mur de soutènement ecole louis drouet epernon (28)
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Mur de soutènement
Ecole Louis DROUET
EPERNON (28)
Étude géotechnique de conception (G2)
Phase Projet –G2 PRO
Agence de CHARTRES 16, allée Prométhée – ZI Les Propylées III – CS 70169 – 28008 CHARTRES
Tél. 33 (0) 2 37 88 32 96 Fax 33 (0) 2 37 30 90 75 [email protected]
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Mur de soutènement
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VILLE D’EPERNON
MUR DE SOUTENEMENT
EPERNON (28) - Ecole Louis DROUET
RAPPORT - ETUDE GEOTECHNIQUE DE CONCEPTION (G2) – phase PRO
Dossier : OCH2.JC050 Réf. rapport : OCH2.JC050.0001 Contrat : OCH2.I.0394
Indice Date Chargée
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Approuvé
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1 19/07/19 Cécile
GAUTIER Thomas
ROUSSEAU
Jérôme
CHAPELLE
25 pages
5 annexes
A compter du paiement intégral de la mission, le client devient libre d’utiliser le rapport et de le
diffuser à condition de respecter et de faire respecter les limites d’utilisation des résultats qui y
figurent et notamment les conditions de validité et d’application du rapport.
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Sommaire
1. Plan de situation ....................................................................................4
2. Contexte de l’étude.................................................................................5
2.1. Données générales .......................................................................................................... 5
2.1.1. Généralités ............................................................................................................ 5
2.1.2. Intervenants ........................................................................................................... 5
2.1.3. Documents communiqués .......................................................................................... 5
2.2. Description du site ........................................................................................................... 5
2.2.1. Topographie, occupation du site et avoisinants ................................................................ 5
2.2.2. Contexte géologique ................................................................................................. 6
2.2.3. Aléas géologiques et géotechniques ............................................................................. 6
2.2.4. Contexte hydrogéologique ......................................................................................... 7
2.3. Caractéristiques du projet ................................................................................................. 7
2.3.1. Historique et désordres amenant au confortement de l’ouvrage ........................................... 7
2.3.2. Confortement du soutènement envisagé ........................................................................ 9
2.4. Mission Ginger CEBTP ................................................................................................... 11
3. Investigations géotechniques................................................................. 12
3.1. Préambule .................................................................................................................... 12
3.2. Implantation et nivellement .............................................................................................. 12
3.3. Sondages, essais et mesures ........................................................................................... 12
3.3.1. Investigations in situ ............................................................................................... 12
3.3.2. Essais en laboratoire .............................................................................................. 13
4. Synthèse des investigations .................................................................. 14
4.1. Modèle géologique général .............................................................................................. 14
4.1.1. Lithologie ............................................................................................................. 14
4.1.2. Caractéristiques physiques des sols ........................................................................... 15
4.2. Reconnaissances des fondations ..................................................................................... 15
4.3. Caractéristiques géotechniques retenues .......................................................................... 15
4.4. Caractéristiques hydrogéologiques .................................................................................. 16
5. Vérification de la stabilité du confortement ............................................... 17
5.1. Stabilité de soutènement - Méthode de calcul ..................................................................... 17
5.1.1. Facteurs partiels appliqués ....................................................................................... 17
5.1.2. Facteurs partiels du modèle...................................................................................... 18
5.2. Stabilité de soutènement – Forces stabilisatrices ................................................................ 18
5.2.1. Calcul de la butée mobilisable des massifs de lest ......................................................... 18
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5.2.2. Calcul du frottement à la base des massifs de lest ......................................................... 19
5.3. Hypothèses de calcul ..................................................................................................... 19
5.3.1. Caractéristiques géométriques .................................................................................. 19
5.3.2. Caractéristiques de l’écran ....................................................................................... 20
5.3.3. Surcharges .......................................................................................................... 20
5.4. Résultats des calculs ..................................................................................................... 20
5.4.1. Forces stabilisatrices .............................................................................................. 20
5.4.2. Stabilité du soutènement ......................................................................................... 21
5.4.3. Phasage des travaux .............................................................................................. 22
6. Méthodes d’exécution ........................................................................... 23
6.1. Mise à nu ...................................................................................................................... 23
6.2. Talus ........................................................................................................................... 23
6.3. Techniques de terrassement ............................................................................................ 23
6.5. Protection des ouvrages vis-à-vis de l’eau ......................................................................... 24
6.6. Mise en œuvre des remblais ............................................................................................ 24
7. Aléas résiduels du projet ....................................................................... 25
8. Observations majeures ......................................................................... 25
ANNEXES
ANNEXE 1 – NOTES GENERALES SUR LES MISSIONS GEOTECHNIQUES
ANNEXE 2 – PLAN D’IMPLANTATION
ANNEXE 3 – SONDAGES ET ESSAIS IN-SITU
ANNEXE 4 – RESULTATS DE L’ESSAI EN LABORATOIRE
ANNEXE 5 – CALCULS – LOGICIEL GEOSTAB
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1. Plan de situation
Source : Géoportail
Site étudié
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2. Contexte de l’étude
2.1. Données générales
2.1.1. Généralités
Nom de l’opération : Mur de soutènement
Localisation / adresse : Ecole Louis DROUET – Rue de la Madeleine
Commune : EPERNON (28)
Client : VILLE D’EPERNON
2.1.2. Intervenants
Maître d’ouvrage : VILLE D’EPERNON
Bureau d’Etudes et Economiste : CB économie – NOGENT LE PHAYE (28)
2.1.3. Documents communiqués
Les documents communiqués et utilisés dans la présente étude sont les suivantes :
Document Echelle Origine Date
Plan d’implantation suggérée des sondages -
CB économie
Reçu le
13/11/2018
Plan état actuel
1/50
- 24/10/2018
Coupe et façade état actuel
Plan projet
Coupe projet
Rapport diagnostic de structure - 28/09/2018
2.2. Description du site
2.2.1. Topographie, occupation du site et avoisinants
Le site est une cour d’école sur deux niveaux séparés par un mur de soutènement, objet de
cette étude. On notera la présence d’une cuve enterrée en amont de ce mur, qu’il est prévu
d’excaver.
