Géotechnique - Syntec ingenierie
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<strong>Géotechnique</strong><br />
TRANSPOSITION DE L’EUROCODE 7 EN NORMES NATIONALES<br />
20/10/2011
2<br />
Présentation de l'EC7<br />
Règles générales, EC7 partie 1 (AFNOR)<br />
NF EN 1997-1 (P94-251-1) : juin 2005<br />
NF EN 1997-1/NA (P94-251-1/NA) : septembre 2006<br />
Reconnaissance des terrains et essais géotechniques,<br />
EC7 partie 2 (AFNOR)<br />
NF EN 1997-2 (P94-252) : septembre 2007<br />
NF EN 1997-2/NA (P94-252/NA)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Claude PLUMELLE<br />
20/10/2011
3<br />
Claude PLUMELLE<br />
Présentation de l’EC7-1 (174 pages)<br />
Principes de calcul<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
4<br />
Claude PLUMELLE<br />
Présentation de l’EC7-1 annexes<br />
N° Définitions<br />
Annexe A<br />
normative<br />
Facteurs partiels et de corrélation pour les ELU et valeurs<br />
recommandées<br />
Annexe B Commentaires sur les facteurs partiels des approches 1,2,3<br />
Annexe C<br />
Exemple de procédures pour déterminer les valeurs limites de la<br />
pression des terres sur les murs verticaux<br />
Annexe D Exemple de méthode analytique de calcul de la capacité portante<br />
Annexe E<br />
Exemple de méthode semi – empirique pour l’estimation de la<br />
capacité portante<br />
Annexe F Exemples de méthode d’évaluation du tassement<br />
Annexe G<br />
Annexe H<br />
Annexe J<br />
Exemple de méthode de détermination de la pression de contact<br />
présumée des fondations superficielles sur rocher<br />
Valeurs limites des déformations des structures et des<br />
mouvements des fondations<br />
Aide mémoire pour la surveillance des travaux et le suivi du<br />
comportement des ouvrages<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
5<br />
Claude PLUMELLE<br />
Normes d'application nationale<br />
état d'avancement en octobre 2011<br />
Référence Titre Avancement<br />
P 94-261<br />
P 94-262<br />
P 94-270<br />
P 94-281<br />
P 94-282<br />
T1 : Calcul géotechnique<br />
T2 : Ouvrages de fondation<br />
T3 : Fondations superficielles<br />
T1 : Calcul géotechnique<br />
T2 : Ouvrages de fondation<br />
T3 : Fondations sur pieux<br />
T1 : Calcul géotechnique<br />
T2 : Ouvrages de soutènement<br />
T3 : Remblais renforcés et massifs en sol cloué<br />
T1 : Calcul géotechnique<br />
T2 : Ouvrages de soutènement<br />
T3 : Murs de soutènement<br />
T1 : Calcul géotechnique<br />
T2 : Ouvrages de soutènement<br />
T3 : Écrans de soutènement et ancrages<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Commission<br />
depuis<br />
septembre 2010<br />
Enquête publique<br />
Applicable<br />
10 juillet 2009<br />
Commission<br />
depuis mars 2011<br />
Applicable<br />
18 mars 2009<br />
20/10/2011
6<br />
Claude PLUMELLE<br />
Architecture des normes du CEN avec l'EC7<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
7<br />
Application de l’EC7-1<br />
en liaison avec les autres Eurocodes<br />
• Utilisation conjointe avec l’EC0 (Bases de calcul des<br />
structures) et l’EC1(Actions sur les structures)<br />
• Actions imposées par le terrain : EC7-1<br />
• Ne traite pas du calcul sismique : EC8<br />
Claude PLUMELLE<br />
• Pour les matériaux : Autres EC: EC2 (béton), EC3<br />
(acier) …<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
8<br />
Claude PLUMELLE<br />
L'Eurocode 7 à travers le dimensionnement d'un écran<br />
5m<br />
f ?<br />
A<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
B<br />
C<br />
sable moyennement compact<br />
20/10/2011
9<br />
Catégories géotechniques<br />
• Catégorie 1 : ouvrages simples, ouvrage de petites dimensions<br />
exécutés dans des terrains connus « normaux », ne<br />
présentant pas de risque. Dans ce cadre on pourra utiliser une<br />
expérience comparable et des reconnaissances<br />
