8-TRAITEMENT DES CAVITES Dans Le Projet Du Carrousel [PDF]

Zitiervorschau

Royaume du Maroc

EMI/G.MIN/2021

Université Mohammed V-Agdal Ecole Mohammadia d’Ingénieurs

Département Génie Minéral Filière : Génie Minéral Option : Hydrogéologie et géologie de l’ingénieur

MEMOIRE DE PROJET DE FIN D’ETUDES Présenté pour l’obtention du diplôme :

Ingénieur d’Etat

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel Soutenu le 10 Juin 2021 par : MRHAR Chaymaa Devant le jury : Pr. A. LAARABI Pr. A. LAHMILI Pr.R. BENNOUNA Pr.Y. ZERRADI M. B. DAOUDI

Président (EMI) Encadrant (EMI) Encadrante (EMI) Examinateur (EMI) Parrain (BYMARO)

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Dédicace A ma chère mère, Vous étiez et vous restez toujours ma source d’inspiration et de motivation, vous etes la lumière de ma vie sans vos sacrifices et votre patience je n’ai jaimais pu arriver à ce point. A mon père, Ce travail est le fruit de votre travail charné au fil des années, votre petit fils a réalisé son reve d’enfance, je serais votre fierté et votre lumière dans la vie. J’aimerai bien vous dire que ce travail est notre réussite tous les trois, je vous aime beaucoup… A toi Ahmed, Ma flamme de motivation, la personne qui m’oriente toujours vers la bonne direction, qui m’a assisté dans les moments difficiles. A mon amie d’enfance Soukaina, En souvenir des moments agréables que nous avons passés ensemble. Tout le monde trouve un ami à chaque étape de leur vie, mais tu es et tu sera toujours mon amie à toutes les étapes de ma vie. Je t’aime de tout mon cœur. A mes amies de mon parcours d’ingénierie, Ma binome de prépa Oumayma, toi Fdiwa, Kaghima, Fouadi, Sofie, Khaoula, mes cochambres de l’EMI Imane et Lamiae et à toutes les personnes avec lesquelles j’ai vécu des instants inoubliables. A mes collègues de stage, Nouhaila, Meriem, Leila, Yazid et Abderhmane.

À mes chers professeurs, à tous ceux qui me sont chers et à toutes les personnes qui ont participé à l’élaboration de ce mémoire de fin d’études.

MRHAR Chaymaa

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Remerciements Au terme de ce travail, je tiens à remercier toutes les personnes ayant contribué de près ou de loin à sa réussite. Tout d’abord, je tiens à remercier tout le corps pédagogique du département ‘Génie Minéral’ à l’Ecole Mohammadia d’Ingénieurs, pour leurs efforts et leurs conseils au fil de mes trois années à l’EMI. Je tiens à remercier Pr. A. LAARABI de m’avoir fait honneur d’etre le président du jury de ma soutenance. Un immense merci très particulier à mes professeurs Pr. A. LAHMILI et Pr. R. BENNOUNA d’avoir accepter m’encadrer, de m’avoir présenté leur avis bienveillants et constructifs tout au long de ma période de stage, de me soutenir et m’encourager pour l’aboutissement de ce travail dans les meilleurs conditions. Je tiens à exprimer ma reconnaissance envers Pr.Y.ZERRADI qui a accepté la charge d’examinateur de mon travail. Je tiens à remercier également mon professeur Pr.A. BAHI pour le temps qu’il a accordé à toutes mes questions et pour ses encouragements. Mes vifs remerciements s’adressent également à toute l’équipe de BYMARO dans le projet du Carrousel pour leur accueil chaleureux et pour m’avoir reçue avec sympathie, sourire et bienveillance. Un merci particulier à mon parrain de stage M. Bader-Eddine DAOUDI, Responsable Gros œuvre à BYMARO, qui a veillé au bon déroulement de mon stage, pour la confiance qu’il a su m’accorder en suivant et en soutenant avec grand intérêt mon travail. Je tiens également à remercier les responsables des ressources humaines de BYMARO Mme Zahra SALMI et M. Abdelhafid SEHAQUI pour l’attention qu’ils ont apporté à ma candidature et de m’avoir offert l’opportunité d’effctuer mon projet de fin d’études au sein de ses structures.

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Résumé

Le Carrousel mall est un centre commercial projeté sur la corniche du Rabat, la construction de ce projet a été confiée au BYMARO en décembre 2020. Avant l’installation de chantier du BYMARO sur le site à construire, une phase de réception des travaux de terrasement généraux réalisés par une soutraitance pour atteindre le niveau de la future infrastructure a relevée la présence des anomalies sur les talus de fond de fouille. Ces anomalies n’ont pas été déclaré dans le rapport d’étude géotechnique de la mission G1 et G2. Une investigation du terrain plus détaillée s’avère nécessaire pour pouvoir quantifier l’ampleur de ces anomalies et également leur origine. De ce fait, deux prospections géophysiques par le géoradar du sol ont été réalisés et couplées à des sondages destructifs complémentaires pour raffiner le modèle géologique du sol. A l’aide de ces investigations, la présence d’aléa karstique en sous-sol a été confirmé. Moyennant, une modélisation numérique on a évalué la stabilité de fondation en présence de cavités. Cette évaluation nous a confirmé l’instabilité des fondations d’où la nécessité de chercher les solutions adéquates aux spécificités du site et du projet techniquement et économiquement.

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Abstract

“Le Carrousel” is an open-air shopping center projected in Rabat coast. The construction of this project has been entrusted to BYMARO in December 2020. Before the on-site installation, a reception phase of the general earthworks carried out by a bunker to reach the level of the future infrastructure noted the presence of anomalies on the slopes of bottom of excavation. These anomalies were not reported in the Mission’s geotechnical study report G1 & G2. A more detailed field investigation is needed to be able to quantify the magnitude of these anomalies and also their origin. As a result, two ground-based geophysical surveys were conducted and coupled with complementary destructive surveys to refine the ground geological model. With the help of these investigations, the presence of karst hazard in the subsoil has been confirmed. By means of numerical modelling, the stability of the foundation in the presence of cavities was evaluated. This assessment confirmed the instability of the foundations, hence the need to seek adequate solutions to the specificities of the site and the project technically and economically.

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‫‪Etude technico-commerciale des méthodologies‬‬ ‫‪de traitement des cavités dans le projet du Carrousel‬‬

‫ملخص‬ ‫مشروع لوكروسيل هو محل تجاري مرتقب بناءه على حافة شاطئ مدينة الرباط‪ ،‬تكلفت شركة بيمرو ببناءه‬ ‫بموجب عقد وقع في شهر دجنبر من العام الماضي‪.‬‬ ‫قبل الشروع في بدأ انشاء ورشة العمل من طرف بيمرو على األرض المخصصة لبناء المشروع‪ ،‬و خالل مرحلة‬ ‫اشغال الحفر العامة المنجزة من طرف شركة متعاقدة للوصول الى مستوى سطح األرض المرتقب لبدء اعمال البناء تم‬ ‫رصد وجود اثار لتجوفات أرضية التي لم يتم اكتشافها او إعالنها خالل الدراسة الجيوتقنية‪.‬‬ ‫في هذا الصدد تبينت ضرورة الشروع في دراسة مكملة للدراسة البدئية واكثر تعمقا منها للتمكن من تحديد مصدر‬ ‫وحجم هذه التجويفات تحت األرضية‪ .‬لهذا تم تحت طلب المشرفين عن المشروع اللجوء الى دراسة جيوفيزيائية باستعمال‬ ‫الرادار الجيولوجي مح تنفيذ مجموعة مكملة من عينات لسطح األرض بواسطة الحفر المدمر للحصول على نموذج‬ ‫جيولوجي للمنطقة المدروسة اكثر تمثيال لواقع األرض‪.‬‬ ‫بواسطة هذه التحريات‪ ،‬تمكنا من التحقق من وجود تجويفات أرضية في موقع المشروع مما يدفعنا الى تقييم‬ ‫استقراراألرضية في حالة الشروع في بناء المركز التجاري دون معالجة مشكلة هذه التجويفات‪ ،‬بناء على هذه الدراسة‬ ‫تبينت ضرورة إيجاد حلول لهذه التجويفات قبل البدء بأعمال البناء نظر للخطر الذي تشكله لهذا قمنا بدراسة تقنية‬ ‫واقتصادي للحلول المالئمة لخصائص المشروع‪.‬‬

‫‪6‬‬

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Table des matières

Résumé ........................................................................................................................................................................... 4 Abstract .......................................................................................................................................................................... 5 ‫ ملخص‬................................................................................................................................................................................. 6 Table des matières ...................................................................................................................................................... 7 Liste de figures ........................................................................................................................................................... 11 Liste des tableaux ...................................................................................................................................................... 13 Liste des abréviations .............................................................................................................................................. 15 Introduction générale .............................................................................................................................................. 16 Chapitre 1 :.................................................................................................................................................................. 17 Présentation générale de la zone d’étude .................................................................................................................... 17 I.

Présentation du projet : ........................................................................................................................................ 18 1.

Présentation du projet et de l’organisme : ...................................................................................................... 18

2.

Localisation géographique du projet : ............................................................................................................ 18

3.

Description du projet :...................................................................................................................................... 19

II. Contexte topographique : ..................................................................................................................................... 20 III.

Cadre régional :................................................................................................................................................. 20

1.

Contexte géologique : ........................................................................................................................................ 20

2.

Géomorphologie : .............................................................................................................................................. 22

3.

Climatologie :..................................................................................................................................................... 24

4.

Contexte hydrologique : ................................................................................................................................... 25

5.

Hydrogéologie régionale : ................................................................................................................................. 26

6.

Sismicité de la région : ...................................................................................................................................... 27

IV.

Cadre géologique et hydrogéologique local : .................................................................................................. 28

1.

Compagne de reconnaissance géologique : ..................................................................................................... 28

2.

Description lithologique : ................................................................................................................................. 29

3.

Corrélation des sondages : ............................................................................................................................... 30

4.

Contexte hydrogéologique :.............................................................................................................................. 32

V.

Investigation géotechnique : ................................................................................................................................. 33 1.

Essai in situ : ...................................................................................................................................................... 33

2.

Essais de laboratoire : ....................................................................................................................................... 34

3.

Modèle géotechnique : ..................................................................................................................................... 35

Chapitre 2 :.................................................................................................................................................................. 36 Problématique de la présence des cavités ................................................................................................................... 36 I.

Présentation de la problématique : ...................................................................................................................... 37

II. Généralités sur les cavités : .................................................................................................................................. 39 7

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel 1.

Types des cavités : ............................................................................................................................................. 39

2.

Les risques liés à la présence des cavités :....................................................................................................... 40

III.

Risques manifestés sur terrain :....................................................................................................................... 41

IV.

Synthèse : ........................................................................................................................................................... 42

Chapitre 3 :.................................................................................................................................................................. 43 Reconnaissance et détection des cavités ..................................................................................................................... 43 Partie I : Recherche des indices de surface ................................................................................................................. 44 Partie II : Méthodes de reconnaissance non destructives.......................................................................................... 46 I.

Choix de la méthode de prospection géophysique : ........................................................................................... 46 1.

La micro gravimétrie : ...................................................................................................................................... 46

2.

La tomographie électrique : ............................................................................................................................. 47

3.

Le radar géologique : Méthode électromagnétique haute fréquence ........................................................... 48

4.

Le choix de la méthode de détection :.............................................................................................................. 49

II. Prospection géophysique par Géoradar : ........................................................................................................... 51 1.

