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Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques » Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation profonde en milieu urbain Présentateurs : Florent Da Costa / Martin Cahn GEOS INGENIEURS CONSEILS 1

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Page 1: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017

« Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations

statiques et sismiques »

Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation

profonde en milieu urbain

Présentateurs : Florent Da Costa / Martin Cahn GEOS INGENIEURS CONSEILS

1

Page 2: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

SOMMAIRE

2 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

1- Présentation du projet

2- Contexte géologique et hydrogéologique

3- Cas de la gare Pont de Sèvres :

- Contexte spécifique;

- Historique des solutions étudiées;

- Solution refends.

4- Cas de la correspondance d’Issy RER

- Contexte spécifique;

- Modélisation des appuis du viaduc.

5- Conclusions

Page 3: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

1- Présentation du projet

3 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Ligne 15-sud – Tronçon T3a :

MOA : Société du Grand Paris

MOE-infra: SETEC (Mandataire

du T3), INGEROP-GEOS

ENT : Groupement HORIZON

(Bouygues TP (mandataire),

Soletanche Bachy France,

Soletanche Bachy Tunnels,

Bessac, Sade

Ligne 15-sud – T3

Tronçon T3a

Page 4: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

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1- Présentation du projet

4 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Tronçon T3a

• Tunnel de 4km, øint = 8.8m, creusement au

tunnelier, 3 passages sous la Seine,

• 1 puits d’entrée du tunnelier en trilobe,

• 3 puits de ventilation et de secours,

• 2 gares : Pont de Sèvres (PDS) et Issy RER

(ISS), 36m et 28m de profondeur, 110m de long,

tranchée couverte en parois moulées.

Page 5: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

2- Contexte géologique et hydrogéologique général

5 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Vallée de la Seine : Substratum crayeux (Campanien) affleurant sous faible couverture

alluvionnaire

Coteau d’Issy : Versant ouest du plateau d’Issy marqué par la présence d’éboulis recouvrant le

Calcaire grossier, l’Argile plastique, les Marnes de Meudon et la Craie

Pont de Sèvres Issy RER

Puits de l’Ile de Monsieur Entrée du tunnelier

OA ZAC SAEM OA Place de la Résistance

OA Parc Henri Barbusse

Vallée de la Seine Coteau d’Issy

Page 6: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

2- Contexte géologique et hydrogéologique général

6 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

La Craie représente :

- 80% du linéaire du tunnel,

- FF des gares et ouvrages annexes,

- Couche d’ancrage des parois moulées

Caractérisation géomécanique de la Craie = Enjeu majeur

pour le projet:

- Estimation déformations induites sur les avoisinants,

- Evaluation des efforts sur les structures.

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Pression limite pl* (MPa)

Evolution pl* dans Ca1 - Ensemble secteur ouestBBL-FAI-SP0231BBL-FAI-SP0232BBL-FAI-SP0233ISS-FAI-SP0226ISS-FAI-SP0221ISS-FAI-SP0224IDEX-SP1-FIDEX-SP2-FIDEX-SP3-FIDEX-SP5-FIDEX-SP7-FIDEX-SP2-RSP 1001SP 1002SP 1003SP 1004SP 1005SP 1006SP 1007SP 1008SP 1009SP 1010SP 1011SP 1012SP 1013ISS-AVP-SP1163FPP1.1FPP1.2ISS-AVP-SP1027SVS-AVP-SP1035BBL-AVP-SP1031ISS-AVP-SP1028BBL-AVP-SP1032BBL-AVP-SP1613BBL-AVP-SP1033SP1SP2SP3SP4SP5BBL-AVP-SP1878SEG-FP2002SEG-FP2004SEG-FP2001SEG-FP2007SEG-FP2006SEG-FP2008SEG-FP2009SEG-FP2012SVS-AVP-SP2206ISS-AVP-SP1835ISS-AVP-SP1836ISS-AVP-SP1838ISS-AVP-SP1608ISS-AVP-SP1840BBL-AVP-SP1886BBL-PRO-SP2350BBL-PRO-SP2351BBL-PRO-SP2352ISS-AVP-SP1842ISS-AVP-SP2548BBL-PRO-SP2458BBL-PRO-SP2453

