Geotechnische Probleme im Val-de-Travers - SGBF

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Geotechnische Probleme im Val-de-Travers - SGBF

Problemes geotechniques dans le Val-de-TraversConferences tenues a Ia 2e Assemblee generale de Ia Societe suisse de mecanique dessols et des travaux de fondations, le 26 avri I 195 7 a NeuchatelGeotechnische Probleme im Val-de-TraversVorträge, gehalten anlälich der2. Hauptversammlung der Schweizerischen Gesellschaftfür Bodenmechanik und Fundationstechnik am 26. April 1957 in NeuenburgÜberreicht durch die0Offert par JaSchweizerische Gesellschaft für Bodenmechanik und FundationstechnikSoclete suisse de mecanique des sols et des travaux de fondation


VEROFFENTLICHUNGEN DER SCHWEIZERISCHEN GESELLSCHAFTFüR BODENMECHANIK UND FUNDATIONSTECHNIKNr.1957 P. Siedekvergriffen Praktische Erfahrungen in der Frostforschung in Deutschland2 1957 J. Zeller und H. Zeindlervergriffen Vertikale Sanddrains, eine Methode zur Konsolidierung wenig durchlässiger,setzungsempfindlicher Böden3 1957 Ch. SchaerervergriffenZur Wahl von Dammprofilen bei Staudämmen4 1957 W. Eggenberger, J. Zeller und G. Mugglinvergriffen Staudamm GöschenenalpAls Nr. 4 a auch in italienischer Sprache erschienen5 1957vergriffenA. von MoosDimensionierung der Straßen bezüglich Sicherheit gegen Frost6 1957vergriffenB. Gilg et M. GavardCalcul de Ia permeabilite par des essais d'eau dans les sondages en alluvions7 1957vergriffenCh. Schaerer und M. HolderVersuche über mechanische Grabenverdichtung in EinigenjThun8 1957vergriffenA. WackernagelErddammbauten in Indien und Pakistan9 1959vergriffenProblemes geotechniques dans le Val-de-Travers. Conferences tenues a Ia 2 e Assembleegenerale de Ia Societe Suisse de mecanique des sols et des travaux de fondations,le 26 avril1957 a NeuehetelR. Ruckli: EröffnungsanspracheR. Haefeli: Die Pfahlfundation des Viaduktes von TraversR. Haefeli: Die Rutschung von RosieresE. Wegmann: Le cadre nature! des glissements de terrain du V ai-de-TraversD. Bonnord et P. Schinz: Reprise en sous-aeuvre du pont de Travers et construction des murs de bergeD. Bonnord et P. Schinz: Viaduc du Cret de I'Anneau (paraitra plus tard)j. E. Bonjour: Du compactage des materiaux routiers10 1958vergriffenSchweizerische Beiträge und Kurzreferate zum 4. Internationalen Kongreß fürBodenmechanik und Fundationstechnik, London, 1957Kurzreferate:A. von Moos: Bericht über die Tagung in Londonj. E. Recordon: Les proprietes fondamentotes des sols et leur mesureH. j. Lang: Mechanische Eigenschaften der BödenA. von Moos: Technik der Felduntersuchungen und der ProbeentnahmeH. B. de Cerenville: Les fondations en generatU. G. Peter: Pfähle und Pfahlfundationen am Londoner ErdbaukongreßM. Slahel: Straßen und FlugpistenCh. Schaerer:Erddruck auf Bauwerke und TunnelsG. Schniller: Erddämme, Böschungen und EinschnitteA. Wackernagel: Fundationsmethoden und Untersuchungsgeräte in EnglandW. Groebli: Exkursion nach SchottlandBeiträge:R. Haefeli und H. B. Fehlmann: Messung der Zusammendrückbarkeit in situ mit Hilfe eines ModellpfahlesE. j. Recordon: Determination des caracteristiques des terres necessaires au calcul des fondations sursolo o!ilastiquesE. Egolf. F. Germann und W. Schand: Die Anwendung der flexiblen Betonbauweise im StraßenbauR. Schiltknecht und H. Bickel: Kontrollmessungen am Staudamm Castilettoj. Zell er und R. Wullimann: Scherversuche an Stützkörpermaterialien des Staudammes Göschenenalpj. Zeller und H. Zeindler: Einbauversuche mit grobblöckigem Stützkörpermaterial des StaudammesGöschenenalp11 1958 G. Schnitter und J. Zellervergriffen Sickerströmungen als Folge von Stauspiegelschwankungen in ErddämmenJ. Zeller und A. SchnellerEinige bodenmechanische Eigenschaften künstlich verdichteter LockergesteineFortsetzung siehe 3. Umschlagseite


Problemes geotechniques dans le Val-de-TraversConfe:ences tenues a la 2e Assemblee generalede la Societe suisse de mecanique des sols et des travau de fondationsle 26 avril 1957 a NeuchitelGeotechnische Probleme im Val-de-TraversVorträge, gehalten anlässlich der 2. Hauptversammlungder Schweizerischen Gesellschaft für Bodenmechanik und Fundationstechnikam 26. April 1957 in NeuenburgIN DEXR. Ruckli EröffnungsanspracheR. Haefeli Die Pfahlfundation des Viaduktesvon TraversR. Haefeli Die Rutschung von RosieresE. Wegmann Le cadre naturel des glissements deterrain du Val-de-TraversD. Bonnard et P. Schinz Reprise en sous-ceuvre du pont deTraverset construction des murs de bergeD. Bonnard et P. Schinz Viaduc du Cret-de-l'Anneau]. Ed. Bonjour Du compactage des materiaux routiers


Wissenschaftliche Tagung der Schweizerischen Gesellschaft für Bodenmechanik und Fundationstechnikvom 26./27. April 1957 in NeuenburgEröffnungsansprachevon Dr. R. Ruckfi, Eidg. Oberbauinspektor, BernI. Oberblick über die im Vaf-de-Travers bei straßen- und1vasserbaulichen Arbeiten aufgetretenen geotechnischenS chJJJierigkeitenDer Kanton Neuenburg hatte im V ai-de-Travers seitdem Kriege zwei große Werke des öffentlichen Tiefbaueszu errichten, bei deren Ausführung sich bodenmechanischeProbleme ungewöhnlicher Art stellten, dieKorrektion der Areuse und der Ausbau der HauptstraßeNr. 10.Die Areusekorrektion. Die Klagen der Bewohner desVal-de-Travers über die immer wiederkehrenden Überschwemmungengehen bis ins 17. Jahrhundert zurück.Zu Anfang des letzten Jahrhunderts setzten systematischeStudien für eine Behebung der Übelstände ein. Es ist zuvermuten, daß sie nicht zuletzt durch das gelungeneLinthwerk Auftrieb erhalten hatten, wurde doch alsExperte damals auch Escher von der Linth zugezogen.Als erste größere Korrektion gelangte 1866-1868zwischen Motier und Fleurier der sogenannte Canal Neufzur Ausführung, der aber nur von beschränkter Wirkungwar, da er das Problem der Geschiebeführung ungelöstließ. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg führten dieBestrebungen der Talschaft zur Ausarbeitung einesProjektes für die durchgehende Korrektion der Areuse.Diesem lagen folgende Absichten zu Grunde: Vertiefungdes Flußbettes zur Ermöglichung der Entwässerung desunter der Nässe leidenden flachen Talbodens, Vergrößerungdes Abflußvermögens und damit Behebung derständigen Überschwemmungsgefahr und endlich Verbesserungdes Geschiebetriebes, um ein erneutes Auflandender Flußsohle zu verhindern. Das auf 10 Mio Fr.veranschlagte Projekt wurde am 17. Juni 1947 durchBundesbeschluß von den eidgenössischen Räten genehmigtund mit einer Subvention von 47% bedacht.Ausbau der Hauptstraße Nr. 10. Die durch das Val-de­Travers führende Straße Nr. 10 gehört als Teilstrecke derVerbindung Les V errieres-Neuenburg-Bern zum schwei­Zerischen Hauptstraßennetz ; ihr Ausbau figuriert imeidgenössischen Programm und wird vom Bund mit 25bis 30 % subventioniert; das Normalprofil sieht eine 7 mbreite Motorfahrbahn vor, an die sich beidseitig je 1,75 mbreite Radstreifen anschließen; dazu kommen in Ortschaftennoch Gehwege.Mit den Arbeiten der Areusekorrektion wurde imJahre 1949 begonnen. Schon in der Botschaft des Bundesratesan die eidgenössischen Räte wurde im Hinblick aufden Bauvorgang auf die zu erwartenden geologischenSchwierigkeiten hingewiesen. Was sich dann aber in denletzten Jahren im Wasserbau und im Straßenbau an geotechnischenSchwierigkeiten einstellte, übertraf bei weitemjede pessimistische Voraussicht. Anband der Probleme,die in kurzer Zeit im Tal zu lösen waren, ließe sichgeradezu ein Lehrgang über Bodenmechanik schreiben.Beherrscht wurden sie von zwei fundamentalen Bodeneigenschaften,nämlich von der Zusammendrückbarkeitoder Kompressibilität und der Scherfestigkeit desBodens. Demnach lassen sie sich in Setzungspro bleme undin Stabilitätsprobleme einteilen. Warum sich ausgerechnetim Val-de-Travers die bodenmechanischenSchwierigkeiten derart häuften, wird in den einzelnenReferaten näher dargelegt.1. S etzungsprobfetJJe11. Die geotechnischen ProblemeDa die Areuse auch im Gebiete der Ortschaft Traverstiefer gelegt werden mußte, bestand die Befürchtung, daßdie in der Nähe der Flußufer stehenden Gebäude durchSetzungen Schaden erleiden könnten. Ihr baulicherZustand wurde daher vor Baubeginn genau aufgenommen.Schon vorher vorhandene Risse wurden mit Hilfevon Gipssiegeln genau überwacht. Es bestand dieMöglichkeit, daß sich die Gebäude infolge der Absenkungdes Wasserspiegels oder infolge einer durch dasAbgraben bewirkten Gleichgewichtsstörung oder wegendes Zusammenwirkens beider Ursachen setzten.Stärkere Setzungen zeigten die im Dorf Traverserstellten neuen Ufermauern; diese waren mit einerleichten Kippbewegung verbunden, deren Ursache dieexzentrische Belastung des leicht zusammendrückbarenUntergrundes oder ein seitliches Ausweichen, also einFließvorgang, sein kann.Im eigentlichen Erdbau stellte sich das Setzungsproblembei der Schüttung der Dämme der Areuse und deshohen Straßendammes, der die westliche Rampe derneuen Überführung beim sogenannten Cret de l'Anneaubildet.2. StabilitiitsprobfemeZwischen Couvet und Travers wurde durch dieAreusekorrektion zwecks Streckung des Flußlaufes eineSerpentine abgeschnitten. Da das neue Bett in sehrweichen Untergrund zu liegen kam, erforderten sowohlder Aushub wie auch die Schüttung der Uferdämmewegen der damit verbundenen Gleichgewichtsstörungbesondere Sicherheitsmaßnahmen. Dank dieser ist eswährend des Baues weder zu größeren Uferrutschungennoch Aufblähungen der Flußsohle gekommen.Entscheidend wurde dagegen das Stabilitätsproblembei der Schüttung der Rampe für die neue Überführungbeim Cret de l'Anneau. Weil dort die Bodenverhältnisse1


als etwas günstiger beurteilt worden waren als beimerwähnten Areusedurchstich, beschränkten sich diegeotechnischen Untersuchungen auf die zufolge derKompressibilität zu erwartenden Setzungen. Dasplötzliche Einsinken des fast fertig geschütteten 7 mhohen Dammes zeigte dann schlagartig, daß nicht dieZusammendrückbarkeit, sondern die Scherfestigkeit desweichen Untergrundes die Ausführbarkeit des Bauwerkesbestimmt. Bei der Diskussion des Wiederherstellungsprojektesstellte sich die interessante Frage, ob dieSchwierigkeiten rein bodenmechanisch-erdbautechnischgemeistert werden können oder ob die Lösung in einemleichten frei tragenden, schwimmend fundierten Bauwerkgesucht werden muß. Im ersten Falle wäre mit der Erdschüttungso lange fortgefahren worden, bis die Bodenverdrängungihren Gleichgewichtszustand gefundengehabt hätte, ein Verfahren, das in den nordischenLändern bekannt und auch bodenmechanisch näherbeschrieben worden ist. Wie noch durch andere Beiträgegezeigt wird, fiel der Entscheid letzten Endes zugunsteneiner freitragenden Konstruktion aus.Ein Ereignis von ebenso großer Tragweite trat imStraßenbau beim Abgraben der Böschung bei LesRosieres ein, wo der am Fuße angeschnittene Abhangabrutschte und die verbreiterte Straße sowie die Bahnlinieverschüttete. War die Dammsackung durch eineGleichgewichtsstörung zufolge Überbelastung gekennzeichnet,so handelte es sich hier nun um eine Gleichgewichtsstörung,hervorgerufen durch die Entlastung, d. h.durch die Wegnahme des zur Erhaltung des stabilenZustandes nötigen Gegengewichtes. Daß diese geringfügigeStörung eine so große Bewegung auslöste, läßtvermuten, daß das vorherige Gleichgewicht schon nahean der Grenze des labilen Zustandes lag, entsprach dochdie neue Böschungsneigung durchaus den Regeln derBaukunst.Auch bei der Areusekorrektion traten Gleichgewichtsstörungenein, die recht schwere Folgen hättenhaben können. Längs der Bahnstation Couvet mußte amabgesenkten Flußlauf eine neue Ufermauer erstellt werden.Noch während des Baues wurde ihr Fuß durchKalkwirkung so weit unterspült, daß sie am 11. Januar1952 auf etwa 30 Meter Länge absackte und teilweiseumkippte. Glücklicherweise wurde dabei die hart nebender Mauer verlaufende Bahnlinie nicht in Mitleidenschaftgezogen.Oberhalb dieser Einsturzstelle ließ die Ufermauergewisse Anzeichen einer sich anbahnenden Kippbewegungerkennen. Dank der sofort ergriffenen Konsolidierungsmaßnahmenkonnte hier größeres Unheil verhütetwerden.Endiguement3. Bautechnische ProblemeDie erwähnten bodenmechanischen Gegebenheitenund Ereignisse verlangten die Lösung einer Reihe bautechnischerAufgaben. Die Erdarbeiten für den Areusedurchstichmußten so organisiert werden, daß wederSackungen der Dämme und Deponien noch in der Sohledes neuen Flußbettes Grundbrüche oder Blähungen entstanden.Die Wiederherstellung der eingestürzten Ufer-2VAL-OE-TRAVERSECHELLE0 500 I kmYlf