Le projet est mitoyen au Nord d’un escalier reliant les deux niveaux de la cour. Au Sud, le mur
est mitoyen d’un bâtiment avec un niveau semi-enterré.
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2.2.2. Contexte géologique
D’après notre expérience locale et la carte géologique de Nogent-le-Roi à l’échelle 1/50 000, le
site serait constitué par les formations suivantes, sous une faible épaisseur de remblais :
les Grès et Sables de Fontainebleau ;
reposant sur la Craie blanche à silex du Sénonien.
(Source : infoterre.brgm.fr)
2.2.3. Aléas géologiques et géotechniques
Les informations recueillies sur les sites internet consultés (www.infoterre.brgm.fr,
www.georisques.gouv.fr) sont consignées dans le tableau ci-dessous.
Risques naturels Sensibilité / aléa
Inondations / débordement de nappe Zone sujette aux débordements de nappe
Argiles (retrait/gonflement) Aléa a priori nul
Cavités naturelles ou anthropiques Aucune cavité recensée à moins de 1000 m
Mouvements de terrains Pas d’effondrements recensés à moins de 1000 m
Le site étudié est classé en zone de sismicité classe 1 (aléa très faible).
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Aléa Inondation
La carte des aléas inondation établie par le BRGM indique que le site est classé en zone
potentiellement sujette aux inondations de cave.
2.2.4. Contexte hydrogéologique
D’un point de vue hydrogéologique, les Grès et Sables de Fontainebleau et la Craie du
Sénonien constituent deux des principaux réservoirs aquifères de la région.
2.3. Caractéristiques du projet
2.3.1. Historique et désordres amenant au confortement de l’ouvrage
D’après les documents cités au paragraphe 2.1.3 et les informations relevées sur le site lors de
notre intervention, l’ouvrage existant est un mur en béton armé de 2.80 m de haut et de 21 cm
d’épaisseur. Il supporte une cour haute en enrobé.
A l’extrémité Nord, il est adossé au mur de rampe d’un escalier adjacent. Au sud, il est accolé
à un bâtiment scolaire auquel il ne semble pas liaisonné.
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Elévation de l’existant (Source : Ingénierie Structure)
La cour haute présente une pente négative vers le soutènement. On notera également la
présence d’un regard EP en tête du mur, côté du bâtiment scolaire, avec des zones de
tassement à proximité.
Plusieurs désordres ont été observés lors du diagnostic réalisé par Ingénierie Structure. Du
côté du bâtiment scolaire, le mur présente un déplacement de 5 cm en tête et de 5 mm en
pieds.
Déplacements du mur côté bâtiment scolaire (Source : Ingénierie Structure)
En son centre, le mur présente une fissure avec 1 cm de déplacement en tête et 3 mm en pieds.
On notera l’absence de dispositifs d’évacuation des eaux potentiellement infiltrées en amont du
mur (barbacanes, percements, etc.)
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Déplacements du mur côté bâtiment scolaire (Source : Ingénierie Structure)
2.3.2. Confortement du soutènement envisagé
D’après les documents cités au paragraphe 2.1.3 et les informations fournies, le projet porte
sur la création d’un contre-voile et de contreventements en amont du mur existant. Ce contre-
voile permettra un rehaussement du mur et de la cour haute. La semelle de l’existant servira de
fondation pour le voile créé.
Coupe du projet (source : CB économie)
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Des contreventements de 3.0 m de long seront installés en amont avec des massifs de lest de
1.8 m de côté pour une épaisseur de 0.4 m sur 0.5 m de gros béton. Ces semelles seront
réalisées avec un espacement de 1.6 m
Coupe du projet (source : CB économie) :
Les contreventements mis en œuvre permettront la reprise des efforts de poussée des terres
sur le mur existant pour arriver à une stabilité pérenne au long terme de l’ouvrage. La vérification
de la stabilité de l’ouvrage et de ces confortements sera détaillée dans le présent rapport.
Le nivellement du site a été réalisé par rapport au niveau de l’entrée de la cour basse. Ce point de référence est considéré comme la cote locale 0.0 m (m C.L.).
D’après les éléments fournis, les principales cotes de terrassement ainsi que les niveaux altimétriques de la structure se présentent comme ci-dessous :
Phases Projet mur
Cote de base des terrassement des remblais amont (m CL) +1.00
Cote initiale de la cour haute (m CL) +2.80 à +2.61
Cote finale de la cour haute (m CL) +3.16
Cote de la cour basse (m CL) de +0.08 à +0.67
Cote de la tête du mur (m CL) +3.22
Hauteur de soutènement (m) 3.22
NB : Les dimensions de la semelle sont données à titre indicatif car ses caractéristiques
géométriques n’ont pas été reconnues.
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2.4. Mission Ginger CEBTP
La mission de Ginger CEBTP est conforme au contrat n° OCH2.I.0394.
Il s’agit d’une ETUDE GEOTECHNIQUE DE CONCEPTION (G2) – Phase projet (G2 PRO –
Soutènement) selon la norme AFNOR NF P 94-500 de novembre 2013 sur les missions
d’ingénierie géotechnique. Elle a pour but de :
Synthétiser les hypothèses géotechniques à prendre en compte au stade du projet :
Valeurs caractéristiques des paramètres géotechniques ;
Valeurs caractéristiques du projet définitif.
Notes techniques donnant les choix constructifs des ouvrages géotechniques :
Soutènement et confortement de l’ouvrage existant.
Notes de calcul de dimensionnement.
Avis sur les valeurs seuils.
Dispositions constructives générales
Cette mission ne comprend pas :
- L’approche des quantités, coûts et délais d’exécution des ouvrages géotechniques.
- L’établissement des documents nécessaire à la consultation des entreprises pour
l’exécution des ouvrages géotechniques.
- L’assistance du client pour la sélection des entreprises et l’analyse technique des offres.
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3. Investigations géotechniques
3.1. Préambule
Les moyens de reconnaissance et d’essais ont été définis par Ginger CEBTP en accord avec
le client.
3.2. Implantation et nivellement
L’implantation des sondages et essais in situ figure sur le plan d’implantation joint en annexe 2.
Elle a été définie et réalisée par Ginger CEBTP en fonction du projet.