géotechniques qualitatives.<br />
• Catégorie 2 : ouvrages courants qui ne présentent pas de<br />
risques exceptionnels ou des conditions de terrain difficiles.<br />
Ces ouvrages nécessitent des reconnaissances de sol<br />
quantitatives courantes et des méthodes de calcul éprouvées.<br />
Ce sont ces ouvrages qui sont visés dans l’EC7.<br />
Claude PLUMELLE<br />
• Catégorie 3 : ouvrages complexes. Ces ouvrages font appel à<br />
des dispositions et règles qui sortent du cadre de l’EC7.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
10<br />
Claude PLUMELLE<br />
Définitions des situations de calcul<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
11<br />
Claude PLUMELLE<br />
Principes de calcul aux états limites<br />
États-limites : états au – delà desquels la structure<br />
ne satisfait plus aux critères de dimensionnement<br />
pertinents<br />
États-limites ultimes (ELU) : états associés à un<br />
effondrement ou à d'autres formes similaires de<br />
défaillance structurale<br />
États-limites de service (ELS) : états correspondant<br />
à des conditions au-delà desquelles les exigences<br />
d'aptitude au service … ne sont plus satisfaites. Le<br />
plus souvent vis à vis de déplacements.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
12<br />
Données géométriques a k<br />
Surface du terrain<br />
Niveau d’excavation (exemple : paroi moulée)<br />
Niveaux d’eau<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Claude PLUMELLE<br />
20/10/2011
13<br />
5m<br />
1,40m<br />
Claude PLUMELLE<br />
Exemple de données géométriques : a k<br />
35,1 kN/m A<br />
151,2/1,89 kN/m<br />
154,3 kPa<br />
C<br />
B<br />
3,45 kPa<br />
surexcavation<br />
q d = 10 kPa<br />
14,7. 1,1 kN/m<br />
41,73 kPa<br />
98,9. 1,0 kN/m<br />
5,50m<br />
1,53m<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
56,4kN/m A<br />
B<br />
180,6/1,4 kN/m<br />
168,7 kPa<br />
C<br />
3,45 kPa<br />
q d = 10 kPa<br />
16,2. 1,5 kN/m<br />
119,3. 1,35 kN/m<br />
45,84 kPa<br />
20/10/2011
14<br />
Claude PLUMELLE<br />
Détermination des niveaux d'eau EB, EF, EH, EE<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
15<br />
Valeur caractéristique d’un matériau (X k ou R k )<br />
Valeur caractéristique d’un matériau (Xk ou Rk) : valeur<br />
d’une propriété de matériau ou de produit, ayant une<br />
probabilité donnée de ne pas être atteinte lors d’une<br />
hypothétique série d’essais illimitée. Cette valeur correspond<br />
généralement à un fractile spécifié, généralement 5%, de la<br />
distribution statistique supposée de la propriété concernée du<br />
matériau. Dans certain cas, une valeur nominale est utilisée<br />
comme valeur caractéristique.<br />
Généralement moyenne prudente !<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Claude PLUMELLE<br />
20/10/2011
16<br />
Claude PLUMELLE<br />
Choix des valeurs dérivées des propriétés géotechniques<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
17<br />
Claude PLUMELLE<br />
Valeurs caractéristiques x k<br />
f ?<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
q k = 10 kPa<br />
γ 'k = 21 kN/m 3<br />
5m φ 'k = 35°<br />
δ ak = δ pk = 2/3 φ ' k<br />
20/10/2011
18<br />
Claude PLUMELLE<br />
Approches de calcul<br />
• Approche de calcul 1<br />
On doit vérifier qu’aucun état limite de rupture ou de déformation excessive<br />
ne sera atteint sous chacune des deux combinaisons d’ensemble de facteurs<br />
partiels suivante:<br />
Combinaison 1 : A1 + M1 +R1<br />
Combinaison 2 : A2 + M2 +R1<br />
• Approche de calcul 2<br />
On doit vérifier qu’aucun état limite de rupture ou de déformation excessive<br />
ne sera atteint avec la combinaison d’ensemble de facteurs partiels suivante:<br />
Combinaison : A1 + M1 +R2<br />
• Approche de calcul 3<br />
On doit vérifier qu’aucun état limite de rupture ou de déformation excessive<br />
