurer de l efficacit de l entreprise 127 7 COMBLEMENT DE CAVITES Les massifs de fondation le corps de la ma onnerie de la base des appuis et le sol d assise pr sentent parfois des cavit s Parmi les causes d apparition de ces d sordres on peut cit
308. tion d avant ou d arri re becs Fig 16 Caisson fonc l air comprim Pont de la Voulte milieu du XIX si cle 2 2 DESORDRES PREJUDICIABLES AUX FONDATIONS 2 2 1 Action des eaux L action des eaux sur les fondations est la cause la plus fr quente des d sordres que connaissent les ouvrages d art en site aquatique Cette action peut s exercer sur l ensemble du cours d eau loca lement au droit de l ouvrage voire directement sur louvrage proprement dit Tr s souvent ces trois types d action coexistent 2 2 1 1 ACTION D UN COURS D EAU SUR L ENSEMBLE DE SON COURS Elle peut tre naturelle notamment pour les cours d eau n ayant pas encore atteint leur profil d qui libre ou r sulter d interventions humaines Cette action peut se pr senter sous trois formes une modification du trac en plan d place ment de m andres des bancs et des les Cela peut avoir pour cons quences la formation d atterrisse ments une attaque des berges aux abords de Pouvrage le d chaussement de la fondation de la cul e et des appuis proches de la rive ainsi qu une attaque de biais des appuis en rivi re l volution du profil en long creusement et exhaussement des fonds Le creusement du lit de nombreux cours d eau s est consid rablement acc l r ces dix derni res ann cs en raison de l augmen tation des extractions de mat riaux qui d passen
309. tique du gabion est sa d formabilit Ce mat riau pouse les formes du terrain naturel et le suit en cas d rosion fig D 14 La partie d bordante par rapport au corps de la protection doit tre gale au double de la profondeur d affouil lement possible compt e partir du niveau de pose 8 5 2 Les moellons liaisonn s au mastic bitumineux On peut diminuer l paisseur de la couche d enro chements et le diam tre des l ments en utilisant des enrochements li s avec un mastic bitumineux Ce proc d qui permet d obtenir un rev tement tr s peu perm able et qui peut supporter des d forma tions importantes pr sente l inconv nient majeur de ne pas pouvoir tre ex cut sous l eau En effet le mastic doit tre mis en uvre une temp rature lev e 190 2300 ce qui conduit ne travailler que dans un lit ass ch 3 5 3 Les matelas lest s Cette technique moderne est d riv e de celle tr s ancienne des fascinages d osier ou de roseau pour prot ger le fond des rivi res et les berges contre l attaque des courants et des vagues Actuellement il existe divers types de matelas de tissus synth tiques lest s soit avec des blocs de b ton d enrochement soit avec des boudins remplis de sable ou de gravier Matelas lest de blocs en b ton La base du matelas est une toile en polypropyl ne de forte r sistance la traction 30 t m et d un poids de 1 2 kg m Des crochets en mati re p
310. tits travaux Surveillance de Alerter les pouvant tre d finis l volution concessionnaires par le service court terme de des r seaux 84 l ouvrage empruntant l ouvrage Mesures de s curit INSPECTION D TAILL E EXCEPTIONNELLE Mise sous Campagne Mesures Alerter les Mesures haute de reconnaissance conservatoires concessionnaires pour la surveillance compl mentaire pour la sauvegarde s curit ou sous de l ouvrage des surveillance N personnes 5 renforc e 3 6 Rapport d finissant l tat de service du moment de l ouvrage 3 5 2 Mur de front RA Uil La Disposition des pieux vue de dessus Fig 38 Pont C Plan du projet des fondations de la cul e rive droite Disposition des pieux vue de dessus Fig 39 Pont C Plan des fondations telles qu elles ont t ex cut es Noter la suppression de toute liaison entre les files de pieux des murs en retour et entre le mur de front et les murs en retour l in galit des fiches des pieux 34 3 2 5 Proc s verbaux comptes rendus et rapports de visites d inspection Tous les l ments se rapportant la surveillance de l ouvrage doivent figurer dans le dossier qu il s agisse
