PROJET NATIONAL CLOUTERRE 2

Renforcement des sols par clouage.

1 . Rappel de l'objectif

Le clouage, technique de renforcement des sols en place par barres passives, a commencé en France au début des années 1970 avec un premier mur provisoire construit pour un élargissement de la voie ferrée Paris-Versailles. L'expérience française n'a cessé depuis de s'enrichir du fait d'une part de la compétitivité financière de cette technique par rapport aux autres et d'autre part de sa flexibilité d'emploi et de mise en œuvre, notamment en site difficile (par exemple en montagne) et en front de taille de tunnels.

Un premier PN CLOUTERRE I s'est déroulé de 1986 à 1990 et a permis (avec un budget de 22 millions de Francs) d'aboutir aux Recommandations CLOUTERRE 1991, diffusées en France à plus de 1000 exemplaires. Traduites en Anglais avec l'aide de la Federal Highway Administration (FHWA) aux Etats-Unis, elles ont été imprimées à 10 000 exemplaires pour une diffusion nord-américaine et, aussi, internationale. Ces recommandations ont également abouti à la normalisation NF 94.210.

Le PN CLOUTERRE II qui s'est achevé fin 1999, s'inscrivait dans la continuité du premier PN, en s'intégrant dans une coopération internationale entre la France et la FHWA aux Etats-Unis. Il a marqué une étape supplémentaire dans le domaine de la connaissance et du dimensionnement des ouvrages en sol cloué, qu'il s'agisse de soutènements ou de front de taille des tunnels.

2 . Programme réalisé

Il a porté sur les principaux thèmes suivants :

a) Suivi des Recommandations "CLOUTERRE 91" et mise à jour de ce document :

- norme NFP 94210

- normalisation européenne,

- mise à jour de la base de données d'essais de clous et des corrélations,

- sondage auprès des utilisateurs,

- additif aux "Recommandations CLOUTERRE 91".

b) Essais de traction des clous :

- comparaison avec les abaques proposées dans "CLOUTERRE 91",

- mise à jour de la banque de données d'essais de clous.

c) Instrumentation et mesures de déplacements des murs en sol cloué :

- mesures sur ouvrages réels pour compléter la banque de données actuelles,

- développement d'outils de calcul de déformation en vue d'un dimensionnement aux états limites de service (…mais une bonne connaissance des matériaux in situ est nécessaire, et l'emploi d'une méthode observationnelle indispensable).

d) Etude du comportement du parement d'un mur en sol cloué:

- instrumentation du parement sur des ouvrages réels - mesures sur les murs de l'A12 (construits en 1994-1995 et faisant l'objet d'un classement du Comité IVOR),

- meilleure connaissance de la répartition des efforts sur le parement,

- dispositions constructives.

e) Etude du gel-dégel :

- ouvrage de La Clusaz,

- modélisation des effets thermiques, hydrauliques et mécaniques,

- dispositions constructives spécifiques.

f) Modélisation du comportement des massifs en sols cloués sous sollicitation statique :

- modélisations et calculs effectués en parallèle avec des expérimentations réalisées aux USA par la FHWA.

g) Clouage de fronts de taille des tunnels :

- les techniques,

- le fonctionnement,

- le dimensionnement : calculs de stabilité,

- approches en déformation,

- essais et contrôles,

exemples : La Galaure, Tartaiguille, Toulon.

h) Dimensionnement des ouvrages en zones sismiques :

- Une analyse du bon comportement de murs en sol cloué soumis à des séismes dans différents pays a pu être effectuée. Des règles simples de calculs aux ELU, reposant sur la méthode pseudo statique, sont proposées.

3 . Partenaires

BOUYGUES - CETU - COFIROUTE - DDST de la Martinique - DUMEZ - FHWA (USA) - FOREZIENNE D'ENTREPRISES - FOUGEROLLE - LCPC - SADE - SCETAUROUTE - SEFI - SETRA - SOLEN/GEODE - SOLETANCHE/BACHY - SPIE BATIGNOLLES - TERRASOL

4 . Coût et durée

Le coût total du projet s'est élevé à 1.579.190 € HT (10.358.805 F HT) dont 281.708 € HT (1.847.884 F HT) d'aide de la DRAST, 1.207.893 € HT (7.923.261 F HT) d'apports en nature, 89.588 € HT (587.660 F HT) de cotisations.

Durée : 1993 - 1999 (rédaction - relecture de l'additif aux recommandations 2000 - 2001).

5 . Organisation

Président : François SCHLOSSER,

Responsables du Comité Technique : Roger FRANK, Claude PLUMELLE, Philippe UNTERREINER.

6 . Résultats et conclusions

Le PN CLOUTERRE II s'est inscrit dans la continuité de CLOUTERRE I et marque une étape supplémentaire dans la connaissance et le dimensionnement des ouvrages en sol cloué, tant en matière de soutènement que de front de taille de tunnels.

De ce fait, les recommandations "CLOUTERRE 91" ont pu être confirmées et développées dans l'additif présenté sous forme de document provisoire au cours de la journée d'étude de l'ENPC du 15 décembre 1999.

En conclusion, les ouvrages en sol cloué sont à la fois massifs et souples et, toutes choses égales par ailleurs, présentent une meilleure tenue aux séismes que des solutions classiques plus rigides. Les observations et développements réalisés ces dernières années ont fait faire d'importants progrès dans la compréhension du comportement de ces ouvrages, en particulier sous sollicitation sismique. Seule l'utilisation d'essais lourds et onéreux sur tables vibrantes de grandes dimensions ou la mise au point et le calage de programmes de calculs aux éléments finis en dynamique permettront dans l'avenir de progresser encore dans ce domaine.

7 . Documents produits

CEBTP, (novembre 1993), "Essais de traction sur les clous". N° CLOU/93-01

CEBTP, (février 1994), "Suivi des Recommandations CLOUTERRE 91 - Année 1993"

CEBTP, (juin 1994), "Synthèse des mesures des déplacements des murs en sol cloué", N° CLOU/94-02

CEBTP, (Août 1994), "Montage, visites et suivi de l'instrumentation du parement du massif cloué de l'autoroute A 12" - Rapport de présentation, N° CLOU/94-03

CERMES, (novembre 1994), "Caractérisation mécanique du sable de Fontainebleau à partir d'essais triaxiaux de compression et d'extension" - Rapport de synthèse, N° CLOU/94-04

CERMES, TERRASOL, (juin 1995), "Calculs en déformation du mur expérimental en sol cloué CLOUTERRE II - CEBTP N°1 à l'aide du logiciel FLAC", N° CLOU/95-02

CERMES, TERRASOL, (juin 1995), "Modélisation numérique des murs en sol cloué : application au calcul en déformation du mur CLOUTERRE-CEBTP N°1", N° CLOU/95-03

CERMES, TERRASOL, (décembre 1995), "Modélisation numérique de l'influence du gel sur les murs en sol cloué : application au calcul de murs de La Clusaz" - Rapport final, N° CLOU/95-04

LREP, (février 1996), "Modélisation numérique bidimensionnelle du parement d'une paroi clouée", N° CLOU/95-05

CEBTP, CERMES, (avril 1996), "Synthèse des mesures réalisées sur le mur CLOUTERRE-CEBTP N°1", N° CLOU/95-06

Enfin la synthèse de ces résultats et de nouvelles recommandation ont fait l'objet de la publication d'un livre intituler "Additif 2002 aux recommandation COUTERRE 1991" publié en mai 2002

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