L’altitude de la tête des sondages correspond au niveau de la cour haute tel qu’elle était au
moment de la campagne de reconnaissance du 15 avril 2019. Le nivellement du site a été
réalisé par rapport au niveau de l’entrée de la cour basse (cf. élévation au paragraphe 2.3.1.).
Ce point de référence est considéré comme la cote locale 0.0 m (m C.L.).
3.3. Sondages, essais et mesures
3.3.1. Investigations in situ
Les investigations suivantes ont été réalisées :
Type de sondage Quantité Noms Prof. / TN
(m)
Altitude de la tête
(m C.L.)
Sondage semi-destructif à la tarière
hélicoïdale continue 63 mm
Avec Exécution d’essais pressiométriques
Norme NF EN ISO 22476-4
2 SP1
SP2
10.0
10.0
+3.16
+2.61
9
Sondage au carottier APM 100 mm 1 SC1 4.0 +2.75
Sondage de reconnaissance
à la minipelle 5.5 t 2
RF1
RF2
1.8
1.1 + 0.08 à + 0.67
Les coupes des sondages sont présentées en annexe 3 où l’on trouvera en particulier les
renseignements décrits ci-après :
Puits de reconnaissance à la pelle :
coupe détaillée des sols,
prélèvements d’échantillons remaniés,
résultats des essais de laboratoire, le cas échéant.
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Sondages semi-destructifs à la tarière continue :
coupe des sols.
Essais pressiométriques :
Module pressiométrique : EM (MPa),
Pression limite nette : pl* (MPa),
Pression de fluage nette : pf* (MPa),
Rapport : EM/pl*.
Sondage carotté :
coupe des sols,
Prélèvement d’échantillons intacts sous gaine PVC.
Planche photographique.
Ces paramètres sont portés directement sur les coupes de forage.
Nota : les feuilles de sondages peuvent également contenir des informations complémentaires
dont les niveaux d’eau éventuels, les incidents de forage, etc…
3.3.2. Essais en laboratoire
L’essai suivant a été réalisé :
Identification des sols Nombre Norme
Essai de cisaillement CD 1 NF P94-070
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4. Synthèse des investigations
4.1. Modèle géologique général
4.1.1. Lithologie
D’après les sondages réalisés en avril 2019 par GINGER CEBTP dans le cadre de la présente
étude géotechnique de projet (G2 PRO), en amont du mur, le site est constitué des formations
suivantes, de haut en bas :
- Formation n°1 : Remblais anciens
- Profondeur de la base : de 3.0 à 3.2 m/TN
- Description : remblais de nature gravelo-sableuse, sablo-graveleuse à sablo-
argileuse, renfermant des blocs et cailloutis de silex.
Module pressiométrique E (MPa) 0.4 à 13.1
Pression limite pl* (MPa) 0.14 à 0.82
- Formation n°2 : Argile +/- sableuse
- Profondeur de la base : 3.0 m et 7.0 m/TN
- Description : argile +/- sableuse à limoneuse voire crayeuse, de portance globalement
faible à moyenne,
Module pressiométrique E (MPa) 3.6 à 10.9
Pression limite pl* (MPa) 0.35 1.14
- Formation n°3 : Craie
- Profondeur de la base supérieure à la profondeur d’arrêt des sondages soit 10.0 m/TN
- Description : craie blanche à beige avec de bonnes caractéristiques mécaniques et
une passée plus molle.
Module pressiométrique E (MPa) 4.4 à 23.9
Pression limite pl* (MPa) 0.68 à 3.22
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4.1.2. Caractéristiques physiques des sols
Le procès-verbal de l’essai en laboratoire est inséré en annexe 4. Les résultats de cet essai
sont synthétisés ci-après.
4.2. Reconnaissances des fondations
Deux fouilles de reconnaissance de fondations de l’existant ont été réalisées (Annexe 3). Les
fondations mises à jour présentent les caractéristiques figurant dans le tableau ci-dessous :
Sondage Localisation Structure
mise à jour
Débord
(m)
Profondeur
d’assise
(m /TN)
Epaisseur
fondation
(m)
Sol d’assise
RF1 Sud Semelle filante 0.26 1.63 1.37 2 – Sable graveleux
RF2 Nord Semelle filante > 0.84 Non atteint > 0.56 Non atteint
4.3. Caractéristiques géotechniques retenues
Les paramètres de calculs sont retenus d’après les essais réalisés par GINGER CEBTP lors
de notre campagne d’avril 2019, et selon notre expérience locale (estimation prudente des
valeurs de cohésion et d’angle de frottement). Le modèle géotechnique retenu en amont du
mur est le suivant :
N° Sols Cote du toit
(m CL)
(kN/m3)
pl*
(MPa)
EM
(MPa)
c'
(kPa) ' (°)
1 Remblais anciens + 3.16 20 0.3 3 1/4 0 25
2 Complexe
argilo-sableux de + 0.16 à - 0.59 18 0.6 9 2/3 8 29
3 Craie de - 3.89 à - 4.39 - 1.0 6 1/3 - -
Avec :
h : poids volumique humide (kN/m3)
pl* : pression limite (MPa)
EM : module pressiométrique (MPa)
c' : cohésion effective (kPa)
' : angle de frottement effectif (°)
α : coefficient rhéologique du sol
Référence échantillon Formation / type de sol Prof. (m)
échantillon C’ (kPa) φ’ (°)
SC1 2 - Limon sableux 3.7 - 4.0 8 29
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Nous rappelons que des variations de compacité, inhérentes aux changements de faciès, sont
toujours possibles compte tenu de la surface investiguée lors des reconnaissances précédentes
par rapport à celle concernée par le projet. De ce fait, les données prises en compte dans les
paragraphes suivants ont un caractère représentatif mais non absolu.
4.4. Caractéristiques hydrogéologiques
Aucun niveau d’eau n’a été relevé dans les sondages lors de la campagne d’avril 2019.
Cependant les observations réalisées sur site montrent l’absence de système d’évacuation de
potentielles infiltrations d’eau à l’arrière du mur (barbacanes, percements, etc …).
La présence temporaire d’eau à l’arrière du soutènement (par des circulations ou poches d’eau
dans les remblais) ne peut donc pas être exclue.
Dans le cadre de ce rapport, aucun niveau d’eau ne sera considéré dans les calculs de
vérification de la stabilité du confortement.
