PROJET VIBROFONCAGE

Battage des pieux.

1 . Justification et objectif

A l'issu du Projet National TUBA qui a abouti à la mise au point d'une procédure spécifique de prévision et d'interprétation du battage des pieux métalliques (développement du logiciel CALYPSO) des suggestions ont été faites d'effectuer une action de recherche développement comparable pour le vibrofonçage.

Dans ce contexte, une démarche a été entreprise en trois étapes :

· une enquête de l'IREX sur l'opportunité d'une action de recherche sur le vibrofonçage, concluant fin 1997 à la nécessité "de voir se constituer une doctrine française sur le ibrofonçage" répondant aux besoins des applications tant en France qu'à l'exportation,

· l'étude exploratoire, menée par l'IREX avec le concours financier du Plan génie civil et lacollaboration d'une équipe d'experts. Celle-ci a permis d'effectuer un premier état de l'art des pratiques de vibrofonçage et confirmé les besoins de connaissance,

· l'étude de faisabilité du Projet "Vibrofonçage" s'appuyant sur les conclusions de l'étude exploratoire qui a permis courant 1999 de préparer le PN.

Les objectifs retenus sont les suivants :

· la prévision du vibrofonçage des profilés (pieux, palplanches),

· l'estimation de la capacité portante des pieux vibrofoncés,

· la prévision des vibrations générées dans le sol par le vibrofonçage.

2 . Programme

Axes de recherche

Trois axes de recherche, d'importance inégale, se sont dégagés des réflexions du groupe de travail :

- la prévision du vibrofonçage des profilés (pieux, palplanches…),

- la prévision de la capacité portante des pieux vibrofonçés,

- la prévision des vibrations dans le sol générées par le vibrofonçage.

Programme de recherche

Le déroulement du programme de recherche est prévu en six phases, dont les trois premières peuvent être entreprises simultanément.

· Phase 1 : Enquête sur les études et recherches effectuées sur le vibrofonçage et état des pratiques du vibrofonçage :

- enquête sur les recherches relatives au vibrofonçage : projet HYPERVIB, projet ECSC des aciéristes,

- première étude de validation du logiciel ADIG-VIB (développé par Monsieur MEUNIER à IFREMER), comparaison des résultats obtenus avec ceux du logiciel TNOWAVE-VDP disponible sur le marché,

- enquête sur les pratiques du vibrofonçage.

· Phase 2 : Constitution d'une banque de données sur le vibrofonçage des pieux et palplanches :

- feuille d'acquisition de données,

- perspectives de la banque de données.

· · Phase 3 : Adaptation de logiciels de prévision du vibrofonçage et réanalyse des données recueillies :

- réanalyse des données et des logiciels de prévisions de vibrofonçage existants sur le marché a été a été complétée par le conception dans le cadre du projet du logiciel BRAXUUS basé sur l’hypothèse simplificatrice du corps rigide.

· Phase 4 : Réalisation d'essais instrumentés de mise en place de pieux par vibrofonçage, d'essais de chargement statique de pieux vibrofonçés et de mesures des vibrations dans le sol générées par le vibrofonçage, afin d'améliorer la compréhension du vibrofonçage et le calage du logiciel :

Ces essais ont été réalisés sur 4 sites expérimentaux :

- Montoir en 2001

- Dunkerque en 2002

- Le Havre en 2002

- Merville en 2003.

· Phase 5 : Validation d'un logiciel de prévision du vibrofonçage :

- validation à partir des essais instrumentés et des essais de laboratoire sur modèles réduits et/ou échantillons de sol nen chambre d’étalonnage.

· Phase 6 : Rédaction des recommandations sur la prévision du vibrofonçage, sur l'évaluation de la capacité portante des pieux vibrofonçés et sur les vibrations générées par le vibrofonçage, et valorisation des résultats :

- conclusions et recommandations,

- diffusion des recommandations et publications.

3 . Partenaires

BOUYGUES OFFSHORE – CEBTP – CERMES/ENPC – CETEME – CSTC (Belgique) – EEG SIMECSOL – EMCC – ENSAIS – FNTP – FUGRO France – GTM Construction – ICE France – LCPC – MCCF – Port Autonome de BORDEAUX – Port Autonome de DUNKERQUE – Port Autonome du HAVRE – Port Autonome NANTES/SAINT-NAZAIRE – PROFIL ARBED – PTC – QUILLE – RINCENT BTP VOIES NAVIGABLES DE FRANCE.

4 . Budget et délais

932.260 € HT (6.115.000 F HT) dont 187.510 € HT (1.230.000 F HT) d'aide l'Etat (subvention du Réseau Génie Civil et Urbain – DRAST).

Durée : 2000 - 2004.

5 . Organisation

- Président    : Pierre MONADIER,

- Directeur Technique  : Henri GONIN,

- Suivi IREX    : Pierre LE TIRANT

6 . Résultats

La synthèse des travaux réalisés par le Projet National Vibrofonçage a permis :

-      de donner des recommandations quant au choix du matériel à utiliser en fonction des contraintes environnementales propres au lieu d’exécution des travaux, des caractéristiques mécaniques du pieu à enfoncer ainsi que des conditions géotechniques locales.

-      bien que les bases  théoriques et expérimentales pour justifier la recommandation d’une ou plusieurs formules permettant d’évaluer la force portante d’un élément vibrofoncé, à partir des expérimentations menées dans le Projet National et sur d’autres chantiers des pourcentages de minorations pour les pieux foncés pour vibrage par rapport au battage ont pu être proposés,

-      de mettre à la disposition de la profession le logiciel BRAXUUS accompagné d’une notice d’utilisation.

7 . Publications :

Le Projet National Vibrofonçage a conduit à la rédaction :

- d’un guide technique sur le Vibrofonçage édité en français et anglais en 2006 par les Presses de l’Ecole des ¨Ponts et Chaussées accompagné du logiciel BRAXUUS.

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