Rappel sur l’objectif d’étude : ..................................................................................................................... 51

2.

Investigation et interprétation :.................................................................................................................... 51

3.

Synthèse des résultats : Mission 1 et 2 ....................................................................................................... 52

III.

Sondage carotté : ............................................................................................................................................... 54

1.

Principe et objectifs : .......................................................................................................................................... 54

2.

Résultats : ............................................................................................................................................................ 54

Partie III : Méthodes de reconnaissance destructives ............................................................................................... 55 I.

Forage destructif : ................................................................................................................................................. 55 1.

Principe et objectifs : .......................................................................................................................................... 55

2.

Appareillage : ...................................................................................................................................................... 55

3.

Implantation des sondages : ................................................................................................................................ 56

4.

Analyse et synthèse des résultats : ...................................................................................................................... 56

4.1.

Analyse des résultats :..................................................................................................................................... 56

4.2.

Synthèse des résultats : ................................................................................................................................... 58

II. Reconnaissance à la pelle mécannique : .............................................................................................................. 59 1.

Principe et objectifs : .......................................................................................................................................... 59

2.

Résultats : ............................................................................................................................................................ 59

Partie IV : Synthèse générale ....................................................................................................................................... 60 Chapitre 4 :.................................................................................................................................................................. 62 Stabilité de la fondation vis-à-vis la présence des cavités .......................................................................................... 62 I.

Introduction : ........................................................................................................................................................ 63

II. Evaluation de risque d’apparition d’un fontis en surface :............................................................................... 64 1.

Phénomène de fontis : ....................................................................................................................................... 64

2.

Approche volumétrique du mécanisme d’auto-comblement : ...................................................................... 64

III.

Modélisation numérique : ................................................................................................................................ 66

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel 1.

Géométrie du modèle :...................................................................................................................................... 66

2.

Caractéristiques des matériaux : ..................................................................................................................... 67

3.

Génération du maillage : .................................................................................................................................. 67

4.

Conditions initiales : ......................................................................................................................................... 67

5.

Procédure des calculs : ..................................................................................................................................... 69

6.

Résultats : .......................................................................................................................................................... 69

7.

Synthèse des résultats : ..................................................................................................................................... 72

Chapitre 5 : .................................................................................................................................................................. 73 Méthodologies de traitement des cavités .................................................................................................................... 73 Partie I : Généralités sur les méthodes de traitement des cavités ............................................................................. 74 1.

Injection du coulis : ........................................................................................................................................... 75

2.

Remplissage par mortier/microbéton : ........................................................................................................... 76

3.

Remplissage en gros béton : ............................................................................................................................. 76

4.

Micropieux : ...................................................................................................................................................... 76

5.

Traitement par comblement confiné dans des géosynthétiques : ................................................................. 78

Partie II : Traitement des cavités superficielles ......................................................................................................... 79 I.

Solution N°1 : Remplissage par microbéton ....................................................................................................... 79 1.

Composition du microbéton :........................................................................................................................... 79

2.

Mise en œuvre : ................................................................................................................................................. 80

II. Solution N°2 : Remplissage en gros béton........................................................................................................... 80 1.

Composition du gros béton : ............................................................................................................................ 80

2.

Mise en œuvre : ................................................................................................................................................. 80

Partie III : Traitement des cavités profondes ............................................................................................................. 81 Solution N°1 : Traitement des cavités par l’injection ........................................................................................ 81

I. 1.

Introcution : ....................................................................................................................................................... 81

2.

Types d’injection :............................................................................................................................................. 81

3.

Modalités de traitement : ................................................................................................................................. 87

4.

Procédure de traitement :................................................................................................................................. 89

II. Solution N°2 : Les micropieux ............................................................................................................................. 95 1.

Descente de charges : ........................................................................................................................................ 95

2.

Prédimensionnement des micropieux : ........................................................................................................... 96

3.

Groupe de micropieux : .................................................................................................................................... 98

3.3. 4.

Vérifications des micropieux :...................................................................................................................... 99 Mise en œuvre : ................................................................................................................................................. 99

Chapitre 6 :................................................................................................................................................................ 101 Etude comparative des méthodologies de traitement des cavités ............................................................................. 101 I.

Cavités superficielles : ........................................................................................................................................ 102

II. Cavités profondes :.............................................................................................................................................. 103 1.

Cout de traitement par injection : ................................................................................................................. 103

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel 2.

Cout des micropieux : ..................................................................................................................................... 105

3.

Comparaison de deux solutions : ................................................................................................................... 107

Chapitre 7 : ................................................................................................................................................................ 108 Conduite de travaux et post-traitement ..................................................................................................................... 108 Execution et suivi des travaux d’injection : ...................................................................................................... 109

I. 1.

Préparation de chantier : ............................................................................................................................... 109

2.

Travaux de forage et d’injection : ................................................................................................................. 109

3.

Suivi des travaux : ........................................................................................................................................... 110

II. Contrôle du traitement des cavités souterraines .............................................................................................. 110 1.

Méthodes destructives : .................................................................................................................................. 111

2.

Méthodes géophysiques : ................................................................................................................................ 111

3.

Libération de semelle :.................................................................................................................................... 113

Recommandations ................................................................................................................................................... 114 Conclusion ................................................................................................................................................................. 115 Bibliographie ............................................................................................................................................................ 116 Annexe 1 : ................................................................................................................................................................. 117 Annexe 2 : ................................................................................................................................................................. 120 Annexe 3 : ................................................................................................................................................................. 122 Annexe 4 : ................................................................................................................................................................. 124 Annexe 5 ................................................................................................................................................................... 126 Annexe 6 : ................................................................................................................................................................. 128 Annexe 7 : ................................................................................................................................................................. 134 Annexe 8 : ................................................................................................................................................................. 136 Annexe 9 : ................................................................................................................................................................. 140 Annexe 10 : ............................................................................................................................................................... 144 Annexe 11 : ............................................................................................................................................................... 146 Annexe 12: ................................................................................................................................................................ 146 Annexe 13:………………………………………………………………………………………………………….152

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Liste de figures Figure 1 : Situation géographique de la zone d’étude ..................................................................................................... 19 Figure 2 : Blocs structurels du projet .............................................................................................................................. 19 Figure 3 : Carte topographique de la zone d’étude (réalisée à l’aide de QGIS).............................................................. 20 Figure 4 : Carte géologique du Rabat à l’échelle 1 / 500 000 ......................................................................................... 21 Figure 5 : Stratigraphie de la Meseta Centrale ................................................................................................................ 22 Figure 6 : Carte géomorphologique de la région de Rabat – Témara – Skhirat .............................................................. 23 Figure 7 : Morphologie typique dans la zone littorale .................................................................................................... 23 Figure 8 : Variation mensuelle des températures moyennes maximales et minimales ................................................... 24 Figure 9 : Variation mensuelle de la vitesse moyenne du vent ....................................................................................... 24 Figure 10 : Variation mensuelle de la pluviométrie moyenne ........................................................................................ 25 Figure 11 : Hydrologie régionale (B.HADDOUCHI, modifié) ...................................................................................... 25 Figure 12 : Ressources en eau de la Région (extrait du monographie de la région de Rabat-Sale-Kenitra) .................. 26 Figure 13 : Zonage sismique en vitesse pour des probabilités de 10% en 50 ans Maroc (RPS 2000 – Version 2011) . 27 Figure 14 : Carte d’implantation des sondages (réalisée à l’aide de GoogleEarth) ........................................................ 29 Figure 15 : Coupe lithologique moyenne (à l’aide de RockWorks) ............................................................................... 30 Figure 16 : Coupe géologique du profil 1 (SC1, SC2 et SC4) ........................................................................................ 31 Figure 17 : Modèle géotechnique adopté ........................................................................................................................ 35 Figure 18 : Fractures et présence de vide dans la couche de grès ................................................................................... 37 Figure 19 : Evénements karstiques majeurs situés à proximité immédiate de l’ouvrage................................................ 37 Figure 20 : Grottes Dar Essoultane ................................................................................................................................. 38 Figure 21 : Grotte littorale .............................................................................................................................................. 38 Figure 22 : Exemple de cavité naturelle.......................................................................................................................... 39 Figure 23 : Exemple de cavité anthropique..................................................................................................................... 40 Figure 24 : Affaissement ................................................................................................................................................. 40 Figure 25 : Montée de fontis ........................................................................................................................................... 41 Figure 26 : Effondrement localisé manifesté sur chantier......................................................................................... 41 Figure 27 : Remontée de fontis sur le talus sud-est ........................................................................................................ 42 Figure 28 : Traces de vide et joint sub-horizontal........................................................................................................... 44 Figure 29 : Coquillage fossile ......................................................................................................................................... 45 Figure 30 : Poche de dissolution ..................................................................................................................................... 45 Figure 31 : Principe d’acquisition par microgravimètre ................................................................................................. 46 Figure 32 : Principe de la tomographie électrique .......................................................................................................... 47 Figure 33 : Principe d’une acquisition radar du sol ........................................................................................................ 48 Figure 34 : Moyens déployés pour les missions Géoradar ............................................................................................. 51 Figure 35 : Radargramme du profil N°1 ......................................................................................................................... 51 Figure 36 : Radargramme du profil N°2 ......................................................................................................................... 52 Figure 37 : Radargramme du profil N°3 ......................................................................................................................... 52 Figure 38 : Synthèse des résultats de mission 1 et 2 ...................................................................................................... 53 Figure 39 : Vide dans les carottes relevés ....................................................................................................................... 54 Figure 40 : Cartographie des cavités jusqu’à 8 m et au-delà de 8 m............................................................................... 58 Figure 41 : Macro-zonage de la morhphologie des karsts et cavités du Carrousel Mall ................................................ 60 Figure 42 : Géométrie d’une cavité................................................................................................................................. 63 Figure 43 : Les étapes de mécanisme de remontée de fontis .......................................................................................... 64 Figure 44 : Modèle géométrique du terrain..................................................................................................................... 66 Figure 45 : Caractéristiques des couches ........................................................................................................................ 67 11

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel Figure 46 : maillage du modèle....................................................................................................................................... 67 Figure 47 : Niveau de la nappe phréatique...................................................................................................................... 68 Figure 48 : Génération des pressions interstitielles......................................................................................................... 68 Figure 49 : Contraintes initiales générées ....................................................................................................................... 68 Figure 50 : Phases du calcul du modèle .......................................................................................................................... 69 Figure 51 : Déplacement vertical de l’approche n°1 ....................................................................................................... 70 Figure 52 : Contrainte effective de l’approche n°1 ......................................................................................................... 70 Figure 53 : Contrainte principale de l’approche n°1 ....................................................................................................... 71 Figure 54 : Déplacement vertical de l’approche n°2 ....................................................................................................... 71 Figure 55 : Contrainte principale de l’approche n°2 ....................................................................................................... 71 Figure 56 : Principales techniques de traitement des cavités .......................................................................................... 74 Figure 57 : Position de la grotte littorale par rapport au projet ....................................................................................... 86 Figure 58 : logigramme de décision ................................................................................................................................ 88 Figure 59 : Modèle Tasplaq considéré pour l’établissement du profil de contraintes sous les semelles ....................... 90 Figure 60 : incrément de contrainte sous-semelle centrale ............................................................................................. 90 Figure 61 : Profil d’incrément de la contrainte verticale obtenu à l’aide du module Tasseldo....................................... 91 Figure 62 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous semelle isolée ............................................... 91 Figure 63 : Maillage des semelles isolées de la zone jaune et rouge .............................................................................. 92 Figure 64 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous semelle filante .............................................. 93 Figure 65 : maillage des semelles filantes....................................................................................................................... 93 Figure 66 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous radier ............................................................ 94 Figure 67 : Maillage des radiers ...................................................................................................................................... 94 Figure 68 : Modèle 3D du bloc 01 sur RSA ................................................................................................................... 95 Figure 69 : Mise en œuvre des micropieux ................................................................................................................... 100 Figure 70 : Préparation de semelle à traiter .................................................................................................................. 109 Figure 71 : Forage de diagnostic ................................................................................................................................... 109 Figure 72 : Centrale de fabrication du coulis ................................................................................................................ 110 Figure 73 : Injection sous pression ............................................................................................................................... 110 Figure 74 : Radargramme avant traitement ................................................................................................................... 111 Figure 75 : Passage géoradar après traitement .............................................................................................................. 112 Figure 76 : Cavité disparue après traitement................................................................................................................. 112 Figure 77 : Abaque de dosage optimal en ciment ......................................................................................................... 130 Figure 78 : La courbe granulaire brisée ........................................................................................................................ 131 Figure 79 : Valeur du coefficient de compacité ............................................................................................................ 132 Figure 80 : Courbes granulométriques .......................................................................................................................... 133 Figure 81 : Chargement de la structure ......................................................................................................................... 138 Figure 82 : coefficient fsol en fonction de la pression limite ........................................................................................ 143