Cette hypothèse est valide uniquement dans le cas de la prise en compte de dispositions
préventives contre les surpressions d’eau à l’arrière du soutènement (barbacanes,
percements, étanchéité, etc…).
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5. Vérification de la stabilité du confortement
5.1. Stabilité de soutènement - Méthode de calcul
Les calculs ont été réalisés selon l’Eurocode 7-1 et la norme d’application NF P94-270 avec le
logiciel GEOSTAB de GEOS.
Les calculs ont été conduits aux Etats Limites Ultimes (calcul à la rupture) en utilisant la
méthode Bishop modifiée. La méthode de Bishop consiste à considérer une surface de rupture
hypothétique du profil étudié et de diviser en tranche la masse située au-dessus de cette surface
de rupture. Cette approche permet de tenir compte des hétérogénéités du profil du sol, la masse
étant divisée de manière à ce que chaque tranche soit caractérisée à sa base par un seul jeu
de paramètres de résistance. Pour chaque tranche, l’équilibre des forces selon la verticale est
exprimé et les forces latérales entre tranches sont ignorées. La méthode considère ainsi que
pour chaque tranche, les forces agissant sur les faces latérales de la tranche ont une résultante
verticale nulle.
Schéma calcul par la méthode des tranches « Bishop modifié » (issu NF P94-270 – Section 10.2.)
5.1.1. Facteurs partiels appliqués
L’approche de calcul 2 est utilisée pour la vérification des états limites de stabilité externe (GEO)
et de stabilité interne (STR). Dans cette approche, les facteurs partiels sont appliqués, d’une
part aux actions ou aux effets des actions, et d’autre part, aux paramètres de résistance du
terrain et éventuellement de la structure, et la combinaison des ensembles de facteurs partiels
à appliquer est :
A1 « + » M1 « + » R2
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L’approche de calcul 3 est utilisée pour la vérification des états limites de stabilité générale
(GEO) et de stabilité mixte (GEO et STR). Dans cette approche, les facteurs partiels sont
appliqués, d’une part aux actions ou aux effets des actions, et d’autre part, aux paramètres de
résistance du terrain et éventuellement de la structure, et la combinaison des ensembles de
facteurs partiels à appliquer est :
A2 « + » M2 « + » R3
Les différents facteurs partiels sont détaillés dans l’ANNEXE C de la norme NF P94-270.
5.1.2. Facteurs partiels du modèle
Le facteur partiel du modèle est à déterminer en fonction de la présence ou non d’un ouvrage
sensible à proximité immédiate du profil de calcul. Le facteur partiel du modèle doit être pris
égal à 1.10 pour les ouvrages relativement peu sensibles aux déformations. Cependant il
convient d’adopter une valeur supérieure à 1.10 quand la destination de l’ouvrage le rend très
sensible à de telles déformations, sans préjuger des justifications aux états limites de service
par ailleurs. Il convient par exemple de prendre un facteur de modèle égal à 1.20 quand
l’ouvrage est situé à proximité immédiate d’une structure sensible.
Dans le cadre de notre projet, le facteur du modèle a été pris égal à 1.20.
5.2. Stabilité de soutènement – Forces stabilisatrices
Les massifs de contreventement permettent le confortement du mur existant en générant des
forces stabilisatrices par :
- la génération de butée sur la hauteur des massifs,
- la résistance du massif en frottement en base (selon la norme NF P 94-261).
Les massifs seront modélisés dans le logiciel GEOSTAB comme une force linéique s’appliquant
à la côte de liaison avec le contre-voile et dont la valeur sera la somme des forces de frottement
et de butée réparties sur l’espacement entre les contreventements.
A l’Eurocode 7, la stabilité est assurée pour un facteur de sécurité (Fs) supérieur ou égal à 1.
La stabilité du soutènement sera vérifiée selon l’approche 2 et l’approche 3.
5.2.1. Calcul de la butée mobilisable des massifs de lest
On calcule la force de butée au centre du massif comme suit :
𝐵 =1
2∗ 𝛾 ∗ ℎ2 ∗ 𝐾𝑝
Avec :
γ : Poids volumique du terrain à l’avant du massif de lest
h : Hauteur du massif
Kp : Coefficient de butée issu des abaques de KERISEL & ABSI
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5.2.2. Calcul du frottement à la base des massifs de lest
La résistance ultime au glissement est déterminée comme suit :
𝑅ℎ ;𝑑 =𝑉𝑑 tan 𝛿𝑎;𝑘
𝛾𝑅;ℎ 𝛾𝑅;𝑑 ;ℎ
Avec :
Vd : Valeur de calcul de la composante verticale de la charge transmise au terrain, ici
la composante verticale correspond au poids du massif et au poids des terres
au-dessus ;
a ;k : Valeur caractéristique de l’angle de frottement à l’interface entre la base de la
fondation et le terrain. Cette valeur est prise égale aux 2/3 de la valeur de l’angle
de frottement interne du sol porteur ;
R ;h : Coefficient partiel pour la résistance au glissement à l’ELU, soit 1.1 ;
R ;d ;h : Coefficient de modèle lié à l’estimation de la résistance ultime au glissement, soit
1.1.
5.3. Hypothèses de calcul
5.3.1. Caractéristiques géométriques
Les remblais excavés à l’arrière de l’ouvrage seront remplacés par des matériaux d’apport.
Pour les calculs, on considèrera des matériaux granulaires (Classe 2 selon la norme NF 14475),
dont les caractéristiques physiques sont les suivantes :
N° Sols Cote du toit
(m NGF)
(kN/m3)
c'
(kPa) ' (°)
0 Remblais techniques + 3.16 20 0 30
Remarque : Dans le cas où l’entreprise souhaiterait mettre en œuvre des remblais aux
caractéristiques différentes, ceci devra se faire à l’appui d’une note de calcul spécifique
(mission G3).
Les paramètres lithologiques du modèle, en amont du mur, retenus dans les calculs sont les
suivants:
N° Sols Cote du toit
(m CL)
0 Remblais techniques + 3.16
1 Remblais anciens + 1.20
2 Complexe argilo-sableux de + 0.16 à - 0.59
3 Craie de - 3.89 à - 4.39
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Mur de soutènement
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5.3.2. Caractéristiques de l’écran
Il a été considéré un voile de 45 centimètres d’épaisseur totale soit 21 cm de voile existant et
24 cm de contre-voile.
