Le drainage des talus par la technique des éperons

Évaluation par simulations tridimensionnelles de l’efficacité de la méthode et impact sur la stabilité

Embankment draining by the drainage spurs method

Evaluation of the efficiency of the method through threedimentionnal simulation and assesment of the gained stability

¹ ChercheurEquipe de Géologie Appliquée au Génie Civil, Université de Nancy Il.U.T. Le Montet - 54600 Villers-les-Nancy, France
² AssistantEquipe de Géologie Appliquée au Génie Civil, Université de Nancy Il.U.T. Le Montet - 54600 Villers-les-Nancy, France
³ Maître de ConférencesEquipe de Géologie Appliquée au Génie Civil, Université de Nancy Il.U.T. Le Montet - 54600 Villers-les-Nancy, France

Résumé

Les principaux résultats d’un ensemble de travaux portant sur le drainage des terrains par la méthode des éperons sont présentés.

Pour des jeux d'hypothèses très variées, notamment pour diverses pentes de talus et distances d'alimentation, la forme de la surface de l’écoulement souterrain permanent, induit à long terme par un système d’éperons parallèles de profondeur et d’espacement donnés, associés à une tranchée longitudinale, a été déterminée sur un modèle analogique tridimensionnel de conception originale, bien adapté à la recherche des surfaces libres.

Une étude quantitative détaillée a été menée au niveau du plan vertical de symétrie de deux ouvrages. L'évolution de la ligne phréatique, en fonction des caractéristiques géométriques des éperons, a été systématiquement relevée. Le choix de paramètres quantifiant l'efficacité du drainage d’un double point de vue, hydraulique (intensité des déplacements moyens de la ligne phréatique) et mécanique (gain de stabilité obtenu), permet diverses interprétations et la construction d’abaques spécifiques.

Il est montré par ailleurs que l'évolution latérale de ces paramètres répond à une loi unique dont la connaissance conduit à la définition de valeurs moyennes, très utiles au dimensionnement raisonnable d’un dispositif drainant de ce type.

Abstract

In this article, the first results of a number of research works are presented, dealing with the drainage of grounds by the drainage spurs method.

For a very wide range of hypotheses, particularly for various embankment slopes and various distances of a recharching boundary, the shape of the surface of steady groundwater flows, induced in the long term by a series of parallel drainage spurs of given depth and spacing, and coupled with a drainage ditch, has been determined on an originally designed analog model, well suited to the location and assessment of water tables.

A detailed quantitative study has been carried out over the vertical plane of symmetry of two drainage spurs. The evolution of the water table curve, in relation with the geometrical characteristics of the spurs, has been systematically recorded. Selecting the parameters that allow a quantitative estimate of the draining efficiency both from a hydraulic (scale of average water drawdown) and mechanical point of view (gained stability) give rise to various interpretations and to the drawing of specific design charts.

Besides, it is shown that the lateral evolution of these parameters conforms to a single law, the knowledge of which leads to the definition of average values used to great advantage for a sensible sizing of draining systems of this type.