ne sera atteint avec la combinaison d’ensemble de facteurs partiels suivante:<br />
Combinaison : A1 ou A2 + M2 +R3<br />
A1 pour les actions provenant de la structure<br />
A2 sur les actions géotechniques.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
19<br />
Claude PLUMELLE<br />
Coefficients de sécurité des différentes approches<br />
pour les soutènements<br />
s é c u r i t é<br />
g l o b a l e<br />
C o m b i 1<br />
A 1 + M 1 + R 1<br />
A p p r o c h e 1<br />
C o m b i 2<br />
A 2 + M 2 + R 1<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
A p p r o c h e 2<br />
A 1 + M 1 + R 2<br />
A p p r o c h e 3<br />
,<br />
F a c t e u r s p a r t i e l s p o u r l e s<br />
a c t i o n<br />
a c<br />
s γ<br />
t<br />
E<br />
i o n s γ<br />
F o u e f f e t s d e s<br />
1<br />
1 , 3 5<br />
1 0<br />
1 , 3 5<br />
A c t i o n p e r m a n e n t e<br />
d é f a v o r a b l e γ<br />
G<br />
A c t i o n p e r m a n e n t e<br />
f a v o r a b l e γ<br />
G<br />
A 1 + M 2 + R 3<br />
o u<br />
A 2 + M 2 + R 3<br />
1 , 0 1 , 0 1 , 0 1 , 0 1 , 0<br />
A c t i o n v a r i a b l e d é f a v o r a b l e<br />
1<br />
γ<br />
1 , 5 1 , 3 1 , 5 1 , 3<br />
Q<br />
F a c t e u r s p a r t i e l s p o u r l e s p a r a m è t r e s d e s o l γ<br />
γ γ<br />
γ ϕ ’<br />
, , , , , 1 0 1 0 1 0 1 0 1<br />
M<br />
0<br />
, , ,<br />
, , ,<br />
, , ,<br />
1 0 1 0<br />
1 , 2 5<br />
1 0<br />
1 , 2 5<br />
F<br />
γ<br />
a<br />
c<br />
c<br />
’<br />
t e u r s p a r<br />
1 0<br />
t i e l s<br />
s<br />
1 0<br />
d e l a r é<br />
o u t è n e m<br />
s i s<br />
e n<br />
1 , 2<br />
t a n c<br />
t s<br />
5<br />
e ( γ<br />
R )<br />
1<br />
p<br />
0<br />
o u r l e<br />
1<br />
s<br />
, 2 5<br />
2<br />
1 0 1 0<br />
1 , 4<br />
1 0<br />
F a c t e u r p a r t i e l d e l a<br />
r é s i s t a n c e γ<br />
R ; e<br />
1 , 0<br />
,<br />
20/10/2011
20<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Claude PLUMELLE<br />
20/10/2011
21<br />
Claude PLUMELLE<br />
Exemple d' approche 2 sur les écrans<br />
5m<br />
1,40m<br />
47,6 kN/m A<br />
B<br />
151,2/1,4 kN/m<br />
154,3 kPa<br />
C<br />
3,45 kPa<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
q d = 10 kPa<br />
14,7. 1,5 kN/m<br />
41,73 kPa<br />
98,9. 1,35 kN/m<br />
20/10/2011
22<br />
États limites : ELU<br />
Claude PLUMELLE<br />
• EQU : perte d’équilibre de la structure ou du terrain considéré<br />
comme un corps solide dans lequel les résistances des<br />
matériaux n’apportent pas de contribution significative à la<br />
résistance.<br />
• STR : rupture interne ou déformation excessive de la structure<br />
ou d’éléments de structure, tels que semelles, pieux, murs,<br />
écrans .. dans lequel la résistance des matériaux de la<br />
structure contribue de façon significative à la résistance.<br />
• GEO : rupture interne ou déformation excessive du terrain<br />
dans lequel la résistance des sols et/ou des roches contribue<br />
de façon significative à la résistance.<br />
• UPL : soulèvement global de la structure ou du terrain<br />
provoqué par la pression de l’eau (poussée d’Archimède) ou<br />
par d’autres actions verticales.<br />
• HYD : Soulèvement local du terrain, érosion interne, suffusion,<br />
renard sous l’effets des gradients hydrauliques.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
23<br />
Exemple d'ELU : Justifications d’un écran<br />
Stabilité initiale du site<br />
Défaut de butée<br />
Résistance de l’écran<br />
Portance de l’écran<br />
Résistance des appuis<br />
Stabilité du fond de fouille<br />
Interaction écran – ancrage<br />
Stabilité générale d’ensemble<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Claude PLUMELLE<br />
20/10/2011
24<br />
Claude PLUMELLE<br />
États limites : ELS<br />
Estimation des déplacements<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