(kN/m3)
c'
(kPa) ' (°)
25 45 45
5.3.3. Surcharges
Aucune surcharge n’a été prise en compte pour ces calculs.
5.4. Résultats des calculs
5.4.1. Forces stabilisatrices
La vérification de la stabilité a été réalisée conformément à la géométrie décrite dans les
paragraphes 2.3, 4.2 et 4.3, la méthode de calcul présentée dans les parties 5.1 et 5.2, et les
hypothèses de la partie 5.3.
5.4.1.1. Butée mobilisable
Le calcul a été réalisé pour des massifs de 1.8 x 1.8 x 0.9 m, ancrés en amont du mur dans les
remblais techniques (formation n°0), et des contreventements liaisonnés à mi-hauteur de
chaque massif.
D’après les abaques de Kérisel et Absi, pour une force de butée perpendiculaire à la surface
d’application et un angle de frottement interne de 30°, Kp = 3.
La butée est :
𝐵 =1
2∗ 20 ∗ 0.9 2 ∗ 3 = 24.3 𝑘𝑁/𝑚
Soit pour un massif de 1.8 de côté :
𝐵𝑚 = 𝐵 ∗ 𝐿 = 24.3 ∗ 1.8 = 43.7 𝑘𝑁
5.4.1.2. Résistance au glissement
D’après les coupes du projet transmises par le client (paragraphe 2.3.2), le toit des massifs est
prévu à 0.62 m de profondeur par rapport au niveau fini de la cour haute. Cependant, à la
lumière des calculs réalisés lors de la présente étude, cette profondeur d’ancrage est trop faible
pour permettre la stabilité du soutènement.
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Mur de soutènement
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On réalisera donc des massifs de 0.90 m de hauteur dont le toit sera situé à 1.00 m de
profondeur du niveau fini de la cour haute, soit un ancrage à + 1.26 m CL. Les massifs
seront espacés de 1.60 m.
Les résultats présentés ci-dessous tiennent compte de cette modification géométrique.
La composante verticale à la base du massif, comprenant le poids du massif et le poids des
terres au-dessus, est :
𝑉𝑑 = (𝐿 ∗ 𝑙 ∗ ℎ𝑚𝑎𝑠𝑠𝑖𝑓 ∗ 𝛾𝑏é𝑡𝑜𝑛) + (𝐿 ∗ 𝑙 ∗ ℎ𝑡𝑒𝑟𝑟𝑒𝑠 ∗ 𝛾𝑟𝑒𝑚𝑏𝑙𝑎𝑖𝑠)
𝑉𝑑 = (1.8 ∗ 1.8 ∗ 0.9 ∗ 25) + (1.8 ∗ 1.8 ∗ 1 ∗ 20) = 137.7 𝑘𝑁
La résistance au glissement est donc :
𝑅ℎ;𝑑 =137.7 ∗ tan(
23
∗ 30)
1.1 ∗ 1.1= 41.4 𝑘𝑁
5.4.1.3. Somme des forces stabilisatrices
La somme des forces stabilisatrices réparties à l’espacement entre les contreventements est :
∑ 𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒𝑠 = (𝐵𝑚 + 𝑅ℎ;𝑑) ∗𝐿
𝐿 + 𝐷𝑐
∑ 𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒𝑠 = (43.7 + 41.4) ∗1.8
1.8 + 1.6= 45.0 𝑘𝑁
5.4.2. Stabilité du soutènement
La vérification de la stabilité a été réalisée conformément à la géométrie décrite dans les
paragraphes 2.3, 4.2 et 4.3, la méthode de calcul présentée dans les parties 5.1 et 5.2, et les
hypothèses de la partie 5.3.
Les forces stabilisatrices générées par les massifs de lest ont été représentées par une force
linéique s’appliquant à la cote +1.6 m CL à l’aval du mur et d’intensité 45 kN.
Modélisation du projet sous GEOSTAB
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Mur de soutènement
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Le facteur de sécurité obtenu est :
- 𝐹𝑆 = 1.450 pour l’approche 2 de l’Eurocode 7
- 𝐹𝑆 = 1.385 pour l’approche 3 de l’Eurocode 7
La stabilité est donc vérifiée.
Les notes de calcul sont jointes en annexe 5.
5.4.3. Phasage des travaux
Il est envisagé 8 phases de travaux :
Phase 1 Excavation des remblais sous la cour haute jusqu’à la base de la cuve à
extraire à la cote + 1.0 m CL (cote à confirmer en phase travaux) et
terrassement d’un talus de pente 2 pour 1.
Phase 2 Remblaiement jusqu’à la cote + 2.2 m CL. Compactage des matériaux
d’apport.
Phase 3 Terrassement des tranchées de création des contreventements à la cote + 1.6
m CL et terrassement des massifs de lest à la cote + 1.2 m CL.
Phase 4 Mise en œuvre de la poutre de couronnement, des tirants et des massifs de
lest.
Phase 5 Remblaiement jusqu’à la cote + 3.2 m CL. Compactage des matériaux
d’apport.
Phase 6 Terrassement au pied du soutènement jusqu’au toit de la semelle de fondation
à - 0.2 m CL.
Phase 7 Mise en œuvre du contre-voile à l’avant du mur de soutènement actuel.
Phase 8 Remblaiement jusqu’à la cote de la cour basse. Compactage des matériaux
d’apport.
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Mur de soutènement
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6. Méthodes d’exécution
6.1. Mise à nu
La réalisation du projet implique l’excavation d’une cuve en amont du mur de soutènement.
Une attention particulière sera apportée au comblement de la fosse ainsi créée.
Les matériaux, ainsi que les procédures de mise en œuvre et de contrôle devront répondre aux
recommandations des normes et guides en vigueur.
6.2. Talus
Hors mitoyenneté (voirie, bâtiments…), les talus provisoires des fouilles pourront être dressés
avec une pente de 2 de base pour 1 de hauteur, à adapter lors des terrassements si cela s’avère
nécessaire.
A noter que des hétérogénéités locales peuvent être rencontrées au fur et à mesure de
l’ouverture des fouilles et provoquer des éboulements locaux. L’ensemble des talus devra être
protégé des intempéries par des feuilles de polyane par exemple soigneusement fixées et des
cunettes étanches en tête de talus.
