Modélisation des surpressions causées par le battage de pieux et effet sur la stabilté des talus

Emmanuel Charrois, Gilles Grondin, François Saint-Pierre

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Earth Walls and Foundations

ABSTRACT: on des surpressions causées par le battage de pieux et effet sur la stabilté des talus Emmanuel Charrois, Gilles Grondin, François Saint-Pierre LVM inc., Québec, QC, Canada ABSTRACT Bridges foundations built over weak capacity clay deposit require the installation of large diameter piles in order to be in accordance with new conception standards. Slope instability has been observed during pile driving close to slopes and inside sensitive clay deposit of eastern Canada. Thus, little in situ instrumentation has been installed in some places in order to understand the amount and the spatial repartition of interstitial overpressures caused by pile driving uncertainty remains regarding this issue. In the context of the geotechnical study of a bridge construction in the Champlain sea clay deposit, a pile group has been modeled using static condition. Our study shows that risk of slope sliding caused by the clay properties may be expected during pile driving and we discuss about some technics that may be used to decrease overpressures during pile driving. Finally, we also develop a discussion about the necessity to instrument more sites. RÉSUMÉ Les fondations de ponts construits sur des dépôts d'argile de faible capacité nécessitent l'installation de pieux de diamètre important pour répondre aux nouvelles normes de conception. Dans les dépôts d'argile sensible de l'est du Canada, des instabilités de terrain ont été constatées lors du fonçage des pieux près des pentes de talus. Même si quelques sites ont été instrumentés afin de mieux connaître l'amplitude et la répartition spatiale des surpressions interstitielles causées par le battage de pieux, des incertitudes résident dans la résolution de ce problème. Dans le cadre de l'étude géotechnique pour la construction d'un pont situé dans les argiles sensibles de la mer Champlain au Quebec, une modélisation de l'effet du battage d'un groupe de pieux a été réalisée en condition statique. Notre étude démontre que lors du battage des pieux, des risques d'instabilités de talus causés par la nature de l'argile sont anticipés et des techniques pour diminuer les suppressions lors du battage sont discutées. Enfin une réflexion sur la nécessité d'instrumenter d'autres sites est aussi développée. 1 INTRODUCTION Les ponts construits sur des dépôts d'argile de faible capacité nécessitent, dans la plupart des cas, l'installation de pieux pour soutenir les fondations des piles et des culées. Pour répondre aux nouvelles normes de conception, les unités de fondation doivent être bâties avec de nombreux pieux peu espacés et de diamètre de plus en plus important. En effet, depuis l'entrée en vigueur de la norme canadienne sur le calcul aux états limites pour les ponts routiers, les charges de conception ont augmenté tandis que les facteurs de sécurité sur les pieux d'essai sont restés inchangés avec une valeur de 2.0. Par conséquent, pour une même structure, il faut maintenant augmenter le nombre de pieux ou installer des pieux de plus grande capacité. Le fonçage d'un groupe de pieux à déplacement (pieux de bois, pieux cylindriques) dans les dépôts d'argile sensible de l'est du Canada engendre une augmentation importante des pressions interstitielles et des actions doivent être entreprises pour réduire la génération de ces surpressions ou bien en minimiser les effets. Ces surpressions générées par la mise en place de pieux peuvent causer des instabilités en pied de talus argileux et être à l'origine de situations catastrophiques (Carson 1979). La figure 1 illustre un glissement survenu quelques jours après le battage des pieux d'une culée de pont. Figure 1: Glissement dans un talus suite au battage de pieux (1980). Les publications retrouvées sur ce sujet (Hanna, 1967, Crooks et al., 1980, Eigenbrod et al., 1996), dont la plus ancienne date des années 1960, montrent que les phénomènes de glissement de terrain causés par l'augmentation des pressions interstitielles lors du fonçage de pieux sont connus depuis longtemps. Cependant, l'amplitude moyenne des surpressions au sein d'un groupe de pieux semble varier sensiblement selon les différents auteurs consultés. Par exemple, la distance, autour d'un groupe de pieux, à l'intérieur de laquelle des surpressions se manifestent (zone d'influence) n'est pas traitée de la même façon par tous

RÉSUMÉ: isation des surpressions causées par le

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Emmanuel Charrois; Gilles Grondin; François Saint-Pierre (2014) Modélisation des surpressions causées par le battage de pieux et effet sur la stabilté des talus in GEO2014. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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