311. toire Diam tres des forages Essais en place Sommaire Insp ction d torages paricam ra Vid o MIMIAQRe 288 nou a goute ne do ane due tant aan d utope 69 69 70 71 73 77 78 79 80 81 81 1 RELEVES DES FONDS DE RIVIERE Les moyens disponibles l heure actuelle pour ces relev s sont la perche et les chos sondeurs Les sondages la perche ne sont possibles que pour de faibles profondeurs d eau quelques m tres et par faibles courants inf rieurs quelques d ci m tres par seconde Les chos sondeurs sont susceptibles de permettre des relev s point par point rapides et suffisamment pr cis des fonds en section courante du lit Il conviendra de n utiliser que des appareils de pr ci sion gamme de pr cision inf rieure 1 sur 0 15 m cela conduit d j une erreur absolue de 15 cm quip s de transducteurs ayant un lobe d mission tr s troit inf rieur 10 Cela exclut a priori les sonars courants quipant les bateaux de plaisance N anmoins il ne sert rien de recher cher une pr cision de quelques centim tres sur la profondeur si la pr cision du rep rage en plan n est que de quelques m tres Il importe donc de pr parer soigneusement les alignements sur les berges et l ouvrage avant de commencer le relev Cette m thode n est cependant pas capable de fournir des mesures suffisamment pr cises par tr s faible pro
312. ton S6 mm l Armatures SEEE type F 16 pour passage des armatures gt 3 03 m 3 EAN 5 Echelle 1 100 Fig E 25 Pont de Beaucaire Coupe en travers de l appui confort Report des efforts D GRADATIONS DE LA PILE I J w tr s violents ENROCHEMES T _ ee Pieux bois Q 250 120 mm au dessus du fond Pieux bois 9 250 mm depassant de 50 min au dessus du fond Fissures verticales sur la hauteur de la pile suintement la base N x 2 amp X Sur le flanc de la 3 z pile nombreuses 8 traces d infiltration rs l Ij 3 j i Fissures verticales de part et Fig E 26 Pont de Ponte PIE a Beaucaire D sordres observ s c t R G hauteur 4 00 m 2 c t R D hauteur 2 3 de 3 j apres travaux la hauteur i muntement la base Chambres de minage S i S il Paroi moul e recouverte d une cro te friable de bentonite et galets paisseur entre 3 et 4 cm Sous la cro te b ton sain et dur f Sur 4 00 m de hauteur nombreuses microfissures suintantes 5 s OOQ OCQOOQ H Pieux S60 mm Bloc de b ton coule en vrac dissumulant la base des micromeux Bloc de b ton coul en vrac dissimulant la partie inf rieure des micropieux PROFIL EN TRAVERS 1 AVAL l l _PE 4 21 De PE 2 70 PILES j Cote gt jm Fig E 27 Pont de Beaucaire Remarques Les principal
313. tre des Transports rappelait quelques r gles l mentaires de prudence et de discernement respecter par les services gestionnaires d ouvrages d art reposant sur des fondations immerg es ancien nes en tat pr caire et annon ait le pr sent document traitant des proc d s et modes op ratoires Pour l application aux fondations en site aquatique des principes et des modalit s fix s par l Instruction technique pour la surveillance et l entretien des ouvrages d art premi re partie du 19 octobre 1979 et deuxi me partie fascicule 10 ce document pr sente les l ments techni ques refl tant l tat des connaissances du moment 1979 Force est en effet de reconna tre qu il reste encore d gager des solutions pr cises pour certains probl mes de m thodologie et que diverses techniques d investigation ou de r paration restent perfectionner Des recher ches sont en cours dans les services techniques elles permettront de r pondre progressive ment ces questions Cet ouvrage a t r dig essentiellement l intention des ma tres d uvre Il s attache la pr sentation d une m thodologie de la surveillance et du confortement des divers moyens techniques disposition en s effor ant autant que possible de guider le ma tre d uvre dans ses choix des mesures de s curit et des pr cautions particuli res respecter pour la mise en uvre de chaque m thode Bien qu une attent