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel

Liste des tableaux Tableau 1 : Groupe BOUYGUES Construction en chiffre ............................................................................................. 18 Tableau 2 : Caractéristiques des reconnaissances réalisées ............................................................................................ 28 Tableau 3 : Synthèse des résultats d’essai pressiométrique ............................................................................................ 33 Tableau 4 : Résultats des essais d’identification physique ............................................................................................. 34 Tableau 5 : Résultats d’essai de résistance uniaxiale ...................................................................................................... 34 Tableau 6 : Résultats des essais CBR ............................................................................................................................. 35 Tableau 7 : Avantages et inconvénients des méthodes géophysiques ............................................................................ 50 Tableau 8 : Synthèse des résultats de mission 1 et 2....................................................................................................... 52 Tableau 9 : Coordonnées du sondage carotté réalisé ...................................................................................................... 54 Tableau 10 : Résultats des sondages destructifs ............................................................................................................. 57 Tableau 11 : Résultats de l’étude paramétrique suivant la hauteur de remlayage .......................................................... 65 Tableau 12 : Les types des micropieux ........................................................................................................................... 77 Tableau 13 : Composition du micro-béton ..................................................................................................................... 79 Tableau 14 : Formulation du gros béton ......................................................................................................................... 80 Tableau 15 : Formulation proposées pour le coulis d’injection à base de ciment........................................................... 83 Tableau 16 : Résultats de la mesure de la densité ........................................................................................................... 84 Tableau 17 : Résultats des mesures de la viscosité ......................................................................................................... 84 Tableau 18 : Résultats des mesures de la décantation..................................................................................................... 84 Tableau 19 : Résultats des essais de la résistance à la compression ............................................................................... 85 Tableau 20 : Principes d’injections ................................................................................................................................. 89 Tableau 21 : Nombre de forage en fonction de surface de la semelle et de scénarion .................................................... 92 Tableau 22 : Les efforts aux ELU et ELS ....................................................................................................................... 96 Tableau 23 : Valeur de frottement latéral unitaire .......................................................................................................... 97 Tableau 24 : justifications des micropieux par rapport au sol......................................................................................... 97 Tableau 25 : Capacité portante de groupe de micropieux sous SI .................................................................................. 98 Tableau 26 : Nombre de micropieux sous radiers ........................................................................................................... 99 Tableau 27 : Vérification des micropieux ....................................................................................................................... 99 Tableau 28 : Choix du tube approprié ........................................................................................................................... 100 Tableau 29 : Le cout de fabrication et mise en œuvre d’un 1m³ du microbéton ........................................................... 102 Tableau 30 : Le cout de fabrication et mise en œuvre d’un 1m³ du gros béton ............................................................ 102 Tableau 31 : Métré des forages ..................................................................................................................................... 103 Tableau 32 : Métré des injections ................................................................................................................................. 104 Tableau 33 : Cout total des travaux d’injection du bloc 01 .......................................................................................... 105 Tableau 34 : Métré des micropieux............................................................................................................................... 105 Tableau 35 : Métré des tubes ........................................................................................................................................ 105 Tableau 36 : Cout total des micropieux du bloc 01 ...................................................................................................... 106 Tableau 37 : Comparaison des deux solutions de traitement des cavités profondes ..................................................... 107 Tableau 38 : Coefficient granulaire .............................................................................................................................. 129 Tableau 39 : correspondance entre classe vraie et dénomination normalisée ............................................................... 129 Tableau 40 : Rapport C/E.............................................................................................................................................. 129 Tableau 41 : correction d’eau en fonction de Dmax ..................................................................................................... 130 Tableau 42 : Valeur du terme correcteur K en fonction du dosage en ciment, de la puissance de la vibration et de l’angularité des granulats .............................................................................................................................................. 131 Tableau 43 : Les dosages du Gros béton....................................................................................................................... 133

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Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel Tableau 44 : Classification des pieux (Annexe A – NF P 94262) ................................................................................ 141 Tableau 45 : Valeurs de qsmax en fonction de type du pieu et du sol ......................................................................... 142 Tableau 46 : les valeurs du coefficient αpieu-sol .......................................................................................................... 142 Tableau 47 : Gamme des tubes ..................................................................................................................................... 145

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Liste des abréviations

NF : Norme Française EN : European Norm BH : Bassin hydraulique SI : Semelle isolée SF : Semelle filante DTU : Documents Techniques Unifiés Mission G1&G2 : Missions géotechniques définies par la norme NF P 94 - 500

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Introduction générale

Le présent travail portera sur un projet de construction d’un centre commerciel à ciel ouvert baptisé ‘Le Carrousel Mall’, mais la problématique rencontrée est le phénomène des karsts, la présence de ces phénomènes n’est pas déclarée dans l’étude de l’avant projet sommaire spécialement dans le rapport de l’étude géotechnique. En effet, la présence d’anomalies géologiques dans le site d’étude a été relevée dans la phase d’exécution des travaux juste après la passation de l’offre à l’entreprise générale BYMARO. Les observations menées en place lors de la réception de fond de fouille après les travaux de terrassement généraux pour atteindre le niveau d’infrastructures ont confirmées la présence des différentes anomalies géologiques qui doivent faire l’objet d’une étude plus profonde et détaillée comprise toute l’emprise du projet. Pour cela, on a envisagé l’utilisation des méthodes non destructives couplées à celles destructives pour reconnaitre l’ampleur des anomalies sous cavées dans le sol et détecter leurs dimensions et leurs étendue dans le site de construction du futur mall. Dans un premier temps, en basant sur une comparaison entre les méthodes géophysiques couramment utilisées dans ce genre de travaux on a choisi d’investiguer le terrain à l’aide de la méthode radar gééologique couplée à des forages destructifs pour bien raffiner le modèle géologique du terrain et établir un macrozonage des anomalies. Ensuite, une étude de stabilité des fondations en présence des cavités a été entamée afin d’évaluer la stabilité des terrains en place sous l’application d’une charge axiale par l’élément de fondation. Vu que cette étude a confirmée l’instabilité des terrains, on a passé par la suite en basant sur une recherche bibliographique profonde de proposer les solutions couramment envisageables pour ce genre de problématique. En effet, on a procédé à l’étude détaillée des méthodologies de traitement des cavités en divisant les cavités relevées en deux catégories celles qui se trouvent à des profondeurs inférieures à 2 m et bien localisées en surface et celles qui se situent à une profondeur supérieures à 2 m. D’après une étude comparatives entre les différentes méthodologies, le choix de traitement des cavités superficielles a été fixé sur le remplissage en gros béton alors que pour les cavités profondes le traitement par injection a été adopté.

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Chapitre 1 : Présentation générale de la zone d’étude

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I.

Présentation du projet : 1. Présentation du projet et de l’organisme :

Édifié sur une superficie de 38.000 m² et baptisé « Le Carrousel Mall », le projet en question est un centre commercial à ciel ouvert au bord de l’Atlantique qui regroupe toutes les mines de divertissement (restauration, commerces, loisirs…), le tout est conçu par l'architecte Ernesto Klingenberg du cabinet de design espagnol, L35 dans une atmosphère qui met en exergue les espaces verts, la lumière et la culture moderne. Le Carrousel Mall est un bâtiment R+1 avec un sous-sol et une terrasse, il comprend : ➢ D’un sous-sol dédié aux parkings et locaux techniques ; ➢ D’un super marché ; ➢ De zones de stockage et de livraison ; ➢ De magasins ; ➢ De restaurants, cafétérias et kiosques ; ➢ D’un kids club ; ➢ D’une salle de gym ; ➢ Des locaux bureaux ; ➢ D’un complexe de cinémas et Food-court au premier étage ; L'investissement total dans Le Carrousel Mall Phase 1 est de 57,7 millions de dollars (330 millions Dhs). La construction du mall est confiée à BYMARO filiale du groupe Bouygues Construction. BYMARO est spécialisée dans les projets de bâtiments et de génie civil à haute valeur-ajoutée depuis sa création en 1991. Son ADN repose sur des valeurs incontournables : l’innovation, le respect des engagements vis-à-vis de ses clients et partenaires et le développement continu des compétences de ses collaborateurs. BOUYGUES Construction en chiffre Date de création : 1952 Collaborateurs : Filiales :

130500 6

Milliards d’euros CA en 2019 : 37,9 Tableau 1 : Groupe BOUYGUES Construction en chiffre

2. Localisation géographique du projet : Le projet se situe dans la région Rabat-Salé-Kénitra, préfecture de Rabat, arrondissement de YAAKOUB EL MANSOUR. Le site est délimité au Nord-Est par la Rue Abou Al Mahassine Al Houssaini, au Sud-Est par l’Avenue Chebanate, au Sud-Ouest par l’Avenue des FAR, et au Nord-Ouest par la Rue Abou Hamed Al Ghazali et l’Avenue Moustapha Assayeh. La vue en plan de la figure 1 illustre l’emplacement du mall Le Carrousel dans son environnement global.

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Figure 1 : Situation géographique de la zone d’étude

3. Description du projet : Le projet en question est un centre commercial de superficie avoisinant les 38000 m2. D’un point de vue architectural et structurel : • • • •

L’ouvrage est prévu en R+2 avec un niveau sous-sol ; L’ouvrage est composé de 15 blocs structurels ; Les poteaux suivent globalement une trame 8 x 8m² ; La plateforme de projet (correspondant à l’arase inférieure des infrastructures) est située à la cote 10.5 NGM, soit en déblai de l’ordre de 5 à 12 m par rapport au TN initial. La figure 2 ci-après représente l’ensemble des blocs structurels composants le projet.

Figure 2 : Blocs structurels du projet

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II.

Contexte topographique :

Une étude topographique a été réalisé au niveau de notre zone d’étude afin de mieux caractériser les variations des reliefs lors des interprétations et différents calculs, la figure ci-joint illsutre ces variations. On remarque que la zone se caractérise par une faible pente en s’orientant vers la mer, la cote du projet a été estimée à 23 m.

