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LILLE - 16 ET 17 JUIN 2010

LES PLNIRES 2010 DU LCPCET DU StraSciences et techniquesdu Gnie Civil

JOURNESOUVRAGES DART

Fabien RENAUDIN Herv EICHWALD Page 2/25

GUIDE OA EN REMBLAI RENFORCE PAR ELEMENTS METALLIQUES

LILLE 16 ET 17 JUIN 2010

LES PLNIRES 2010 DU LCPC ET DU StraSciences et techniquesdu Gnie Civil


GUIDE LCPC

F. RENAUDIN DOA CETE DE LESTH. EICHWALD LRPC STRASBOURG CETE DE LEST






Un guide du programme de recherche LCPC 2006-2009

Programme N Opration 11 N 065Sujet 4 : Pathologies, diagnostic et rparation des murs de soutnementDirecteur technique : B. GODARTResponsable d'opration : C. AUBAGNAC

Guide labor par un groupe de travail- F. RENAUDIN (CETE DE L'EST) responsable du sujet- C. AUBAGNAC (LRPC Autun)- H. EICHWALD (LRPC Strasbourg)- S. FAUCHET (LREP)- L. JOLY (LRPC Nancy)- D. PRZYBYLA (LRPC Strasbourg)- J.C. WENDLING (LRPC Autun) Ont galement collabor sa rdaction :

E. BOURGEOIS (LCPC)- A. CORFDIR (ENPC)






Pourquoi un guide ? Exprience acquise lors de la dmarche IQOA- mur

Donnes recueillies sur des murs existants ayant jusqu une trentaine dannes de service;

Evolution des mthodes dinvestigation Evaluation de ltat de corrosion des lments de renforcement

Evolution de la conception des mursNorme NF P 94-270 de juillet 2009

Besoin de recommandations Prescriptions sur des ouvrages construireEtudes de rparation par clouage et contrle de ces travaux






SommaireChapitre 1 Introduction

Chapitre 2 Prsentation de la technologie des ouvrages en remblai renforc par lments mtalliques

Chapitre 3 La pathologie des murs en remblai renforc par lments mtalliques

Chapitre 4 Les techniques d'investigation

Chapitre 5 Surveillance et valuation de ltat des ouvrages existants

Chapitre 6 Recommandations sur la prise en compte de la surveillance et de lentretien dans la conception des ouvrages

Chapitre 7 Rparation des ouvrages en remblai renforc par lments mtalliques






Chapitre 1 - Introduction Les enjeux

Patrimoine important Pathologies prmatures (corrosion darmatures) sur une certaine gnration douvrage

La cible du guideMatres d'ouvrage et matres d'uvre, constructeurs et gestionnaires d'ouvrages;Laboratoires (investigations, contrle extrieur);Bureaux d'tudes (diagnostic, pronostic, projet de rparation);

Le domaine dapplicationDiagnostic et renforcement des ouvrages en remblai renforc de type murs de soutnement , cules mixtes ou cules porteuses relevant du procd Terre Arme Dveloppement approfondi de la problmatique de la corrosion des armatures de renforcement qui gouverne la scurit long terme de ces ouvrages






Chapitre 2 Prsentation de la technologie

Historique- 1963 : brevet par M. Vidal : procd Terre

Arme;- 1965 : 1er mur construit Pragnres dans les

Pyrnes, armatures en bande; - 1971 : caille bton cruciforme;- 1967 1976 : plusieurs matriaux utiliss pour

les armatures: aluminium, acier inoxydable, acier lisse galvanis (Sendzimir)...

- partir de 1976 : armatures haute adhrence en acier galvanis au tremp et paisseur sacrifie la corrosion;

- 1979 : recommandations rgles de lart SETRA - LCPC

- 1988 : parement treillis soud- aujourdhui : dautres procds se dveloppent...






ConstitutionParement, remblai

Armatures mtalliques

Fonctionnement interneFrottement sol / armatures

Amlioration des caractristiques du sol






Mur de soutnement Mur en aile

Cule porteuse en site immerg Cule avec pieux extrieurs

Domaine demploi






Chapitre 3 La pathologie des murs

1 - Origine des dsordres

2 - Lvaluation IQOA des murs en remblai renforc par lments mtalliques

3 - La corrosion des armatures de renforcement en acier galvanis dans les sols

Annexe 1 - Retour dexprience dinvestigations sur ouvrages

Annexe 2 - Monographies de pathologies






Origine des dsordres Principal dsordre : corrosion des armatures

mtalliquesRecens sur les ouvrages construits avant 1977 (armatures en mtaux passivables : alliage daluminium, acier inoxydable; armatures lisses en acier doux de 3 mm dpaisseur avec galvanisation Sendzimir)Aggrav par dfaut de conception, environnement agressif ;

Autres dsordresRupture darmatures lattache au parement (dfaut de compactage des couches de remblai infrieures);

Fuites des matriaux fins du remblai;

Dformations de murs dans des contextes gotechniques dlicats;

Fissuration et faenage des lments prfabriqus en bton du parement;