314. tructif tub perr aval rive droite totalement d truit et d but d rosion pouvant entra ner un contournement de la cul e fig E 4 Rive droite 5 90 m 6 40 m Arr t 6 70 m Fig E 4 Pont de R gereau Coupe longitudinale avec report des sondages 137 7 Sens du courant Fig E S Pont de R gereau Plan de l rosion des fonds et des affouillements des appuis En Jo Er Gabions d enrochements 0 00 RS 0 2 Sr R 0 50 3 X z 100 ea Ron A et NULLE ZE TT ET 2 50 m le ET ho 3 Perr ma onn G 5 8 10m totalement d truit fa AE L RE a AMEN in dE pi Sc 1 Sondage carotte S 2 Sondage RE pe LL EEE sut ji K l Zone non d garnie par les affouillements ORIGINE DES DESORDRES Le schiste s est alt r au cours du temps sous l action de l eau et des s diments charri s L ou vrage construit sec flanc de vall e est en fait mal implant dans le lit du cours d eau d tourn Le biais du courant avec l axe de l appui central est de l ordre de 36 degr s fig E 5 METHODE DE CONFORTEMENT mise sec de l ouvrage entre deux barrages en tout venant de carri re tablis l un l amont l autre l aval avec d rivation de la rivi re en rive gauche dans un canal provisoire creus dans les prairies adjacentes ex cution l aide d une pelle m canique de deux rigoles p riph riques de 4 50 m de longueur demi large
315. ts para sites qui pourraient r sulter d un tassement des couches de sol travers es notamment en cas de battage proximit imm diate Dans ce dernier cas il semble pr f rable d injecter la masse de sol avant battage Si les micropieux sont de type 1 ou constitu s d armatures inject es il sera galement n cessaire de mettre en uvre des dispositions compl men taires pour les prot ger de l action directe de l eau en cas d affouillement et garantir ainsi leur p ren nit Les micropieux traversant des couches de tr s mauvaises caract ristiques doivent aussi tre justi fi s au flambement Des essais de contr le doivent tre effectu s en compression ou en traction Avec les micropieux scell s dans la ma onnerie le transfert des efforts s effectue par cisaillement mobilisation de l adh rence armature mortier et cisaillement mortier ma onnerie La longueur de scellement est en g n ral d termin e par l adh rence armature mortier de l ordre de quelques bars En plus de leur r le de transmission des efforis les barres m talliques de fait couturent l appui 8 2 2 Pieux barrettes ou micropieux tubes m talliques ext rieurs l appui Le transfert des efforts s effectue habituellement par appui sur une ceinture en b ton arm ou b ton pr contraint coul e autour du f t de la pile On peut envisager dans certains cas de disposer des longrines sous l appui Le choix entre barrettes pi
316. tuel lement des retardateurs de prise dans le cas o le volume de b ton rnettre en uvre est important 6 1 2 Composition du b ton immerg Ce serait une erreur de penser que ce b ton doit avoir des caract ristiques analogues et par cons quent la m me composition que celle des b tons traditionnels Les b tons pour b ton arm ou b ton pr contraint doivent avant tout avoir une bonne r sistance nominale et sont mis en uvre par vibra tion Le b ton immerg par contre se met en place sous son propre poids Les qualit s que l on doit exiger de lui sont par ordre d importance une bonne maniabilit et une fluidit suffisante permettant sa mise en uvre correcte la benne au tube plongeur ou la pompe une compacit satisfaisante limitant l agressivit du milieu une bonne compacit augmente la r sis tance la s gr gation et au d lavage enfin une bonne r sistance m canique Le secr tariat de la COPLA se trouve au Laboratoire central des Ponts et Chauss es 119 Il faut penser b ton de fondation et faire appel un laboratoire averti afin d adapter le processus d essais et de contr le ce type particulier de b ton La composition du b ton doit tenir compte des qualit s exig es plus haut Il faut notamment pour obtenir maniabilit et compacit que le pour centage d l ments fins soit suffisant g n ralement plus important que pour le b ton arm
