etudes g éotechniques tanger -larache (tron çon nord
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LGV KenitraLGV Kenitra--TangerTanger
Etudes gEtudes gééotechniques otechniques TangerTanger--LaracheLarache(tron(tronççon Nord)on Nord)
Présentation
Yves GUERPILLON
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Plan de la présentation
� Description du tronçon nord
� Géologie du tronçon nord
� Terrassements du tronçon nord
� Besoins en matériaux nobles : carrières et emprunts : VCL
� Franchissements des zones à sols compressibles
� Fondations des ouvrages d’art
� Stabilité des talus
� Dimensionnement au séisme
� Plateforme
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Rappel des intervenants
� MOA : ONCF
� AMO : SNCFi aidé d’Inexia pour MEP
� MOE : groupement Egis Rail/Novec
� Sondages/essais : LPEE
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� Tanger – Larache
� Longueur : 85,4 km
� 135 Ouvrages d’Art Courant
� 7 OANC
� 4 secteurs :
• 1 secteur pour les Installations
Terminales
• 3 secteurs pour les TOARC
numérotés du nord au sud
Tracé du tronçon nord
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TOARC 1 : Caractéristiques
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� Longueur : 21,4km (Sud de Tanger à Vallée du Hachef)
� 6 Zones compressibles
� Volumes :
� Déblais: 10 à 12 Mm³
� Remblais: 5,5 Mm³
� Nombre d’Ouvrages : 53 OA
PK 8,4
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TOARC 1 : Situation
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TOARC 1 : Situation
Butte du Marhar~50 m : 3.7 Mm3
Butte de Hajra en Nahal~60 m : 4.4 Mm3
ZC :
D2073 : 1.1Mm3
Remblai de plus de 15 m :
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TOARC 1 : quelques photos
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Sortie de Tanger Vallée du Marhar
Butte du Marhar Butte de Hajra en Nahal
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TOARC 2 : Caractéristiques
� Longueur : 26,4km (Vallée du Hachef à Sidi Yamani (Sortie Autoroute)
� 4 Zones compressibles
� Volumes :
� Déblais: 5,5 Mm³
� Remblais: 4,0 Mm³
� Nombre d’Ouvrages : 51 OA
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TOARC 2 : Situation
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D2237 : 0.6 Mm3
D2265 : 1.6 Mm3
D2299, D2311 : 1.4 Mm3
ZC :
Remblai de plus de 15 m :
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TOARC 2 : quelques photos
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Zone de Voix d’Amérique Oued Rharifa
Secteur de Al Halou Jumelage avec l’autoroute
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TOARC 3 : Caractéristiques
� Longueur : 29,2km (Sidi Yamani - à RN1 sud de Larache)
Zone compressible du Loukkos franchie en Viaduc
� Volumes :
� Déblais: 6,5 Mm³
� Remblais: 5,5 Mm³
� Nombre d’Ouvrages :36 OA
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TOARC 3 : Situation
12Loukkos
D3152 : 1.1 Mm3
D3175 : 0.9 Mm3
D3203/3212 : 1.2 Mm3
D3273: 1Mm3
Remblai de plus de 15 m :
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TOARC 3 : quelques photos
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Déblai Pk 60
Vallée du LoukkosLoukkos : remblai de l’autoroute, V< 300 km/h
Grand déblai pK 62
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Grands Viaducs
� Viaduc– Hachef
� Bi-poutre mixte :
~1700 m
� Estacade : ~1700 m
� Viaduc Loukkous
� Bi-poutre mixte :
~2300 m
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Viaduc du Hachef
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Installations Terminales Tanger
� Contexte Urbain
� Travaux mixtes GC
Ferroviaire en partie sous
exploitation
� Intégration de la LGV
dans la gare de Tanger
� PK 1.4 à 8.4
Gare de Tanger Ville
Zone Urbanisée& Gare de Moghora
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Zone urbaine
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Géologie
� CONTEXTE GEOLOGIQUE GENERAL
Situation : Nord du Maroc, dans la chaîne alpine méditerranéenne du Rif, au sein du domaine externe rifain.