Merci !<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
CALCUL DES ECRANS DE SOUTÈNEMENT<br />
NORME NF P 94-‐282 MARS 2009<br />
NAN DE L’EC7<br />
20/10/2011
28<br />
Frédéric DURAND<br />
Norme Française NF P 94-282 de Mars 2009<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
31<br />
NF P 94-282 - Annexes<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
A - Facteurs partiels de sécurité pour les Etats Limites Ultimes (normative)<br />
B - Dispositions particulières pour les écrans à inertie non uniforme<br />
C - Procédures de calcul de la pression des terres<br />
D - Effet d’une charge localisée transmise par le terrain<br />
E - Prise en compte des effets de l’eau<br />
F - Méthode MISS – Modèle aux coefficients de réaction<br />
G - Procédure pour vérifier la stabilité du massif d’ancrage<br />
20/10/2011
34<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
NF EN 1997 – 1 section 2 : Base du calcul<br />
géotechnique - Rappel<br />
• 2.4.7.3.3 Valeurs de calcul des résistances<br />
(1) Les facteurs partiels sur les actions peuvent être appliqués aux<br />
propriétés du terrain (X) ou aux résistances (R) ou aux deux<br />
simultanément, comme indiqué ci-après :<br />
20/10/2011
36<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
NF EN 1997 – 1 section 2 : Base du calcul géotechnique –<br />
Rappel – Approche à la française<br />
Ø Approche de calcul 2<br />
On doit vérifier qu’aucun état limite de rupture ou de<br />
déformation excessive ne sera atteint avec la<br />
combinaison d’ensemble de facteurs partiels suivante:<br />
Combinaison : A1 + M1 +R2<br />
Ø Approche de calcul 3<br />
On doit vérifier qu’aucun état limite de rupture ou de<br />
déformation excessive ne sera atteint avec la<br />
combinaison d’ensemble de facteurs partiels suivante:<br />
Combinaison : A1 ou A2 + M2 +R3<br />
A1 pour les actions provenant de la structure<br />
A2 sur les actions géotechniques.<br />
Souvent pour Stabilité générale<br />
Voir 15.1 NOTE 3 et 15.2.6<br />
20/10/2011
38<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
NF EN 94-282 – Annexe A – Facteurs partiels et de corrélation<br />
pour les ELU<br />
• A.2 Facteurs partiels pour la vérification STR et<br />
GEO<br />
o A.2.1Facteurs partiels pour les actions ou les effets des actions<br />
• A.3 Facteurs partiels A.4 Facteurs partiels<br />
pour la vérification UPL pour la vérification HYD<br />
20/10/2011
39<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
NF EN 94-282 – Annexe A – Facteurs partiels et de corrélation<br />
pour les ELU<br />
• A.2.3 Facteurs partiels de résistance pour ancrage scellés<br />
• A.2.5 Facteurs partiels de résistance des terres en butée<br />
(MEL)<br />
• A.2.6 Facteurs partiels de résistance des terres pour<br />
stabilité générale<br />
20/10/2011
50<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Frédéric DURAND<br />
NAN – La pratique – Les calculs<br />
Ecran avec plusieurs appuis<br />
Calcul MISS (sauf pour ouvrages particulièrement simples = calcul<br />
avec MEL) permet de déterminer :<br />
o déplacements<br />
o « défaut de butée » : vérification que butée mobilisable/butée<br />
mobilisée vaut :<br />
ü 1,9 (durable) [par exemple dernier Fond de fouille avec<br />
dallage]<br />
ü ou 1,5 (transitoire) [Fonds de fouille intermédiaires et<br />
final avec radier = buton]<br />
o efforts, moments avec<br />
M t (ELU) = 1,35.M t (MISS)<br />
20/10/2011
Merci !<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
Transposition de l'Eurocode 7<br />
en normes nationales<br />
Cas de la Suisse<br />
LAURENT VULLIET<br />
PROF. EPFL<br />
CEO, BG INGÉNIEURS CONSEILS<br />
VICE-‐PRÉSIDENT, SOC. SUISSE DES ING. ET ARCHI. (SIA)<br />
(AVEC LA CONTRIBUTION DE J.-‐P. KARAM, BG)<br />
20/10/2011
53<br />
Contexte légal suisse<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Laurent VULLIET<br />