317. u l avance 3 6 3 Moyens pour la surveillance Le lecteur se reportera l annexe technique I pour la description des appareils et les pr cautions de mise en uvre L observation directe de l volution de l tat des fondations tant le plus souvent impossible en raison des difficult s d acc s et de la complexit des ph no m nes en jeu conduit l heure actuelle d finir le syst me de surveillance autour du suivi de l volu tion de la g om trie de l ouvrage et de la fissuration des superstructures D une mani re g n rale il est bon d associer plusieurs techniques Suivi de la g om trie de l ouvrage La mesure des rotations l aide par exemple de pendules ou de niveaux de pr cision comme les nivelles mises au point par les Laboratoires des Ponts et Chauss es La mesure des d placements de certains points de la structure par nivellement th odolite ou distance m tre 45 Suivi de la fissuration De nombreuses m thodes et appareillages existent et sont choisir en fonction de l objectif poursuivi et de l accessibilit depuis les t moins de fissuration qui donnent une information du type tout ou rien jusqu aux capteurs de d placement inductifs permet tant de d celer des mouvements de quelques microns en passant par les mesures au vernier Autres techniques Les mouvements de la fondation peuvent encore tre d tect s et suivis par d autres dispositifs tels que les
318. ubaitable que l Administration demande une copie des minutes de la plong e Ce document permet galement de v rifier qu il my a pas eu d erreur ou d omission dans la r daction du rapport final Les rapports doivent tre examin s avec un il critique Ainsi de nombreux comptes rendus ont t conclus par l expression rien signaler phrase qui a t comprise comme l ouvrage est sain alors que sa traduction exacte devrait tre rien n a pu tre observ dans les conditions du d rou lement de la visite C est le cas notamment des 40 visites sommaires d appuis prot g s par des enro chements qui peuvent masquer totalement l existence de cavit s sous les appuis 3 4 3 Reconnaissance des fonds du cours d eau Annexe Il 1 La Recommandation pour l ex cution des visites par plongeurs autonomes pr voit le lever des fonds autour des appuis I est souhaitable que cette sur veillance soit compl t e par un suivi de l volution des fonds du cours d eau plus grande chelle r guli rement mais avec une p riodicit plus grande que celle des visites subaquatiques la suite de travaux d am nagement du cours d eau ou en cas d autorisation d extractions impor tantes de mat riaux du lit en fonction du suivi effectu par les Services hydro logiques et les Services de la navigation L information tir e de l observation en p riode d tiage mest pas en g n ral repr sentative des nivea
319. ues parti culi res qui est alors un devis technique aux plans n cessaires la compr hension du dossier notes de calculs dossier g otechnique etc R daction du CCTP Une attention particuli re doit tre apport e la r daction des points suivants LES HYPOTH SES DE CALCUL Elles concernent les caract ristiques g otechniques du sol de fonda tion les donn es hydrauliques parmi lesquelles les cotes d affouillement maximales les coupes en travers du fond du lit des diff rents relev s effectu s l tat de la fondation nature de la fondation existence de cavit s etc et de la superstructure les descentes de charges estim es pour chaque appui les efforts transmis par les vo tes aux piles et aux cul es les r glements prendre en compte les contraintes respecter LA STABILIT Dans le cas de variantes larges le ma tre d uvre doit dans le RPAO R glement particulier d appel d offres demander aux entreprises de fournir dans leur r ponse l appel d offres des justifications per mettant d appr cier leur incidence sur la stabilit de l ouvrage Dans tous les cas le CCTP doit prescrire que toutes les justifications techniques soient fournies dans le dossier d ex cution LES MAT RIAUX La provenance les qualit s et la pr paration des mat riaux utilis s pour le confortement d un ouvrage doivent tre pr cis es dans