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Module pressiométrique Em (MPa)

Evolution Em dans Cs - Ensemble secteur ouestBBL-FAI-SP0231BBL-FAI-SP0232BBL-FAI-SP0233ISS-FAI-SP0226ISS-FAI-SP0221ISS-FAI-SP0228IDEX-SP2-FSP 1002SP 1004SP 1007SP 1012SP 1013ISS-AVP-SP1163FPP1.1FPP1.2ISS-AVP-SP1027SVS-AVP-SP1035BBL-AVP-SP1031ISS-AVP-SP1028BBL-AVP-SP1032BBL-AVP-SP1613BBL-AVP-SP1033SP4ISS-AVP-SP0795SP 1006ISS-FAI-SP0224ISS-FAI-SP0214ISS-FAI-SP0217ISS-FAI-SP0219ISS-AVP-SP1020ISS-AVP-SP0792SP 1005SP 1008SP 1009SP 1010SP 1011BBL-AVP-SP1878BBL-AVP-SP1611SEG-FP2002SEG-FP2004SEG-FP2001SEG-FP2007SEG-FP2006SEG-FP2008SEG-FP2009SEG-FP2012SVS-AVP-SP2206ISS-AVP-SP1835ISS-AVP-SP1836ISS-AVP-SP1837ISS-AVP-SP1838ISS-AVP-SP1608ISS-AVP-SP1840BBL-AVP-SP1886BBL-PRO-SP2350BBL-PRO-SP2351BBL-PRO-SP2352ISS-AVP-SP1842ISS-AVP-SP2548ISS-AVP-SP2549ISS-AVP-SP2546ISS-AVP-SP2547BBL-PRO-SP2458BBL-PRO-SP2453

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Module pressiométrique Em (MPa)

Evolution Em dans Ca2 - Ensemble secteur ouest

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Module pressiométrique Em (MPa)

Evolution Em dans Ca1 - Ensemble secteur ouestBBL-FAI-SP0231BBL-FAI-SP0232BBL-FAI-SP0233ISS-FAI-SP0226ISS-FAI-SP0221ISS-FAI-SP0224IDEX-SP1-FIDEX-SP2-FIDEX-SP3-FIDEX-SP5-FIDEX-SP7-FIDEX-SP2-RSP 1001SP 1002SP 1003SP 1004SP 1005SP 1006SP 1007SP 1008SP 1009SP 1010SP 1011SP 1012SP 1013ISS-AVP-SP1163FPP1.1FPP1.2ISS-AVP-SP1027SVS-AVP-SP1035BBL-AVP-SP1031ISS-AVP-SP1028BBL-AVP-SP1032BBL-AVP-SP1613BBL-AVP-SP1033SP1SP2SP3SP4SP5BBL-AVP-SP1878SEG-FP2002SEG-FP2004SEG-FP2001SEG-FP2007SEG-FP2006SEG-FP2008SEG-FP2009SEG-FP2012SVS-AVP-SP2206ISS-AVP-SP1835ISS-AVP-SP1836ISS-AVP-SP1838ISS-AVP-SP1608ISS-AVP-SP1840BBL-AVP-SP1886BBL-PRO-SP2350BBL-PRO-SP2351BBL-PRO-SP2352ISS-AVP-SP1842ISS-AVP-SP2548BBL-PRO-SP2458BBL-PRO-SP2453

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Evolution pl* dans Cs - Ensemble secteur ouest

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Pression limite pl* (MPa)

Evolution pl* dans Ca2 - Ensemble secteur ouest

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Pression limite pl* (MPa)