On veillera à n’implanter aucune surcharge (même provisoire) en crête de talus.
6.3. Techniques de terrassement
Au vu des formations rencontrées, les terrassements dans la cour haute devront prévoir des
engins classiques ainsi que la nécessité d’emploi d’engins spécifiques ou d’outils adaptés tels
qu’éclateur, BRH, dérocteur, etc…
De plus, une attention particulière sera demandée quant aux points suivants :
- Instabilités locales issues de la présence de faciès potentiellement plus argileux ;
- Protection des talus face aux eaux de ruissellement et météoritiques par la mise en
place d’un géotextile en prévention d’érosion locale importante (ravinement et
ruissellement notamment).
Des venues d’eau peuvent apparaitre en cours de terrassement. Elles seront alors collectées
en périphérie et évacuées en dehors de la fouille (captage). Les dispositions spécifiques
prévisibles seront adaptées au cas par cas pour assurer la mise au sec de la plateforme de
travail à tout moment.
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Mur de soutènement
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6.4. Conditions de réalisation du mur et des tirants
Pour une bonne exécution du projet, il conviendra de rechercher les dispositions constructives
suivantes :
- Rigidification des massifs de lest et des tirants,
- Liaisonnement du contre-voile et de l’existant
- Liaisonnement de la paroi et des tirants.
6.5. Protection des ouvrages vis-à-vis de l’eau
Il appartient aux concepteurs de s’assurer auprès des services compétents que le terrain n’est
pas inondable.
Comme évoqué, dans le rapport de diagnostic de structure (cf. paragraphe 2.1.3), il n’est pas
à écarter que les désordres observés découlent d’une accumulation d’eau derrière le voile due
à une mauvaise gestion des eaux pluviales.
Nous recommandons donc la mise en place :
- d’un drainage, à l’arrière de la paroi, réalisé selon les règles de l’Art (DTU 20.1) ,
- de barbacanes,
- d’un voile d’étanchéité.
Les drainages seront raccordés à une évacuation adaptée (gravitaire ou pompe de relevage),
et rejetés dans les réseaux sous réserve de l’autorisation des services compétents concernés.
Dans tous les cas, un entretien régulier des ouvrages de drainage est nécessaire afin d‘assurer
la pérennité de son fonctionnement.
6.6. Mise en œuvre des remblais
Les matériaux, ainsi que les procédures de mise en œuvre et de contrôle devront répondre aux
recommandations « Caractéristiques des matériaux de remblais supports de fondations » du
L.C.P.C. de 1980 et/ou au DTU 13.3.
Un contrôle régulier sera nécessaire au fur et à mesure de l’avancement de l’élévation du
remblai. Ce contrôle est à prévoir à chaque couche unitaire d’apport, et au minimum tous les
1.0 mètres d’épaisseur. Les critères de réception du remblai par essais à la plaque 60 cm,
selon le mode opératoire du L.C.P.C., devront être :
- un module EV2 ≥ 50 MPa/m,
- EV2/EV1 ≤ 2.
Pour des épaisseurs de remblais supérieures à 1.0 m, des contrôles de compactage
complémentaires au pénétromètre dynamique devront être envisagés.
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7. Aléas résiduels du projet
On notera la présence des aléas résiduels suivants :
- les dimensions mal connues de la semelle de l’ouvrage,
- la structure mal connue de l’ouvrage existant pouvant être précisée par une étude
structurelle,
- l’éventuelle présence d’eau en amont du projet,
- la présence de mitoyens (bâtiment scolaire, escalier) pour lesquels toutes les
précautions devront être prises pour leur éviter tout dommage tant en phase
provisoire que définitive,
- la profondeur d’encastrement non connue de la cuve à extraire, pourra augmenter la
hauteur des terrassements en amont du mur,
- étude de pollution.
8. Observations majeures
Les conclusions du présent rapport ne sont valables que sous réserve des conditions générales
des missions géotechniques de l’Union Syndicale Géotechnique fournies en annexe 1 (norme
NF P94-500 de novembre 2013).
Nous rappelons conformément à la norme NF P94-500, qu’au stade exécution, une mission de
supervision géotechnique d’exécution (mission G4) doit être réalisée afin de vérifier la
conformité de l’étude et du suivi géotechnique d’exécution aux objectifs du projet.
Ginger CEBTP reste à disposition pour la réalisation de la mission de supervision sur ce projet.
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ANNEXE 1 – NOTES GENERALES SUR LES MISSIONS
GEOTECHNIQUES
Classification des missions types d’ingénierie géotechnique,
Schéma d’enchainement des missions types d’ingénierie géotechnique.
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ANNEXE 2 – PLAN D’IMPLANTATION
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1
SP
1
SP
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1
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Mur de soutènement
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ANNEXE 3 – SONDAGES ET ESSAIS IN-SITU
Coupes des sondages semi-destructifs,
Coupes du carottage,
Courbes pressiométriques (pl* et EM)
Fouilles de reconnaissance de fondation.