320. uis Fissuration l emplacement et si possible l extension la largeur et la profondeur des fissures ou fractures de la base des appuis Alt ration des mat riaux Des chantillons des mat riaux rencontr s sont ramener chaque fois que cela est possible MAG ONNERIE pierres fractur es ou manquantes alt ration ou disparition du liant d sagr gation des pierres PIEUX ET PI CES EN BOIS relever l alt ration produite par les insectes ou la pourriture d terminer la profondeur d alt ration l aide d un couteau ou d un pic gratter la v g tation aquatique noter toute pi ce fendue ou fissur e B TON zones d alt ration dont on d terminera la profon deur en grattant ACIER corrosion position des zones endommag es ou de flambe ment des pi ces m talliques 39 MASSIFS D ENROCHEMENTS blocs d plac s cotes extension et forme des talus et tapis 2 L MENTS DE PROTECTION alt ration d versement et d formation des rideaux entra nement du mat riau de remplissage des batardeaux et cr ches 3 4 2 2 D GARNISSAGE LOCAL D UN APPUI Annexe 11 3 Lorsqu il n est pas possible d observer de l ext rieur la base des appuis notamment en pr sence d enro chements il est souhaitable quand cela est techni quement possible de d placer quelques blocs ou de d gager partiellement Fappui pour pr ciser l tat des fondations Cette m thode pr sente l
321. ule O1 de la deuxi me partie de l instruction technique et pour s assurer des renseignements jug s douteux En outre le recueil des donn es hydrauliques notamment aupr s des Services hydrologiques centralisa teurs de bassin et des l ments tir s de l observation doit tre entrepris syst matiquement et vers au dossier d ouvrage 3 3 LA SURVEILLANCE CONTINUE La surveillance d un ouvrage doit porter la fois sur la superstructure et sur les fondations A cet effet il convient de profiter des p riodes de tr s basses eaux pour observer l tat de l ensemble de l ouvrage Par ailleurs la surveillance doit tre intensifi e l occasion d v nements exceptionnels comme les grandes crues 3 4 LES VISITES La recherche de cavit s sous les piles et les cul es est effectuer avec une attention particuli re notam ment lors des visites subaquatiques Le repr sentant d sign de l Administration doit suivre tr s attenti vement les investigations faire preuve d une m fiance particuli re et se demander si l tat apparent de Saltation d placement par bons successifs des particules entra n es par l eau l ouvrage ne cache pas certains d sordres Ainsi cette m fiance doit tre de r gle dans le cas de fonda tions entour es d enrochements et lorsqu on n est pas eertain de l existence de pieux sous une fondation de leur tat voire de la nature m me de cette fondation On aura alors int r t d garnir
322. un rideau de vannage en bois de 1 70 m de hauteur dont 0 50 m de fiche dans le terrain de fondation Le sol de fondation est un sable fin propre localement limoneux Rire droite D form e du parapet amont 1 20m 2 5 er Massifs de b ton Terrain naturel avant travaux Substratum schiste ardoisier Silurien 138 50 m Fig E 6 Pont de R gereau Coupe longitudinale des travaux effectu s DESORDRES OBSERVES L alerte fut donn e par la d couverte d un trou de 1m X 1 50 m dans la chauss e au dessus de l angle aval sur la cul e rive gauche La fondation de cette cul e tait en fait d truite le massif avait bascul dans le lit de la rivi re en entra nant 0 70 m du pied droit Seule subsistait une largeur de 1 80 m du massif de fondation La cul e rive droite sans pr senter de d sordres d ampleur comparable tait galement affouill e sur 0 60 0 80 m de profondeur bien que les palplan ches de protection en bois aient t toujours en place fig E 7 CAUSE DES DESORDRES Le lit a t abaiss par dragage pour am liorer l coulement ce qui a conduit exposer directement les fondations l action des eaux METHODE DE CONFORTEMENT ici galement mise sec de l ouvrage entre deux barrages en terre avec coulement de l eau dans une conduite sous l ouvrage pour observer l ouvrage Rive droite suppression des anciennes pi ces