mauer längs des Bahnhofes von Couvet erfolgte durchleichte, caissonartige Eisenbetonkonstruktionen, die aufeisernen Spundwänden abgestützt wurdn; mit solchenSpundwänden wurde auch der gefährdete Mauerabschnittunterfangen.Eine nicht leichte Aufgabe war auch die Unterfangungder alten Brücke in Travers, die aus heimatschützlerischenGründen unbedingt zu erhalten war.Die Fundation der Brücke, die den eingesunkenenStraßendamm beim Cret de 1' Anneau ersetzte, führte zueiner schwimmenden Pfahlgründung, und zwar ineinem Boden von so geringer Tragfähigkeit, wie man ihnin der Schweiz selten als Baugrund trifft.111. FolgerungenIn der Ausübung unserer Tätigkeit im Gebiete desWasser- und des Straßenbaues ist uns kein Fall bekanntgeworden, wo auf so engem Raum und in so kurzer Zeitso viele und schwierige bodenmechanische Problemegelöst werden mußten. Es ist daher sehr zu begrüßen, daßdie Schweizerische Gesellschaft für Bodenmechanik undFundationstechnik dem Val-de-Travers eine besondereTagung gewidmet hat, um so die dort aufgetauchtenProbleme einem weitem Kreis von Fachleuten bekanntzu machen. Doch genügt dies nicht; als für öffentlicheBauaufgaben Verantwortliche und als Bodenmechanikerobliegt uns die Pflicht, diese Erfahrungen auszuwertenund aus den allfällig begangenen Fehlern zu lernen. Ohneden folgenden Referaten und der Diskussion vorgreifenzu wollen, lassen sich doch schon jetzt zwei Folgerungenziehen.1. Es hat sich erneut bestätigt, daß bei größeren Tiefbauarbeitenden geotechnischen Fragen schon bei derProjektbearbeitung allergrößte Aufmerksamkeit geschenktwerden muß. Mit der Aufstellung eines geometrischsauberen Projektes ist es nicht getan.2. Die Aufmerksamkeit des Bodenmechanikers hat sichin allererster Linie den Stabilitätsfragen zuzuwenden,von deren Beantwortung ja die Standsicherheit unddamit die Ausführbarkeit der Bauwerke abhängt;den durch die Kompressibilität bedingten Setzungsproblemenkommt im Vergleich dazu der zweite Rangzu.Stabihtätsuntersuchungen sind recht schwierig undlangwierig; die Annahmen über die Scherfestigkeit sindnicht leicht zu treffen, beeinflussen aber das Ergebniseventuell in entscheidender Weise. Es wäre daher erwünscht,daß einfache Näherungsmethoden entwickeltwerden, nach denen die Stabilität genügend genau abgeschätztwerden kann und die rasch erkennen lassen, woeingehendere Untersuchungen notwendig sind. DaßSetzungsberechnungen leichter durchzuführen sind alsStabilitätsuntersuchungen darf kein Grund sein, unsereAufmerksamkeit in erster Linie den Setzungen zuzuwenden.Ins Gebiet der Stabilitätsprobleme gehörenauch die Rutschungen. Hier sind Prognosen besondersschwierig. Wo besteht in der Schweiz nicht überalllatente Rutschgefahr! Der erfahrene Bodenmechanikererkennt diese allerdings an vielerlei Anzeichen, die sichvon der Morphologie über die Botanik bis zur Toponomastik,der Flurnamenkunde, erstrecken. Deutet nicht derName Les Rosieres auf Schilf oder Binsen hin, wie etwaunsere Flurnamen, in denen das Wort Lieschen vorkommt,also etwa Lieschera, ebenfalls Örtlichkeiten,wo sich die Vernässung des Bodens in der sie bedeckendenPflanzengesellschaft so deutlich kundtut, daß sienamengebend wird? Eine andere Frage ist allerdings die,ob man bei der Projektierung der Werke des StraßenundFlußbaues, deren Führung meistens durch zahlreicheZwangspunkte vorgezeichnet ist, solche gefährdeteZonen vermeiden kann. Wo dies nicht der Fall ist, hat dieBodenmechanik das theoretische Werkzeug zur Meisterungder erwarteten Schwierigkeiten zu liefern.In der Folge der vorstehend aufgezählten bodenmechanischenEreignisse und Schwierigkeiten ist imVal-de-Travers ein außerordentlich reichhaltiges Beobachtungs-und Untersuchungsmaterial zusammengetragenworden; eine ganze Reihe von Expertenberichtenbefaßt sich mit den Einzelproblemen. Es wäre für dieAllgemeinheit, die ja die Kosten bezahlt, und vor allemfür die Fachkreise von großem Wert, wenn diese zumTeil nun brachliegende Dokumentation von kundigerHand systematisch ausgewertet würde. Dabei wendetsich unser Blick in erster Linie den Vertretern der Wissenschaftzu, in der Hoffnung, daß einer von ihnen oder einerihrer Schüler diese dankbare und nützliche Aufgabeübernehmen wird.Die Pfahlfundation des Viaduktes von TraversVon R. Haefeli, alt Prof. an der ETH, ZürichI. Zur Wahl der FundationsariEine Besonderheit des Viaduktes beim Cret de 1' Anneaubesteht darin, daß es auf schwankendem Baugrund erstelltwerden mußte. Als die Wahl der Fundationsatt zu treffenwar, befand sich der Untergrund in quasi turbulenter Bewegung.Die horizontalen Verschiebungskomponentenwiesen nach allen Ttichtungen. Wohl war ein deutlichesAbklingen der Ve1 schiebungen feststellbar, doch betrugbeispielsweise die Setzungsgeschwindigkeit bei Beginnder Fundationsarbeiten immer noch 7 mm und mehr proMonat.Unter diesen ungünstigen Umständen kam eine Flachgründungauf der von stark zusammendrückbaren Seekreideschichtenunterlagerten Blockschüttung nicht inFrage. Vielmehr erschien eine Pfahlfundation mit langenPfählen, welche die Last auf den genügend konsolidierten,aber tiefliegenden Seebodenlehm übertrug, als die gegebeneLösung. Auf Grund des Verhaltens von Probe-3


pfählen, auf die wir noch zu sprechen kommen, entschiedman sich für 20 m lange Ortspfähle, System Expreß [1].Unter jeder Stütze der Brücke wurde eine kleine dreieckförmigeFundamentplatte angeordnet, die auf drei gespreiztenund armierten Ortspfählen ruht (Abb. 1 ). Soc pleu est coupe' a/*,Olm iiu-des.sousdu recripaQe II es tn•mplac@rpar leP/Ju supple'm€>nla1reYTripode NordTripodeSudp,,-u .wpp/(lllienlllirr .FI/IX,tl0111' p '' ((lmJYISP ""fil?lnf)tffou · dans ft- PIN clt: JiJb:t•Abb. 1. Fundamentplatte, auf 2 Gruppen zu je 3 Pfählenaufruhend. Die Pfähle haben eine Neigung 1: 10entstand ein stabiles Dreibein, entsprechend einem Vorschlagder Firma Locher & Cie, Zürich. Die beiden Dreibeineeines Brückenauflagers wurden durch einen beidseitiggelenkig angeschlossenen armierten Querriegel zueinem relativ steifen Bock verbunden, der auch gegen dieGefahr von horizontalen Verschiebungen des Baugrundeseine genügende Sicherheit bietet.Bei der Instabilität der Seekreideschichten war zubefürchten, daß durch das Rammen der Mantelrohre neueGleichgewichtsstörungen hervorgerufen würden. Diesum so mehr, als die Seekreide strukturempfindlich ist unddie unangenehme Eigenschaft besitzt, sich beim KnetenY/1zu verflüssigen. Kritisch war vor allem die relativ großeBodenverdrängung bei der Rammung, die im undurchlässigenBoden erhebliche Porenwasserspannungen erzeugtund dadurch die Scherfestigkeit des Materials lokalherabsetzt. Um die damit verbundene Gefahr zu bekämpfen,wurde vorgängig der Ausführung der Ortspfähleim Zentrum jedes Dreibeins ein Sandpfahl abgeteuft, derdie Aufgabe hatte, das Porenwasser zu entspannen undden Boden zu drainieren. Zur Herstellung der Sandpfählewurde die gleiche Garnitur benutzt wie für die Ortspfähle.II. Rmmnprofile und UntergrundsverhältnisseDie Ausführung der Sandpfähle, die der eigentlichenPfahlfundation vorausging, gewährte gleichzeitig einenbesseren Einblick in den Schichtaufbau des Untergrundes.Bei jedem Brückenauflager erhielt man beim Abteufender beiden Sandpfähle Nord bzw. Süd zwei entsprechendeRammprofile. In Abb. 2 sind diese Rammprofileim Längsschnitt der Brücke dargestellt. Derspezifische Rammwiderstand JV wurde dabei wie üblichauf Grund der einfachen Arbeitsgleichung ermittelt, alseine Art Härtemaß in kgfcm2 angegeben. Streng genommen,muß er definiert werden als die äußere Rammarbeit,ausgedrückt in kg xcmfcm3, die notwendig ist, um 1 cm3Boden zu verdrängen, wobei alle Energie- und Reibungsverlusteinbegriffen sind.Deutlich zeichnen sich die drei übereinanderliegendenSchichten in den Rammwiderständen ab : die blockreicheAuffüllung mit Rammwiderständen von 100-1000 kgfcm 2 , die weiche Zwischenschicht aus Seekreide,deren Rammwiderstand zum Teil weniger als 10 kgfcm2beträgt und der darunterliegende konsistente Seebodenlehmmit spez. Rammwiderständen von 100-200 kgfcm 2 •Die Übergangszonen zwischen diesen drei Schichten sinddurch die dunkle Bemalung markiert.Die seitliche Ausquetschung der Seekreideschichtinfolge Überlastung durch die schwere Auffüllung tritt__ .a ____ _-----4Abb. 2. Linker Teil des Längsschnittes der Brücke vom Cret de 1' Anneau bei Travers mit RammprofilenYf{


1s.•II, /k.'D;I be; l;>0 (. ß.j.r,.: 1f/lf 8sprünglichen Mächtigkeit seitlich verdrängt bzw. zusammengedrückt.Eine Reihe weiterer Rammprofile wurde beim Rammender Probepfähle aufgenommen, deren Lage imZentrum der Brücke aus Abb. 3 ersichtlich ist. Im ganzenwurden 4 Probepfähle geprüft, nämlich 3 Eisenbetonfertigpfählevon 40 X 40 cm Querschnitt und Längen von12, 18 bzw. 24 m, ferner 1 Expreßpfahl von rund 20 mLänge. Die beim Rammen der Probepfähle erhaltenenmittleren Rammwiderstände der drei Bodenschichtennebst den spez. Penetrationswiderständen einer Preßrammsonderung,die von der AG für Grundwasserbautenin Bern ausgeführt wurde, sind in Abb. 4 dargestellt.Der Vergleich des Rammprofils von Pfahl P24 mit demPreßrammprofil zeigt hinsichtlich der Größe der Penetrationswiderständeeine bemerkenswerte Übereinstimmung,die um so auffallender ist, als die beiden Spitzenquerschnittesehr verschieden sind, indem sie sich wie1 : 80 verhalten. Bei der Sondierung lag der Übergang zuden konsistenten Lehmschichten um mehrere Meter tieferals beim Probepfahl P 24'Ferner ist zu beachten, daß bei der Preßrammsondierungdie weiche Zwischenschicht nicht durch Rammen,sondern durch bloßes Einpressen der Sonde durchfahrenwurde. Es handelt sich somit hier um einen statischenPenetrationswiderstand [2].Abb. 3. Situation der drei Probepfähle111. Normale Probebelastung von EinzelpfählenDie Belastung der Probepfähle erfolgte in einzelnenLaststufen von 5-10 t, wobei für die wichtigsten Stufendie Last während mindestens 24 Stunden konstant ge-Pt8.4u/'fullu!7:;Auf/'ui!U/'!J 'See#re1deSeekre;deSond!erunS' !Vo 1Pres.r -l?ammsono';erung !Vo:?r ----: . - .. L ... "- -·-. r::, 1 Dynam;sc/;ePenelra/;oll(wd}1?07156/aulichertehmSla/;scl!e_.oNld1·a/;im(ws}namentlich im südlichen Längsprofil deutlich in Erscheinung.Hier ist die Blockschüttung bis 8 m tief eingesunkenund hat die Seekreide auf etwa einen Drittel ihrer ur-115-r· !600cm?105---IJ/glr/cl?!u!7!JTraver.ryl l!e!lagc' Igrauer lc/;m-, -1.- ,r i;/)01·.-'· 1'/:2tJyt?am;sc/JePM('/ra!;on(wd),-/q$v , -1 cy_Abb. 4. Mittlere Ramm- und Penetrationswiderstände (spez.) der Sondierung und der 4 Probepfähle5


fO 2/J f/J 40 so 6/J 10 /00 fi/J /JI) f4/J IS/J 1/J 110 f---1--f--.1----ji--'·g> 10--&r-----r------·-------L- I? 1---1----1rerl!jpl,;i/1/e"""P?ul JO!: Erloro'er/iclle PlaiJI/än_y'e L '"61'ntbmJt'!) tler millleren HanlrlredJU/1,9 't'(to) für .!1 "'Pfahl 4/IU11/.i"nj1F /ian)el/1 PtQ(/cir!f•1/Jmm} 't(tO)10 mmP(to)7;:(LA in m f'N mm9 in I 1/m'Ptz 1!.25 160 68 J.c'JPt8 76.91 ?70 45 1 7Pzq lJ.M J9S 7S !!!PE !9.J7 J:?O f S.lAbb. 5. Last-Setzungsdiagramme der Probepfählextn mhalten wurde. Dazwischen wurden mehrere Entlastungenund Wiederbelastungen eingeschaltet, um die dabei auftretendeHysteresisschleife der Hebungen und Setzungenfestzustellen. Die Durchführung des ganzen Lastzykluserforderte pro Fertigpfahl rund 1-2 Wochen, für denExpreßpfahl drei Wochen und für alle vier Pfähle rundzwei Monate.Um die Übersicht und den Vergleich zu erleichtern,sind in Abb. 5 die Lastsetzungsdiagramme in vereinfachterForm für alle vier Probepfähle einheitlich dargestellt.Zur Ermittlung der kritischen Pfahlbelastung wurdenzwei verschiedene Kriterien angewandt: Einerseits einFormkriterium, das den Knickpunkt K der Lastsetzungskurveals maßgebend betrachtet und andererseits einSetzungskriterium, das als kritisch diejenige Last definiert,bei welcher ein gewisses Setzungsmaß erreicht bzw. überschrittenwird. Die Festsetzung dieser kritischen Setzung,die im vorliegenden Fall mit 10 mm angenommen wurde,ist eine reine Ermessensfrage und hängt in erster Linievom Oberbau bzw. von dessen Empfindlichkeit gegenFundamentsverschiebungen ab. Da die Lastsetzungskurvedes Expreßpfahls bis zur höchsten aufgebrachtenLast von 170 t - abgesehen von einer stärkeren Krümmungbei 130 t - keinen ausgesprochenen Knickpunkterkennen läßt, so mußte sich der Vergleich der vier Probepfählein erster Linie auf das Setzungskriterium stützen.Auf dieser Basis ergibt der Mittelwert aus den beidenFertigpfählen P18 und P24 eine kritische Pfahlbelastungvon 60 t, während der Ortspfahl, dessen gerammte Längeder mittleren Länge der beiden Fertigpfähle ungefähr6entspricht, die Setzung von 10 mm erst bei 166 t Belastungerreichte bzw. überschritt. Dieser relativ große Unterschiedder kritischen Pfahllast im Verhältnis von 1: 2,8dürfte - abgesehen von den verschiedenen Pfahlquerschnitten- vor allem durch zwei Umstände bedingt sein :Infolge seiner rauben Oberfläche wird beim Ortspfahldie Mantelreibung stärker aktiviert als beim glattenFertigpfahL Andererseits ist auch die Tragfähigkeit derZwiebel des Ortspfahles schon infolge ihres größerenQuerschnittes höher als diejenige der Spitze des Fertigpfahls.Auf Grund dieser Überlegungen, der Resultateder Probepfähle sowie aus ökonomischen Gründen entschloßsich die Bauleitung zur Anwendung von Ortspfählen.IV. Festsetzung der zuliissigen PfahlbelastungBei der Festsetzung der zulässigen Pfahlbelastung aufGrund von Probebelastungen und Berechnungen ist vorallem der Umstand entscheidend, ob wir mit negativerMantelreibung rechnen müssen oder nicht. Wenn ja, istgrößte Vorsicht geboten, und dies um so mehr, weil derungünstige Einfluß negativer, den Pfahl belastender Reibungskräftebei den üblichen, relativ kurzfristigen Probebelastungennicht in Erscheinung tritt. Dafür bietet derFall des Viaduktes von Travers ein anschauliches Beispiel.Auf Grund der normalen Probebelastungen wurde zunächstfestgestellt, daß die Belastung des Pfahls, bei der diekritische Setzung von 10 mm überschritten wird, rund170 t beträgt. Andererseits ergab die Berechnung der