SONDAGE PRESSIOMETRIQUE SP1
Client :
Chantier : Construction d'un mur de soutènement
Dossier : OCH2.JC050
X :
Y :
Z : +3.16 m CL
Date début de forage : 15/04/2019
Date fin de forage : 15/04/2019Echelle : 1/54
Machine : M239 Profondeur de fin : 10.00m
Ville d'Epernon
Localité : EPERNON (72)
Observation :
Log pressiométrique - E158 V2
Co
te lo
ca
le
(m C
L)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3
-3.5
-4
-4.5
-5
-5.5
-6
-6.5
3.01 m3.01 m
1.46 m1.46 m
0.16 m0.16 m
-2.34 m-2.34 m
-3.84 m-3.84 m
-6.84 m
Pro
fondeur
(m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lithologie
Enrobé
0.15 m
Grave sableuse(remblais)
1.70 m
Sable graveleux marron
(remblais)
3.00 m
Argile limoneuse marron clair
5.50 m
Argile sableuse marron clair
7.00 m
Craie beige crème
10.00 m
Niv
ea
u d
'ea
u
(m)
Ou
til
Tarière
contin
ue Ø
63 m
m
Typ
e S
on
de
Tu
ba
ge
Pf*
0 52.5
0.82
0.44
0.44
1.10
2.14
0.68
Pl*
0 52.5
0.82
0.49
0.44
1.14
3.22
0.68
Module pressiométriqueEM (MPa)
0 10020 40 60 80
13.1
6.8
8.8
10.9
23.9
4.4
E/Pl*
0 50
15.9
14.1
19.9
9.5
7.4
6.5
Lo
gic
iel JE
AN
LU
TZ
S.A
- w
ww
.jean
lutz
sa.f
r
EXGTE 3.22
SONDAGE PRESSIOMETRIQUE SP2
Client :
Chantier : Construction d'un mur de soutènement
Dossier : OCH2.JC050
X :
Y :
Z : +2.61 m CL
Date début de forage : 15/04/2019
Date fin de forage : 15/04/2019Echelle : 1/54
Machine : M239 Profondeur de fin : 10.00m
Ville d'Epernon
Localité : EPERNON (72)
Observation :
Log pressiométrique - E158 V2
Co
te (
m)
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3
-3.5
-4
-4.5
-5
-5.5
-6
-6.5
-7
2.46 m2.46 m
1.11 m1.11 m
-0.59 m-0.59 m
-1.89 m-1.89 m
-4.39 m-4.39 m
-7.39 m
Pro
fondeur
(m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lithologie
Enrobé
0.15 m
Grave sableuse(remblais)
1.50 m
Sable graveleux marron
(remblais)
3.20 m
Sable argileux marron clair
4.50 m
Argile crayeusemarron clair
7.00 m
Craie beige humide
10.00 m
Niv
ea
u d
'ea
u
(m)
Ou
til
Tarière
contin
ue Ø
63 m
m
Typ
e S
on
de
Tu
ba
ge
Pf*
0 52.5
0.10
0.14
0.32
Pl*
0 52.5
0.14
0.15
0.35
Module pressiométriqueEM (MPa)
0 10020 40 60 80
0.4
5.0
3.6
E/Pl*
0 50
2.9
33.2
10.4
Lo
gic
iel JE
AN
LU
TZ
S.A
- w
ww
.jean
lutz
sa.f
r
EXGTE 3.22
SONDAGE CAROTTE SC1
Client :
Chantier :
EPERNON (72)
Dossier : OCH2.JC050
X :
Y :
Z : +2.75 m CL
Date début de forage : 15/04/2019
Date fin de forage : 15/04/2019Echelle : 1/54
Machine : M239 Profondeur de fin : 5.00m
Ville d'Epernon
Localité :
Construction d'un mur de soutènement
Observation :Log carotte E137-4 V0 du 05/07/2016
Pro
fondeur
(m)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
Ou
til
Caro
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00 m
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Co
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ca
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CL
)
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
2.60 m2.60 m
1.75 m1.75 m
0.50 m0.50 m
0.05 m0.05 m
-0.25 m-0.25 m
-0.85 m-0.85 m
-1.35 m-1.35 m
-2.05 m-2.05 m
-2.25 m
Lithologie
Enrobé
0.15 m
Sable graveleux +/- limoneuxmarron
1.00 m
Sable argileux marron à passage graveleux et cailloutis(remblais)
2.25 m
Sable graveleux marron2.70 m
Grave
3.00 m
Sable argileux marron à cailloux et cailloutis et traces de charbon
3.60 m
Argile sableuse marron à cailloutis et cailloux4.10 m
Sable limono-graveleux
4.80 m
Sable argilo-graveleux
5.00 m
Ech
an
tillo
ns
Résultats d'essais ou observations
Essai de cisaillement impossible :formation trop graveleuse
NGF : 0.75 m
NGF : 1.75 m
Essai de cisaillement:C' = 8 kPa ; φ’ = 29° NGF : -1.25 m
NGF : -0.85 m
Lo
gic
iel JE
AN
LU
TZ
S.A
- w
ww
.jean
lutz
sa.f
r
EXGTE 3.22
FOUILLE DE RECONNAISSANCE
DES FONDATIONS RF1
Affaire : Construction d’un mur de soutènement
Lieu : EPERNON (28)
N° Dossier : OCH2.JC050 Ech : 1/20
Enrobé et remblais sablo-graveleux
Terrain actuel (TA)
0.25 m
- 1.8 m /TA
Mur
Poutre béton coffré - 0.5 m /TA
0.26 m
0.07 m
Semelle béton
0.27 m
1.37 m
- 1.45 m /TA
Sable fin humide tourbeux marron
Sable légèrement graveleux jaune
FOUILLE DE RECONNAISSANCE
DES FONDATIONS RF2
Affaire : Construction d’un mur de soutènement
Lieu : EPERNON (28)
N° Dossier : OCH2.JC050 Ech : 1/20
Enrobé et remblais sableux à éléments
(gaines, bloc de grès, grave, etc)
Terrain actuel (TA)
0.54 m
Mur
Poutre béton coffré
0.26 m
0.24 m
- 1.10 m /TA
0.14 m
0.34 m
0.28 m
0.14 m
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Mur de soutènement
Dossier : OCH2.JC050 Indice 1 du 19/07/2019 Annexes
ANNEXE 4 – RESULTATS DE L’ESSAI EN LABORATOIRE
Client : N° dossier :Date essai :
Chantier: Caractéristique de l'éprouvetteEpernon