20/10/2011
54<br />
Laurent VULLIET<br />
Normes suisses et européennes<br />
Quelques dates importantes<br />
• 1873 : Première norme SIA – prescription pour concours architecturaux<br />
• 1989 : Changement de principe aux états limites et scénarios<br />
concomitants, avec utilisation des facteurs partiels. Normes les plus<br />
modernes d'Europe, exemple pour prénormes européennes. Fort<br />
engagement de la Suisse dans les phases initiales des Eurocodes.<br />
Début du projet Swisscodes série des normes 260<br />
• 2003 : Publication des normes structurelles SIA série 260. Publication<br />
progressive des Eurocodes et pression sur les membres de la<br />
commission européenne d'adopter ces normes partout en Europe<br />
• 2007 : Adoption des Eurocodes par le CEN (Comité Européen de<br />
Normalisation). Ces normes doivent être paramétrées dans chaque pays<br />
• Aujourd'hui : Normes SIA série 260 compatibles avec les Eurocodes<br />
pour le moment et pour les 5-10 prochaines années, jusqu'à la<br />
publication d'une version simplifiée des Eurocodes.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
55<br />
Laurent VULLIET<br />
Organigramme de la normalisation<br />
Norme SIA<br />
260 pour<br />
bâtiments et<br />
génie civil<br />
Bases<br />
Norme <strong>Géotechnique</strong><br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
56<br />
Laurent VULLIET<br />
Normes SIA et Eurocodes<br />
• Les normes suisses SIA sont traditionnellement brèves et ne<br />
contiennent pas de méthodes de calcul<br />
• Les normes de la SIA sont des règles reconnues de la<br />
technique, c'est-à-dire elles font jurisprudence sur le plan légal<br />
car leur "exactitude" théorique a été vérifiée par les<br />
scientifiques, et elles sont établies et éprouvées sur le terrain<br />
par la grande majorité des utilisateurs spécialisés. Ceci<br />
n'est pas encore le cas des Eurocodes en Suisse<br />
(Cornel Quinto & Walter Maffioletti, avocats)<br />
• La Suisse considère les Eurocodes comme de bonnes normes<br />
et s'engage à les appliquer; elles doivent cependant être<br />
paramétrées pour être utilisés. Pour la Suisse, ce processus<br />
sera achevé au plus tôt fin 2012 pour les Eurocodes 0 à 4. La<br />
date de paramétrisation de l'Eurocode 7 n'est pas connue.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
57<br />
Laurent VULLIET<br />
Les normes sur le plan technique<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
58<br />
Laurent VULLIET<br />
ApplicaXon aux ouvrages de soutènement<br />
• La SIA 267 s’appuie sur la norme européenne EN 1997-1<br />
«Geotechnical Design Part 1 General Rules» et reprend les<br />
principes contenus dans les recommandations SIA V 191<br />
(1995) et SIA V 192 (1996), dans la prénorme SIA V 191/1<br />
(2001) et dans le cahier technique SIA 2009<br />
• La norme SIA 267 contient les principes et dispositions à<br />
prendre en considération en géotechnique. Elle traite des<br />
exigences régissant la reconnaissance et la détermination des<br />
paramètres du terrain de fondation ainsi que les calculs et<br />
dimensionnements géotechniques<br />
• La norme SIA 267 régit l’application de la méthode<br />
observationnelle et contient les prescriptions particulières liées<br />
à son utilisation.<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
59<br />
Laurent VULLIET<br />
Différences et similitudes avec les EC7<br />
Contenu des chapitres<br />
SIA 267 – Chapitre 12 EUROCODE 7 – Chapitre 9<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
60<br />
Laurent VULLIET<br />
Différences et similitudes avec les EC7<br />
Les Etats Limites selon SIA 267<br />
Article 12.5.1.1 Généralités<br />
Dans la mesure où ils sont déterminants,<br />
les états limites de sécurité structurale<br />
suivants seront examinés:<br />
o Type 1: STABILITÉ GLOBALE<br />