Corrosion

Fuites de remblaiFissuration






ConstatsCorrosion des armatures en acier lisse de 3

mm dpassant la loi de corrosion considre aujourdhui pour la justification;

Pas de corrosion anormale des armatures haute adhrence de 5 mm dpaisseur ;

Retour dexprience sur murs existants

K = 1,80

00

.eeK

RR =

Relation perte dpaisseur / perte de rsistance :






Chapitre 4 Les techniques dinvestigation

1 - Evaluation de la corrosion par accs direct larmature sur site

2 - Les mthodes lectrochimiques

3 - Evaluation des facteurs influenant la corrosion

4 - Le choix des zones dinvestigations

5 - Le choix des mthodes dinvestigations






Evaluation de la corrosion

LE CAROTTAGE

LES FOUILLES

LES TEMOINS DE DURABILITE

Mthodes pour accder aux armatures






Les essais de laboratoire

Les armatures- tat visuel; - gomtrie rsiduelle (pertes dpaisseur de zinc et dacier par face)- rsistance rsiduelle rupture en traction

Le sol- teneur en eau;- rsistivit du sol;- pH;- teneurs en sels solubles (chlorures,sulfates);- prsence de sulfures;






Chapitre 5 Surveillance et valuation de ltat des ouvrages existants

1 - La surveillance des murs en remblai renforc par lments mtalliques

2 - Le diagnostic, tat actuel de louvrage

3 - Le pronostic de la dure de vie rsiduelle de louvrage

4 - Les volutions attendues dans le diagnostic des ouvrages

Annexe 1 : Evolution des rglements de calcul

Annexe 2 : Evaluation du paramtre K et tablissement des lois caractrisant l'volution de la corrosion d'une armature en acier galvanis pour le pronostic d'un ouvrage

Annexe 3 : Exemple de diagnostic et de pronostic dvolution dun mur

Annexe 4 : Apports d'une modlisation par lments finis dans l'valuation d'un massif en sol renforc






Recalcul de louvragePrise en compte de la rsistance rsiduelle des armatures issue des investigations;

Dtermination des efforts de calcul dans les armatures;

Evaluation du niveau de scurit offert par louvrage

Dveloppement de loutil DIPTERA-LCPCRalisation du diagnostic et du pronostic de ltat dun mur base sur un recalculprenant en compte les rsultats dinvestigations;

Diagnostic de ltat dun mur






Dure de service rsiduelleProjection dans le temps par une loi de corrosion P= A.Tncale sur les rsultats dinvestigations;

Htrognit de la corrosion = > perte dpaisseur maximale < 50 % section dorigine

Pronostic dvolution dun mur

T2 T1

Loi dvolution P = A.TnMesure (calage)

n

Aze

dRdT

AKr

eT

1

0,1.

.20

1

+

=

Limitation de la perte maximale dacier par corrosion

n

zeKe

A

1

0.25,01

+T2 =






Chapitre 6 Recommandations sur la prise encompte de la surveillance et de l'entretien dans la conception des ouvrages

1 - Choix d'un ouvrage de soutnement dans le domaine des ouvrages routiers

2 - Dossier d'ouvrage

3 - Les tmoins de durabilit

4 - Suivi des dformations

5 - Protection contre les eaux de ruissellement

6 - Prsence d'un rseau d'assainissement

7 - Habillage des parements






Au niveau des notes de justificationsLa dure de vie de l'ouvrage,La loi de corrosion prise en compte,L'paisseur de mtal sacrifie aux phnomnes de corrosion,

Au niveau des plans de rcolementLes caractristiques des armatures,Le nombre d'armatures par cailles,Le positionnement des tmoins de durabilit.

Au niveau des contrles extrieurs et intrieursLes caractristiques des matriaux du remblai (granulomtrie, rsistivit, pH, teneur

en sels solubles, teneur en sulfures, matires organiques),La rsistance la rupture de l'acier constitutif.

Elments du dossier douvrage permettant defaciliter le diagnostic ultrieur






Chapitre 7 Rparation des ouvrages en remblai renforc par lments mtalliques

1 - Introduction

2 - Ralisation d'une campagne de reconnaissance gotechnique

3 - Dimensionnement de la rparation par clouage

4 - Matriaux

5 - Mise en oeuvre, excution

6 - Contrle des travaux

7 - Rception

Annexe 1 : Exemple de plan de contrle

Annexe 2 : Monographies de travaux de rparation






Le guide

Ne traite que du clouage

Dcrit les tudes pralables ltablissement du projet de rparation (recherche et danalyse des causes des dsordres, ralisation dune campagne de reconnaissance gotechnique)

Donne les principes de dimensionnement de la rparation

Rappelle le rfrentiel du dimensionnement

Dimensionnement de la rparation

Clouage caille par caille

Voile gnral






Le guide Prcise les spcifications introduire dans le cahier des charges de la rparation et concernant :

Les matriaux : clous, ttes de clous, produit de scellement

La mise en uvre : forage, mise en uvre et scellement des armatures, mise en tension des clous

Les contrles des travaux

La rception des travaux

Cahier des charges de la rparation

Forage

Injection

Clous






Exemple de plan de contrles






Merci de votre attention !

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