Abb. 6. Negative Mantelreibung(schematisch)"··:· "'"'-':w· -7iiV V I'-' V IIV V lIVVVSetzungsqeschwindigkeit VMantelreibung 1:Pfahl: \1,, V, V,. Boden vqVt V9".v-:-----1JG]-r------:VVVy V I I V Vv c-J.-.:; -v-- --------+VV1 I' V VIV I I V VI :V VII I,---: ,-·-V V t___ , ---1 __ _r=.:....:---1 '---- ·-'=: =. _1:.::-=-: :-=_kritischen Pfahlbelastung, die sich aus der Mantelreibungund dem Spitzenwiderstand zusammensetzt, einen Wertvon 130 t, der dem Punkt K im Lastsetzungsdiagramm(Abb. 5) entspricht. Ausgehend von einem Mittelwertder kritischen Pfahlbelastung von 150 tund einem Sicherheitsgradvon 2,5 resultiert eine zulässige Pfahlbelastungvon 60 t, die im vorliegenden Fall als bindend angenommenwurde. Der relativ hohe Sicherheitsgrad gegenüberder kritischen Pfahlbelastung, die ja noch unterhalb dereigentlichen Tragfähigkeit liegt, wurde begründet mitdem Hinweis, daß die positive Mantelreibung infolge derEigensetzung des Bodens mit de r Zeit abgebaut JVird und spätersogar negativ Jverden kann. Es lohnt sich deshalb, diesenProzeß etwas genauer zu verfolgen, wobei wir uns zunächstmit der Betrachtung des Phänomens an sichbegnügen müssen.Diesem Zwecke dient Abb. 6, die links einen durch P1belasteten Pfahl zeigt, dessen oberer Teil in einer Seekreideschichtruht, die im Stadium der Nachsetzung begriffenist, während der untere Teil im festgelagertenLehm sitzt. In Bildmitte sind die Diagramme der Setzungsgeschwindigkeitenfür einen gegebenen Zeitpunktdargestellt. Die diagonal verlaufende Kurve entsprichtder nach unten abnehmenden Setzungsgeschwindigkeitv u des Untergrundes infolge Eigengewicht. Die Geradenrepräsentieren die von der Tiefe unabhängigen Setzungsgeschwindigkeitendes Pfahls, nämlich v0 für den unbelastetenPfahl, v1 für eine beliebige Pfahlbelastung P1 undv2 für Pfahllast P 2, wobei P 2 > P 1 ist. Auf der rechten Bildseitesind die entsprechenden positiven und negativenMantelreibungen schematisch dargestellt.Es ist selbstverständlich, daß die negative Mantelreibungüberall dort auftritt, wo die Setzungsgeschwindigkeitdes Untergrundes größer ist als diejenige desPfahls. Wenn also z. B. unter der Pfahlbelastung P 1 dieSetzungsgeschwindigkeit des Bodens im Punkte A1 genaugleich groß ist wie diejenige des Pfahls, derart, daßkeine relative Verschiebung zwischen Pfahl und Bodenstattfindet, so ist in diesem Punkte die Mantelreibung annähernd= 0, d. h. A1 bildet die Grenze zwischen positivers, • p,- iT fm Ylfund negativer Reibung. Oberhalb dieses Punktes ist dieReibung negativ, unterhalb dagegen positiv.Da aber andererseits die Setzungsgeschwindigkeitdes Pfahls keine konstante ist, sondern mit der Zeit abnimmt,und zwar in der Regel rascher als die Setzungsgeschwindigkeitdes Bodens, so hat der Punkt A1 die Tendenz,sich nach unten zu verschieben. Je weiter aber A1dabei nach unten wandert, um so mehr wächst die Zoneder negativen Reibung auf Kosten der positiven an. DarfOfJ,_!/(14)Abb. 7. Setzungskurven bei der Dauerbelastung von 20TagenI'//7


};tsmt?lresdu Pteu{>YffIIIIIIIIIIIu /ll0,56----0,5110.670.600,580.6'10.620,57oy;0,670.61t0.660.610,590.510,56Q550,1;90,67!,I 'IliLf!L-0.58o.sr0,540,620,1,00.600,770,620.600.77(/3J0,52()56YffAbb. 8. Betonquerschnitt eines Pfahles in Funktion der Tiefe(nicht cingcschnürt)aus folgt, daß selbst bei konstanter äußerer Belastung desPfahlkopfs die auf den Pfahl wirkende Gesamtlast kontinuierlichgrößer wird. Wie überall in der Natur ist auchhier das Kräftespiel in ständiger Metamorphose begriffenund irgendein Spannungszustand bezieht sich nur aufeinen bestimmten Zeitpunkt.Da die Reibungen ganz allgemein mit dem Geschwindigkeitsunterschiedzwischen Pfahl und Boden zunehmen,treten die höchsten negativen Werte beim unbelastetenPfahl auf, wo dieser Unterschied am größten ist.Durch eine Steigerung der Pfahlbelastung wird somit dienegative Reibung abgebaut und die positive aktiviert, sodaß die äußere Belastung einen gewissen Ausgleich bewirkt.Da sich jedoch diese Metamorphes:.: des Kräftespielsnur sehr langsam vollzieht, so geht aus all diesenÜberlegungen schließlich hervor, daß das JPirkliche Verhaltendes Pfahls unter de111 Einfluß der negativen Reibung nura11j Cmnd von langandauernden lJelasttmgsversuchen beurteilt111erden kann [3]. Es ist deshalb gam besonders zu begrüßen,daß dank dem großen Verständnis der Bauleitungfür die vorliegenden Probleme die normalen Belastungsversuchedurch langfristige Probebelastungen ergänztwerden konnten (Dauerbelastung).8Abb. 9. Betonquerschnitt eines eingeschnürten Pfahles, derersetzt werden mußteV. Dauerbelastung vo11 EinzelpßiblmEin erster Setzungsversuch unter konstanter Belastung,der als Vorversuch zu werten ist, erstreckte sich überdie relativ kurze Periode von 20 Tagen. Während dieserZeit waren die beiden Fertigpfähle P12 und P24 mit20 bzw.50 t konstant belastet. Die dabei beobachteten relativenSetzungen gegenüber dem benachbarten Terrain sind inAbb. 7 in Funktion der Zeit dargestellt. Die mittlereSetzungsgeschwindigkeit betrug bei beiden Pfählen rund1 mm pro Tag, wobei kein Abklingen der Bewegungfeststellbar war.Die totale Setzung der beiden Pfähle in 20 Tagen beliefsich auf20 mm und erreichte damit beim kurzen PfahlP 12 rund 200 %, beim langen Ffahl P 24 rund 50 % der beider normalen Probebelastung mit 24stündigen Laststufengemessenen Setzungen. Die in der gleichen Zeit erfolgteSetzung der unbelasteten Terrainoberfläche schätzen wirauf mindestens 5 mm. Die Tatsache, daß sich der Pfahlgegenüber dem umgebenden Boden gesetzt hatte, zeigt,daß bei dieser zwanzigtägigen Dauerbelastung noch keinenegative Reibung zur Wirkung gelangte, es sei denn amEnde des Versuchs.


Bei den anschließenden 1-Jauptverstlcben wurde der24 m lange Fertigpfahl mit dem 20 m langen Expreßpfahlvergleichend geprüft. Zu diesem Zwecke wurde der erstemit 39 t, der zweite mit 60 t belastet und diese Last währendsieben Monaten konstant gehalten. Die dabei gemessenenSetzungen sind in der nachstehenden Tabellezusammengestellt:Setzungen unter konstanter Belastung20. September 1955 bis 20. April 1956 (7 J\Ionatc)MeßpunktPfahl P24Pfahl E20. .... .• 0 • • • •TerrainoberflächeR2 ....Lastin t39600totalrund 102050-=Hebung relativ zum TerrainSetzungen in mmAus diesen Messungen ght hervor, daßIpro l\IonatrelativabsolutI zum Terrain1,4 -5,82,9 -4,37,2 -1. die Eigensetzung der Seekreide bzw. der benachbartenTerrainoberfläche unter der Last der Auffüllungwährend der Versuchsdauer gleichmäßigfortschritt,2. die belasteten Pfähle sich während der siebcnmonatigenBeobachtungsperiode weniger rasch setzten alsdas umliegende Gelände, d. h. eine relative Hebungerfuhren,3. die Pfähle in ihrem oberen Teil durch negative Mantelreibungenzusätzlich belastet wurden.mußte ein Ersatzpfahl hergestellt werden. Solche zusätzlichePfähle wurden wenn möglich im Zentrum des Sandpfahlsausgeführt, wobei die drainierende Wirkung desletzteren keine Einbuße erlitt, weil die nach außen verdrängteSandschicht den neuen Ortspfahl wie einen Filtermantelumgab.Die ungewöhnlichen Schwierigkeiten bei der Herstellungder Ortspfähle bestanden einerseits in den außergewöhnlichhohen Rammwiderständen der blockreichenAuffüllung und andererseits im großen Seitendruck derdurch den Rammvorgang gestörtenSeekreide-und Lehmschichtenwährend der Betonierung. Durch ein vom bauleitendenIngenieur J uge angewandtes Kontrollverfahrenwurde der Pfahldurchmesser auf Grund des eingebrachtenBetonvolumens Schritt für Schritt kontrolliert. Dadurchkonnte eine eventuelle Einschnürung rechtzeitigfestgestellt werden. Abb. 8 zeigt die auf diesem Wegeeruierten Durchmesserverhältnisse eines normalen Pfahls,bei dem der minimale Durchmesser von 43 cm nirgendsunterschritten wurde. Demgegenüber ist in Abb. 9 dasKontrollergebnis eines an zwei Stellen eingeschnürtenPfahls dargestellt, der durch einen zusätzlichen Pfahlverstärkt werden mußte.Einige Bilder mögen einen kleinen Einblick in dieBauausführung geben: Abb. 10 zeigt die bekannteExpreßramme mit dem 2- T-Bär vor Aufsetzen des Verlängerungsrohres.Für Kontrollzwecke wurde eine Pfahlgruppenachträglich ausgegraben. Das Resultat dieserAusgrabung wird durch Abb. 11 illustriert. Auf derletzten Abb. 12 erkennt man die kräftig armierte Auflagerschwelle,die mit den beiden Pfahlgruppen monolithischverbunden ist.Das relativ günstige Verhalten des Fertigpfahls dürftezum Teil dem Umstand zu verdanken sein, daß seineglatte Oberfläche der Entwicklung der negativen Reibunghemmend im Wege stand und daß er länger war.Im übrigen wurde durch diese langfristigen Versuchedie Auffassung bestätigt, wonach die zusätzliche Beanspruchungdes Pfahls durch negative Mantelreibungen inder Form einer Aufhängung des sich rascher setzendenBodens erst eine gewisse Zeit nach der Lastaufgabe zurWirkung gelangt.Im Lichte dieser Ergebnisse erschien die bei der Begrenzungder zulässigen Belastung der Ortspfähle angewandteVorsicht gerechtfertigt. Nachträglich sei festgestellt,daß die mittlere Setzung des fertigen Bauwerkeszwischen dem 16. November 1956 und dem 16. Juni 19573,6 mm betrug, während die größte Setzung den Betragvon 43 mm erreichte.VI. Belllerkungen zur Bauau(tihrtm,gBei den schwierigen Untergrundsverhältnissen erfordertedie Ausführung der Ortspfähle, deren Neigungetwa 10 : 1 betrug (Anordnung im Dreierverband s.Abb. 1 ), eine sehr sorgfältige Überwachung. Sofern dieKontrolle ergab, daß der eine oder andere der drei Pfähleeiner Gruppe den gestellten Bedingungen nicht genügte,Abb. 10. Exprcßramrnc mit Verlängerungsrohr9