(EL Type 1)<br />
o Type 2: CAPACITÉ PORTANTE DE LA<br />
STRUCTURE (EL Type 2)<br />
o Type 3: STABILITÉ DU TERRAIN<br />
(EL Type 3)<br />
o Type 4: RESISTANCE A LA FATIGUE<br />
(EL Type 4)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
• EL Type 1: se rapporte à la<br />
stabilité d'ensemble de<br />
l'ouvrage<br />
• EL Type 2: se rapporte à la<br />
ruine de la structure porteuse<br />
ou d'un de ses composants<br />
• EL Type 3: se rapporte à la<br />
stabilité du terrain à la suite de<br />
la mobilisaXon complète de sa<br />
résistance<br />
• EL Type 4: se rapporte à la<br />
résistance à la faXgue d'une<br />
structure porteuse. Il est défini<br />
en plus dans les normes SIA<br />
260 et 261, à la différence de<br />
l'Eurocode<br />
20/10/2011
61<br />
Laurent VULLIET<br />
Différences et similitudes avec les EC7<br />
Les Etats Limites selon EC7<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
• EQU: perte d'équilibre<br />
staXque de la structure ou<br />
du terrain<br />
• STR: rupture interne ou<br />
déformaXon excessive des<br />
éléments consXtuant la<br />
structure<br />
• GEO: rupture ou<br />
déformaXon excessive du<br />
terrain<br />
• UPL: rupture par<br />
soulèvement dû à des forces<br />
verXcales<br />
• HYD: rupture causée par<br />
des gradients hydrauliques<br />
dans le terrain<br />
20/10/2011
62<br />
Laurent VULLIET<br />
Différences et similitudes avec les EC7<br />
Etats-‐limite de la<br />
sécurité structurale<br />
Défaillances d'éléments<br />
Instabilité globale<br />
Défaillances de la<br />
fondaXon<br />
SituaCons criCques SIA 267 Eurocode 7<br />
SituaXon où la capacité portante de la fondaXon, du<br />
soutènement, de l'étayage est aheinte<br />
SituaXon où la capacité portante de l'ouvrage est aheinte par<br />
suite de tassements de la fondaXon/mouvement du sol<br />
SituaXon où la capacité portante d'un soutènement est aheinte<br />
sous l'effet de la poussée des terres<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
EL Type 2 STR<br />
EL Type 2 GEO<br />
EL Type 2 STR<br />
SituaXon où la capacité portante externe d'un Xrant est aheinte EL Type 2 GEO<br />
• Remontée due à la sous-‐pression, renard hydraulique<br />
• Basculement<br />
EL Type 1<br />
HYD<br />
EQU<br />
Poinçonnement, Glissement et basculement avec résistance EL Type 2 STR<br />
• Capacité portante verXcale de parois de soutènement<br />
encastrés<br />
• Remontée due à la sous-‐pression avec résistances<br />
Etat-‐limite d'équilibre (rotaXon, déplacement) de parois de<br />
soutènement encastrées<br />
EL Type 2<br />
STR<br />
UPL<br />
EL Type 2 EQU<br />
Instabilité du terrain Rupture du terrain, glissement de pente, rupture de talus EL Type 3 GEO<br />
20/10/2011
63<br />
Laurent VULLIET<br />
& J.-P. KARAM<br />
Cas d'un soutènement en rideau de palplanches<br />
Méthode A<br />
Méthode au<br />
module de<br />
réaction<br />
(ex. logiciel RIDO)<br />
Méthodes de calcul usuelles (SIA267-‐§5.3.5)<br />
Méthode B<br />
Méthode aux<br />
Equilibres limites<br />
(ex. logiciel DC)<br />
• Les acCons<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
(γ F selon<br />
SIA260)<br />
• Les résistances du terrain<br />
selon méthode de calcul<br />
Facteurs réducteurs γ M , γ R , η selon SIA260,<br />
261 et 267<br />
X k = valeur caractérisXque des paramètres<br />
de sol<br />
X d = valeur de calcul des paramètres de sol<br />
20/10/2011
64<br />
Laurent VULLIET<br />
Exemple numérique – répartition des contraintes<br />
selon SIA et EC7 approche 2<br />
§ Coefficients partiels SIA pour état limite EL type 2<br />
§ et EC7 approche 2 pour état limite STR et GEO (A1 + M1 + R2)<br />
Coefficients parCels SIA 267 EC7 approche 2<br />
Facteurs de charge γ F<br />
Poussée des terres, γ G 1.35 1.35<br />
Pression hydrostaXque, γ G 1.2 1.35<br />
Paramètres de sol, γ m<br />