Hauteur = 25 mm Largeur,diamètre = 63mmN° sondage : Profondeur : Profondeur deSC1 prélèvement : 3.74-4.0mNature :Limon très sableux marron foncé avec quelques caill oux tamisé à 5 mm
ρs
Identification des éprouvettes de sol mesuré = Kg/m3
estimé = 2650 Kg/m3
N° ρ ρd W σ'
Kg/m3 Kg/m3 (%) (Kpa)
1 1975 1655 19.3 0.601 19.9 50 35.0 3.02 19.3 100 59.2 3.73 18.2 200 122.4 6.6
Observations:
Laboratoire Sols/Routes 12 avenue Gay Lussac 78990
ELANCOURT
Avant essai
e SR
3.00 - 4.00 m
Aprèscisaillement
w
(%)
Résultats
85
ELAN-SOLS-E06-38ESSAI DE CISAILLEMENT RECTILIGNE - consolidé drainé
NF P 94-071-1
BRO4.J.0138juin-19
V1 du 21/06/2016
Paramètres de résistanceau cisaillement
Technicien chargé du procès verbal :
Amoun Akichi Tiphaine Le Sourd
Elancourt, le: 03/07/2019
Technicien chargé de l'essai :
τ f,p(Kpa)
τ f,f(Kpa)
δl f,p(mm)
δl f,f(mm)
-0.20
-0.10
0.00
0.10
0.20
0 1 2 3 4 5 6 7Déplacement horizontal (mm)
Tassement
C'(Kpa)
C'p
Vitesse decisaillement
=0.02mm/min
0
50
100
150
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Contrainte de cisaillement kPa
Déplacement horizontal (mm)
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150 200 250 300 350
Contrainte normale kPa
Résistance au cisaillement
KPa
8
φ'p φ'fC'f
29
F'(°)
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600
Con
trai
nte
de c
isai
llem
ent
kPa
Contrainte normale kPa
CISAILLEMENT RECTILIGNE LENTconsolidé drainé
Dossier : EpernonBRO4.J.0138 Chantier : Sondage: SC1 Profondeur : 3.00 - 4.00 m
Nature :Limon très sableux marron foncé avec
0
20
40
60
80
100
120
140
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
Déplacement horizontal en mm
Con
trai
nte
de c
isai
llem
ent e
n kP
a CISAILLEMENT RECTILIGNE LENTconsolidé drainé
contrainte normale 200 KPa
contrainte normale 100 KPa
contrainte normale 50 KPa
Dossier : EpernonBRO4.J.0138 Chantier : Sondage: SC1 Profondeur : 3.00 - 4.00 m
Nature :Limon très sableux marron foncé avec
Ginger CEBTP - Agence de Chartres
Affaire : Ecole Louis DROUET - EPERNON (28)
Mur de soutènement
Dossier : OCH2.JC050 Indice 1 du 19/07/2019 Annexes
ANNEXE 5 – CALCULS – LOGICIEL GEOSTAB
- Note des calculs
Eurocode 7 – Approche 2
Eurocode 7 – Approche 3
force1
Zones d'entrée-sortie des surfaces
Echelle (m) 1
1
0 10 20
PC: 0 m
20000 surfaces calculées Facteur de sécurité 1.450
GEOSTAB© v4.07 du 16/06/2016 développé par GEOS
http://www.geos.fr E-mail: [email protected]
GEOS Ingénieurs Conseils, 310 av. Marie Curie, Bât. Europa 2
Archamps Technopole, F-74160 ARCHAMPS
Tél : 04 50 95 38 14
Fax : 04 50 95 99 36
_ 19/07/19 09:26 FIGURE
GINGER-CEBTP - 630379583
Fichier "mur 0.45 - 27kN"Méthode de BISHOP modifiéeEC7 Approche 2Action des terres γe : 1.35Resistance des terres γr,e : 1.1Coefficient de Méthode 1Unités : kN, m
Charges surfaciques et Forces linéairesqg qd F Gamm θ
1 45.00 *1.00 90.0
SOLS ( ;γ γ sat ) C φ qs
1 (20.00; 22.00) * 1.00 0.000 / 1.00 30.00 / 1.00 0.000 / 1.402 (20.00; 22.00) * 1.00 0.000 / 1.00 25.00 / 1.00 0.000 / 1.403 (18.00; 20.00) * 1.00 8.000 / 1.00 29.00 / 1.00 0.000 / 1.404 (25.00; 25.00) * 1.00 45.00 / 1.00 45.00 / 1.00 0.000 / 1.40
Verif stabilité projet - Approche2
N° Xc Yc R Fs
1 9.3700 8.3000 3.7900 1.4502 9.4400 8.4400 3.9500 1.4583 9.2100 8.6000 4.1600 1.4654 9.1300 8.4500 3.9900 1.4665 9.4300 8.3000 3.7900 1.4676 9.0100 8.3100 4.0200 1.4747 9.0600 8.3100 3.8300 1.4758 9.1900 8.4500 3.9900 1.4769 9.5000 8.4400 3.9400 1.47610 9.6800 8.3000 3.7500 1.476
force1
Zones d'entrée-sortie des surfaces
Echelle (m) 1
1
0 10 20
PC: 0 m
20000 surfaces calculées Facteur de sécurité 1.385
GEOSTAB© v4.07 du 16/06/2016 développé par GEOS
http://www.geos.fr E-mail: [email protected]
GEOS Ingénieurs Conseils, 310 av. Marie Curie, Bât. Europa 2
Archamps Technopole, F-74160 ARCHAMPS
Tél : 04 50 95 38 14
Fax : 04 50 95 99 36
_ 19/07/19 09:26 FIGURE
GINGER-CEBTP - 630379583
Fichier "mur 0.45 - 27kN"Méthode de BISHOP modifiéeEC7 Approche 3Action des terres γe : 1Resistance des terres γr,e : 1Coefficient de Méthode 1.2Unités : kN, m
Charges surfaciques et Forces linéairesqg qd F Gamm θ
1 45.00 *1.00 90.0
SOLS ( ;γ γ sat ) C φ qs
1 (20.00; 22.00) * 1.00 0.000 / 1.25 30.00 / 1.25 0.000 / 1.102 (20.00; 22.00) * 1.00 0.000 / 1.25 25.00 / 1.25 0.000 / 1.103 (18.00; 20.00) * 1.00 8.000 / 1.25 29.00 / 1.25 0.000 / 1.104 (25.00; 25.00) * 1.00 45.00 / 1.25 45.00 / 1.25 0.000 / 1.10
Verif stabilité projet - Approche3
N° Xc Yc R Fs
1 9.3700 8.3000 3.7900 1.3852 9.0600 8.3100 3.8300 1.3893 9.1300 8.4500 3.9900 1.3894 9.0100 8.3100 4.0200 1.3965 9.1200 8.3100 3.8300 1.3966 9.2100 8.6000 4.1600 1.3967 9.4400 8.4400 3.9500 1.3998 9.1900 8.4500 3.9900 1.3999 9.4300 8.3000 3.7900 1.40110 9.1800 8.3100 3.8200 1.403