Figure 3 : Carte topographique de la zone d’étude (réalisée à l’aide de QGIS)

III. Cadre régional : 1. Contexte géologique : La région de Rabat-Salé-Kénitra fait partie de l’extrémité nord de la Meseta Occidentale. Deux unités structurales sont distinctes : la zone de Rabat-Tiflet au nord et le Maroc central occidental au sud. La Meseta Occidentale est l’ensemble des plateaux et des plaines situés entre la limite sud du Prérif et l’accident sud atlasique. Dans la meseta occidentale qui domine la mer par une série de falaises (Sidi Moussa, Bouknadel d’une part et marie feuillet, Harhoura de l’autre), on distingue deux unités : ❖ Plateaux et Plaines : on distingue le plateau des phosphates qui situe entre les massifs du Maroc cenral et des Rehamna et un ensemble de plaines dont les plus importantes sont le sillon sud-rifain, le synclinal de Bahira – Tadla et le synclinal de fond du Haouz – Essaouira. ❖ Affleurements plaéozoiques : couvrent la meseta cotière qui s’étend de Rabat à Safi, elle comprend les plateaux cotiers de Abda – Doukkala et la zone littorale Rabat – Casa. Ils couvrent également le Maroc central qui affleure de Rabat jusqu’à Khénifra – Azrou.

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La figure ci-dessous est la carte géologique de Rabat à l’échelle 1 / 500 000 :

Figure 4 : Carte géologique du Rabat à l’échelle 1 / 500 000 La série stratigraphique régionale débute par des schistes d’age cambrien et ordovicien qui sont largement représentés dans la meseta passant à des psammites dans leur partie supérieure. En intercalation dans ces terrains primaires se rencontrent des bancs de quartzites marins ou de grès dont la puissance varie de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Ces formations primaires sont recouvertes par des placages plus ou moins étendus du complexe détritique permo-triasiques (les argiles rouges reposent sur les conglomérats à la base). Les formations détritiques plio – quaternaires succèdent cette série en recouvrant toute la bande cotière atlantique à l’exception de Oued Ykem et Oued Nefifikh, ces formations renferment des calcaires dunaires, des conglomérats régressifs et des argiles sableux. Ces terrains constituent des réservoirs aquifères souvent importants. La meseta cotière a connu une succession d’épisodes marins qui sont la transgression et la régression de la mer duran le quaternaire, ces épisodes ont donné naissance à des épandages caillouteux et à des éboulis de pente.

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La figure ci-dessous regroupe la stratigraphie de la meseta occidentale : Meseta centrale Quaternaire

Terrasses alluvionnaires d'oueds, limons plus ou moins encroutés, appareils volcaniques variés

Pliocène

Conglomérats, grès calcaires et argiles sableuses (faciès en parties continentaux)

Miocène

Marnes sableuses jaunes en placages

Permo-Trias

Conglomérats, grès rouges, argiles à sel et gypse, coulées de laves basaltiques et doléritiques.

Carbonifère

Dévonien

Stephano-Autunien

Conglomérats rouges, grès, argiles, laves

Westphalien

Conglomérats rouges

Namurien

Schistes et grès

Viséen

Schistes et passages calcaires

Tournaisien Strunien

Schistes et grès

Supérieur

Schistes, Calcaires

Moyen

Schistes, Calcaires

Inférieur

Schistes, Calcaires, grauwackes, grès

Silurien

Schistes

Ordovicien

Schistes et grès

Figure 5 : Stratigraphie de la Meseta Centrale

2. Géomorphologie : D’un point de vue géomorphologique, trois éléments morphologiques sont à distinguer dans la région de Rabat, il s’agit notamment : • Des plateaux ; • Des vallées actuelles ou anciennes ; • Des reliefs dunaires. La zone du projet fait partie de la mesta cotière marocaine qui présente une morphologie en gradins doucement inclinés vers l’Atlantique et s’étend de Safi jusqu’à Rabat. Les gradins sont recouverts par un système de cordons littoraux constitués de calcarénites plio-quaternaires d’origine marine et éolienne. Ces cordons sont subparallèles à la cote actuelle. Entre le premier cordon et une ligne de falaises mortes se trouve une gouttière ou un sillon, dépression plus ou moins parallèle au trait de côte, appelée communément « oulja ».

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La figure ci-après illustre la géomorphologie de la région de Rabat :

Figure 6 : Carte géomorphologique de la région de Rabat – Témara – Skhirat Le système géomorphologique de l’ « oulja » de la région de Rabat – Temara se développe principalement dans les grès marins et éoliens pléistocènes, avec trois formes de terrain classiques successives de l’intérieur vers l’océan : • Une falaise morte interne taillée dans les éolianites, avec ses grottes basales vers +8 m; les remplissages de ces grottes recèlent les six sites préhistoriques majeurs de la région de Rabat ; • Une dépression plus ou moins large et basse (l’ « oulja » proprement dite), incluant parfois un lagon ; l’oulja correspond à l’ancienne plate-forme d’abrasion marine au pied de la falaise morte, recouverte par des sédiments marins et continentaux ultérieurs plus ou moins épais ; • Un bourrelet côtier externe de dunes grésifiées entaillé aujourd’hui en basses falaises vives. Le trait de côte est souligné par des formes de dissolution karstique dans les éolianites.

Figure 7 : Morphologie typique dans la zone littorale Ainsi, de cette morphologie typique, on pourra noter la présence d’évènement karstiques tant dans formations de la falaise active du bord de mer que dans les formations de la falaise morte ouljienne.

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3. Climatologie : Le climat qui règne dans la région de Rabat est de type méditerranéen semi-aride soumis à l’influence maritime devenant continental à l’intérieur. Au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la cote, l’influence océanique diminue et celle continentale se fait sentir davantage.

3.1. Température : La température maximale mensuelle observée dans la ville de Rabat varie entre 19°C et 27°C alors que la température minimale mensuelle varie entre 8°C et 17°C. La saison chaude dans la région dure du mois juin au mois octobre, avec une température quotidienne moyenne maximale supérieure à 25 °C. La saison fraîche dure du mois décembre au début du mars, avec une température quotidienne moyenne maximale inférieure à 19 °C. La figure ci-dessous illustre la variation mensuelle des températures moyennes maximales et minimales observées dans la ville de Rabat.

Figure 8 : Variation mensuelle des températures moyennes maximales et minimales

3.2. Vent : La vitesse horaire moyenne du vent à Rabat connaît une variation saisonnière modérée au cours de l'année. La période la plus venteuse de l'année dure du mois octobre au mois mai, avec des vitesses de vent moyennes supérieures à 13.7 Km/h et la période la plus calme de l'année dure du mois mai au mois octobre. La figure ci-dessous illustre les variations mensuelles moyennes de la vitesse horaire du vent observées à Rabat.

Figure 9 : Variation mensuelle de la vitesse moyenne du vent

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3.3. Pluviométrie : La région de Rabat connaît des variations saisonnières considérables en ce qui concerne les précipitations de pluie mensuelles. La période pluvieuse de l'année dure du mois septembre au mai, avec une chute de pluie d'au moins 13 millimètres sur une période glissante de 31 jours. La période sèche de l'année dure du mois mai au septembre. La figure ci-dessous illustre l'accumulation de pluie au cours d'une période glissante de 31 jours centrée sur chaque jour de l'année :

Figure 10 : Variation mensuelle de la pluviométrie moyenne

4. Contexte hydrologique : Notre zone d’étude appartient au bassin du Bouregreg qui est le plus vaste bassin de la région situé dans la Meseta primaire montagneuse.

Figure 11 : Hydrologie régionale (B.HADDOUCHI, modifié)

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L’oued Bouregreg prend naissance dans le massif du Moyen Atlas au niveau du Jebel Mtourzgane et de Grou, il est formé par deux oueds qui se rejoignent à une vingtaine de kilomètres de l’embouchure séparant les villes de Salé au nord et Rabat au sud : ➢ Le Bouregreg proprement dit au nord ➢ Le Grou au sud Le bassin versant du Bouregreg est limité au nord-est par le bassin de Sebou, au sud par celui de l’Oum Er Rabia, au sud-ouest par les bassins cotiers (Cherrat, N’Fifikh, et Malleh), et s’ouvre vers l’ouest sur l’océan Atlantique. Les apports moyens sur le bassin sont évalués à 674 Mm³. Une relation étroite entre les apports d’eau et les précipitations tel que en période de crue où les débits maximums enregistrés peuvent dépasser 1500 m³/s.

5. Hydrogéologie régionale : Le bassin du Bouregreg se caractérise par des formations géologiques assez récentes, vu son appartenance au domaine Atlantique les sédiments déposés sont de nature grèseuse et sableuse comportent souvent des intercalations limoneuses ou des passées caillouteuses marquantes de reprises récurrentes de la sédimentation fluviatile. Au-dessus du substratum, qui est formé par le toit de l’épaisse série marneuse du Miocène – Pliocène, se trouvent un ou plusieurs formations perméables (grès, cailloutis, sables) qui affleurent sur les bordures alimentées par les infiltrations d’eaux de pluies. La région renferme importantes unités hydrogéologiques, on cite parmi ces unités : ❖ La nappe de Maamoura : c’est une nappe libre d'une superficie d'environ 4000 Km², elle constitue un grand réservoir d’eau estimé à 134 Mm3/an de ressources renouvelables. ❖ La nappe du Gharb : d'une superficie de 390 Km², avec 126 Mm3/an de ressources renouvelables et un bilan hydrique relativement équilibré. ❖ La nappe de Sehoul : s’étend sur une superficie de 200 Km², elle est considérée comme une extension naturelle de la nappe de Maamoura avec un apport potentiel de 7.5 Mm³/an. ❖ La nappe de Témara : couvre une superficie de 350 Km². Elle est limitée au nord-est et à l’est par l’oued Bouregreg et son afluent Akreuch, au sud et sud-ouest par l’oued Ikem et au nord-ouest par l’océan Atlantique. En terme d’apport potentiel est de l’ordre de 17 Mm³/an .

Figure 12 : Ressources en eau de la Région (extrait du monographie de la région de Rabat-SaleKenitra) 26

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6. Sismicité de la région : Ci-dessous la carte de zonage sismique en vitesse pour des probabilités de 10% en 50 ans définie selon le règlement de Construction Parasismique du Maroc (RPS 2000 - Version 2011) :

Figure 13 : Zonage sismique en vitesse pour des probabilités de 10% en 50 ans Maroc (RPS 2000 – Version 2011) D’après ce zonage sismique qui comporte cinq zones reliées à la vitesse maximale horizontale du sol, notre zone d’étude se situe dans la zone numéro 2 caractérisée par une vitesse de 0.1 m/s. Selon le RPS 2011, le Carrousel mall s’apparente à la classe II (Bâtiment à grand public).