Angle de frohement, ϕʹ′, γ ϕ 1 (*) 1<br />
Cohésion, C' (kPa) , γ C' 1 (*) 1<br />
Facteur de résistance, γ R<br />
Résistance du sol 1.4 1.4<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
§ (*) Pour les écrans de<br />
soutènement et dans certains cas<br />
(utilisation de la méthode B (ELM),<br />
l'approche 2 de l'EUROCODE 7<br />
(STR/GEO) se révèle comme étant<br />
la plus proche de la norme SIA pour<br />
EL type 2.<br />
§ Dans ce cas, l'approche 2 est<br />
plus conservatrice.<br />
§ Dans le cas de l'utilisation de la<br />
méthode A (module de réaction), les<br />
exigences de la SIA deviennent plus<br />
contraignantes et donc plus<br />
conservatrices<br />
20/10/2011
65<br />
Conclusions<br />
Laurent VULLIET<br />
• Les normes SIA sont actuellement les seuls textes<br />
officiels et de référence en Suisse. Aujourd'hui, les<br />
EC ne font pas jurisprudence sur le plan légal<br />
• L'annexe nationale pour la Suisse de l'EC7 n'est pas<br />
encore publiée; la date de parution n'est pas connue<br />
• Les principes des normes suisses sont similaires à<br />
ceux des EC<br />
• Pour les ouvrages de soutènement, les méthodes<br />
SIA sont proches de l'approche 2 de l'EC7; quelques<br />
différences techniques existent (voir chapitre 12<br />
SIA-267 et chapitre 9 EC7)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
Merci !<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
L’APPLICATION DE L’EUROCODE 7 EN<br />
BELGIQUE :<br />
Dimensionnement de soutènements<br />
CHRISTIAN TRÈVE<br />
CFE – VINCI<br />
MONIKA DE VOS<br />
CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION<br />
20/10/2011
68<br />
Etat d’avancement de l’Eurocode 7 en Belgique<br />
Avant l’Eurocode :<br />
• Pas de normes géotechniques belges<br />
• Plusieurs méthodes de dimensionnement<br />
Annexe Nationale :<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
• Enquête publique prNBN EN 1997-1 ANB et<br />
prNBN EN 1997-2 ANB du 4 janvier 2011 au 15<br />
juin 2011<br />
• Sept-déc 2011 : traitement des commentaires<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
69<br />
La conception d’un écran de soutènement<br />
1. Vérification par rapport à la rupture<br />
o rupture dans le sol<br />
o rupture d’éléments structuraux<br />
2. Établissement des déformations<br />
o du soutènement<br />
o des ouvrages derrière le soutènement<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
3. Maintien des caractéristiques dans le temps : durabilité<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
70<br />
Exemples typiques<br />
de quelques situations de rupture<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
71<br />
Sécurité : méthodes classiques<br />
Réduction de la butée<br />
• Delta = 0 : marge de sécurité non quantifiée ;<br />
mène à un calcul très conservateur<br />
• Déterminer la fiche avec Blum “encastré” :<br />
marge de sécurité non quantifiée<br />
• Calculer la fiche avec Blum “free earth support” et<br />
multiplier la fiche par √2 : sécurité 2 sur la butée ; mène à<br />
un calcul très conservateur<br />
• Contrôle si la résistance mobilisée < x % de la butée max.<br />
(ouvrages déf. : 50 %)<br />
…<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
72<br />
Sécurité : méthode Eurocode 7<br />
GEO & STR – Approche 1<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
73<br />
Sécurité : méthode Eurocode 7<br />
GEO & STR – Approche 1<br />
Belgique : 1.1<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
74<br />
Sécurité : méthode Eurocode 7<br />
GEO & STR – Approche 1<br />
Belgique : 1.1<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
75<br />
Sécurité : méthode Eurocode 7<br />
GEO & STR – Approche 1<br />
Belgique : 1.1<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
1.0<br />
20/10/2011
76<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