VII. SchlußbemerkungenÜberblickt man die Leidensgeschichte der ÜberführungvonTravers und die dabei angetroffenen F unda tionsschwierigkeiten,so wird mancher mit Recht fragen, obes denn keine andere, eventuell ökonomischere, einfachereLösung gegeben hätte. Zeigen doch verschiedene Beispieleaus dem Ausland, daß in ähnlichen Fällen Dammschüttungenauf weichen Lehmen mit Erfolg ausgeführtwerden konnten, nachdem vorher der undurchlässigeund stark zusammendrückbare Untergrund durch Sandpfähledrainiert worden war [ 4 J.Dieses sogenannte Sandpfahlverfahren besitzt dengroßen Vorteil, daß die Konsolidationssetzung des Untergrundesals Hauptanteil der totalen Setzung durch dieDrainage so aktiviert werden kann, daß sie sich zumgrößten Teil schon während der Bauzeit vollzieht. Nachder Bauvollendung hat man es dann in der Hauptsachenur noch mit der unvermeidlichen, aber bedeutend kleinerenNachsetzung zu tun [5].um nicht zu sagen, durch sie diktierte Lösung angesprochenwerden. Für den praktischen Straßenbau in unseremLande müssen wir die Lehre beherzigen, daß bei DammbautenaufVerlandungsprodukten, insbesondere aber aufAbb. 12. Fertige Fundamentplatte; die Querschwelle istgelenkig mit den beiden Pfahlköpfen verbundenSeekreide, der Tragfähigkeit und Drainage des Untergrundesgrößte Beachtung zu schenken ist.Den Herren Kantonsingenieur Raulet und Ing.Schinz, Adjunkt, sprechen wir für die Unterstützung dervorliegenden Arbeit durch die Beschaffung zahlreicherUnterlagen den besten Dank aus.LiteraturverzeichnisAbb. 11. Ausgegrabene PfahlgruppeIm vorliegenden Fall von Travers wäre zwar ursprünglichdie Dammlösung unter systematischer Anwendungvon Sandpfählen theoretisch möglich gewesen,hätte aber, wie eine überschlägige Kostenberechnungzeigt, zu ähnlichen, wenn nicht höheren Kosten geführtals die Brückenlösung. Mit dem Dammbruch wurde dieAusführung der notwendigen Sandpfähle durch die grobblockige,in die Tiefe versunkene Auffüllung derart erschwert,daß dieses Verfahren technisch und wirtschaftlichnicht mehr in Frage kam.So darf auch rückblickend der am Cret de 1' Anneaueingeschlagene Weg als eine den Verhältnissen angepaßte,[1] Meyer-Peter E.: Pfahlgründungen. Hoch- und Tiefbau,Bd. 37, 1938, und Erdbaukurs der ETH 1938, Sammlungder Vorträge, herausgegeben von der ETH 1938.[2] Haefeli R. und Fehlmann H.B.: A combined penetrationprocess for the exploration of the foundation soil. Proc.3rd Int. Conference on Soil Ivlechanics and FoundationEngineering, 1953, vol. I, p. 232.[ 3 ] G)'sel G.: Experiences geotechniques acquises au coursdc Ia construction des amenagements hydro-elcctriquesdu Löntsch de l'Etzel, de Rupperswil-Auenstein et deWildegg-Brugg. Proc. 3rdlnt. Confercnce on Soil Mechanicsand Foundation Engineering, Switzerland 1953,vol. III, p. 277.[ 4] Zell er ]. und Zeindler H.: Vertikale Sanddrains, eineMethode zur Konsolidierung wenig durchlässiger,setzungsempfindlicher Böden. «Straße und Verkehr»,Bd. 54, 1956.[ 5 ] Haejeli R. und Schaad W.: Time effect in connection withconsolidation tests. Proc. II. Int. Conf. Soil. Mech. andFoundation Eng., Rotterdam 1948, vol. III.10


Die Rutschung von RosieresVon R. Haefeli, alt Professor ETH, ZürichAm Vormittag des 2.August 1956 ereignete sich imVal-de-Travers, zwischen dem Weiler Rosieres und derOrtschaft Noiraigue eine bedeutende Rutschung, welchedie im Umbau befindliche Kantonsstraße Nr. 10 auf eineLänge von 150 m verschüttete und das parallel zurStraße verlaufende Bahntrasse der Linie Paris-Neuenburgzerstörte. Ferner wurden die durch die Talsohleführenden Telefon- und Stromleitungen unterbrochen(Abb. 1).An einer am 8. August abgehaltenen Besprechungzwischen den maßgebenden Instanzen und dem Expertendes Departement des Travaux Publies wurden die zubefolgenden Richtlinien zur Behebung der Schäden imeinzelnen festgelegt. Diese Maßnahmen verfolgten dasZiel, die für das Val-de-Travers und die internationaleVerbindung der SBB schwerwiegende Verkehrsunterbrechungso rasch als möglich zu beheben, ohne dabei eineneue Gefahr heraufzubeschwören. Ferner wurden nebeneiner kontinuierlichen Kontrolle der Geländebewegungenjene zusätzlichen Untersuchungen in die Wegegeleitet, die der besseren Abklärung der geotechnischenVerhältnisse sowie der Rutschursachen dienten.Die nachstehenden Ausführungen mögen einen erstenEinblick in die besondere Eigenart dieser Rutschung undderen Ursachen sowie in die zur Wiederinstandstellungvon Bahn und Straße durchgeführten Arbeiten vermitteln.Entscheidend für die geotechnischen Verhältnisse immittleren Traverstal waren die geologischen Vorgängeam Ende der Eiszeit [1]. Während sich der Seitenarm desRhonegletschers aus dem Traverstal langsam zurückzog,dürften große Toteismassen die Verlanqung des Talbodensverhindert haben. In einem späteren Stadium, alsdas Toteis geschmolzen war und die Stirnmoräne beiNoiraigue den bis Fleurier hinaufreichenden Moräneseeeingestaut hatte, sedimentierte der zugeschwemmte feineGletscherschlamm ziemlich gleichmäßig über den ganzenTalboden und längs der eingestauten Talflanken alsSeebodenton und Lehm. Dadurch entstand jene mächtigeSchicht von Blättertonen, die sowohl bei Crete d' Anneauwie auch an der Stelle der Rutschupg bis in große Tiefenaufgeschlossen wurde. Durch Rückwärtserosion und"'r.eausbrüche Tvurde der Moränedamm allmählich durchgesägt,was ein stufenweises Ab sinken des Seeniveaus zurFolge hatte. Damit ging eine vermehrte Ablagerung vonSeekreide parallel, die zu einer der bedeutendsten Seekreidebildungenunseres Landes führte. Während derletzten Verlandungsperiode der getrennten Übrreste deseinstigen Glazialsees bildeten sich ausgedehnte Torfmoore,welche die Seekreideschichten zonenweise bedecken.Die anstehenden Kreideschichten der Talflanken sindim Gebiet von Rosieres von mächtigen Schuttmassen,bestehend aus Bergsturzmaterial, Verwitterungslehmenund Moräne überlagert, die darauf hindeuten, daß es sichhier um ein altes Rutschgebiet handelt.Die stabilitätsmäßig ungünstigen geotechnischenVerhältnisse am linken Hangfuß von Rosieres sind u. a.durch zwei Merkmale gekennzeichnet: Einerseits dieExistenz hangparalleler Lehmschichten, die sich zwischendie Schuttmassen als prädestinierte Gleitschichten undWasserhorizonte einlagern. Andererseits eine wenigzuverlässige Abstützung des Hangfußes durch strukturempfindlicheSeekreideschichten von hohem Wassergehaltund geringer Scherfestigkeit.I. Geotechnische Verhältnisse des RutschgebietesAbb. 1. Senkrechtaufnahme des Rutschgebietes (Eidg. VermessungsdirektionBern, alle Rechte vorbehalten)11


tDOmrrofil III-tAbb. 2. Situation des Rutschgebietes0 Rammprofile (Penetrometer)@ Fixpunkte für die SetzungDiese für die Stabilität der Böschung ungünstigenMerkmale traten bei der Aufnahme von Rammprofilendeutlich in Erscheinung. In der Situation (Abb. 2) ist dieAnordnung der Rammprofile im Rutschgebiet ersichtl:ch.Eine Reihe parallel zur Bahn aufgenommene SerieY/1von Profilen, die in Abb. 3 dargestellt sind, zeigt, wie sichdie Verdrängung der weichen Seekreide durch denGehängeschutt der Rutschmassen in den hohen Rammwiderständender mittleren Profile (z. B. 17) bemerkbarmacht. In der Längsachse der Rutschung kontrastierendie kaum meßbaren Rammwiderstände der deplaciertenSeekreide mit dem zerhackten Rammprofil durch dieSchuttmassen, das die Wechsellagerung von fein- undgrobkörnigen Schichten durch die großen Härteunterschiedeerkennen läßt.Aus dem Längenprofil durch die Rutschung (Abb. 4 ) ,in welchem auch einige Rammprofile eingezeichnet sind,entnehmen wir, daß die mittlere Neigung zwischen dembergseitigen Straßenrand und dem höchsten Abrißrandder Rutschung 40 % bzw. 1 : 2,5 beträgt, während die Verbindungsliniezwischen dem am weitesten gegen dieAreuse vorgeschobenen Rutschwulst und dem oberstenAbrißrand sogar nur eine Neigung von 1 : 5 aufweist. DieTatsache, daß sich trotz der relativ geringen mittlerenHangneigung eine Rutschung von diesem Ausmaße ereignenkonnte, weist ebenfalls auf sehr ungünstige geotechnischeVerhältnisse hin [2 und 3].Die Seekreideschichten tauchen mehrere Meter unterden Grundwasserspiegel ein. Ihr Wassergehalt liegt vorwiegendüber der sogenannten Fließgrenze des Materials(nach Atterberg). Deshalb geht die im ungestörten Zustandvorhandene Kohäsion bei einer mechanischenStörung der Struktur verloren, d. h. es tritt beim Knetenoder bei einer starken Erschütterung des Materials eineeigentliche Verflüssigung ein. In diesem Zusammenhangsei an die Rutschung von Gerzensee erinnert, wo durchdas Sprengen von Bäumen die Gleichgewichtsstörungausgelöst wurde [4].Im Zentrum der Rutschung wurde unmittelbar nördlichder verbreiterten Straße, d.h. bergseits der kleinenFußmauer, ein Sondierschacht bis 10,70 m Tiefe abgeteuft(O.K. Schacht Kote 731,25), um die Lage der Gleitzonefestzustellen und Lotmessungen auszuführen.4171019lo6600 100 200 300Löngcnmasslob0 10 15 20mAbb. 3. Rutschung von Rosieres, Querprofil mit den Rammdiagrammen Nr. 4, 17, 10, 19, 15. Bärgewicht R = 30 kg, SpitzenquerschnittF = 10 cm2, Fallhöhe h = 20 cm, Eindringung e für x Schläge, Anzahl Schläge x für e = 20 cm ; Rammx·R·hwiderstand w in kg/cm' JIJ = --Fe·12Yll


8,5 m Tiefe unter 0. K. Schacht aus kleineren und größeren inLehm und Mergel eingebetteten Kalkbrocken (nach Ing.Schinz und J.P. Schaar, Geologe). Unterhalb 8,5 m folgteeine mergelige Zone, mit Rutschharnischen, die als Gleitzoneoder Gleitschicht angesprochen werden darf. Dann vollzogsich der allmähliche Übergang zu massiven Kalkbänken(oberhalb -9,70 m). Auf dem Grund des Schachtes, d. h. in10,70 m Tiefe, ließ sich eine deutliche, fast horizontale Schichtungder Kreidefelsen erkennen. Von dieser Tiefe an erschwertedas eindringende Wasser den Arbeitsfortschritt derart,daß die Arbeiten eingestellt werden mußten.Während der Grundwasserspiegel im südlich benachbartenGebiet der Seekreide nur wenig variierte (rund 726 m ü. M. ),zeigte der Wasserspiegel im Schacht große Schwankungenvon über 5 m. Am 25. Februar lag er z.B. auf Kote 726,60(Areuse bei Hochwasser 724,80), am 13. Mai auf Kote 721,25.Als der Schacht eine Tiefe von 10,40 m erreichte, schien eingroßer Teil des in den Klüften des Kalkfelsens zirkulierendenWassers vom Grund des Schachtes aufzustoßen, während bei10,70 m Tiefe das Hangwasser hauptsächlich der unterstenZone der Schachtwände entströmte. Die in der Zeit vom 9. bis13.März zu pumpende Wassermenge wurde auf rund 200 1/Min. geschätzt. Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers bei20 ° betrug 290 mhos (A. Burger, Ing)..."' g>,o::::_E .. r :;:: IVom 14. März bis 9.Mai 1956 (56 Tage) erreichte dieLotverschiebung auf Kote 721,75 in Richtung Areuse 5 mm.Andererseits wurde zwischen dem 13. Mai und 12. Juli(60 Tage) auf Kote 724,65 eine Lotverschiebung von 2 mmin Richtung Areuse gemessen.'jilAuf Grund dieser verschiedenen Beobachtungen imSondierschacht kann folgendes geschlossen werden :1. Die Gleitschicht liegt an der untersuchten Stelle in8,5-9,5 m Tiefe, d. h. etwa 6,3-7,3 m unterhalb der Fundamentsahleder von der Rutschung fortgeschlepptenbergseitigen Stützmauer.2. Das Grundwasser zerfällt in verschiedene Stockwerke.Der größte Teil des Hangwassers zirkuliert in denKlüften des anstehenden Kreidekalkes, ein anderer Teilsickert längs den höher gelegenen Lehmschichten, dieverschiedene Wasserhorizonte bilden. Bei großen Niederschlägenkönnen artesische Drücke auftreten.3. Wie zu erwarten war, ergaben die Lotmessungen,daß der langsame Kriechvorgang innerhalb der Rutschmasseund besonders in der Gleitschicht weiter fortschreitet[ 5].11. Beobachtungen IJlährend und nach der RutschungAbb. 4. Längen- und Querprofile durch die Rutschung (vgl.Abb. 2)Bis in 8,5 m Tiefe durchfuhr dieser Schacht die Rutschmasse.Das verrutschte Material war sehr heterogen und bestandvon 0,5-1,8 m Tiefe aus kompaktem Lehm, von 1,8-Aus den Berichten der Augenzeugen entnehmen wirfolgende interessante Einzelheiten über den Hergang derRutschung (Abb. 2 und 5).Bereits am 1. August, also am Vortage der Katastrophe,soll ein Pferd, das mit dem Milchwagen vorbeizog,sich geweigert haben, die verdächtige Stelle zupassieren. Am 2. August um 6 Uhr morgens machte derVorarbeiter den örtlichen Bauleiter, Herrn Ing. Schinz,darauf aufmerksam, daß eine Terrainbewegung imGange sei, die sich durch oberflächliche Rutschungenund eine Rißbildung am Waldrand bemerkbar machte.Daraufhin wurden die Bundesbahnen alarmiert. Nachdemsich zwischen 8 und 9 Uhr die Böschung auf derNordseite der SBB westlich des Rutschzentrums (Profil122) langsam zu verschieben begann, traten beim selben13


Abb. 5Übersicht über die Rutschungmit Druckwellen in der Seekreide(Vordergrund)Photo H. Leupin, BernProfil Rißbildung und Aufwölbungen in der Straße, verbundenmit energischen Wasserausbrüchen, auf. Hinsichtlichder eigentlichen Rutschung, die sich um9.25 Uhr mit großer Geschwindigkeit in der Größenordnungvon 1 mfs vollzog, kam Herr Ing. Schinz aufGrund der während und nach der Rutschung gemachtenBeobachtungen zu folgender Auffassung :« Il y a eu un glissement profand entre les profils 119 et 124,double d'un glissement superficiel provoque par le premier,interessant la region des profils 124 a 128, qui a submerge lemur amont, la raute et la voie C. F. F. Apres un arret de quelquesminutes, le mouvement s'est propage par vogues audeladu glissement a la vitesse d'environ 0,35 m par minute. ))Besonders aufschlußreich ist die Beobachtung, daßsich die Bewegung innerhalb des von Seekreide bedecktenGebietes wellenförmig mit einer horizontalen Geschwin-digkeit von rund 20 m/h in den freien Raum der Talebeneausbreitete. Es handelt sich dabei um einen plastischenVorgang, der sich analog wie bei einer hochviskosenFlüssigkeit nach theologischen Gesetzen vollzieht.Ähnliche Vorgänge, nur viel langsamer, werden auch anGletschern beobachtet [ 5].Da wie dort erfolgt der plastische Vorgang, der eineKombination von Kriech- und Gleitvorgängen darstellt,bei praktisch konstantem Volumen des Materials. Auchim Falle unserer Rutschung erfahren die feinkörnigen,wassergesättigten Seekreide- und Lehmschichten beiihrer relativ raschen Verformung trotz ihrer starkenBeanspruchung keine merkbare Volumenänderung.Diese Tatsache ist deshalb wichtig, weil sie uns erlaubt,auf Grund der an der Oberfläche des Talbodens beobachtetenTerrainbewegungen erste Anhaltspunkte über denTiefgang der Rutschung bzw. die Lage der Gleitfläche zugewinnen.A = AuHriebskrart..---- l---- Akrive Zone ---1 Schematisches Längsprofildurch die Rutschungl'ff14