323. ur de l ouvrage droite et gauche de la pile centrale sans que la cabine de la pelle se trouve aucun moment sous les vo tes Le schiste sous la fondation fut nettoy l aide d une raclette les d bris divers et alluvions retir s d gageant des cavit s de plusieurs m tres cubes sous la pile et la cul e Une lance eau sous pression de 600 kPa aurait pu tre mise en uvre pour am liorer ce nettoyage Rive gauche Niveau moven des eaux N F t de pile Massif de fondation mise en uvre pleine fouille d un b ton non arm dos 350 kg jusqu au niveau de fondation de la pile r alisation successivement d une fouille l aplomb des pi droits des cul es et l aval de la pile centrale et mise en uvre de b ton jusqu au niveau de fondation r alisation d un radier g n ral en b ton arm assurant l encastrement des semelles de fondation et ex cution de deux parafouilles amont et aval tranch e transversale au lit en b ton arm fig E 6 r fection du perr l aval en rive droite par r alisation d une longrine de pied et d un voile en b ton sur un treillis soud Pont 1 Il s agit d un ouvrage de d charge une seule arche de 5 50 m d ouverture adjacent l ouvrage principal Les fondations sont constitu es de massifs de b ton cyclop en la chaux hydraulique de 1 m de haut pour 1 50 1 80 m de large Ces massifs taient tablis l abri d
324. ur la r alisation d enceintes cylindriques circu laires combl es par un mat riau de remplissage Elles sont con ues pour r sister par traction Leurs joints sont donc particuli rement tudi s pour pr senter une bonne r sistance au d grafage sous les efforts de traction qui les sollicitent transversale ment Ces palplanches fabriqu es en France par Sacilor ont un faible module de r sistance de l ordre d une centaine de centim tres cubes par m tre lin aire De ce fait elles ne sont pas adapt es pour r sister par flexion comme les palplanches module Leur mise en uvre ne peut en g n ral s effectuer que dans des terrains meubles l aide d engins de faible puissance souvent par vibrage ou lan age ou les deux simultan ment 4 1 3 Les profils d riv s des palplanches Il s agit de profils obtenus partir de t les d acier profil es froid d riv s des palplanches l g res mentionn es en 4 1 1 et utilisables comme coffrage Ces profils qui ont un module de r sistance tr s faible allant de quelques centim tres cubes pal feuilles une cinquantaine de centim tres cubes environ n ont en commun avec les palplanches que les joints transversaux qui permettent leur enclen chement les uns aux autres en assurant ainsi une certaine tanch it des rideaux M me bien guid s ils ne peuvent supporter que les plus petits engins de battage pour une p n tration de quelques d ci m tres dans
325. ur les travaux mixtes tude d environnement et tude d impact Circu laires n 75 146 du 24 septembre 1975 et n 75 186 du 29 d cembre 1975 de la DRCR relatives aux modalit s d tablissement et d instruction des pro jets routiers Loi du 10 juillet 1976 relative la protection de la nature D cret n 77 1141 du 12 octobre 1977 pris pour application de cette loi Circulaire n 78 16 du 23 janvier 1978 relative la m thodologie applicable pour l tablissement des dossiers d tudes d impact en mati re de projets routiers Ces textes d finissent leurs conditions d application 89 1 1 CONTENU DES ETUDES HYDRAULIQUES Quel que soit l am nagement envisag la premi re tape des tudes doit tre l analyse de la morpho logie du cours d eau pour appr cier la stabilit en plan du lit et l volution du profil en long Suivant les travaux projet s en vue du dimension nement des ouvrages il est n cessaire de rassem bler un certain nombre de donn es extension des lits mineur et majeur courbes de d bits r partition des d bits entre les diff rents lits profils en travers du cours d eau profil en long du cours d eau nature des fonds forme de l rosion etc Cette recherche doit tre doubl e d une v rification scrupuleuse des donn es Pour la plupart des petits ouvrages et des travaux projet s les lois semi empiriques d hydraulique fluvi