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IV. Cadre géologique et hydrogéologique local : 1. Compagne de reconnaissance géologique : Dans le cadre de construction du Carrousel Mall, deux compagnes d’investigation pour la reconnaissance des sols en place ont été réalisées. La première fait partie de la mission G1 (étude de site et procédés généraux de construction), elle a consisté en la réalisation de cinq sondages carottés pour l’ensemble du projet (résidentiel, hotels et le mall), seulement deux qui sont implantés dans notre site d’étude. La deuxième compagne entre dans la mission G2 tel qu’une compagne de reconnaissance géologique a été réalisée par le centre technique régional de LPEE à Kénitra et elle est composée de : ➢ Cinq sondages carottés de 12 m de profondeur ➢ Cinq puits manuels à la pelle mécanique d’une profondeur de 1 m plafonnée par l’affleurement des grès en surface. Les caractéristiques de l’ensemble des sondages implantés sont regroupées dans le tableau ci-après : Type de reconnaissance

Désignation

X

Y

SP04 361775 376743 SP05 361873 376821 SC1 361775 377655 Sondage carotté SC2 361799 376686 SC3 361824 376741 SC4 361871 376752 SC5 361876 376808 S1 361747 376646 S2 361792 376679 Puits manuel S3 361836 376732 S4 361861 376743 S5 361873 376802 Tableau 2 : Caractéristiques des reconnaissances réalisées

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Profondeur 15 30

12 m

1x1cm, figure ci-après :

✓ Les sondages effectués dans la zone Nord Est ont montré la présence du sable sur une profondeur de 0,5m et une épaisseur minimum de 1,5m, figure ci-dessous :

✓ Les sondages effectués dans la zone Nord Est ont montré la présence des joints ouverts entre le passage du grès aux sables grésifiés et dans certains cas ces joints nous guident à des cavités de dimensions importantes, figure suivante :

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Partie IV : Synthèse générale Dans cette partie, on va synthétiser et construire la morphologie du réseau karstique en se basant sur l’ensemble des résultats de la recherche et de détection des cavités recensés. Pour cette raison, on a procédé à la superposition des résultats de la mission 1&2 et les résultats d’analyse des forages destuctifs pour en sortir d’un macrozonage des vides sous-cavées dans la zone de construction du Carrousel, la figure ci-après illustre le macrozonage qu’on a pu élaboré :

Figure 41 : Macro-zonage de la morhphologie des karsts et cavités du Carrousel Mall Ce macro-zonage nous permet de distinguer entre 05 zones selon trois classes de risque relatifs à la hauteur des cavités comme suit : • Zone A : présentant des hauteurs de cavités inférieur à 50 cm, sur des profondeurs de l’ordre de 2m. • Zone D : présentant des hauteurs de cavités entre 50 et 100 cm, sur des profondeurs entre 0 et 4 m. • Zone B, C et E : présentant des hauteurs de cavités supérieures à 100 cm, avec des profondeurs entre 4 m et 10 m. De point de vue géomorphologique, la karstification a permis la mise en place de faciès pariculiers, en milieu souterrain où on a des endokarsts sous forme de réseaux actifs confirmé par la présence de la nappe souterraine à la profondeur de 10 m sous le niveau de fond de fouille actuel et de réseaux fossifles. Alors qu’ en surface, on a des exokarsts sous forme de grottes (Grotte Dar Essoultane) aux alentours de la zone dédiée à la construction du futur mall.

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De point de vue de caractérisation sédimentaire du terrain en question, on constate la présence des alternances sédimentaires telle qu’on passe d’une sédimentation de grès à une sédimentation de sables grésifiés puis à une sédimentation de grès, ce qui crée des massifs caractéristiques constitués de bancs grès intercalés entre des bancs plus ou moins importants de sables grésifiés. Ces variations peuvent etre expliquées soit par les variations du niveau marin (transgression, régression marine) que la zone d’étude a connu lors d’une ère géologique, soit par les infiltrations des eaux chargées de sédiments sableux. Ces alternances sédimentaires vont créer des zones de faiblesse dans le massif qui joueront un rôle important dans le développement du karst.

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Chapitre 4 : Stabilité de la fondation vis-à-vis la présence des cavités

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I.

Introduction :

Ce chapitre portera sur l’évaluation de la stabilité de fondation vis-à-vis la présence des cavités, commençant tout d’abord par l’évaluation de risque d’apparition d’un fontis en surface en utilisant un modèle analytique puis en citant les mesures à prendre pour prévenir la sécurité. Dans une deuxième partie, on procédera à une modélisation numérique de notre projet pour déterminer la déformation qui peut être au niveau des terrains contenant des cavités de nature karstique. Avant de procéder à ces calculs, nous construisons tout d’abord une géométrie d’une cavité proche à la réalité le maximum possible en se basant sur les observations menées sur place lors de la réalisation des forages dans une planche d’essai sur chantier pour but de construire la géomorphologie d’une cavité localisée détectée à l’aide de géoradar et sur les résultats des forages destructifs proches à la planche d’essai. D’après une corrélation entre ces sondages, la forme géométrique de cavité est illustrée dans la figure ci-après :

Figure 42 : Géométrie d’une cavité Prenons le cas d’une forme géométrique de la cavité régulière telle sous forme de rectangle de 2 de hauteur avec 8 m de largeur.

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II.

Evaluation de risque d’apparition d’un fontis en surface :

1. Phénomène de fontis : Vu la remontée en fontis observée sur la paroi du talus, une évaluation de risque d’apparition d’un risque similaire sous semelle en prenant un cas réel de cavité s’avère nécessaire en adoptant une approche volumétrique pour estimer la hauteur prévisible de remontée de voute. La remontée en fontis s’exprime par un effondrement localisé de la surface du sol résultant principalement de la remontée d’un éboulement prenant naissance au sein d’une cavité souterraine où la condition de la rupture est atteinte au niveau du toit et la cavité ne se stabilise pas mécaniquement du fait de la présence de bancs massifs et résistants au sein du recouvrement (dans notre cas on a la présence de grès), elle se propage progressivement vers la surface. Si les matériaux éboulis puissent s’y accumuler sans bloquer le phénomène par l’auto-comblement de la cavité, la remontée en fontis peut atteindre la surface du terrain. Les dimensions de fontis varient d’un site à un autre en fonction de : • La dimension des cavités sous-jacentes ; • La nature des terrains de recouvrement ; • La profondeur de la cavité ; La figure suivante illustre les étapes du mécanisme de remontée de fontis dans un recouvrement :

Figure 43 : Les étapes de mécanisme de remontée de fontis

2. Approche volumétrique du mécanisme d’auto-comblement : 2.1.

Modèle adopté :

L’approche volumétrique ou déterministe est basée sur l’évaluation du volume nécessaire pour que les éboulis comblent la cavité et la cloche d’éboulement, ces formulations permettent d’en estimer la hauteur de montée de voute garantissant un auto-comblement de l’instabilité. Diverses formulations ont été élaorées, parmi eux on a le modèle le plus ancien et le plus simple de Pigott et Eynon. Ce modèle propose la formulation suivante pour l’estimation de la hauteur de montée : 𝑧=

3(𝐻𝑔 − ℎ𝑟) (𝑓 − 1)

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Avec : ❖ ❖ ❖ ❖

z : la hauteur de remontée de voute permettat de garantir l’auto-comblement ; Hg : hauteur de galerie ; Hr : hauteur de remlayage partiel ; f : coefficient de foisonnement des éboulis ;

Le coefficient de foisonnement permet de prendre en compte les caractéristiques des terrains de recouvrement tel qu’il correspond au rapport etre le volume occupé par les éboulis et le volume initialement occupé par les terrais en place. En basant sur un retour d’expérience pour estimer la valeur du coefficient de foisonnement tel qu’il atteint à peine des valeurs supérieures à 1 alors que pour des roches éboulées il peut atteindre 1.5.

2.2.

Etude paramétrique :

Considérons une cavité vide sous-cavée dans la couche du grès de hauteur de 2 m et de largeur de 8 m. Nous procederons à une étude paramétrique suivant la hauteur de remalayge, les résultats de cette étude sont résumés dans le tableau ci-après :

hauteur de cavité en m

2

hauteur de coeff de hauteur de remlayage en m foisonnement remontée en m 0 1 1.5 2

1.5

12 6 3 0

Tableau 11 : Résultats de l’étude paramétrique suivant la hauteur de remlayage Le but de cette étude paramétrique est d’évaluer l’influence de la hauteur de remlayage de cavité sur la hauteur de remontée de fontis en surface. Comme il est bien clair suivant les résultats obtenus, le risque de fontis dans notre cas est très elevé quand une cavité de 2 m de hauteur est totalement vide, mais quand on suppose que la cavité est initialement remplie on constate la diminution de la hauteur de remontée et de ce fait un risque de fontis faible. De ce fait, on peut conclure qu’un traitement total des cavités proches aux semelles est fortement recommadé. Pour les cavités en profondeur (par exemple à 8 m de profondeur), un traitement partiel s’avère suffisant mais dans les cas où on a des cavités d’une hauteur supérieure à 2 m un traitement total de ces cavités est surement nécessaire.

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III. Modélisation numérique : 1. Géométrie du modèle : Pour simuler la présence de cavité et son influence sur la stabilité de la fondation, deux approches ont été adoptées : • Modéliser la cavité à l’aide de l’outil plate sous forme rectangulaire de dimensions 2 x 8 m ; • Modéliser la cavité à l’aide de l’outil tunnel sous une forme géométrique circulaire de diamètre de 3 m ; On commence tout d’abord par la construction du modèle géotechnique pour notre projet à l’aide du logiciel Plaxis en déformation plaine et vu que la cavité est proche aux conditions limites alors les calculs seront influencés pour cette raison on adopte un modèle symétrique. Le modèle numérique a été établi et calculé avec le logiciel PLAXIS 8.2. Le projet est modélisé par un modèle géométrique plan 2D de 65 m de largeur sur 20 m de hauteur. 3 couches qui constitue le terrain à partir du niveau de terrassement général : • Une couche de grès fin d’une épaisseur varie de 4 m à 6 m ; • Une couche altérée de sables grésifiés à passage de grès fin d’une épaisseur varie de 6.3 m à 4m; • Une couche de grès de 10 m d’épaisseur ; Pour les conditions aux limites, on a supposé que les déplacements soient libres sur les deux cotés verticaux et bloqués au fond. La figure illustre la géométrie modélisée qui correspond au profil transversal du site de projet.

Figure 44 : Modèle géométrique du terrain

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2. Caractéristiques des matériaux : Le tableau ci-après résume les propriétés des différentes couches de notre terrain :

Propriétés des couches Modèle du matériau Type de comportement du matériau Poids unitaire du sol saturé (KN/m³) Poids unitaire du sol non saturé (KN/m³) Perméabilité horizontale Kx et verticale Ky (m/jour) Module de Young Eref (KN/m² ) Coefficient de Poisson v Cohésion Cref (KN/m²) Angle de frottement interne ϕ (°)

Grès Mohr-Coulomb Drainé 20 19 1 2 x 10⁵ 0.25 50 30

Sables grésifiés Mohr-Coulomb Drainé 18 17 1 13 x 10³ 0.3 10 30

Figure 45 : Caractéristiques des couches

3. Génération du maillage : Le calcul par la méthode des éléments finis nécessite de diviser la structure en éléments sous un maillage choisi. Notre modèle de référence se fait par des éléments à 6 oeuds. Après la définition du modèle géométrique et l’affectation des différentes propriétés des matériaux, on règle la finesse du maillage (global Coarseness) sur « very fine », puis, on le raffine localement au niveau des éléments structuraux, comme indiqué sur la figure ci-après :

Figure 46 : maillage du modèle

4. Conditions initiales : La définition des conditions initiales est accompagnée de la génération des pressions interstitielles initiales ainsi que des contraintes initiales.

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4.1.

Conditions hydrauliques :

Le niveau de la nappe phréatique initiale est à –11 m de la surface.

Figure 47 : Niveau de la nappe phréatique

Figure 48 : Génération des pressions interstitielles

4.2.

Contraintes initiales :

On désactive les éléments structuraux durant le calcul des contraintes initiales. On génère alors les contraintes initiales en prenant les valeurs de K0 par défaut. La valeur de K0 est proposée automatiquement d’après la formule de Jaky. On garde le poids du sol à 1, ce qui correspond à une application totale de la gravité.