Chaîne composée d’une succession grandes unités géologiques et structurales disposées en bandes plus ou moins orientées NO-SE.
De Tanger à Larache : ces unités sont les suivantes :
�L’unité de Tanger externe,�La nappe des flyschs à faciès Numidien,�La nappe du Habt,�Le Prérif interne,
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Géologie
� Description des terrains
Formations de lithologie et de stratigraphie très diversifiées
Formations superficielles :
� Alluvions récentes et anciennes
o Dunes sableuses
o Colluvions de pente / Cônes d’éboulis
o Epandages superficiels
o Formations d’altération
o Sables du Pliocène
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Géologie
� Description des terrains (suite)
Formations du substratum :
o marno-calcaires de l’unité de Tanger externe
o flyschs à faciès Numidien (alternance de grès et de pélites).
o calcaires et marnes du Paléocène-Miocène de la nappe d’Habt .
o marno-grès oligocènes de la nappe d’Habt.
o argiles et grès eocène-oligocènes de la nappe d’Habt.
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� Les pélites
Argiles très fortement surconsolidées :état en place = roche très schistosée
avec parfois des petits bancs de grès
Matériau se dégrade très rapidement à l’extraction → classement GTR : R34, A2, A3, « s » à « ts »
Problème de caractérisation en laboratoire : essais mécaniques très difficiles à réaliser
Problèmes de conception:
• Stabilité des déblais → pentes à 3H / 1V
• Erosion → masques granulaires
• Gonflement → substitution, étanchéification
• Réemploi → fractionnement, adaptation de w, traitement, noyau…
Géologie/g éotechnique : les p élites
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Déblai dans pélites
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Le suivi des reconnaissances
Référentiel RFF encore inconnu au Maroc
Délais tendus
Accès et météo problématique (zones inondées tous les ans)
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Terrassements
� Réemploi et mouvement des terres
� Hypothèse de réutilisation des pélites par traiteme nt ou mise en noyau non considérée en solution de base : dépôts
� Réutilisation des sables, silts et grès des TOARC 2 et 3
� Réutilisation en remblai non traités. Possibilité de réutilisation en PST, CDF, BHR et épaulements
� Génération de grandes quantités de dépôts
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Déblai 2128
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Déblais : 21 Mm 3
MAIS : réutilisation des pélites et traitement non retenu à ce jour
→ seulement 6 Mm 3 de remblai réutilisable
Remblai : 15 Mm 3 dont environ
• 7 Mm3 de matériaux nobles (base de haut remblai, remblai de purges, PST, base drainante, ZI/ZH, masques…)
• 8 Mm3 de remblai courant
→ emprunt pour 2 Mm 3 de remblai courant
→ carrières pour 7 Mm 3 de matériaux nobles
→ dépôt pour… 15 Mm 3 (1.5 Mm3 = banquettes et surcharges)
Terrassements -volumes globaux
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Terrassements -TOARC 3
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Terrassements -TOARC 1
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Terrassements -TOARC 2
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Besoins en matériaux nobles
Rappel des besoins du projet :o 7 Mm3 de matériaux nobles (base de haut remblai, re mblai de purges, PST, base drainante, ZI/ZH, masques…).
o 8 Mm3 de remblai courant
or seulement 6 Mm3 de matériaux provenant des débla is sont réutilisables
Nécessité d’apport extérieur :
→ emprunt pour 2 Mm3 de remblai courant→ carrières pour 7 Mm3 de matériaux nobles
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 1 :o les carrières de calcaire de la région de Tétouan s ituées à une distance de 50 à 70 km et pouvant fournir tous les types de m atériaux.o Les carrières de Cheijrat, Ben Driss, Tsafourhalts et El Borj 1 et 2, proches du projet ( ≤20km), pouvant fournir tous types de matériaux
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 1 :
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 2 :o les carrières de Dmina, Mejlaou 1, 2 et 3 , les plus proches du tracé (<15km), pouvant fournir que des matériaux pou r ZI/ZH, masques, BT et drainant (pas pour sous-couche ou en rochements)
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 2 :
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 3 :o Les carrières de Mejlaou 1,2 et 3, proche du tracé, pouvant fournir que des matériaux pour ZI/ZH, masques, BT et drainant (pas pour sous-couche ou enrochements).