Zu diesem Zwecke betrachten wir nochmals dasLängenprofil durch die Rutschung (Abb. 4). Die Straßebefindet sich ungefähr in der Mitte der etwa 270 m langenGleitzone. Oberhalb der Straße ist das ursprünglicheTerrain abgesunken, unterhalb wurde es nur auf einekurze Strecke von den Rutschmassen überschoben, imübrigen aber in der Richtung Areuse deplaciert, zusammengedrücktund gehoben. Im Punkte B betrug diehorizontale Verschiebung etwa 22 m, im Punkte D etwa12 m. Die dazwischenliegende Scholle hat somit inLängsrichtung eine Verkürzung um rund 10 m auf total80 m, das sind etwa 12%, erfahren. Die plastische Zusammendrückungin horizontaler Richtung unter derWirkung von Längsdrücken machte sich durch eine entsprechendeQuerdehnung der hauptsächlich aus Seekreidebestehenden Scholle bemerkbar. Diese Querdehnungkonnte sich genau wie beim Gletscher nur nachoben auswirken und wurde äußerlich in einer Hebung desTerrains erkennbar. Auf Grund der Volumenkonstanz,der gemessenen Verkürzung und Hebung der Scholle,läßt sich deren Mächtigkeit einigermaßen berechnen. Fürgewisse Annahmen über die Geschwindigkeitsverteilunglängs einer Lotrechten durch Punkt B ergibt sich dabei diewahrscheinliche Lage der Gleitzone in rund 10 m Tiefeunter dem ursprünglichen Terrain. Da andererseits durchden am bergseitigen Rand der Straße ausgeführtenSondierschacht, wie bereits erwähnt, die Gleitzone erstin etwa 8,5-9,5 m Tiefe angetroffen wurde, kann mansich über den Verlauf der Gleitschicht im untersuchtenProfil ein ungefähres Bild machen.Dabei fällt vor allem auf, wie unbedeutend sich dieKerbung durch den Straßeneinschnitt im Vergleich zuden in Bewegung geratenen Massen ausnimmt. DiesesMißverhältnis verdient bei der Beurteilung der Ursachender Rutschung, die wir nachfolgend noch etwas näherbetrachten, ganz besondere Beachtung.III. RutschursachenWie die meisten Katastrophen, ist auch die vorliegendeRutschung auf das Zusammenspiel verschiedener ungünstigerFaktoren zurückzuführen, bei denen manfolgende drei Kategorien unterscheiden kann : geologischbedingte Rutschtendenz, natürliche Ursachensporadischer Natur, menschliche Einwirkungen. Dieverschiedenen Ursachen und Einflüsse mögen anhanddes in Abb. 6 dargestellten Schemas in aller Kürze einzelnbesprochen werden.1. Geologisch bedingte RutschtendenzNeben den bereits erwähnten ungünstigen geotechnischenVerhältnissen sei daran erinnert, daß es sich umein altes Rutschgebiet handelt, dessen Sicherheitsgradschon lange Zeit vor der Katastrophe an sich prekär war,d. h. nur relativ wenig über 1 lag. Besonders gefährlich istder Umstand, daß sich unter dem Einfluß früherer Rutschungensowohl am Hangfuß wie auch am Hang selbsthangparallele Gleitzonen, bestehend aus feinkörnigemMaterial, ausgebildet hatten. Derart ungünstig gerichteteDiskontinuitätsflächen kennen wir von der hangparallelgeschichteten Schneedecke her, als eine der Hauptursachender Lawinenbildung.Es ist eine bekannte, durch neuere Untersuchungenvielfach erhärtete Tatsache, daß man im Stadium vor demRutschereignis -ähnlich wie bei der kriechenden Schneedecke- zwischen einer Zugzone oben, einer neutralenZone in der Mitte und einer Druckzone am Hangfußunterscheiden kann. Der stetig fortschreitende Kriechvorgangführt zur Rißbildung in der Zugzone, verbundenmit einer Verlagerung der wirksamen Kräfte im Sinneeines stetig wachsenden Druckes in der Druckzone. Dasbeobachtete Aufwölben der Straßenoberfläche vo.r derRutschung deutet in dieser Richtung.2. Natürliche Ursachen sporadischer NaturHier sind vor allem die ungewöhnlichen Niederschlagsmengenhervorzuheben. In den dem Rutschgebietbenachbarten Stationen Couvet, Les Ponts undNeuchatel wurden im Juli und August durchschnittlich175 % des langjährigen, mittleren Niederschlages (1901bis 1940) gemessen (Angaben MZA, vgl. Tab. 1 ) .Große Niederschlagsmengen kennen sich vomGesichtspunkt der Bodenmechanik in dreifacher Hinsichtstörend bemerkbar machen:a) Durch den hydrostatischen Auftrieb in den oberflächlichenSchichten, wobei eine gefährliche Abdrehungder Resultierenden aus Eigengewicht und Auftriebentsteht.b) Das in die Spalten der Zugzone eindringende Oberflächenwasserkann bis unter und über die hangparallelenLehmschichten gelangen und dort einengefährlichen artesischen Druck ausüben, der dieStabilität der Böschung sehr nachteilig beeinflußt.c) Durch schmierende Wirkung in den lehmigenSchichten.3. Menschliche EimvirkungenJedes Anschneiden des Hangfußes in einem altenRutschgebiet, sei es zur Neuerstellung oder zur Verbreiterungeiner bereits bestehenden Verkehrsader, stelltan sich ein gefährliches Unternehmen dar. Im vorliegendenFall, wo sich die verbreiterte Straße zwischen Bahn(SBB) und Hang durchzwängen mußte, blieb jedoch dem1)StationITabelle 1. Niederschläge im Juni, Juli und August in mmCouvet Les Ponts NeuchätelMonat JuniI Juli I Aug. Juni I Juli I Aug. Juni I Juli I Aug.1956 .......... 92 203 21094227 227 50 175 1812) 1901-1940 . . . • . 119 119 121 128 131 133 100 97 1011) : 2) in % ....... 77 171 174 74 174 171 50 180 17915


Abb. 7. Verschlepptes und überschüttetes Bahntrasse mitDruckwellen (östlicher Rutschrand)Bauherrn keine andere Möglichkeit offen, als das damitverbundene Risiko auf sich zu nehmen. Trotzdem die beiderartigen Situationen üblichen Vorsichtsmaßnahmenangewandt wurden, kam es zur Katastrophe.Bei der erdhaumechanischen Beurteilung des Einflusses,den ein Einschnitt auf die Stabilität der betreffendenBöschung ausübt, sind wiederum zwei grundsätzlichverschiedene Aspekte zu berücksichtigen :a) Der Einfluß einer iJrtlichen Entlastung bzJv. GeJvichtsverlagerungdurch die ausgehobenen Erdmassen. Wie beieiner Waage ist dieser Einfluß bekanntlich ganz ver­c:hieden, je nachdem der Einschnitt in der aktivenoder passiven Zone des Rutschhanges vorgenommenwird. Im ersten Fall bewirkt die Entlastung eineVerminderung der aktiven Kräfte und damit eineVerbesserung der Stabilität, im zweiten Fall dagegengeht mit der Entlastung eine Reduktion der bremsendenKräfte und damit eine Abnahme des Sicherheitsgradesder Böschung parallel. Im vorliegenden Fallliegt der Straßeneinschnitt eindeutig auf der ungünstigenSeite der Waage.b) Der Einfluß der Kerb1virkung. Eine Straßenverbreiterungbedeutet für den betreffenden Erdkörper eineVergrößerung der Kerbwirkung und damit einelokale Verschärfung des Spannungszustandes an derKerbstelle. Wie sich diese Spannungsänderung auf dieStabilität bzw. auf den Sicherheitsgrad der Böschungauswirkt, ist sehr schwer zu beurteilen und hängt u. a.in hohem Maße von der Lage der Gleitfläche ab.Schließlich ist noch zu berücksichtigen, daß bei einerzu steilen Abböschung des Einschnittes das Gleichgewichtdes Erdkörpers lokal gestört werden kann,unter der Gefahr, daß sich diese Störung nach obenbis in die Zug- bzw. Anrißzone der Rutschung fortpflanzt.In diesem Zusammenhang sind auch diekleinsten Details der Bauausführung, auf die wir hiernicht näher eintreten, von Bedeutung.Betrachtet man den im Vergleich zur gesamten inBewegung geratenen Masse geringfügigen Einschnitt,dendie VerbreiterungderStraße von 5,0 auflO,Sm' notwendigmachte, so gelangt man zur Auffassung, daßder Ingenieur hier keine andere Wahl hatte, als einenrutschreifen Hang gerade an seiner empfindlichstenStelle zu touchieren. Die Rolle, die der Mensch beider Auslösung derartiger Katastrophen spielt, istgrundsätzlich vergleichbar mit derjenigen eines Skifahrers,der durch eine winzige Kerbung der spannungsgeladenenSchneedecke eine mächtige Schneebrettlawineauslöst. In unserem Falle mögen es dieaußergewöhnlichen Niederschläge des Sommers 1956gewesen sein, die den Hang in Verbindung mit vorausgegangenenKriechvorgängen rutschreif gemachthaben [5].IV. Technische Maßnahmen zur Fertigstellung derStraßenverbreiterung und zur Wiederaufnahme des BahnverkehrsBevor wir diese Maßnahmen kurz besprechen, mögeneinige am 2.August aufgenommene Photos den Zustanddes Bauplatzes unmittelbar nach der Rutschung illustrieren(Abb. 7-10).Die technischen Maßnahmen zur Behebung derSchäden wurden wesentlich erschwert durch schlechtesAbb. 8Überschiebung des Bahntrassesam westlichen Rutschrand.Die Aufnahmen zu den Abb.7-10 wurden vom BaudepartementNeuenburg freundlicherweisezur Verfügung gestellt(Photos Schelling, Fleurier)16


Abb. 9Die Brandungswelle derRutschmasse hat die Seekreideüberschoben (zentrale Zoneder Rutschung)Wetter und die noch während Wochen fortschreitendenBewegungen der östlich der Rutschnische gelegenenHangpartie. Alle Arbeiten, die von der STUAG ausgeführtwurden, mußten unter ständiger Kontrolle der sichlangsam erweiternden Geländerisse und unter Alarmbereitschaftdurchgeführt werden. Bevor die SBB an dieErstellung eines provisorischen Trasses herantretenkonnten, waren bedeutende Erdbewegungen zu bewältigen.Um die Stabilität der Böschung und damit dieArbeiter nicht erneut zu gefährden, erfolgte der Abtragder Rutschmassen durch etappenweises Fortschreitenvon oben nach unten. Gleichzeitig wurden die notwendigenSondierarbeiten angesetzt, um die Lage derGleitfläche und die Ursachen der Rutschung abzuklären.Die Weiterführung dieser Arbeiten, die erst im März 1957zum Abschluß gelangten, erfolgte im vollen Einvernehmenmit dem Experten der Bundesbahnen, Herrn Ing.H. Gicot.Der zerstörte Teil der bergseitigen Stützmauer" wurdenur durch eine kleine Fußmauer ersetzt und oberhalb derselbeneine Böschung von der Neigung 3: 5 ausgebildet.Am 18. August, d.h. 16 Tage nach der Katastrophe,konnte der Bahnverkehr auf dem provisorisch verlegtenGeleise wieder aufgenommen werden. Eine Aufnahmevom 28. August zeigt diesen Zustand der Arbeiten(Abb. 10). Anfangs Dezember war die verbreiterte Straßevollendet. Die durch die Rutschung verursachte Verkehrsunterbrechungdauerte für die Kantonsstraße 37Tage (8. Sept.).Die zum Abtrag der Rutschung notwendige Erdbewegungbetrug rund 36 000 m3• Die totale, durch dieRutschung in Bewegung geratene Erdmasse, ist schwerzu schätzen, weil die Lage der Gleitzone zu wenig genaubekannt ist. Sie dürfte jedoch in der Größenordnung von150-200 000 m3 liegen.So bedeutend auch der materielle Schaden der RutschungvonRosieres sein mag, so besteht doch aller Grundzur Dankbarkeit dafür, daß kein Menschenleben demUnglück zum Opfer fiel.LiteraturnachweisAbb. 10. Zustand der Rekonstruktionsarbeiten am 28. August1956[1 ) Vortrag, gehalten an der Tagung der Schweiz. Gesellschaftfür Bodenmechanik und Fundationstechnik vom 26.April1957, von Prof. Wegmann.[2) Fellenius B: Report on the Landslide at Guntorp, near theRailway line Kil-Gothenburg on April 12th, 1953. GeotechnicalDepartment, Swedish State Railways BulletinNr. 4, 1954.[3] Bjerrum L. : Stability of Natural Slopes in quick clay. Norwegengeotechnical Institut, Nr. 10, Oslo 1955.[4) v. Moos A. und Rutsch R. : Über einen durch Gefügestörungverursachten Seeufereinbruch, Straße und Verkehr, Bd. 29,Nr. 1 und 2, 1943.[5) Haefeli R. : Kriechprobleme im Boden, Schnee und Eis.Wasser und Energiewirtschaft, Nr. 3, 1954.[6) Haeje!i R. : Gletscherschwankung und Gletscherbewegung.Schweiz. Bauzeitung, 73./74. Jahrgang, 1955 und1956.17