Figure 49 : Contraintes initiales générées

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5. Procédure des calculs : On va procéder au calcul du modèle en 4 phases dans l’ordre suivant : − Phase 1 : initiatier les contraintes selon la procédure Ko; on détermine les contraintes effectives initiales à l’état plastique. − Phase 2 : Définir la cavité (excavation) à l’état plastique. − Phase 3 : Activer la charge appliquée par la semelle filante à l’état plastique tout en remettant les déplacements à zéro.

Figure 50 : Phases du calcul du modèle

6. Résultats : Après avoir lancé le calcul dans plaxis 2D pour simuler le comportement du terrain et l’influence des cavités sur notre ouvrage, donc c’est une étude paramétrique qui vise à donner une idée générale sur la stabilité des fondations sur un terrain où on a un niveau élevé d’aléa karstique. En calculant spécifiquement la déformation verticale numériquement par la méthode des éléments finis puis la distriution des contraintes prinncipales dans le terrain.

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6.1.

Résultats de l’approche N°1 :

On note un déplacement vertical de 32.8 cm.

Figure 51 : Déplacement vertical de l’approche n°1 La contrainte effective est de 2340 kN/m² et la contrainte principale est de 929 kN/m².

Figure 52 : Contrainte effective de l’approche n°1

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Figure 53 : Contrainte principale de l’approche n°1

6.2.

Résultats de l’approche N°2 :

Pour cette deuxième approche, on a obtenu un déplacement vertical de 16.5 cm.

Figure 54 : Déplacement vertical de l’approche n°2 La contrainte principale est de 401.07 kN/m².

Figure 55 : Contrainte principale de l’approche n°2 71

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7. Synthèse des résultats : Dans cette étude numérique, nous avons testé deux approches pour simuler la présence de cavité sous une semelle filante qui transmit une charge de 500 kPa au sol. Nous nous sommes intéressées aux déformations verticales sous la semelle et à la distribution des contraintes principales. L’évaluation de la variation de ces deux paramètres, en fonction de la forme adoptée de la cavitée, nous a permis de conclure que les fondations sont instables.

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Chapitre 5 : Méthodologies de traitement des cavités

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Partie I : Généralités sur les méthodes de traitement des cavités En présence de cavités les terrains en question sont en mesure d’effondrer ou d’affaisser ce qui peut générer des dégâts sur les hommes que sur les biens. De ce fait, le traitement de ces cavités s’avère nécessaire. Il existe de nombreuses méthodes de traitement pour mettre en sécurité la surface vis-à-vis du risque lié aux cavités souterraines. Généralement, les méthodes de traitement sont catégorisées en : •

Méthodes de traitement dites directes : on entend par méthodes directes, les méthodes qui consistent à traiter directement la cavité, il s’agit des méthodes de confortement, des méthodes de comblement et des méthodes de destruction des vides ; • Méthodes de traitement dites indirectes : il s’agit des méthodes qui ne concernent pas directement la cavité, mais qui ont pour objectif de sécuriser les enjeux en limitant ou empêchant les effets en surface (ou sur les structures proches de la surface) des mouvements liés à la présence de la cavité. La figure ci-après illustre les principales techniques de traitement des cavités directes et indirectes :

Figure 56 : Principales techniques de traitement des cavités

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Le choix du mode de traitement des cavités dépend : ➢ De niveau de sécurité recherché (tassements résiduels admissibles en surface) et des objectifs à atteindre en termes de maitrise du risque et de la destination du site (réhabilitation de la surface, prévention du risque...) ; ➢ Des configurations de site et des caractéristiques du milieu dans lequel le traitement est envisagé (accessibilité, volume à traiter, présence d’eau,…) ; Dans ce qui suit nous citerons l’ensemble des solutions couramment utilisées pour la prévention des risques de cavités d’origine naturelle karstique.

1. Injection du coulis : L’injection consiste à faire pénétrer dans un milieu plus ou moins perméable, à partir des forages, un matériau pompable se rigidifiant par la suite appelé coulis d’injection. Il y a plusieurs types d’injection parmi eux : • Injection de comblement : ce type d’injection a pour but de combler de caves, de galeries ou vides karstiques. • Injection de clavage : généralement ce type d’injection suit celle de comblement pour assurer un traitement soigné des vides présents après le retrait du coulis d’injection gravitaire. • Injection d’imprégnation : consiste à injecter un coulis de ciment sous pression qui remplit les vides interstitiels du sol, ce type d’injection est utilisé pour conforter les fondations et les fouilles ou pour stabiliser et renforcer les sols granulaires. • Injection de barrage : a pour but d’étanchéifier le terrain en construisant une voile d’étanchéité par le biais d’injection en réduisant la perméabilité des terrains. Le coulis d’injection est un liquide ou pseudo-liquide à l’état initial qui, à travers des réactions physiques et chimiques complexes, se transforme, après un certain temps, en un corps solide ou pseudo-solide. Le choix du coulis adéquat au projet de l’injection dépend de plusieurs paramètres tels que : • La nature du milieu à injecter (forme et dimensions des vides, granulométrie et état de compacité du sol, nature chimique et vitesse de circulation de l’eau ; • La nature et la durée de l’amélioration recherchée ; Afin d’assurer une bonne qualité du processus d’injection, quelques caractéristiques du coulis sont à évaluer : • • • •

Le pouvoir de pénétration (fonction de sa viscosité et rigidité ainsi que de la granulométrie de ses constituants). La stabilité pendant la phase d’injection ( fonction de sa résistance aux phénomènes de décantation et de son homogénéité). La résistance mécanique après prise. La durabilité des produits injectés.

La mise en œuvre du coulis d’injection se fait soit gravitairement soit sous pression dans le forage.

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2. Remplissage par mortier/microbéton : Dans le cas des cavités de dimensions importantes, il est préférable de procéder au remplissage par mortier ou par microbéton qui est un béton constitué de granulat de fraction minimale (sables, eau, ciment, gravette G1). Vu que le matériau de remplissage des cavités est non structurel, sa résistance généralement est limitée à 1 ou 3 MPa en 28 jours. Le choix du produit de remplissage mortier ou microbéton dépend de la dimension la plus faible de la cavité par laquelle le matériau va s’écouler. Pour des dimensions comprises entre 5 et 10 cm, optez pour un mortier. Au-delà de 10 cm, privilégiez un béton de remplissage. La mise en place du mortier ou du béton se fait par un simple déversement sans compactage ni vibration.

3. Remplissage en gros béton : Le gros béton est un béton non armé contenant des granulats de grandes dimensions (sables, gravillons, cailloux, ciment et l’eau). Il est couramment utilisé pour le rattrapage de niveau sous-semelle au cas où le bon sol se trouve à une profondeur plus importante que prévue. Dans le cas de présence des vides sous-semelles, on peut également utiliser le gros béton comme matériau de remplissage. Sa mise en œuvre se fait par un déversement direct dans la cavité à partir de la surface.

4. Micropieux : Les micropieux présentent une solution alternative au traitement des cavités par injection, cette solution consiste à reprendre les charges et les envoyer au-delà des vides. Ils sont des pieux de petits diamètres (Ǿ forage ≤ à 300 mm), ils sont équipés d’une armature centrale et scellés au coulis ciment et ils travaillent essentiellement par frottement latéral.

4.1.

Types des micropieux :

Selon DTU 13.2 Travaux de fondations profondes pour le bâtiment, on définit quatre types de micropieux comme suit : ❖ Type I : Le micropieu type I est un pieu foré qui peut ne pas être armé, rempli de mortier. Ce type de micropieu est rarement utilisé. ❖ Type II : Le micropieu type II est un pieu foré tubé scellé au coulis de ciment par gravité au moyen d'un tube plongeur. ❖ Type III : Le micropieu type III est un pieu foré tubé scellé au coulis de ciment à l'aide d'un système d'injection (tube à manchettes). L'injection du coulis de ciment est faite en tête à une pression égale ou supérieure à 1 MPa. C’est le système IGU (Injection Global et Unitaire). ❖ Type IV : Le micropieu type IV est un pieu foré tubé scellé au coulis de ciment à l'aide d'un système d'injection (tube à manchettes). L'injection du coulis de ciment est faite, à chaque niveau de manchettes, avec un obturateur simple ou double à une pression égale ou supérieure à 1 MPa. L'injection est faite par passe, de manière répétitive. On appelle cela l'injection IRS (Injection Répétitive et Sélective).

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Une autre catégorisation des micropieux a été défini suivant le type d’armature employé, on distingue donc : ❖ Le micropieu à tube : Pour ce type, l’armature est constituée par un tube en acier de diamètre, d’épaisseur et de qualité variables suivant la valeur des charges à reprendre ; ❖ Le micropieu à barres : l’armature dans ce cas est constituée par une ou plusieurs barres groupées en acier haute adhérence pour béton armé ou en acier de précontrainte. Dans le cas de micropieu type II, le tube d’injection sous pression est intégré au faisceau de barres ; ❖ Le micropieu à double armature : c’est un micropieu à armature mixte, tube-barre, c’est le cas du pilot composite formé d’une barre centrale et d’un tube extérieur à manchettes ;

4.2.

Mise en œuvre des micropieux :

Les principales phases de réalisation des différents types de micropieux sont : -

Réalisation du forage : la perforation est en général réalisée avec l’utilisation d’un tubage. Mise en place des armatures (pour le type I ce n’est pas obligatoire) : Scellement du micropieu au terrain ; Liaison micropieu-structure ;

Le tableau ci-après résume les types des micropieux :

Type

I

II

Diamètre (mm)

< 300

< 300

III

< 300

IV

< 300

Description et matériel de forage

pieu foré tubé, le forage est équipé ou non d'armatures

pieu foré, le forage est équipé d'armatures

Remplissage de forage

Remarque

le tubage est récupéré en rempli d'un mortier de ciment l'obturant en tete et au moyen d'un tube plongeur en le mettant sous pression au-dessus du mortier rempli d'un coulis ou de mortier de scellement par gravité ou sous une très faible pression au moyen d'un tube plongeur

Dénomination

-

-

le forage peut etre injection faite en tete à une pieu foré, le forage est IGU (injection pression supérieure ou égale à remplacé par le équipé d'armature et d'un globale et lançage, la battage 1 MPa; elle est globale et système d'injection qui est unitaire) ou le fonçage, si la unitaire un tube à manchettes mis nature du sol le en place dans un coulis de injection à l'obturateur simple permet gaine; si l'armature est un ou double d'un coulis ou IRS (injection tube métallique, ce tube mortier de scellement à une répétitive et peut etre équipé de pression d'injection supérieure sélective) manchettes et tenir lieu de ou égale à 1 MPa ; elle est système d'injection. répétitive et sélective Tableau 12 : Les types des micropieux

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5. Traitement par comblement confiné dans des géosynthétiques : Cette technique est innovée par Cerema sous l’appellation CAVIBAG pour prévenir le risque d’effondrement des cavités. Elle consiste à conforter les sols présentant tous types de cavités par un comblement confiné dans un géosynthétique étanche renforcé par une armature de type micropieu. Ce traitement permet le blocage des parois de la cavité et élimine le risque d’apparition de mouvements de terrain en surface. Il est opérationnel dans des endroits non accessibles.

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Partie II : Traitement des cavités superficielles Au niveau du terrain en question, on a pu repérer sur la surface de fond de fouille la présence des cavités karstiques de taille importante et à une profondeur inférieure à 2 m à partir de la surface de fond de fouille actuelle. Vu que ces cavités ont de grandes dimensions et elles sont accessibles, nous proposerons deux solutions pour leur traitement soit procéder au remplissage par béton ou en gros béton. Le choix définitif de la solution sera décidé après une évaluation économique de chaque solution.