Evolution pl* dans Ca1 - Ensemble secteur ouestBBL-FAI-SP0231BBL-FAI-SP0232BBL-FAI-SP0233ISS-FAI-SP0226ISS-FAI-SP0221ISS-FAI-SP0224IDEX-SP1-FIDEX-SP2-FIDEX-SP3-FIDEX-SP5-FIDEX-SP7-FIDEX-SP2-RSP 1001SP 1002SP 1003SP 1004SP 1005SP 1006SP 1007SP 1008SP 1009SP 1010SP 1011SP 1012SP 1013ISS-AVP-SP1163FPP1.1FPP1.2ISS-AVP-SP1027SVS-AVP-SP1035BBL-AVP-SP1031ISS-AVP-SP1028BBL-AVP-SP1032BBL-AVP-SP1613BBL-AVP-SP1033SP1SP2SP3SP4SP5BBL-AVP-SP1878SEG-FP2002SEG-FP2004SEG-FP2001SEG-FP2007SEG-FP2006SEG-FP2008SEG-FP2009SEG-FP2012SVS-AVP-SP2206ISS-AVP-SP1835ISS-AVP-SP1836ISS-AVP-SP1838ISS-AVP-SP1608ISS-AVP-SP1840BBL-AVP-SP1886BBL-PRO-SP2350BBL-PRO-SP2351BBL-PRO-SP2352ISS-AVP-SP1842ISS-AVP-SP2548BBL-PRO-SP2458BBL-PRO-SP2453Ca1

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Ca2

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Cs

Distinction de 3 faciès d’altération:

Ca1 : Craie très altérée, molle avec pl <1,5MPa et Em<20MPa,

Ca2 : Craie intermédiaire, très fracturée avec 1,5MPa<pl*<4MPa et 20MPa<Em<100MPa,

Cs : Craie saine, franche, compacte avec pl*>4,5MPa et Em>100MPa.

Ca1

Ca2

Cs

Em pl*

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2- Contexte géologique et hydrogéologique général

7 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Frange d’altération de la Craie très

développée, particulièrement en rive

droite de la Seine (épaisseur > 20m).

Gare PDS Puits d’entrée

du tunnelier

Rive droite Rive gauche

Frange d’altération Craie

Contexte hydrogéologique :

- Nappe alluviale et nappe de la Craie en communication hydraulique,

- Niveau piézo ≈ +26 à +26,5 NGF

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Contexte spécifique 1) Dissymétrie du terrain naturel,

2) Urbanisation forte,

8 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Immeuble Trident

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Contexte spécifique 1) Dissymétrie du terrain naturel,

2) Urbanisation forte,

3) Proximité du puits de départ du tunnelier,

9 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Immeuble Trident

Page 10: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3 Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Contexte spécifique 1) Dissymétrie du terrain naturel,

2) Urbanisation forte,

3) Proximité du puits de départ du tunnelier,

10 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Immeuble Trident

4) Forte altération de la Craie,

5) Forte charge d’eau.

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3- Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Historique des solutions étudiées

11 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Processus des études pour la boîte gare :

1) Phase AVP : études de plusieurs solutions pour le choix des soutènements :

D’abord calculs aux coefficients de réaction (RIDO) puis passage aux éléments finis

(PLAXIS 2D) sur la solution retenue,

2) Phase PRO : Calculs éléments finis précis sur solution finale.

N° Enceinte en PM Terrassement Autre

1 (base) Epaisseur 1,5m Ciel ouvert -

2 Epaisseur 1,5m Semi-taupe Traitement Craie altérée par Jet-Grouting

3 PM à contreforts Ciel ouvert Butons en Jet-Grouting

4 (retenue) Epaisseur 1,5m Taupe Refends transversaux en PM

4 solutions principales étudiées :

Page 12: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3- Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Historique des solutions étudiées

12 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Solution 1 – PM épaisseur 1,5m / Terrassement ciel ouvert

Parois trop souples, butée insuffisante, appuis insuffisants (butons métalliques provisoires)

Déformations importantes en tête et en ventre et moments élevés dans la PM

Solution 2 – PM épaisseur 1,5m / Terrassement semi-taupe / Traitement par Jet-Grouting

Réalisation de poutres définitives en descendant au droit des futurs planchers

Traitement Craie altérée par Jet-Grouting pour améliorer la butée avant terrassement

Amélioration de la situation mais non suffisant et traitement lourd en Jet Grouting

Page 13: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3- Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Historique des solutions étudiées

13 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Solution 1 – PM épaisseur 1,5m / Terrassement ciel ouvert

Parois trop souples, butée insuffisante, appuis insuffisants (butons métalliques provisoires)

Déformations importantes en tête et en ventre et moments élevés dans la PM

Solution 2 – PM épaisseur 1,5m / Terrassement semi-taupe / Traitement par Jet-Grouting