'Tin'l a part du « BULLETIN TECHNIQUE DE LA SUISSE ROMANDE », No 4 du 15 fevrier 1958LE CADRE NATUREL DES GLISSEMENTS DE TERRAINDU VAL-DE-TRAVERS, NEUCH.ÄTEL (SUISSE)par E. WEGMANN (Neuch§.tel) 1IntroductionLes geotechniciens suisses ont honore Je canton cieNeuchätel de leur visite. lls se sont reunis chez nouspour etudier les effets dc quelques mouvcments du soldans le Val-de-Travers, et pour apprecier les remedesque I' on a appliques. Ils se proposent de discuterl'cfficacite des mcsures prises pour guerir les maux oue11 tout cas pour prevenir le pire. Tout cela sera examineavec le coup d'reil du specialiste, comme celuid'une reunion de chirurgiens etudiant [es Operationspratiquees par un confrere. L'art des maitres est certainernentune chose admirable, mais ]es specialistesles plus eclaires savent bien qu'il n'y a pas seulementl'operation qui compte, il faut aussi avoir !es forccsde Ia nature dc son cote. Pour les connaitre, il fautprendre contact avec Ic malade et essayer de comprendrcson histoirc, connaitre l'evolntion ct Je fom:-1 ConfCrcncc fuiLc l1 J'Asscmbldc gdndralG de la SociCtC suissc de mdcanique des sols et des travaux de forulation, i1 l"aula dc J'Univcrsilede Ncuchi\lcl, Je 2G avril ·J !J57.tionnement de ses organes, I es condi tions de sa vie etde son milieu, ses maladies et accidents anterieurs etIa maniere clont il les a supportes, les penchants dupatient, sains ou malsains, car tout cela, cnregistred'une maniere ou d'une autre, dans l'organisme, influencerale deroulement des accidents ultcrieurs et detcrmincrades mesures therapeutiques bicn comprises.Nous nous proposans donc de presenter en quelquesmots Je malade et quelques-uns de ses maux eonstitutionnels,avant que !es specialistes se penchent surses crises et ses recents accidents, en exposant leursoperations et les appareils inventes pour l'adapter auxbesoins de Ia cohabitation humaine. Nous nous limiteronsaux questions qui touchent, plus ou moinsdirectement, aux phcnomencs etudies ici, et nous subdiviseronsnotre cxpose en une serie dc groupes defacteurs qui se suivent dans Je temps et clont chacunporte unc partic de Ia rcsponsabilite dc cc qui s'cstpasse. Cct alignement montrera les tendances de l'evolutiondu paysage a long terme, au-dela des courts1


Te rhaireFig. 1. - Coupe schematique desassises stratigraphiques rencontreesdans Je Val-de-Travers.Les JiLs calcaires, marneux ct argilcuxsont symboliscs pur des signesconventionnels ; ils formen t des paroisct des vil·es, des pentcs plus fnrtcs clplus douccs suivnnt leur rCsistnncc ;'lJ'altCration. Les calcnircs, lc plus souvcntflssurCs, (lonncnt licu U des infiltrationsei a des phenorn/mcs dc dissolntionpar !es caux m6teoriques. Lcs couchesimpermeables, marneuses ct argi­Jeuses arr8tent ces eaux et detcrminentainsi des nivcaux aquiferes. Quand lesconditions structurales eL topographiquesle pcrmettent, ces caux peuven tsortir cn donnant naissancc 3. des SOlll'­CCS ct des resurgences (sourcc dc l'Arensc,dc Ia Noiraigue etc.). Ces sorties d'cansonL indiquecs par des fleches, !es phcnomEmcsd'inflltration ct dc clissolulionpar des ligncs plus marquecs. A cÖle desdesignaiions stratigraphiques inicrnaiiona.lcs,quclques tcrn1es rCgionaux sontcitCs.Creace mo enHauerivienCret inf.ValanginienL---Marbre bätardl'llrbBathonienBajocien5iderolithiqueArgovienDoggerouJurass. moyenSurface carshquerecoupant le5 terramsanhrieurs ; pochesremplies par desresidus d'alhirahonMalmouJurass. sup.instants repr6sentes par !es accidents individucls. Entenant compte de ccs tcndances, on n'interviendra pasdans le scns contraire aux forces de Ia nature, mais onpourra essayer de SC mcttrc de leur COtC pour profiterde leurs faveurs.Examinant de cette fa


se sont deposes sur la surface alteree de la seriecalcaire. Une grande partie de ces depots est plus oumoins impermeable, de sorte qu'ils forment, la Oll ilssont conserves, un couvercle etanche au-dessus deI' alternance de bancs calcaires et marneux.Apres cet episode, la mer s' est retiree et elle n' estplus revenue dans nos contrees. La presence de lacsest attestee a plusieurs endroits par leurs depots. Lesfossiles contenus dans ces sediments, par exempledans les craies lacustres du Locle, nous renseignentsur Je caractere subtropical de Ia flore et de Ia faunede ce temps.Nous arrivons ainsi a un nouveau groupe d'evenementsclont !es traces se fontsentir partout dans notreregion.Les structuresCe groupe d'evenementsest represente par !es phasesde plissement du Jura. Essayonsde !es situer dans Jetemps ; meme si les estimationssont grossieres, ellespermettent neanmoins dese faire une idee des proportianschronologiques etdes durees. Les mouvementsenregis tres par I esplis, les failles, les decrochements,!es charriages et[es SOulevements SC repartissentgrosso modo entreune dizainc de millionsd'annees en arriere, et,pour les dernieres phases,de 150 000 a 200 000 ans.Un long espace de tempssepare clone l'epoque deIa formation des sedimenLsde celle Oll ils furent deformes.Cette difference chronologiquea plusieurs consequences,clont quelque-UJ1csso nt parfois negligees.Les calcaires ctaient solideslors du plissement desroches ; ils n'avaient pasla nature de boues, commecertaines explications le feraientsupposer. Le paysagecarstique du Siderolithiquedeja a rencontre les rochesa un etat d'evolution semblablea celui que nousrencontrons actuellement,avec des systemes de fissuresdonnant acces auxeaux dissolvantcs.Dans les calcaircs soumisa de multiples contrainteslors du plissement, uneser·ie d'autres fissurations sesuperposait aux anciennes,LacdeNeuchade sorte que les roches sont cassees de beaucoup demanieres. La fragmentation des couches calcaires estun des caracteres importants du Jura plisse. Notreinstitut s' occupe depuis une quinzaine d' annces desproprietes geometriques et mecaniques de cette fissuration.Il est possible de distinguer un certain nombrede types permettant de saisir, par leur combinaison,les variabilites du phenomene.La fissuration n'es t pas seulement un facteur importantpour la stabilite et la forme des parois de rocheret par la pour I' evolution du paysage, mais aussi pourIa circulation des eaux. Les fissures absorbent !eseaux de surface et les conduisent jusqu'aux horizonsClBuesFig. 2. -- Schema structural du Val-de-Travers.A -Cirque deSaint-SulpiceCre de I' Anneau[]] MolasseKimeridgienSequanien Argoviens::1.i:NCal'te5 kmCoupe5====l------======3----Les coupcs simplifiees sont placees dans unc esquisse carlographique dont l'echellecst I'eduite a Ia moitie de celle des coupes. r'· Soom3


impermeables. Leurs reseaux constituent dans certainsbancs une surface interne tres grande, permettantainsi aux eaux d'attaquer et de dissoudre les calcairesa l'interieur de la montagne et de creer des vides deplus en plus grands. Les eaux acquierent de cettefa«;on une durete parfois elevee. Le professeur Schardt,notre pn\decesseur, a calcule que les eaux de la sourcede I' Areuse cnlevaient actuellement a l'interieur de larnontagne euviron 9 600 m3 par an, ou presque 26 000tonnes. La Noiraiguc en dissaut a peu pres 3600 m3,ou plus de 9000 tonnes. Ces chiffres, bien qu'approximatifs,permettent de se faire une idee de la dissolutionsouterraine.Un autre effet du plissement est la creation d'unrelief souterrain important des horizons permeablesct impermeables. La genese d'un relief de ce genrechange forterneut les gradients de J' ecoulement SOuterrainpar rapport a cc qu'ils etaient a l' etat tabulaire.Une comparaison entre le regime des regions du Juratabulaire et celui du Jura plisse le montre encoreactuellement.Le relief souterrain des couches de calcaires, demarnes et d'argiles n'est pas identique au relief topographiqueactuel. Il est utile de distinguer ces deuxsortes de reliefs : a) le relief souterrain correspondantaux formes decrites par )es COuches a J'interieur dusocle rocheux, et b) le relief creuse par les agentsexterieurs ; il se superpose au premier et evolue differemment.Les deux sortes de relief sc recoupent d'une fai(Onsouvent compliquee ; les lignes d'intersection des deuxet les tendances de leur deplacement jouent un röleimportant pour la physiographie, pour l'hydrologie etIa geotechnique ( fig. 2) .La region du Val-de-Travers fait partie du Juraplisse. La partie situee entre Buttes et Travers corresponda un synclinal separe du pays molassique parl'anticlinal du Chasseron - Creux-du-V an - Chaumont.Cet anticlinal est coupe par les gorges de l' Areuse.L'autre versant du synclinal a une structure pluscompliquee. Les terrains !es plus recents, la molasse,sont conserves dans Je fand du synclinal......... :-:-:· :-:·....... ' . .1234:NTLacdeNeuchätel®.'19 Si'.Fig. 3. - Distribution des formcs du terrairr dans Ia region du Val-de-Travers.1. Reliefs depassant 1400 m ; 2. dcpassant 1300 m; 3. depassant 1200 m (au N. du V ai-de-Travers).I,. Reliefs situes au-dessus des anciennes surfaccs d'aplanissemcnt ; 5. Surfnces d'aplanissement cl ancicns fonds de vallees (en tre '1000 m ct1100 m au N. du V ai-de-Travers, plus haut au S. de Ia vallee) ; 6. Palier du \'ai-de-Travers, coupe dans le pa·sage des anciens reliefs et surfaces.7. Pentes entre !es anciennes surfaces et !es vallccs plus recentes (vallecs des Venieres, de Buttes et du \'ai-de-Travers). 8. Moraine deMötiers-Boveresse.9. Cours de l'Areuse antericur it Ia derniere glaciation, rempli par des depöts glaciail'es el posl-glaciaires. 10. Cönes de dej eclion.A = Cret-de-l'Anncau. R = Rosiercs. CI = Clusette.4


La vallee actuelle ne coi'ncide pas sur tout son coursavec l'axe du synclinal. C'est seulement le cas entreButtes et Travers. Tandis que la vallee se dirige auCret de l'Anneau vers Noiraigue, le synclinal passe parles CEillons et les pentes de la Montagne de Boudry.A l'autre extremite la vallee entame, en montaut versNoirvaux, l'anticlinal du Chasseron, tandis que lesynclinal se dirige vers la Cöte-aux-Fees. L'autrebranche de la vallce, celle des sources de l'Areuse, acreuse le cirque de Saint-Sulpice en traversant l'anticlinalqui Ionge le Val-de-Travers au NW.Le fond des vallees transversales, recoupant les plis,est generalerneut plus inclim\ que les secteurs longitudinaux.Ce fait peut etre masque par des remplissagesulterieurs, comme c'est le cas dans la region de Noiraigue.Les secteurs transversaux jouent un röle pourles voies de communication, pour l'hydrologie ct lageotechnique.Remarques sur la genese du relief actuelLes plissements du Jura se sont faits, pour ams1dire, a ciel ouvert, c'est-a-dire qu'un reJief prit naissancesur terre ferme. Les hauteurs furent tout desuite soumises a l' alteration, mais l' erosion, guideepar les conditions du sous-sol, n'a pas pu agir partoutde la meme far,;on. Deja avant la deterioration duclimat, a la fin de l'ere tertiaire et avant les tempsglaciaires, le relicf fut, aplusieurs reprises, reduit aune topographie de collineset a nouveau rajeuni pardes soulevements megaux.Les regions du haut Juraen montrent les traces. Lesvallees de Ja Brevine etdes Ponts-de-Martel-La Sagnerepresentent des exemplesd'anciens fonds de vallcesappartenant au bassinhydrographique de l' Areuse.Toutes les deux sont relieesau Val-de-Travers par unccoulement Souterrain. Lebassin hydrographique effectifest done passablementplus grand que le reseaud'ecoulement superficiel. Lesva!lees a ecoulement SOUterrainn'ont pas suivi l'abaissementgencral par crosiondu reseau superficiel. Ellesont, de ce fait, conserve undes niveaux correspondantaux anciens fonds des valleesIJUrasslennes.\Le creusement des sillansprofonds s'est fait a plusieursreprises. La cadencede cet approfondissementest enregistree par 1' alternancedes paliers et des partiesa pente plus forte. Onpeut subdiviser la valleeen un certain nombre de paliers clont on trouve desrestes a flanc de coteau sur les deux bords du Val-de­Travers. L'un des mieux marques est eelui qui correspondaux vallees de la Brevine et des Ponts. OnJe retrouve pres des Bayards et a La Cöte-aux-Fees.Le vallon des Verrieres est coupe dans ce niveau. Ilest relie au Val-de-Travers par le cirque de Saint­Sulpice. Le palier de Buttes, Fleurier et jusqu'a Travers,situe entre 780 m et 730 m, est coupe dans les roehestendres de la molasse conservees dans le synclinal. Aul.ret-de-1' Anneau, Ia vallee quitte le synclinal et s' enfoncejusque dans le noyau de l'anticlina1 de Solmont.Cette coupure a permis aux eaux souterraines, arreteespar l' Argovien, de sortir en de nombreux points.La plus importante et spectaculaire est la source deIa Noiraigue et ses orifices aceessoires. Cette boucle dela vallee, entamant 1' Argovien, a aussi cree la situationinstable des Rosieres, declenchee lors du glissement.A partir de Noiraigue, l'Areuse s'enfonee dans lesgorges, passe un palier a Champ-du-Moulin (620 m)et arrive a Boudry ( 440 m) pour atteindre ensuitele lac.Les divers paliers correspondent a des phases decreusement. Leurs effets, progressant d'aval en amont,tendent u egaliscr 1e profil longitudinal. En rP.alitel' Areuse etait probablement assez avancee sur cettevoie en regularisant sa chute dans le secteur Travers­Champ-du-i'doulin, mais ce cours fut remblayc par2.po3 km-5 )>----> NSaut de BrotU5J.Fig. 4. - Esquissc montrant Ia disLribution des terrains de remplissage du V ai-de-Travers.1. Craie lacustrc ; 2. Eboulement ; 3. Terrains d'originc glaciairc. - Coupcs a Ia meme echelle que Iacarte ; niveau de reference : 700 m.ar = Argovien ; se = Sequanien ; ki = Kimeridgien ; po = Portlandien ; er = Cretace infericur.e = Seeleurs ou Ia vallee actuelle est coupee dans lc sous-so! rocheux cn dehors de l'ancienncvallee remplie par !es depöts glaciaires.5