GEO & STR – Approche 1<br />
Application aux parois de soutènement<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
77<br />
Etape 1 : DA 1/2<br />
Détermination de la fiche<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
78<br />
Etape 1 : DA 1/2<br />
Détermination de la fiche<br />
Output : fiche, M d , A d<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
79<br />
Etape 2 : DA 1/1<br />
Input : fiche, EI, EA (estimation)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
Fiche provenant de DA 1/2<br />
20/10/2011
80<br />
Etape 2 : DA 1/1<br />
Output : M k , A k<br />
(pondération de la surcharge : 1.1)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
Fiche provenant de DA 1/2<br />
20/10/2011
81<br />
Etape 2 : DA 1/1<br />
Output : M d , A d<br />
(multiplier les effets par 1.35)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
Fiche provenant de DA 1/2<br />
20/10/2011
82<br />
Etape 3 : calcul de la résistance de la paroi<br />
• M d = max (M d,DA1/1 , M d,DA1/2 )<br />
• Avec Eurocode “Matériaux”<br />
• Béton à EN 1992<br />
• Acier à EN 1993<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
• Si EI ou EA diffère fort de la première<br />
estimation : réitérer les calculs<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011
83<br />
Etape 4 : calcul de l’ancrage<br />
• A d = max (A d,DA1/1 , A d,DA1/2 )<br />
• Avec Eurocode 7 (scellement)<br />
• Avec Eurocode 3 (acier)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
84<br />
Quelques points d’attention<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
ANB : Remplacer (3) par :<br />
La valeur de 0.5 m, men0onnée au paragraphe (2), peut être réduite à 0.3 m<br />
lorsqu’un contrôle fiable du niveau de la surface pendant toute la période de<br />
l’exécu0on est spécifié<br />
20/10/2011
85<br />
Quelques points d’attention<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
ANB : Ajouter à la fin :<br />
Dans des sols cohésifs la cohésion du sol qui se trouve jusqu’à 1 m en dessous du<br />
niveau d’excava0on sera limitée. On se base sur une varia0on linéaire allant de<br />
0 % au niveau de l’excava0on à 100 % au niveau de 1 m plus bas<br />
20/10/2011
86<br />
Quelques points d’attention<br />
Angle de fro^ement mur/sol (δ)<br />
PraXque courante :<br />
• δ = ½ ϕ’ pour les murs emboués<br />
• δ = ⅔ ϕ’ pour les autres types<br />
Eurocode 7 :<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
87<br />
Quelques points d’attention<br />
Angle de fro^ement mur/sol (δ)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
88<br />
AhenXon :<br />
Quelques points d’attention<br />
Angle de fro^ement mur/sol (δ)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
o condiXons dans lesquelles le frohement peut être pris en<br />
compte du côté passif :<br />
ü déplacement de la paroi<br />
ü équilibre verXcal avec la pression de terre acXve et<br />
éventuellement la composante verXcale des forces d’ancrage<br />
(sinon : limiter la valeur de δ)<br />
ü négliger δ = sécurité complémentaire, mais non économique<br />
o grande influence de δ<br />
20/10/2011
89<br />
Quelques points d’attention<br />
Angle de fro^ement mur/sol (δ)<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
(surface de sol horizontale, mur verXcal, c'=0, q=0, absence d’eau)<br />
surfaces de glissement recXlignes surfaces de glissement courbes<br />
20/10/2011
90<br />
DirecXves pour l’applicaXon de<br />
l’Eurocode 7 en Belgique.<br />
ParXe x : Dimensionnement de<br />
soutènements<br />
Dans le futur…<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
91<br />
• www.nbn.be<br />
Info<br />
• www.bbri.be/antenne-norm<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
Christian TRÈVE<br />
Monika De VOS<br />
20/10/2011
Merci !<br />
10 e RENCONTRES DE L’INGÉNIERIE<br />
DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE<br />
20/10/2011