Réalisation de poutres définitives en descendant au droit des futurs planchers

Traitement Craie altérée par Jet-Grouting pour améliorer la butée avant terrassement

Amélioration de la situation mais non suffisant et traitement lourd en Jet Grouting

Solution 3) – PM à contreforts / Terrassement ciel ouvert / Butons en Jet Grouting

Rigidification de la paroi : diminution des déplacements et augmentation acceptable des efforts

Peignes de Jet-Grouting sous le fond de fouille pour réduction de l’effort tranchant

Solution valide mais emprise trop restreinte pour la réalisation des contreforts + possibilité de faire passer le tunnelier avant excavation de la gare

Page 14: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3 Cas de la gare de Pont de Sèvres

• Historique des solutions étudiées

14 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Solution 4 (retenue) – PM épaisseur 1,5m / Terrassement taupe / Refends transversaux

Plus de contraintes sur la mise à disposition du radier phasage en taupe repris pour une

stabilité optimale

Terrassement en taupe permet rétablissement RD1 plus rapidement

Parois moulées diaphragmes intérieurs et abandon du traitement par Jet Grouting

Page 15: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Solution refends, précontrainte en tête et passage en pleine terre

15 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Définition des méthodes constructives et dimensionnement des structures partagé avec ingénieurs structures d’INGEROP au sein d’une cellule intégrée • Chacun des panneaux de paroi moulée de l’enceinte périphérique est

tenu en son centre par un mur refend Amélioration de la butée à toute les phases l’image de butons

continus préfondés. • Butonnage actif permet de corriger et d’empêcher le basculement de

la paroi nord, du côté bâti, vers la Seine tout en limitant la hauteur de refends à la craie altérée et fracturée.

• Passage en pleine terre: la gare n’est plus sur le chemin critique du tunnel.

La réduction de la contrainte verticale et les efforts de butés dans le sol et dans les refends ovalisent le tunnel

Page 16: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Modélisation éléments finis PLAXIS 2D

16 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

• Parois moulées , tunnel et butons en éléments structure plaque; • Radier, refends et pieux du bâtiment Trident en éléments volumiques; • Loi de comportement du sol: HSM simplifiée m=0;

Page 17: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Modélisation éléments finis PLAXIS 2D

17 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

• Parois moulées , tunnel et butons en éléments structure plaque; • Radier, refends et pieux du bâtiment Trident en éléments volumiques; • Loi de comportement du sol: HSM simplifiée m=0;

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Modélisation éléments finis Bâtiment Trident

18 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Modélisation des pieux en plaque équivalente

Emploi des éléments finis en génie civil Ouvrage en interaction P.Mestat & M.Prat

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Modélisation éléments finis Refends

19 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Les refends, d’1,5 m d’épaisseurs, espacés tous les 6,4 m sont modélisés par l’intermédiaire d’un sol élastique linéaire équivalent :

𝐸, é𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 =𝐸, 𝑟𝑒𝑓 × 𝑒𝑝 + 𝐸, 𝑠𝑜𝑙 × (𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑒𝑝)

𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

𝛾, é𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 =𝛾, 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑛𝑑 × 𝑒𝑝 + 𝛾, 𝑠𝑜𝑙 × (𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑒𝑝)

𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

Principe d’homogénéisation qui est retrouvé dans la littérature comparé à des calculs éléments finis 3D Z-Soil. Déviation entre panneaux prise en compte par le biais d’une réduction de l’épaisseur de béton en compression pour une tolérance de 0,5% à mi épaisseur de couche.