la suite et l' Areuse fut forcee de reprendre son activiteet de recreuser de nouveaux sillons. Pour comprendrece nouvel episode nous devons nous occuper desTerrains glaciaires et postglaciairesLors de l'avant-derniere glaciation (du Rissien) leglacier du Rhöne s'est avance dans le pays molassique,a envahi les vallees du Jura et recouvert la regionjusqu'a Pontarlier et a La Chaux-de-Fonds. Apres saretraite l' Areuse a creuse un profond sillon entre lesenvirons de Travers et le palier de Champ-du-Moulin.Cette aneienne vallee, beaucoup plus profonde que lavallee aetuelle, suit un trace different. Les travaux decaptage d'eau potable out permis de la loealiser.L'aneienne vallee passe sous la eolline sitw\e au SEde Noiraigue (Vers-ehez-Joly, la Petite Joux) et sousla pente entre la Ferme Robcrt et l' Areuse. Les materiauxconstituant ees elements du paysage se sontdonc mis en place assez tardivement.La derniere glaeiation (lc Würmien) a de nouveauensevcli le pays molassique. Le niveau moutant desglaees a d'abord barre les vallees jurassiennes et lesa ensuite envahies en y deposant des materiaux transportespar les glaces et les eaux glaciaires, des moraines,des graviers, des sables et des argiles. La strueture etla succession de ces depöts sont assez compliquees dansle detail (fig. 4) .Le glacier würmien n'atteignit jamais les limites duRissien ; il remplissait toutefois le Val-de-Traversjusqu'au haut du cirque de Saint-Sulpice, mais nesejourna pas longtemps sur ces positions extremes.Un arret plus prolange fut marque sur la lignc Bovcresse-Nlotiers.Les eaux de fonte aeeumulercnt, devantle front du glacier, des graviers qui contiennent lanappe d'eau potablc la plus importante du district.Le fond de la vallee, en aval de eette position, futtapisse et rendu impermeable par des plaeages demoraine de fond. D'autres materiaux impermeabiesfurent deposes devant le front du glacier sous la formed' argiles sableuses et rubannees. Le sillon profondcreuse apres lc Rissieu fut rempli par ces formations,mais on les trouve aussi ailleurs dans le Val-de-Travers.Le recul du glaeier cut unc scrie d'importautesconsequences ; nous ne mentionnerons que celles quinous interessent directement. Les parois de la vallee,adaptees a etre SOutenues par lcs glaces remplissautla vallee, perdirent leur soutien lors du recul du glaeier,dc sorte quc leur equilibre devint instable. Les glisscmentset les tassements furent ainsi prepares. Certainespartics instables se sont ecroulees pendant lestemps prehistoriques, d'autres attendent encore undeclenchemcnt. Une partie a ete fixee superficiellementpar Ia vegetation. Lcs glissements des pentes fontpartie de l'evolution normale d'une vallee qui s'enfonce.Beaucoup rle tensions naissent et sont rcsorbeespar la suite, parce que petit a petit !es materiaux sontenleves superficiellement. D'autres peuvent etre declencheespar des cvenements de peu d'importance.L'histoire du Val-de-Travers differe de l' evolutiongenerale des vallees par plusieurs points importants :un sillon profond, en train de norrnaliser son profillongitudinal, fut barre par une masse venant de l'avalet rempli par des materiaux meubles. Ce fait est carac-teristique pour Ia situation des Rosieres et du Cret-de-1' Anneau. Les pentes sont celles d'une vallee profondea meandres encaisses. Le Cret-de-1' Anneau est situesu1· un promontoire, les Rosieres font partie de lacourhure concave de l'ancicn meandre de la vallee enforme de V. Le fond plat actuel correspond aux remplissagestardifs dans lesquels l' Areuse a de nouveaucreuse Ull silJon de quelques metres de profondeur.Nous ne voulons pas entrer dans les details, puisqu 'ilsseront exposes par le professeur Haefeli.Le barrage de Noiraigue eut eneore un autre effet :les eaux de l'Areuse formaient un lac. Celui-ci n'etaitpas important au point de vue hydrographique ; maisses effets eurent des consequences non negligeables. Lacharge des affiuents y fut deposee, souvent d'unefagon rythmique, mais les troubles de l'Areuse n'arrivaientpas toujours dans la partie aval. Un autredepöt s'y est forme, la craie lacttstre.La craie lacustreLa craie lacustre du Val-de-Travers se presenle sousla forme d'une masse blanchatre, parfois un peu eoloree,ayant a I' etat humide une consistance de fromage.En perdant son eau, par exemple a Ia surface, eiledevient grumeleuse, friable ou terreuse, et peut parfoisformer des croutes qui se brisent avec une cassureassez nette. Elle contient souvent des restes de vcgetaux,des coquilles et des concretions. Les constituantsmajeurs sont : de petits cristaux de calcite baignantdans une solution interstitielle aqueuse saturee debiearbonate de calcium. Des mineraux argileux, desgrains de quartz et des substances organiques presententun pourcentage variable. C'cst donc, en tout casdans les graudes lignes, un systeme physico-chi miquesimple, mais ses proprietes sont parfois etonnantes.Pour etudier l'histoire naturelle de la craie laeustre,il est utile de considcrer les differentes phases de sonevolution depuis sa formation jusqu'au stade ou eileforme une roche plus ou moins solide. La region deNeuchatel fournit une serie de gisemcnts de diversages, ce qui nous a incite, depuis une quinzaine d'annees,a en etudier Ja genese, !es proprietcs changeantes aucours dc son vieillissemcnt et les factcurs qui les determineut.La vitesse de cristallisa tion ct de sedimentationj oue un röle important pour les proprietes physiquesdu depöt. Elle depend a son tour d'une Seriede facteurs, parmi lesquels les variations de durete etles oscillations de la tempera ture de l' eau sont I esplus importants. Pour un examen plus approfondi ilfaut poursuivre et subdiviser ces facteurs. Po ur s' enfaire unc idee on peut s'adresser aux sediments entrain de se former actuellement dans les lacs de Neuchätelet de Bienne.Les eaux arrivant dans le lac de Neuchatel sontgeneralerneut chargees de bicarbonate en solution etde calcaire en Suspension. En sejournant dans le lac,elles perdent presque la moitie de leur durete. Cettecirconstance pennet de suivre le processus de precipitationqui subit des changements saisonniers importants.Les quantites prccipitees dans le lac de Neuchatelpar an furent determinees a l'aide de quatremethodes independantes ; elles sont de 0,7 mm ±0,3 mm (cf. Partner, Claude :


sediment calcaire du lac de Neuchi\.Lel >>. These. Neuchatel,1951, p. 28). La precipitation calcairc n'est dureste qu'un stade transitoire dans Ia vie d'un lac.Le lac du Val-de-Travers, recevant de l' eau dure etsubissant de fortes variations saisonnieres de temperature,a fourni d'abondants precipites calcaires. Sondepih a interfere avec les apports des troubles les plusfins. Le mode de precipitation des carbonates, leurmelange avec les mineraux argileux et en partie aussiavec de Ia silice hydratee provenant des restes dcdiatomees, determinen t Je pouvoir de retention d' eaudu sediment, qui est une des proprietes essentiellespour les etudes geotechniques, surtout pour la thixotropie.Nous avons en son temps emis l'hypothese queles cristaux de calcite precipites pour former la craielacustre avaient des formes aciculaires ou squelettiques,un peu a la maniere des cristaux de neige. Cette hypotheserend, pour Je moment, le mieux comp te desmultiples proprietes du systeme calcite/solution interstitiellesaturee de bicarbonate, et en particulier de Iathixotropie. Les formes aciculaires ou squelettiquesarrangees en struc tures tres laches ( ce que l' on appellcen allemand >) permettent a Ia massc deretenir dans les pores de graudes quantites de solutioninterstitielle. Des experiences ont montre quecette derniere n' est pas Jiee par COUches distinctes nIa surfacc des cristaux, comme c' est le cas pour denombrcux mineraux argileux par exemple. Des chocsou une charge trop forte peuvent briser quelques-unsdes cristaux aciculaires ou squelettiques ce qui augmenteIa charge des autres, de sorte que I' ensemble del'armature cristalline dans un certain espace peuts' effondrer n partir de quelques foyers. Les debrishaignent dans la solution interstitielle et le tout devientcoulant. Une periode de repos regenere les Iiaisons etcicatrise l'armature cristalline a partir de Ia Solutionsaturee.Les pores sont gcneralement de tres pctites dimensions.Les experiences de sechage montrent qu'ilsforment d'abord un rescau, mais que les communicationsdeviennent plus difficilcs avec le vieillissement.La craie du Locle, formee il y a unc dizaine de millionsd'annees, contient encore plus de 40 o/0 d'eau enmoyenne ; celle du Val-de-Travers peut depasser les70 %. Le pourcentage de solution interstitielle diminucplus rapidement, si le niveau des eaux dans les terrainsenvironnants baisse ou si Ia craie est soumise a despressions, soit sous son propre poids, soit sous Ia chargede materiaux poses sur Ia surface. Les craies lacustresdeposees sur l'isthme de l'ile de Saint-Pierre, il y aune centaine d'annees (avant l'abaissement des eauxdu Jura), montrent bien ce phenomene.Les differentes couches superposees dans une seriede craies lacustres n' ont generalerneut pas tout afait Ia meme composition, ni Ia meme structure, etpar la pas le meme contenu en eau. Une colonne naturellecontient de ce fait toujours des lits particulierementriches en eau. Ces lits forment des planchersmobiles sensibles aux changements d' equilibre. Desglissements se produisent frequemment. Les couchesvoisines se brisent lors du mouvemcnt, les partiesmobiles s'introduisent entre les fragments et des zonesde breches prennent ainsi naissance. Ces zones brechoi:desenregistrent les anciens glissements. On en a235AFig. 5. - .Modele hypothetique dela structure submicroscopique dela craie lacustre et de son evolution.1. Structure submicroscopiquefJoconneuse ;cn noir = e p onge decrislaux aciculaires decalcite ;en blanc = l'cau interstitielle.La structurc montre deslacunes qui constituentdes endroits faibles.2. Sous l'influence d'unecharge p lus forte, d 'unesecousse ou d'unc vibration,la structure s'efionrlrea partir des zonesfaibles ; !es couches dernouvement se rem p lissentde fragmenls detou te grandcur nagcan tdans l'eau saturee.3. Seules !es parties p lusou moins intactes sontreprCsentees.4. Les fiocons so tassenten expulsant de l'eaucharg·Co do menus fragments; d'autres debrisrestent dans les lacunesentre les flocons formantlcs centres de cristal1isationlors du re p os.5. La calcite se regroup een un reseau dc cristaux,soi t plus flns soit p lusgrossiers, cn constituantune structure plus serreecontenant moins d'eau.DHf6rcnts cas de regroupementsemblent etre realisesdans Ia nature.7


observe de nombreux exemples dans les craies lacustresdu Locle et dans d'autres calcaires du Jura. Desglissements se produisent clone souvent lors du developpementnature!, sans l'intervention de l'homme.Une grande prudence est necessaire quand il s'agitde construire sur des terrains dans lesquels la naturea employe des craies lacustres. Esperons que les praticiensauront, mieux que par le passe, l'occasion deprofiter des experiences et des connaissances accumuleespar la geologie et Ia sedimentologie.EpilogueL'histoire geologique du Val-de-Travers nous reveleles tendances generales de son evolution. Elle ne nousmontre pas la region dans un etat de repos d'ou !estravaux des ponts et chaussees l'auraient reveillee,mais elle nous Ia fait voir en train de se transformerobeissant a des gradients seculaires changeant d'uneepoque a l'autre. Un certain nombre de situationsinstables se sont conservees, d'autres sont en train dese creer. Sur le developpement plus ou moins normalde Ia vallee se sont greffes les evenements des tempsglaciaires et postglaciaires, preparant des conditionsspeciales, instables iJ. un degre superieur par rapporta celles dc l'evolution normale. En schematisant lcscas d'une Iagon peut-etre un peu exageree, on pourraitproposer la classification suivante :a) instabilite des pentes creee par l'interference durelief souterrairr et du relief subaerien tres actif : Clusette,les Rosieres, la Doux et autres glissements, plusanciens, de la region du Creux-du-V an, de Fleurieret de Buttes ;b) instabilite des surfaces planes creee par la nature dessediments de remplissage recent peu evolues et contenarrtencore beaucoup d' eau : Cret-de-1' Anneau, Couvctet glissemcnts de moindrc importance le long de I' Areuse.L'accident des Rosieres presente une combinaisonen ce sens que Ia masse glissante represente la chargesupplementaire mettaut en mouvement le mecanismcthixotropique des craies lacustres.L'histoire de la region nous apprend a distinguerentre les caracteres innes ct les predispositions constitutionnellesd'une part, et d'autre part les dangersapparaissant au cours de l' evolution. L'interfcrencedes deux peut donner lieu a des situations particulierementinstables. L'histoire peut nous donnerquelques conseils d'hygiene. Celui qui veut Ia pratiquer,c'est-a-dire prevenir, doit vouer au moins autantd'attention a la constitution de l'individu et auxsituations pouvant crcer des accidents qu'aux accidentssurvenus et aux operations qui y remedient.Jmprimerie L< Concorde, Lausanne (Suisse) 333/SS


Tin a part du « BULLETIN TECHNIQUE DE LA SUISSE ROMANDE », No 4 du 15 fevrier 1958REPRISE EN SOUS-


Fig. 2. - V ue dc l'onvrage, de Ja 1·ive gauehe aval, n]WCSapprofonrlissemcnt des rlcux prcmicres onvertnrcs.Fig. 3. -Position des sonrlages.Sondage cp 20.0Sond9e 10.0 ,- ---1IHaul du ----.TJ"L-PIO0, 0"9ile qri< jaun.que!ques 9ra't'terarile ris bleuvein" de limon et sable" =- _;Z_:__8QQ_argile is jauno ._913 awc que!ues 0r3v1er100 200 100 g/cm1Resistance a Ia penetrationraYiu !.ableux100 200 300 kg/cm.1-- ..:L:._If',QI}_ar9ile Qris ]auneawc que\uu ir0.0P.IA0, 0P.l3-ß,90- _,ech N' 6 aech n• Sbect.w&c.ecn N" lOaech N' lCth.tt• a"',., ailt rise8910100 200 300 kq/cm1ar1·11e I'"'_ i..::...!!:O!!_- _i -1200_"l?,nech M' 3bech N" 3c."".... ar911e .lrave\euse"''100 200300 kq/cm1Fig. 4 et 5. - Resultats des sondagcs tubes et de quelques sondages a Ia sonde de hattage executes au droit des riveset du pont de Travers.2


--...,Ec.nanhllon N° loa,16b. IOb. 2Zb. S.!c.o0b.Bbc..Fig. 6. - Exemples dercsultats des determinationsgeotechniquescxecutees sur echantillonsprcleves danssondages tubes ; soitcornpositions granulometriques,compressibilitcs(diagrammes cedometriquesdonnant layariation cle l'indice deviele E en fonction cleIa charge), teneurs eueaux naturelles, limiiesd'Atterberg et densites.%10190801060&oQ_gre d'uniformir : U = @1a;@_\ Ao @9'1 1.7f'.dO -lD?0!'-..!-:


