PRESENTATION DE LA TECHNIQUE DE RENFORCEMENT DES SOLS PAR INCLUSIONS RIGIDES

La technique du renforcement des sols compressibles par des inclusions rigides verticales s’est développée depuis les années 70, mais son utilisation en France n’est courante que depuis une dizaine d’années. Existant en parallèle avec les méthodes plus « traditionnelles » telles que pré – chargement, remplacement des sols, dalles sur pieux, etc., cette méthode présente des avantages comme une mise en place rapide et une importante réduction des tassements. De plus, en terme d’environnement, elle permet de conserver le sol compressible en place.

Principe

Le principe de la technique de renforcement des sols par inclusions rigides est présenté sur la Figure 1. 1. La charge due aux ouvrages (remblais, dallages, ouvrages d’art, etc.) est transmise vers la couche plus résistante en profondeur par l’intermédiaire du système formé par le réseau des inclusions rigides et la couche de matelas de transfert de charge. Ce transfert de charge combine plusieurs mécanismes, à savoir ceux situés dans le matelas de transfert de charge et ceux résultants du transfert le long des inclusions rigides. L’efficacité de cette technique peut être améliorée par la disposition de nappes géosynthétiques noyées au sein du matelas, et de dallages situés au-dessus du matelas de transfert de charge.

Inclusion rigide

Les inclusions rigides sont disposées verticalement dans le sol mou compressible jusqu’à la couche dure en profondeur. La charge transférée par l’inclusion rigide se compose de deux composantes. L’une est la charge reprise par la tête de l’inclusion rigide et transférée par le développement d’un effort de pointe, l’autre est la charge due au frottement latéral qui se développe le long du fût de l’inclusion rigide. Ce dernier est dû aux tassements différentiels entre l’inclusion rigide et le sol mou. Les inclusions rigides sont éventuellement coiffées par des têtes de diamètre plus important (dalette) pour favoriser le transfert des charges en augmentant la surface d’influence de chaque inclusion rigide. La tête de l’inclusion rigide, en général, est de forme ronde ou carrée. Le maillage des inclusions rigide peut avoir différentes formes dépendant des caractéristiques du chantier. Pour chaque maillage du réseau d’inclusions rigides, on détermine le taux de recouvrement α correspondant au rapport entre la surface d’une tête d’inclusion rigide et la surface d’une maille élémentaire (Figure 1. 2). Les inclusions rigides sont placées régulièrement selon des maillages triangulaires ou carrés : S P A A α =

Matelas de transfert de charge

Le matelas de transfert de charge, en général, est constitué de matériaux granulaires traités ou non traités (ballast, gravier, etc.). Il est situé entre le sol compressible renforcé par des inclusions rigides et l’ouvrage en surface. Cette couche a pour but de réduire et d’homogénéiser les tassements sous l’ouvrage grâce à l’effet de voûte qui se développe au sein du matelas. Ce phénomène est décrit par Terzaghi K. (1943). La présence du matelas de transfert de charge est la différence principale de cette technique par rapport à celle des pieux. Le matelas peut être renforcé ou non par un géosynthétique, sur lequel on peut disposer éventuellement un dallage afin d’homogénéiser le tassement en surface et favoriser le mécanisme de transfert de charge. La hauteur et les caractéristiques mécaniques du matelas sont des paramètres déterminants vis-à-vis du développement des mécanismes de transfert de charge.