Concordance des résultats 2D / 3D • Efforts voussoirs ; • Efforts dalles; • Contraintes dans les refends;

3D finite element analysis of deep excavations with cross-walls S. Rampello & S. Salvatori

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Modélisation éléments finis Refends

20 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Les refends, d’1,5 m d’épaisseurs, espacés tous les 6,4 m sont modélisés par l’intermédiaire d’un sol élastique linéaire équivalent doté des caractéristiques suivantes :

𝐸, é𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 =𝐸, 𝑟𝑒𝑓 × 𝑒𝑝 + 𝐸, 𝑠𝑜𝑙 × (𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑒𝑝)

𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

𝛾, é𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 =𝛾, 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑛𝑑 × 𝑒𝑝 + 𝛾, 𝑠𝑜𝑙 × (𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑒𝑝)

𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

Principe d’homogénéisation qui est retrouvé dans la littérature 3D finite element analysis of deep excavations with cross-walls S. Rampello & S. Salvatori comparé à des calculs éléments finis 3D Z-Soil. Déviation entre panneaux prise en compte par le biais d’une réduction de l’épaisseur de béton en compression pour une tolérance de 0,5% à mi épaisseur de couche.

La qualité du contact entre le diaphragme et la paroi d’enceinte est essentielle à la maîtrise des déplacements de l’excavation

Effects of joint details on the behavior of cross walls Hsii-Sheng Hsieh et al.

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Résultats des modélisations éléments finis

21 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Déplacement vertical

Avec :

σ* la contrainte dans le sol homogène ;

σref la contrainte dans le refend ;

Esol le module du sol à la profondeur considérée ;

Eref le module du refend ;

esp l’espacement entre refend, ep l’épaisseur à la profondeur considérée

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

-4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000

te N

GF

(m)

Moment flechissant kN.m/m

Enveloppe des Moments fléchissantsParoi moulée Nord-C2 Comparaison avec et sans précontrainte

Moments extremes avec précontainteen tête

Momentsextermes sans précontainteen tête

TN

AM

Ca2

Cs

But 1

But 2

But 3

But 4

Dalle N-1

Mezzanine

Rb

AA

Ca1

Dalle de couveture

Radier

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0

te N

GF

(m)

Déformée mm

Déformée finaleParoi moulée Nord-C2- Comparaison avec et sans précontrainte

Déformée finale avec précontrainte entêteDéformée finale sans précontrainte entête

TN

Rb

AM

AA

Ca1

Ca2

Cs

Dalle de couveture

Dalle N-1

Mezzanine

Radier

But 1

But 2

But 3

But 4

Vérification structurelle des refends Hypothèse: déformation homogène entre le sol et les refends

1,8 Mpa en pic dans le sol homogène 9,9 Mpa dans le refends

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3 Cas de la gare de Pont de Sèvres • Discrétisation des refends et comparaison éléments finis et coefficient de réaction

22 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

• Effet de la pression hydrostatique sur le radier qui transmet des efforts et des moments dans les parois est introduit dans le modèle RIDO à partir des résultats PLAXIS: effort horizontal et couple;

• Différence de comportement sous le fond de fouille; • Basculement d’ensemble avec les modèles discrétisés; • Refends en butons horizontaux ne traduisent pas l’orientation des efforts dans

le refends inclinés ni les effets de voutes autour du tunnel ;

-2,00E+01

-1,50E+01

-1,00E+01

-5,00E+00

0,00E+00

5,00E+00

1,00E+01

1,50E+01

2,00E+01

2,50E+01

3,00E+01

3,50E+01

-6,00E+03 -5,00E+03 -4,00E+03 -3,00E+03 -2,00E+03 -1,00E+03 0,00E+00 1,00E+03 2,00E+03 3,00E+03

Niv

eau

(NG

F)

Tranchant (kN)

TranchantRetrait Butons Provisoires

Plaxis Refends discrétisés

Rido

PLAXIS Refends sol homogéne

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03

Niv

eau

(NG

F)

déplacements (m)

DéplacementRetrait Butons provisoires

RIDO

PLAXIS Refends solhomogéne

PLAXIS Refends discrétisés

-2,00E+01

-1,50E+01

-1,00E+01

-5,00E+00

0,00E+00

5,00E+00

1,00E+01

1,50E+01

2,00E+01

2,50E+01

3,00E+01

3,50E+01

-5,00E+03 -4,00E+03 -3,00E+03 -2,00E+03 -1,00E+03 0,00E+00 1,00E+03 2,00E+03 3,00E+03 4,00E+03

Niv

eau

(N

GF)

Moment (kN/m)

MomentRetrait Butons Provisoires

Plaxis Refendsdiscrétisés

Rido

PLAXIS Refends solhomogéne

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• Contexte spécifique Situation de la Correspondance : au pied du Coteau d’Issy