P0171 de Trarer.tlf!.riJe de /Q /&ndtV/on dt!.J cWH.t el ,VIel/chim(l d'e"icui!On"'-"" -r""""- ..4t·,.;_ ..., ,..__ (fß Cll rNI'tl·lll·- --6•11!:; ... ::. - , ,., "" P'.-d '*' -a ..._,,...._ ._,.,..._..., . . ... ",.... .. piAI ... ... __.. -'· "--. ....,.,." _...u"-T-""". ...Fig. 7. ·_ Reprise eu sous-muyre des piles du pout de Trayers.la figure 3. Les figures 4 et 5 donnent les profils dessondages tubes et de quelques sondages au penetrometre.Enfin, la figure G donne un abrege des resultatsdes determinations geotechniques executees enlaboratoire.A cöte de ces resultats de l' etude geotechnique proprementdite, les constatations suivantes avaient etefaites :Qn1° Instabilite gencntle des batiments et constructions, aTravers, notamment sur Ia rive gauehe ; !es immeublesaccusent des faux-aplombs importants (tassementspar consolidations constat6s de longue date etnou stabilis6s) .Poids du cöne d'extrCmite de la barre, de l'anneau de serragcet de Ia barre.Resistancc a Ia penetration (kgjcm2).Poids du onouton (l


Fig. 8. - Vue de l'ouvrage aprcs approfondissement desdeux premieres ouvertures.Fig. 9. - Empierrement devant le radierde Ia deuxieme ouverture.Fig. 10. -Injections aprcs reprise en sous-ceuvre.FonetaNon ct.r P-_emJ o'onJ kr/171n.rP-_loJii'l.v" ä lraverJ Lo/" 6en diminuant progressiverneut !es distances entre !estrous et en augmentant Ia pression et Ia fluidite dumelange a chaque etape, soit d'abord !es grandes massesa hasse pression puis Ia consolidation locale pluspaussec a haute pression. Avant Ia premiere etape,l'eau passait librement dans Ia magonnerie. Avec Iadeuxieme etape, 56 fers de Iiaison ont ete noyes dansIa masse (acier tor 0 18 mm de 1,80 m). La pressiona passe dc 1 a 2 atm. Cll prcmiere etapc, de 3 a 4 endeuxieme et de 6 a 8 cn troisieme. Pour !es deux premieresetapes, la troisieme n'ayant ete realisee quel'annee suivante, apres Ia reprise en sous-ceuvre, pourassurer Ia Iiaison dc l'ancien ouvrage avec !es magonneriesnouvelles, il a ete utilise 1048 hl de melange. Lesproportians ont varie selon !es endroits, le total etantde 58 tonnes de ciment, 29 tonnes d'alfesil et 34 m3de sab]e ; en moyenne 85 kg de melange par trau Oll147 kg par m3 de magonnerie. 963 trous ont ete foresdans !es joints de mortier et 362 m1 dans Ia magonnerieconsolidee.Profil 5"$6 o /1001, Ra oral e_onl"Noutl o'e llvlvfe o'et P-_eriJFig. 11. -Fondation de pem)s.Fig. 12. - i\fassif de butee de p erres. 5


J!(!f!!'iJe murJ d rtucortfqmconl".!f!!...f!.ont de Tra,.,erJ.murLof 6.R. a. OtmNrf Jur Fm.


...r'onl' de Tr.gvers Observations.0 - - - - -f- - - - - - ---1- - - - - -- - - - -- -- -- -- -- -- -- - --Tclßenls o'v ,P0/11.Nvr C"'e.r Grono'e11 lron.la/ne.s.0 ---1------ --· - -- -- -- --- ---- ------ --------\''-- - --.1 ' ---------------t------------------+ ',v----l----------------_ ... _ _ _ ____ - - - Po-irN R .6 o.s/ ot,.. /77t/r.- -- - - - - -- - -- - - - - - - ------ -- T() mn1,r----- -Fig. 18. - Graphique des tassements de quelques points caracteristiques des differents ouvrages.3, 4 et 5. Tenassements avec fouille boisee, betonnagedes entretoises et reprise piles et culees sur 1 m.6, 7 et 8. li


sur une !arge semelle de 3,20 m, semblable en touspoints a celle de Ia reprise en sous-ceuvre des piles dupont ( fig. 13).Le meme principe a ete egalerneut utilise pour Iaconstruction des murs nouveaux, types 9 (flg. 14) et11 (fig. 15 et 16), avec utilisation de palplanches boisou de palplanches metalliques. Le corps du mur, soitun mur a nervure, pour !es hauteurs superieures a3,50, soit un simple mur en L pour des ouvrages pluspetits. Les observations des tassements de ces differentsouvrages sont portes sur !es graphiques > (fig. 18).Pour l'immeuble et le mur Jeanneret, ou le pied dumur a ete simplement protege par un bloc de buteeen beton arme, appuye sur un rideau de palplanchesmetalliques, !es tassements ont atteint 18 mm surl'immeuble et sur le mur.Pour !es murs a contrefort ou en L, murs nouveauxsur Ia rive droite a l'aval du pont, les tassements sontde 51 a 54 mm, selon les points. Sur le mur de soutimementau droit de l'immeuble scieric Perrinjaquet,!es points observes donnent 52, 48 et 47 mm.Enfin pour le mur des Grandes Fontaines, a l'amontdu pont rive gauche, mur qui a subi de gros tassementset deplacements en cours de construction et qu'ila fallu contrebuter par des gabions et un perre, lesObservations donnent des tassements de 43 a 97 mm.Certains points sembleut s'etre releves par Ia suite.Les travaux executes a Travers, tels que decrits danscet article, ont montre tout l'interet en de pareils solsd'une etude geotechnique prealable suffisamment developpee.Tel fut le cas egalerneut pour la reconstructionde grands murs de rives a Couvet, ou les sols rencontresfurent du meme genre mais ou l'approfondissementdu lit de l' Areuse et le deplacement de bergesbeaucoup plus hautes necessiterent des travaux deprotection contre les risques dc glisscmcnts ct de tassementsencore plus importants qu'it Travers.lmpdmerie La Concorde, Lausanne (Suisse) 333/58


Du compactage des materiaux routiersPar jean Ed. Bo'?}our, ing., RenensParmi les problemes d'une actualite bnllante, ceuxconcernant la construction routiere paraissent occuperune des places preponderantes. En continuelle transformation,suivant en cela l'evolution du genre, du poids etdu nombre des vehicules routiers, la technique routiereet les problemes techniques, scientifiques et pratiquesposes par la construction des routes semblent a peine avoirtrouve une solution, qu'un evenement nouveau transformetoutes les conclusions semblant definitivementacquises. Je pense ici plus specialement aux WASHOTests, resultats d'essais brillants executes aux USA, quichangent radicalement toutes les methodes utilisees cheznous jusqua ces derniers mois, ceci pour autant que lesconditions americaines soient applicables dans notre pays.Po ur en revenir a l'objet de cet article «Du compactagedes materiaux routiers», il faut mentionner qu'unechaussee peut devenir impropre a la circulation de plusieursfa


t/ro31.32.0- -- --/////I/1,I.7II---4!_..,II\IIIIIIIIfiumid 'roids sped fique rpatensec"\j\ II''aiqui de. roctor"\!.. '!ij" '-..._ 'IFig. 210 tneur en eau


Fig. 5. Route cantonale N o 501,Possens-St-Cierges,profils 93 et 94U:gende :Yh = poids specifique apparenthumideW = teneur en eauI = echantillon intact0 = essai de portanceSols :La technique des essais de laboratoire doit permettrede choisir d'emblee la methode de controle : determinationde la teneur en eau et du poids specifique apparent.Sinon, il faut se baser sur la portance ou utiliser un «deflectometre».A titre historique (parce qu'a ma connaissance cemoyen n'est plus utilise, surtout en Suisse ou son emplois'est revele delicat a cause de trop nombreux gros elements)je cite l'aiguille de Proctor, taree en meme tempsque l'essai Proctor. Sur la courbe des resistances a l'enfoncementen fonction de la teneur en eau (voir figure 2)on choisit celle correspondant a l'optimum. Sur le chantier,il suffit de controler la resistance a l'enfoncement ,effectue a une vitesse bien determinee.La determination du poids specifique apparent du solen place s'effectue de differentes manieres correspondanta deux types principaux:1° prelevement a l'aide d'un tube Carottier de Vülumeconnu, d'une carotte clont on determine le poids.2° prelevement d'une certaine quantite de sol en place al'aide de pelle et pioche1 puis mesure du volume du trouavec du sable, de l'huile ou a l'aide d'une membranede caoutchouc et d'eau (correction -6 %).Les deux types de controle pratiques intelligemmentsont egalerneut precis; dans la pratique, la methode 10convient mieux pour les sols fins, alors que la methode zoest a appliquer sans autre dans le cas de sols contenarrtdes gros elements.La determination de la teneur en eau s'effectue encoremaintenant avec le plus de precision par les methodesclassiques de sechage et de pesee. On trouve toutefois surle marche des appareils relativerneut simples permettautd'obtenir des resultats moins precis, mais immediats. I1s'agit plus specialerneut d'essais utilisant de l'alcool, ducarbure de calcium ou meme l'energie nucleaire (appareilfranc;:ais permettant de determiner jusqu'a 20 cm de profondeurla teneur en eau et la densite).I1 est aussi possible, par une methode relativementsimple, de controler la compacite des terres en mesurantla portance des differentes couches. L'utilisation d'appareilsdenommes «deflectometres», donnant la deformationsous le passage d'une roue situe aussi la valeur du compactage.Vous connaissez probablement l'appareil V.S.S.mis au point pour mesurer la portance des differentescouches, muni de plaques de 200 et 700 cm 2 afin d'utiliserla plus adequate selon les caracteristiques des materiaux.I1 ne faut pas oublier que parallelement a tous ces procedes,il est utile sinon indispensable de contröler la compositiongranulometrique des terres.Materiaux pierreux :Le controle du compactage sur le chantier s'effectuait- et s'effectue encore souvent - uniquement par examen::.'\.\\_,"\: -:;:..\\\'''Fig. 6. Route cantanale N° 1,Tannay-Coppet,profils 70 et 97f/1


Yj, ?.?.7 ...Fig. 7. Route cantanale N° 401, Vaumarcus,profils 55 et 56bon0 mauvaisYl/visuel, soit du deplacement relatif des grains, soit destraces laissees par les engins de compactage.Une serieuse amelioration, bien que susceptible encorede perfectionnement a ete apportee par l'introduction del'appareil v.s.s. deja cite, qui ne fait plus appel a l'interpretationvisuelle - sujette toujours a de serieuses discussions- mais a un essai presque scientifique.Exemples pratiquesPour terminer, quelques exemples pratiques des resultatsobtenus ces dernieres annees sur diverses routesromandes, que ce soit dans le domaine des remblais epais,que ce soit dans le domaine des fouilles ou dans celui ducompactage de la superstructure.Remblais epais :Parmi les remblais de grande epaisseur (> 5 m) constituesces dernieres annees, les plus importants furentcontroles soit par mesure du poids specifique apparent,soit de la portance.Tous ces resultats ont ete obtenus sans etudes preliminairestres poussees, sans laboratoire de chantier, maisavec des controles effectues par le Laboratoire de geotechniqueEPUL. Lors des travaux, il n'a pas ete pris deprecautions speciales, ni fait usage d'engins particuliers.Jusqu'a ce jour, les resultats pratiques sont tres satisfaisants.Il semble donc que depuis l'introduction et l'utilisationd'engins mecaniques de dammage, pour autantque le travail soit execute selon les dernieres donnees desetudes faites, le problerne du compactage soit sinon resolu,du moins tres avance. En particulier, ces resultatsmontrent que sans soins particuliers avec les engins habituellementdisponibles chez nous, il est possible de mettreen place des sols normaux a un poids specifique apparent humidedepassant 2 kgjdm3; et dans ce cas, les resultats pratiquessont bons. Le poids specifique apparent naturel etantd'environ 1,8 kgjdm3, il ne faut pas oublier dans le calculd'equilibre des terres l'augmentation de la densite obtenuepar le compactage, donc la diminution de volumedes deblais.FouillesEn ce qui concerne le remblayage et compactage desfouilles, des etudes deja anciennes [1] ont montre qu'il estpossible d'obtenir d'emblee un resultat positif, sans tassementsulterieurs, en compactant !es materiaux extraits a unpoids specifique apparent equivalant a 115% du poids specijiqueapparent nature!. Dans ce cas aussi les essais de laboratoireet controle de chantier decrits plus haut, permettent l'obtentiond'un travail rapide et de qualite.Rappelons, pour eviter des deboires aux constructeurs,que lorsqu'il s'agit d'une canalisation en tuyaux deciment, une epaisseur suffisante de materiaux doit etreprealablemcnt disposee sur la conduite. Des essais recents[2] ont donne les epaisseurs suivantes de recouvrement:Compactage avec «crapaud » 100 kg«crapaud » 1000 kgrouleau vibrateur 380 kgrouleau vibrateur 1700 kgplaque vibrante 1500 kgStperstructure33 cm180 cm20 cm40 cm165 cmEn ce qui concerne la superstructure, il suffit pour lemoment de se reporter aux normes V. S. S. traitant de cesujet.*Cet expose resume l'etat de notre savoir actuel dans ledomaine du compactage; il n'apporte rien de bien nouveaua vos connaissances, si ce n'est le resultat de quelquesessais et controles recents. Et la certitude pourl'auteur que si les engins existants actuellement sontutilises avec intelligence et avec l'intensite voulue, noussommes proches d'obtenir les resultats pratiques necessaires.[1] ]. Ed. Borljour, «Contribution a l'etude du remblayage desfouilles ». Straße und Verkehr Nr. 6, 1949.[2] Ch. Schaerer und M. Ha/der, Versuche über mechanischeGrabenverdichtung in Einigen». Straßeund Verkehr, 1956,Seite 491, 538.


VEROFFENTLICHUNGEN DER SCHWEIZERISCHEN GESELLSCHAFTFUR BODENMECHANIK UND FUNDATIONSTECHNIKNr.12 1958 H. JäckliDie geologischen Verhältnisse bei Andelfingen, Fundationsprobleme im glazial vorbelastetenund eistektonisch stark gestörten Baugrund13 1958 F. KoboldGeodätische Methoden zur Bestimmung von Geländebewegungen und vonDeformationen an Bauwerken14 1958 D. Bonnord et E. RecordonLes fondations des chaussees. Les problemes de Ia portance et de Ja resistance au gelD. Bonnard, R. Desponds et E. Recordonlnfluence du gel sur Ia stabilite des voies ferrees. Constatations faites sur Je reseaudes Chemins de fer federaux - Mesures preconisees pour y porter remede15 1958 G. Schnitter und J. ZellerGeotechnische Untersuchung des Untergrundes für den Staudamm Göschenenalp16 1958 W. SchaadPraktische Anwendung der Elektro-Osmose im Gebiete des Grundbaues17 1959 A. von Moos und H. FuhrGeotechnische Probleme der neuen Walensee-Talstraße im Gebiete der LinthebeneA. E. SüßtrunkSchwingungsmessungen. Untersuchungen über das dynamische Verhalten des Straßendammesbei ungünstigen Baugrundverhältnissen\

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