I.

Solution N°1 : Remplissage par microbéton 1. Composition du microbéton :

Sous la demande de BYMARO, une composition du béton a fait l’objet d’une étude de formulation par Ciments ATLAS dans leur centrale à béton ALANDALOSS. Pour la composition du micro-béton, on se limite à l’utilisation des gravettes de fraction 6.3/12.5 contrairement au béton où on utilise également la classe de gravette de fraction 12.5/20. Le micro-béton proposé dans l’étude de formulation est de la classe C16 X0 D15 S4 et sa composition est présentée dans le tableau ci-après : Désignation Composition Gravette G1 990Kg Sable de concassage 556Kg Sable de dune 450Kg Ciment CPJ 55 220Kg Eau de gâchage 175L Tempo 3500M 3Kg Tableau 13 : Composition du micro-béton Les produits composants les formulations ci-avant sont les suivants : ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Granulats concassés lavés carrière, BYMARO-SKHIRAT. Sable de dune, AZZEMOUR. Ciment CPJ 55 CIMAT conforme à la norme NM 10.1.004 Eau : Eau des puits conforme à la norme NM 10.1.008 Adjuvant super plastifiant SIKA Maroc TEMPO 3500M

Cette formulation doit faire également l’objet d’une étude de convenance. Dans ce cadre, un ensemble des essais est à réaliser sur le béton à l’état frais et durci avec prélévement des échantillons de granulats pour les essais de laboratoire, ci-dessous la liste des essais réalisés : ✓ Essai de cone d’Abrams ✓ Essai de la résistance à la compression ✓ Essais sur les granulats : Analyse granulométrique, Los Angeles, Coefficient d’aplatissement, valeur au bleu de méthylène, équivalent de sable ; Le choix de cette formulation a été faite en basant sur les caractéristiques qu’on vise à avoir telles : • •

Une résistance mécanique à 28 jrs de 15 MPa (classe B15 de béton) ; Béton fluide (classe d’affaissement S4) et autoplaçant (caractéristique assurée par l’ajout d’adjuvant TEMPO 3500 M) ;

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2. Mise en œuvre : Avant la mise en œuvre du micro-béton, on assèche la cavité afin de ne plus avoir aucun liquide en contact avec le matériau de remplissage. Par la suite, on déverse directement le micro-béton dans la cavité sans compactage ni vibration vue que le microbéton qu’on prévoit à utiliser est autoplaçant (prend la forme de la cavité). Lors du déversement, on évite d’avoir une hauteur de chute trop importante (maximum à 2 mètres) afin que le béton conserve son homogénéité. Enfin, on égalise la surface à l’aide d’une règle ou au râteau.

II.

Solution N°2 : Remplissage en gros béton

1. Composition du gros béton : La classe du gros béton couramment utilisée dans les travaux similaires est de classe B15 c’est-à-dire que la résistance à la compression à 28 jrs est de 15 MPa, la deuxième caractéristique qu’on vise à avoir dans le gros béton est la fluidité pour cela une classe de consistance de S4 à S5 est envisagée, c’est-à-dire l’affaissement du gros béton varie de 160 mm à 240 mm. Pour la formulation du gros béton, on propose la formulation suivante en utilisant la méthode de Dreux Gorisse (détaillée en annexe n°6), qui doit subir aux essais de convenance pour la valider : Désignation Composition Gravette GI et GII 365Kg Sable 577Kg Cailloux 25/63 mm 629Kg Ciment CPJ 55 184Kg Eau de gâchage 188L Tempo 3500M 2.5Kg Tableau 14 : Formulation du gros béton

2. Mise en œuvre : Pour le remplissage des cavités superficielles par gros béton (profondeur inférieure à 2m), on commence par le curage jusqu’à la base de la cavité en dessous des semelles à l’aide d’une brise roche hydraulique. Après l’évacuation des déblais, on procède au coffrage suivi par le coulage des massifs en gros béton pour rattraper le niveau. Dans l’endroit où le coffrage a été positionné, nous procèdons à la mise en place du remblai compacté.

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Partie III : Traitement des cavités profondes I.

Solution N°1 : Traitement des cavités par l’injection 1. Introcution :

Le traitement par injection reste parmi les solutions les plus adoptées pour ce genre de problématique. Dans ce qui suit, on procédera à l’étude de cette solution en précisant dans un premier temps le type d’injection à mettre en œuvre, le maillage des forages à réaliser et ainsi la profondeur de traitement vu que le but principal de traitement de cavités est de les remplir tout en assurant un bon assise pour la fondation du futur mall. Vu que le système de fondation prévu dans notre projet est la fondation superficielle comprenant les semelles isolées, semelles filantes et radiers, un traitement au droit de chaque ouvrage de fondation s’avère nécessaire vu la différence de charge transmise au sol par chaque ouvrage et le niveau de risque qui diminue en passant d’une semelle isolée à un radier en prenant en considération la capacité de radier de redistribuer les charges uniformément sur la couche d’assise. En effet, on procédera à la définition de la méthodologie de traitement au droit de chaque ouvrage de fondation en prenant en considération son emplacement par rapport au macrozonage déjà réalisé dans le chapitre 3 c’est-à-dire la définition du nombre de forage, du maillage et la profondeur de traitement ; tel qu’au droit d’une zone à risque élevé un maillage serré est envisagé avec un nombre plus important de forage que dans une zone à risque faible ou moyen.

2. Types d’injection : En se basant sur le macro-zonage que nous avons établi dans le chapitre 3, on a relevé la nécessité de procéder à trois types d’injection, l’injection de traitement (T) et de comblement (C) qui seront complémentaires et l’injection de barrage (B) qu’on adoptera au niveau de la ceinture nord-est et nord-ouest pour éviter l’écoulement du coulis lors de traitement des cavités des ouvrages dans la pacerelle qui ont une forte probailité d’étre connectées avec des cavités dans l’autre coté de la route vu la présence confirmée des grottes littorales. Avant de procéder à ces types d’injection, on réalise au début des forages de diagnostic au droit de la zone à traiter avec des machines hors de trou ou fond de trou équipées obligatoirement des appareils d’enregistrement de paramètres (VA, PO, PI) pour qu’on puisse avoir des renseignements sur la présence d’anomalie dans l’endroit foré. Ces forages auront un diamètre de 3’’ soit 76 mm avec une foration à l’air pour avoir une meilleure identification des terrains traversés que dans le cas de foration à la boue. Ils seront comblés avec un coulis classique qu’on définira ci-après. Avant toute injection, on procèdera à l’humidification des parois du forage pour éviter l’absorption de l’eau dans le coulis par les terrains en place. Dans cette partie nous définirons pour chaque type d’injection la méthode de mise en œuvre des forages et la nature du coulis à utiliser vu la spécificité de chaque type d’injection.

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2.1.

Injection de traitement :

On procédera à l’injection de traitement dans trois cas différents : • Pour le remplissage des forages de diagnostic, le coulis injecté dans ces forages est le même que dans les forages de traitement ; • Après l’analyse des résultats des FD et après l’atteinte des critères qu’on précisera ci-après, on procèdera à une injection de traitement ; • Quand on réalisera une injection de comblement cette dernière sera couplée à une injection de clavage (de traitement) pour parfaire la liaison entre le matériau en place et la zone comblée ; 2.1.1. Technique de foration : Pour l’injection de traitement, on réalisera des forages d’un diamètre de 4’’ à l’aide d’une machine de forage sur chenille équipée d’un marteau fond de trou pas forcément équipée d’un appareil d’enregistrement des paramètres. 2.1.2. Type de coulis à injecter : Les coulis communément utilisés pour le traitement des cavités sont ceux à base d’une suspension de ciment dans l’eau. Notre but dans cette partie est de trouver la formulation du coulis la plus adéquate aux spécificités du terrain en question, pour cette raison nous avons proposé un ensemble de formulation du coulis à base de ciment – eau – bentonite et en basant sur les résultats de l’étude de convenance nous ferons le choix de la formulation adéquate. 2.1.2.1.

Composition du coulis :

Généralement, les coulis à base de ciment sont composés de : • Eau : joue un role important dans la composition du coulis, l’eau est celle qui assure l’hydratation du ciment et nous permet de produire un coulis fluide pour éviter les frottements internes. Elle permet également d’ouvrir les discontinuités devant le coulis. • Ciment : est considéré comme étant la base du coulis ; • Bentonite : joue un role stabilisant dans la composition du coulis vu qu’elle proviendra des argiles smectites dans lesquelles prédomine le constituant "montmorillonites", par l’ajout de la bentonite on évite la sédimentation des boues lors du traitement. • Adjuvant : l’ajout d’adjuvant dépend des caractéristiques du coulis qu’on veut améliorer. Deux rapports à définir pour la composition du coulis à base de ciment, qui sont : Rapport E/C : Il définit le rapport des poids de l’eau et du ciment composant le coulis tel qu’il pourra varier de 1,3 pour les coulis les plus fluides jusqu'à 0.4 pour les coulis les plus épais. Avec un ciment Portland normal, un rapport E/C total de l’ordre de 0.6 à 0.7 représente un minimum pratique. Rapport B/C : Il traduit le rapport des poids de la bentonite et de ciment composant le coulis. L’ajout de la bentonite a pour but la stabilité du coulis, mais il est inversement proportionnel à la résistance à la compression du coulis. Pour les coulis les plus couramment utilisés, le rapport B/C est compris entre 1 et 4 %.

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La détermination de la quantité de chaque composant du coulis se fait par la définition au début des rapports E/C et B/C qui nous permet d’avoir les caractéristiques souhaitées puis on établit la composition pondérale pour 1 m 3 du coulis. Dans notre cas, nous visons à avoir un coulis stable, injectable avec des caractéristiques mécaniques adéquates à celles du terrain en évitant le risque d’une hydrofracturation ou déplacement de terrain, pour cette raison différentes formulations ont été proposés pour ce coulis avec des rapports E/C et B/C différents, le tableau suivant résume ces formulations : N° de la formulation 1 2 3 4 5 6 11 C (Kg) 729 755 745 690 568 568 710 E (l) 729 755 745 772.8 840.64 840.64 748 Dosages par m3 B (Kg) 11.56 12.08 29.8 11.73 11.36 22.72 11.59 Adjuvant 2% (%) Etotal/C 1 1 1 1.12 1.48 1.48 1.05 B/C (%) 1.6 1.6 4 1.7 2 4 1.6 B/Eb (%) 5 5 5 5 5 5 5 Tableau 15 : Formulation proposées pour le coulis d’injection à base de ciment Le rapport B/Eb indiqué dans le tableau ci-dessus représente le rapport de la bentonite poudre sur le volume d’eau à ajouter pour avoir un coulis mère composé de la bentonite et l’eau tel qu’on mélange 50 kg de la bentonite dans 1 m³ d’eau. Les produits composants les formulations ci-avant sont les suivants : • Bentonite en vrac ; • Ciment Portland Composé CPJ 55 conforme à la norme NM 10.1.004 ; • Eau ; • Adjuvant : Sika Viscocrete KRONO 300M (superplastifiant) ; Le choix du coulis d’injection se fait en basant sur les caractéristiques mécaniques et rhéologiques du coulis souhaitées. 2.1.2.2.