23 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

4- Cas de la correspondance d’Issy RER

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• Contexte spécifique Proximité des anciennes carrières de Craie

24 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

4- Cas de la correspondance d’Issy RER

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• Contexte spécifique

Proximité viaduc SNCF

Forte contrainte : seuil de tassement < 5mm

25 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

4- Cas de la correspondance d’Issy RER

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• Contexte spécifique

Proximité viaduc SNCF

26 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

4- Cas de la correspondance d’Issy RER

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4 Correspondance Issy RER • Modélisation des appuis du viaduc du RER C

27 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

La proximité du soutènement en paroi moulée avec la pile empêche la diffusion de la charge coté fouille

n

uu

S

D us1

21

30)(

S0 la contrainte sous la semelle, u=𝑧 𝐿0 et n=𝐵0 𝐿0 ;

Avec

21

20)(u

S

D us

01

1

1

1

3

2

B

z

n

uS

Sk

D

D

01ln

0

01

11

0 B

H

H

Bdz

B

zHk

H

m

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20 25 30

Coef

fici

ent

de fo

rme

Profondeur sous la pile (m)

Coefficient de forme moyen Km

Coefficient de forme K

Facteur de forme • 5 mètres sous la pile km=0,69; • 15 m sous la pile km=0,46; • 30 m sous la pile km = 0,32. Retenir un coefficient de forme de 0,5 apparait donc adapté.

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4 Correspondance Issy RER • Modélisation des appuis du viaduc du RER C

28 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Vérification du facteur de forme analytique par comparaison éléments finis 2D/3D Zsoil

Déplacements verticaux après construction de la pile et de la fouille

Validation de la valeur de coefficient de forme de 0,5

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4 Correspondance Issy RER • Méthodes constructives retenues en phase conception

29 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Phase 1 :

Traitement au jet grouting :

- d’un écran vertical le long du viaduc

- du fond de fouille côté Viaduc

- du fond de fouille côté opposé Viaduc

Phase 2 :

Construction des parois moulées épaisseur variant entre 1,2 et 1,5 m

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4 Correspondance Issy RER • Méthodes constructives retenues en phase conception

30 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

Phase 5 :

Réalisation de la dalle de couverture supérieure par moitié longitudinalement afin de permettre la circulation des secours.

Vérinage horizontal de la dalle de couverture.

Terrassement en Top Down avec réalisation des butons et dalles définitives et du radier, au fur et à mesure des terrassements.

Construction du plancher N-1 Terrassement en taupe et construction radier Dépose des butons provisoires

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4 Correspondance Issy RER

• Modélisation éléments finis Plaxis 2D

31 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

• Parois moulées, butons , plancher et micropieux en éléments structure plaque; • Radier et pile en éléments volumiques; • Loi de comportement du sol: HSM simplifiée m=0; + Prise en compte de la dysmétrie du terrain naturel

Page 32: Apport de l’ISS dans le cas d’une excavation...Journée technique du CFMS du 5 décembre 2017 « Pratique de l’interaction sol-structure sous sollicitations statiques et sismiques

4 Correspondance Issy RER

• Modélisation éléments finis Plaxis 2D

32 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure

• Parois moulées, butons , plancher et micropieux en éléments structure plaque; • Radier et pile en éléments volumiques; • Loi de comportement du sol: HSM simplifiée m=0; + Prise en compte de la dysmétrie du terrain naturel

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5 Conclusions

• Contexte géotechnique du projet du T3a complexe;

• Environnement urbain dense ;

Importance des reconnaissances sol et bâti

• Utilité des modèles aux coefficients de réaction pour identifier la sensibilité des paramètres constructifs;

• Précision et complexification progressive des modélisations lors des différentes phases d’études;

• Apport des éléments finis pour la définition des méthodes constructives vis-à-vis des impacts travaux sur les avoisinants.

Importance de la comparaison méthodes analytiques/ modélisations 2D /modélisations 3D pour définir des modèles exploitables, compréhensibles en phase de conception et utilisables en phase d’exécution.

33 Journée Technique du CFMS du 5 décembre 2017 – Interaction Sol-Structure