326. us courants sont les niveaux et les pendules encore appel s nivelles et clinom tres 1 1 NIVELLES Ce sont des niveaux bulle tr s sensibles erreur inf rieure 2 10 radian Le mouvement de rotation peut tre lu directement sur un niveau gradu gr ce au d placement de la bulle nivelle fixe fig A 1 ou par mesure de l angle de l incli naison de l embase avec l horizontale donn e par nivelle vis microm trique fig A2 l appareil gt Sd z Platine Trou rep re N d S A Y 5 3 z a Vis microm trique Ces appareils sont fiables peu co teux et utilisa bles par un personnel non sp cialis Avec la nivelle vis microm trique seules les embases plaques de co t tr s faible peu suscep tibles de vandalisme demeurent sur l ouvrage Une seule nivelle suffit pour surveiller l ensemble des points Une double mesure 180 en chaque point donne l angle d inclinaison de l embase avec l hori zontale par demi diff rence en liminant les erreurs syst matiques et permet de v rifier la qua lit de la mesure par demi somme Les r sultats des mesures sont pr sent s sous forme de graphes de la variation angulaire en fonc tion du temps avec indication de l erreur de mesure base d erreur par exemple fig A 3 L attention sera port e sur toute mesure sortant du domaine d incertitude 1 2 PENDULES Il s agit de capteurs lectriques tr
327. ux maximaux d affouillement atteints durant la crue En effet les fosses et alfouillements sont partiellement combl s pendant la d crue par d p t des mat riaux charri s ou en suspension N anmoins ces relev s donnent une information int ressante sur l volution g n rale des fonds Lors des relev s il est souhaitable de noter gale ment la nature des fonds En particulier les d bris divers qui ont tendance s amonceler la base des appuis peuvent tre confondus avec le fond du lit si Fon n y pr te pas attention 3 4 4 D sordres graves d cel s au cours d une visite Sans qu il soit possible de dresser une liste exhaustive des d sordres t moignant de la pr carit des appuis il est certaines anomalies dont l apparition d cel e lors de la surveillance continue ou d une visite doit inciter le service gestionnaire prendre des mesures sans attendre le diagnostic des sp cialistes qui seront charg s de l inspection d taill e exceptionnelle Il s agit ici des mesures visant assurer la s curit des usagers et des tiers de la surveillance de l volution court terme de l ouvrage Ces mesures pourront d ailleurs tre temporaires et lev es Fissue de l inspection d taill e par des tech niciens comp tents Les d sordres graves auxquels il est fait r f rence sont le tassement de l appui le basculement de l appui transversalement et dans l axe de l ouvrage la d tecti
328. vec soin Le ma tre d uvre doit s assurer que la stabilit de l ouvrage sera effectivement garantie chaque phase et que les contraintes tech niques sont respect es Dans le cas o une variante est retenue le ma tre d uvre doit remettre au point avec l entreprise le devis technique 6 2 DEROULEMENT DES TRAVAUX Seuls sont voqu s ici quelques principes g n raux qu il convient de garder l esprit la coordination entre les diff rents intervenants est un l ment essentiel de la r ussite du chantier L unit de commandement est imp rative Ce com mandement revient au ma tre d uvre savoir l ing nieur d arrondissement tous les intervenants dont les personnes char g es de la surveillance doivent tre tenus parfaite 54 ment inform s du contenu du CCTP et de ses ven tuelles modifications en cours de travaux afin d viter que des initiatives personnelles inappro pri es ne soient prises ces travaux de confortement doivent tre effec tu s sous une surveillance attentive de l ouvrage mouvements volution de la fissuration dont les modalit s sont d finir pr cis ment entre le ma tre d uvre ct l entreprise Sur les principes et les moyens on pourra se reporter au paragraphe 3 6 Surveillance renforc e et haute surveillance et l annexe technique 1 Dispositifs et techniques de surveillance 6 3 SUIVI APRES TRAVAUX ET RESPONSABILITE DE L ENTR
