Article de recherche / Research Article

Modélisation sous macrogravité d’une paroi clouée respectant le phasage de construction

Macrogravity modeling of a soil-nailed wall respecting the construction phasing

¹ Université Gustave Eiffel, 14-20 Boulevard Newton, Cité Descartes, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2, France
² Université Gustave Eiffel, Allée des Ponts et Chaussées, Route de Bouaye – CS 5004, 44344 Bouguenais Cedex, France
³ Université Gustave Eiffel, 25, avenue François Mitterrand, Case24, Cité des mobilités, F-69675 Bron Cedex, France

^* Auteur de correspondance : jean.de-sauvage@ifsttar.fr

Résumé

Développé en France dans les années 1970, le clouage des sols est une technique de stabilisation des talus réalisés par déblai. Des inclusions subhorizontales assurent la stabilité de l’ouvrage par frottement avec le sol. Les réflexions engagées à l’occasion de la révision en cours de la norme NF P 94-270, sur le dimensionnement des massifs en sol renforcé, ont souligné le manque de connaissances quant aux efforts au parement, notamment sur l’influence du phasage de construction sur ces efforts. Afin de mener une étude paramétrique pour répondre à ces questions, des modèles réduits de paroi clouée ont été réalisés et instrumentés, puis centrifugés à l’Université Gustave Eiffel, campus de Nantes. Un protocole expérimental spécifique a été utilisé pour réaliser l’excavation en vol. Les évolutions des efforts le long des clous ont été mesurées à l’aide de fibres optiques équipées de réseaux de Bragg. Enfin, les déplacements du massif ont été observés à l’aide d’une technique d’imagerie appelée GeoPIV, les modèles centrifugés étant réalisés dans un caisson à face latérale transparente. L’élancement du massif cloué, (rapport entre hauteur du mur et longueur des clous) a une forte influence sur le comportement de l’ouvrage et en particulier sur la répartition des efforts au parement. La technique de GeoPIV a permis en outre de décrire les mécanismes de rupture des différents soutènements par clouage testés dans cette étude.

Abstract

Soil nailing was developed in the 1970’s in France and is a technique for the stabilisation of slopes and walls realised by soil excavation. Subhorizontal inclusions ensure the stability of the structure through friction with the soil. The questions raised within the committee for the current revision of the French standard NF P 94-270, pertaining to the design of reinforced soil slopes and walls, pointed a lack of knowledge regarding the facing solicitations and the importance of the construction steps. In order to contribute to improving the design of soil nailed wall facings, reduced scale models have been constructed and tested using the geotechnical centrifuge facility of the Gustave Eiffel University, campus of Nantes. A specific experimental protocol was developed to realise the excavation in flight. The tensile forces along the nails were monitored during the whole test using optic fibers equipped of Bragg networks. The displacements in the soil were monitored through an Image-based technique called GeoPIV, since the models were prepared in a container with a side window. It was found that the slenderness of the wall (the ratio of the height of the wall over the length of the nails) has a significant influence on the behaviour and the loading distribution on the facing. In addition, the GeoPIV technique allowed to describe the failure mechanisms in the different tested soil-nailed retaining walls.