o L’emprunt du PR320, très proche du projet (1km), pouvant fournir que des matériaux pour ZI/ZH, masques, BT et drainant (pas pour sous-couche ou enrochements).
o Les carrières de graves roulées de Fouarat (2 carrières) et d’Ouled Jarrai (région de Ksar el Kebir) ont des caractéristiques similaires àDmina, loin du projet (65 km).
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Ressources en matériaux nobles
TOARC 3 :
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Zones compressibles : principe
Rappel des critères de tassements :
� Section courante : 1cm/an et 10 cm/25 ans
� Sous ouvrage : 2 cm maxi
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Zones compressibles : principe� Utilisation de drains verticaux (avec marché prioritaire)
� Amélioration de sols (inclusions semi-rigides, colonne s ballastées,…)
� Solution ouvrage d’art
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� Les zones compressibles
Profil en long très contraint (relief et zones inondables)
Dépôts limono-argileux de 5 à 40 m d’épaisseur
Dispositions retenues :• 2 Mml de drains verticaux• 1.5 Mm3 de banquettes et surcharges• 0.5 Mm3 de purge• 0.2 Mm3de base drainante• 1.3 km de remblai sur inclusions• 7.5 km de viaduc
Zones compressibles : principe
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Zones compressibles : Vallée du Marhar
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Zones compressibles : Vallée du Marhar
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Zones compressibles : Al Hamar
Autoroute
Rétablissement RN1
Besoin de talus sans banquettes
Remblai
RadierBase
Transfert de charge sur les inclusions
SubstratumPelites grises
Argiles pélitiques
Argiles vases
Argiles brunes
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Fondations des ouvrages d’art : exemple Loukkos
Exemple pile P6 :
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Fondations des ouvrages d’art : exemple Loukkos
Exemple pile P6 :
Fondations par pieu 1600 mm dépassant 55 m de longu eur avec systèmes d’amortisseurs pour sismique
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Stabilité des talus� Faibles caractéristiques des pélites. Problèmes de
caractérisation de matériaux rocheux évolutifs.
� Pélites : hypothèse de 3H/1V en déblai peut poser d es problèmes au séisme : versants naturels potentielle ment instables.
� Suivi piézométrique sur période courte.
� Recherche d’un facteur de sécurité de 1.5
� Séisme très souvent dimensionnant
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Dimensionnement au séisme
� Fixé dans note spécifique Inexia
� Dimensionnement selon Eurocode 8
� Accélération de référence fixée par l’Université Mohamme d V avec période de retour de 950 ans : a gr= 0.205 m/s 2
� Coefficient d’importance de 1.0
� Coefficient de site 1 à 1.8 selon sols
� Facteurs de sécurité partiels spécifiques (sur Cu = 1, 4, sur c’ = 1,25 ; Sur φ’: = 1,25)
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Dimensionnement au séisme
La note d’Inexia cite un niveau de sécurité jugé accep table dès lors que le facteur de sécurité Fmin vérifie :
� - Fmin >= 1,0 pour les blocs techniques des ouvrages d art,
� - Fmin >= 0,95 pour les autres ouvrages en terre (remblai s et déblais courants).
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Plateforme
� Adoption d’une structure en grave bitume, posée sur GNT . Retour d’expérience de la LGV Est.
� Besoin d’une arase élevée pour limiter la GNT (AR2). E tudes de traitements en cours.
� Pélites : problèmes de gonflement. Géomembrane + couc he tampon ~70 cm
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Plate-forme - avantages de la solution GB
Pose en technique routière -> Planning de pose optimi sé avec ateliers multiples
Meilleure circulation sur sous-couche en grave bitume
Moindre recours à matériau nobles
Pas de contamination du ballast par remontée de fine s : diminution de l’entretien
Renouvellement du ballast facilité
Base travaux de dimensions réduites