329. verticalit pour le deuxi me niveau nivellement et topom trie de pr cision suivi de la fissuration l aide de capteurs mesures dans des tubes inelinom triques essais divers dans des forages r serv s Au deuxi me niveau on peut envisager de suivre des rep res et appareils en plus grand nombre ct peu accessibles dans les conditions habituelles premier niveau mais mieux prot g s des ventuelles d pr dations et permettant de recaler le dispositif g n ral 4 L entretien Les d cisions concernant l entretien sont en g n ral prises par le service gestionnaire l issue de consta tations faites lors de la surveillance continue ou des visites M me si les travaux entreprendre n ont que peu d ampleur il faut se garder de tout diagnostic h tif et avoir une parfaite connaissance de l origine des d sordres et de l tat de service de l ouvrage Les figures 51 a et 51 b montrent un exemple de tra vaux d entretien totalement inefficaces qui ont de plus entretenu une impression de s curit illusoire La base des piles tant rod e et pr sentant des disjointoiements il fut d cid de prot ger les appuis l aide d une petite margelle en b ton Malgr le bel aspect de ces travaux cela n a pas emp ch la poursuite de l affouillement des fondations Porigine des d sordres L affaissement d une pile s est produit brusquement seize ans plus tard L entretien cou
330. vrage La rivi re franchie par le pont ayant t cur e la base des piles fut dot e d un muret en b ton simplement descendu jusqu la base de la fonda tion superficielle Afin de maintenir une certaine hauteur d eau l amont un petit barrage en plan ches de bois eoinc es entre deux profil s m talli ques et fix es au muret fut difi sans autre pr cau tion particuli re L affouillement des deux cul es ne tarda gu re conduisant la ruine de l ouvrage fig 36 des investigations ou des r parations mal con ues ou mal ex cut es Des affouillements locaux ayant t constat s lors d une visite subaquatique au pont B un appel d offre pour le confortement fut lanc sans connaissance pr cise du mode de fondation La r paration consis tait couler du b ton avec un ferraillage de cein ture l int rieur d une enceinte en palplanches bat tues autour de chaque appui Cette op ration se Fig 36 Affouillement des fondations provoqu par la pr sence d un barrage amont d roula sans difficult pour la premi re pile mais il fut demand au service gestionnaire de ne pas effec tuer les travaux pour les autres appuis avant que des investigations et une tude approfondie de la r paration maient t men es bien Les travaux furent poursuivis dans le m me temps que les forages destin s reconnaitre la nature et l tat des fondations Pour profiter des basses
331. xemples de travaux de confortement Nature de la fondation re ancienne Nature des travaux confortatits principaux D nomination de l ouvrage superficielle am nagement hydraulique palplanches reprise en sous uvre injections protection en pieux en bois encagement en enrochements et techniques d riv es comblement de Pont Neuf Pont de R gereau Pont rail sur la Bidassoa Pont de Thouar 135 1 CONFORTEMENT DU PONT NEUF AU XIX SIECLE Le 17 d cembre 1885 la deuxi me pile du Petit bras c t rive gauche s affaissa vers l amont d environ 0 30 m en entra nant les deux demi vo tes des arches adjacentes fig E 1 L accident fut la cons quence des effets conjugu s des dragages effectu s pour la construction de l cluse de la Monnaie amenant le fond de la Seine la cote 23 80 en 1883 et d une crue impor tante Avant ces travaux la situation s tait main tenue sans modification appr ciable depuis la construction achev e en 1604 le fond moyen tait la cote 25 70 m environ et les platelages descendus de 1 50 m peu pr s sous le fond du lit Fig E 1 Pont Neuf Rupture de la pile 2 c t amont d apr s F de Dartein Aucun travail de consolidation n avait t ex cut lors de ces approfondissements On pensait en effet en l absence de tout document authentique que les plates formes reposaient sur des pilotis Cette erreur tait d ailleurs accr dit

1 - DTRF

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