B2/B2BIA ESTP

Projet de Gotechnique 2012-13 1/4

PROJET DE GEOTECHNIQUE

Doc 4

5 Dimensionnement de votre ouvrage de fondation laide des normes en vigueur (extrait DTU 13.2 fourni)

5-1 Calcul de la contrainte ultime du sol sous une fondation superficielle

a) Mthode pressiomtrique.

Daprs le DTU 13.12, qu = = Kpple* +. D

Ple* : pression limite quivalente gale la valeur moyenne de Pl* sur une paisseur de 1.5B sous la

semelle.

La semelle sera cale 0.80 m sous le niveau fini, soit 5.70 m + 0.80 m = 6.50 m de profondeur.

- Pour une semelle carre de ct B = D = 0.80 m, lpaisseur 1.5 B = 1.20 m. On calcule la moyenne des Pl* entre 6.50 m et 6.50 m + 1.20 m = 7.70 m de profondeur. On a 2 valeurs : Pl* = 3.8 MPa au forage

n1 et Pl* = 4.4 MPa au forage n2. En moyenne Pl*e = 4.1 MPa.

- Pour une semelle carre de ct B = 2D = 1.60 m, lpaisseur 1.5 B = 2.40 m. On calcule la moyenne des Pl* entre 6.50 m et 6.50 + 2.40 m = 8.90 m de profondeur. On a 4 valeurs : Pl* = 3.8 MPa et 2.2 MPa

au forage n1 et Pl* = 4.4 MPa et 2.6 MPa au forage n2. En moyenne Pl*e = 3.25 MPa.

Calcul du facteur de portance kp laide de labaque du DTU 13.2 : - Pour une semelle carre de ct B = D, dans les sables et graviers (courbe II), on a kp = 1.2 - Pour une semelle carre de ct B = 2D soit D/B = 0.5, dans les sables et graviers (courbe II), on a

kp = 1.1

On peut alors calculer qu = = Kpple* +. D, avec 20 kN/m3 et D = 0.80 m.

Semelle carre de

ct B

Pl*e (MPa) kp qu (MPa)

B = D = 0.80 m 4.1 1.2 4.94

B = 2D = 1.60 m 3.25 1.1 3.59

b) Mthode pntromtrique

Daprs le DTU 13.12, qu= Kcqcei+D

Pour une charge verticale centre i =1 qce : rsistance de pointe nette sur une paisseur de 1.5B sous la semelle.

On prend les 4 essais pntromtriques. Pour simplifier, on estime graphiquement pour chaque essai une

valeur qce entre 6.50 m et 9.0 m de profondeur. (voir gr ci-joint). On a :

Au SPF1 qce = 50 MPa

Au SPF2 qce = 45 MPa

Au SPF3 qce =55 MPa

Au SPF4 qce = 45 MPa

Par scurit, on retient qce = 45 MPa

Calcul du facteur de portance kc laide de labaque du DTU 13.2 : - Pour une semelle carre de ct B = D, dans les sables et graviers (courbe II), on a kc = 0.22 - Pour une semelle carre de ct B = 2D soit D/B = 0.5, dans les sables et graviers (courbe II), on a kc

= 0.18

On peut alors calculer qu= Kcqce+D avec 20 kN/m3 et D = 0.80 m.

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Semelle carre de

ct B

qce (MPa) kc qu (MPa)

B = D = 0.80 m 45 0.22 9.92

B = 2D = 1.60 m 45 0.18 8.11

On constate que la mthode pntromtrique donne des valeurs 2 fois plus leves !

Par scurit, on poursuivra le dimensionnement avec la mthode pressiomtrique.

5-2 Calcul de la contrainte admissible q (ELU) = qu / 2.

q (ELS) = qu / 3.

Semelle carre de ct B q (ELU) admissible en MPa q (ELS) admissible en MPa

B = D = 0.80 m 2.47 1.64

B = 2D = 1.60 m 1.79 1.20

5-3 Calcul de la dimension des semelles

A lELS, une semelle carre de ct B = 0.80 m peut exercer une contrainte de 1.64 MPa, ce qui correspond une charge Q = q x B

2 = 1.64 x 0.80 x 0.80 = 1.05 MN

A lELS, une semelle carre de ct B = 1.60 m peut exercer une contrainte de 1.20 MPa, ce qui correspond une charge Q = q x B

2 = 1.20 x 1.60 x 1.60 = 3.07 MN

Les poteaux de structure du btiment projet apportent une charge de 1 MN ou 2 MN lELS quasi-permanent, suivant les appuis.

Par interpolation, on en dduit :

Pour Q = 1.0 MN, il faut une semelle de 0.80 m x 0.80 m

Pour Q = 2.0 MN, il faut une semelle de 1.20 m x 1.20 m

6 Dispositions et vrification des problmatiques hydrauliques

6.1 Calcul du dbit deau pomper en fond de fouille :

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Schmatisation de la fouille :

Valeur de la permabilit dans les Sables et Graviers 1.00E-03

Cote du TN 167.25

Niveau d'eau 163.4

cote du FF 160.9

FF-0,5m 160.4

Toit de la Molasse 148.25

Longueur fouille en m 50

largeur fouille en m 25

Niveau d'eau 162.4m Ngf

H en m 15.15

h en m 12.15

R=3000*(H-h)*k0.5

285

r=(L+l)/3,14 23.9

Dbit Q en m/h - nappe libre Q=(H-h)*3.14*K*3600/(Ln(R/r))-phase service 374

6.2 Autres problmatiques Risque de Boulance ou de Renard. / Comparaison des gradients avec le gradient critique

En cas de risques avrs, on peut prolonger la fiche, charger le sol en aval, Si la fiche atteint la molasse, la circulation deau sera tellement rduite quon pourra trs probablement la ngliger.

7 Dimensionnement dun ouvrage gotechnique

- Poids volumique = 20 kN/m3 - Angle de frottement : 35 - Cohsion long terme : c = 0 kPa

Par simplification on ne considrera pas la nappe

7.1 Dtermination de la profondeur ZC (point dquilibre des moments)

Pa(h) Pb(h)

C

zC ?

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1) La contrainte de pousse des terres en C

ah (z) = Ka..z avec

2) La contrainte de bute des terres en C

ph (z) = Kp..(z-6,35) avec

3) Les forces de pousse et de bute du sol et de leau. Divisez Kp par 1,89 (facteur de scurit)

4) Le bras de levier par rapport au point C (distance entre le point dapplication de la force et le point C) Pousse des terres : z/3 Bute des terres : (z-6,35)/3

5) Les moments de ces forces au point C

6) Dtermination de zc en crivant lquilibre des moments en C

zc=13,90m

7.2 Dtermination du point O de pression diffrentielle nulle (point dquilibre des forces de Pousse/bute)

7 et 8) Dtermination de la valeur zO partir de lquilibre des contraintes de pousse et de bute au point O. (Ne pas oublier le facteur de scurit sur la bute)

zo=7,37m

7.3 Dtermination de la fiche de lcran

9) Dtermination de la distance e entre le fond de fouille et le point O e=1,02m

10) Dtermination de f0 distance entre le point O et le point C f0=zc-zO=6,53m

11) Dtermination de fb fb = 1,2 f0=7,84m

12) Dtermination de la fiche f f = e + fb =8,86 m

O