Etude de convenance : les propriétés du coulis

Il est indispensable de connaitre les propriétées mécaniques et rhéologiques des coulis que nous obtenirons à partir de chaque formulation proposée, pour cette raison un ensemble des essais ont été réalisés dans le cadre de l’étude de convenance du coulis avant de choisir la formulation qui convient à nos ojectifs. Ci-après on citera les caractéristiques essentielles accompagnées des résultats des essais réalisés suivant la norme EN 12715. Densité du coulis : Il s’agit de déterminer la masse volumique du coulis à l’aide d’une balance à boue étalonnée (son étalonnage se fait par la mesure de la densité de l’eau). Pour la mesure de la densité du coulis, on remplit le godet de boue puis on met le couvercle et on évacue l’excès de boue qui sort du trou central. Ensuite, on nettoie à l’eau puis on sèche et on place le levier sur le couteau. Finalement, on déplace le curseur jusqu’à ce que le bras soit horizontal, ce que l’on contrôle à l’aide du niveau à bulle incorporé dans le bras.

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N° de formulation Densité

1 1. 45

2

3 1.

4 1.47

1.38

5 1.27

6

11

1.27

1.46

43 Tableau 16 : Résultats de la mesure de la densité Viscosité : La viscosité du coulis, exprimée en secondes, est déterminée par la mesure du temps nécessaire pour qu'une quantité donnée de coulis s'écoule à travers l'orifice du cône de Marsh, dans des conditions spécifiées. Pour la mesure de viscosité, on verse doucement le coulis sur un tamis de 1.5 mm dans le cône, en évitant la formation de bulles d'air dans le coulis. Puis, on ouvre l'orifice inférieur en déclenchant au même moment le chronomètre et on mesure à 0,5 s près letemps nécessaire pour remplir le récipient. Référence F1 F2 F3 F4 F5 F6 F11

Viscosité Diamètre de 4.75 mm 113 66

Diamètre de 10 mm 63 9 Immesurable

63 7 50 Non mesurée 48 Non mesurée 110 10 Tableau 17 : Résultats des mesures de la viscosité

La valeur courante de la viscosité du coulis ciment – bentonite pour une bonne mise en œuvre est de l’ordre de 40 à 80s. Décantation : L’essai consiste à mesurer la quantité d'eau qui ressue à la surface d'un coulis que l'on a laisséreposer à l'abri de toute évaporation. La décantation est définie comme étant le rapport entre le volume d’eau apparent au-dessus du coulis, et le volume total du coulis inversé dans une éprouvette cylindrique de 100 ml, cette mesure se fait chaque heure au-delà de 4 heures. Selon la norme EN 12715, la décantation du coulis d’injection doit être inférieure à 5% après 3h pour qu’on puisse avoir un coulis stable. Temps 1 heure 2 heures 3 heures 4 heures

Décantation en pourcentage F1 F2 F3 F4 F5 F6 0.5 0.3 0.5 0.5 0.5 0.3 0.8 0.5 0.5 0.8 1 0.4 1 0.6 0.9 1.2 0.5 1.2 0.7 1 1.5 0.6 Tableau 18 : Résultats des mesures de la décantation

84

F11 0.8 1.2 1.7 2

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Résistance à la compression : Dans la plupart des applications, la résistance mécanique d’un coulis durci est le plus souvent surdimensionnée au dépend des autres caractéristiques vu les rapports qui les lient (on se contente par exemple d’avoir une viscosité très bonne ). Les différentes formulations proposées font l’objet de l’essai de compression dans cette étude de convenance. Des prismes 4×4×16cm ont été confectionnés pour la détermination des résistances mécaniques À 2jrs, 7jrs et 28 jours. Réf F1

Densité Résistance en MPa 1.49 3.38 1.50 3.74 1.48 3.56 F2 28j 1.48 4.84 1.52 4.63 1.49 4.68 F3 28j 1.47 4.68 1.5 4.63 1.48 4.39 F4 28j 1.46 2.6 1.44 2.55 1.45 2.86 F5 28j 1.4 2.34 1.41 2.21 1.43 2.11 F6 28j 1.37 2.21 1.36 2.05 1.36 2.11 F11 28j 1.45 5.57 1.46 5.29 1.46 5.34 Tableau 19 : Résultats des essais de la résistance à la compression 2.1.2.3.

Age 28j

Choix de formulation :

On vise à avoir les caractéristiques suivantes dans le coulis d’injection : ❖ Un coulis stable pour avoir une progression régulière du coulis dans le terrain, une décantation inférieure à 5% ; ❖ Une résistance à la compression supérieure à 1MPa pour éviter le délavage du coulis et inférieure à celle de la roche pour éviter sa rupture ; Pour ces raisons, le choix de la formulation F11 a été prononcé.

2.2.

Injection de comblement :

L’injection de comblement a pour but de remplir les vides importants inaccessibles en profondeur, pour cette raison on ne passe pas à cette injection qu’après le dépassement de certains critères qu’on définit au préalable en raison que le dépassement de ce critère nous renseigne sur la présence d’anomalie en profondeur. Les résultats des FD qui nous permettent de prévoir ou non l’injection de comblement. Elle consiste en l’injection gravitaire du béton dont les propriétés seront décrites ci-après. 85

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Cette injection est couplée à un autre type d’injection qui s’appelle injection de clavage qui assure un traitement soigné des vides présents après le retrait du coulis d’injection gravitaire. Pour l’injection de clavage sera procédée comme celle de traitement. 2.2.1. Technique de foration : Pour l’injection de comblement, on va procéder à la réalisation des forages d’un diamètre de 200 mm à l’aide d’une machine de forage sur chenille équipée d’un marteau fond de trou pas forcément équipée d’un appareil d’enregistrement des paramètres. 2.2.2. Type de coulis : On procédera à l’injection du microbéton dans les forages destinés à l’injection de comblement vu que son but est de remplir les vides importants. La composition du microbéton à injecter est celle qu’on a défini ci-avant dans le traitement des cavités superficielles.

2.3.

Injection de barrage :

Selon les investigations qu’on a effectué au niveau de la zone du projet, il a été bien clair que sur toute la zone littorale on a la présence d’aléa karstique d’ampleur différente d’une zone à une autre spécialement au droit du projet où une grotte littorale à côté du carrousel sud a été repérée.

Figure 57 : Position de la grotte littorale par rapport au projet De ce fait, on peut conclure que l’injection sous semelle filante au long de la zone nord-est et nord-ouest du projet pourra être inefficace si on ne prendra pas la possibilité de présence des cavités connectées à la mer ou aux autres cavités hors de l’emprise du projet. Dans ce cas, l’injection de barrage aura pour but de construire un voile étanche le long des bords extérieurs de la semelle filante en limitant la possibilité d’écoulement du matériau de traitement hors de l’emprise du mall quand on procèdera au traitement des cavités sous-semelle par l’utilisation d’un coulis d’injection caractérisé par sa prise rapide, pour cela un coulis épais avec de silicate répond à cette exigence.

86

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2.3.1. Technique de foration : La technique de foration pour l’injection de barrage sera similaire à celle de l’injection de traitement. 2.3.2. Coulis à injecter : Dans le cas de la possibilité d’avoir des déperditions importantes du coulis, l’utilisation d’un coulis épais éventuellement rigidifié s’avèrent nécessaire pour éviter ce genre de problème. Pour cette raison, on fait référence à l’ajout des adjuvants de silicate tel que le silicate de soude ajouté à un coulis à base de ciment augmente sa rigidité et sa stabilité tout en le rendant moins sensible au délavage par l’eau. Vu qu’on cherche une accélération de la prise du coulis sans rigidification notable, il suffit d’ajouter dans le malaxeur une quantité de silicate de l’ordre de 5 à 10 % du poids du ciment. 2.3.3. Maillage : Le long des bords extérieurs de la semelle filante de coté nord-ouest et nord-est on procèdera à la réalisation des forages pour injection de barrage ayant la profondeur de traitement maximale espacés de 3 m en supposant que chaque forage injecté aura un rayon d’influence de l’ordre de 1 m alors cet espacement entre forage sera idéal pour construire un voile étanche et au même temps s’assurer de ne pas laisser un vide sans remplissage.

3. Modalités de traitement : Selon les résultats des forages de diagnostic qu’on réalise au droit de la zone à traiter, nous avons défini 3 scénarios pour l’injection et le passage d’un scénario à un autre est décidé suivant les critères suivants : ➢ Critère 1 : lié à la perte de cuttings ; ➢ Critère 2, 3 : liés au rapport entre les volumes théoriques et réels de coulis injectés lors des forages de diagnostic qui permettent de distinguer les scénarios 1, 2 et 3. Pour le critère 3, on prend le rapport des volumes d’un forage de 200 mm (de comblement) et un forage de 80 mm ce qui nous donne une valeur majorée à 7. Le critère 2 est choisi en basant sur des résultats expérimentaux similaires. La figure suivante comprend le logigramme de décision pour passer d’un scénario à un autre :

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Figure 58 : logigramme de décision Les trois scénarios qu’on a définis sont comme suit : ❖ Scénario 1 : Ce scénario consiste en la réalisation des forages de diagnostic et les remplir avec le coulis de traitement F11. ❖ Scénario 2 : Ce scénario 2 comprend des injections de traitement (T). ❖ Scénario 3 : Le scénario 3 comprend des injections de comblement (C). Des injections de traitement (T) sont Aussi mises en œuvre afin de traiter le terrain de manière uniforme.

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Il est fondamental d’indiquer que chaque forage pour injection de traitement ou de barrage pour Lequel les quantités limites sont atteintes doit être complété par un forage pour injection de comblement. Le tableau ci-dessous présente les principes des injections de traitement, des injections de comblement et des injections de barrage : Traitement (clavage)

Comblement (C)

Barrage (B)

Mise en œuvre

Remplissage gravitaire dans le forage nu (avec un sur forage de 1 m) jusqu’à 1.5 m de profondeur puis en pression à l’obturateur simple en tête de forage

Gravitaire par insertion d’une trémie dans le forage nu (depuis un camion ou une pompe à béton) (avec un surforage de 1 m)

Remplissage gravitaire dans le forage nu (avec un surforage de 1 m) jusqu’à 1.5 m de profondeur puis en pression à l’obturateur simple en tête de forage

Type de coulis

Coulis classique (formulation F11)

Microbéton fluide

Coulis épais avec adjuvants de silicate pour prise rapide

Cadence d’injection maximale

1,5 m³/h

10 à 15 m³/h

1,5 m³/h

Critères d’arrêts

Après obtention d’une pression de refus de 2 bars en tête de forage

Après obtention de la résurgence et V < 15 m³

Après obtention d’une pression de refus de 2 bars en tête de forage

Quantité limite mise en œuvre en cas de non obtention du critère d’arrêt

2 m³ par forage et par 24 heures : Si pas d’arrêt au bout de 48 heures (soit 4m³ de coulis), prévoir un forage pour une injection de comblement

2.5 m³ par forage par 24 heures avec prise systématique des côtes du béton chaque matin avant de recommencer à injecter

2 m³ par forage et par 24 heures : Si pas d’arrêt au bout de 48 heures (soit 4m³ de Coulis), prévoir un forage Pour une injection de Comblement

Tableau 20 : Principes d’injections

4. Procédure de traitement : Dans cette partie nous allons bien détailler la procédure de traitement suivant le type d’ouvrage à traiter (semelle isolée, semelle filante ou radier) en déterminant la profondeur de traitement et le maillage des forages. Pour chaque type d’ouvrage, une approche de traitement est à prévoir en déterminant la profondeur de traitement, l’espacament des forages puis le type d’injection accompagné des critères et des conditions d’arret de l’injection.

89

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4.1.

Traitement sous semelle isolée :

4.1.1. Profondeur des forages : Dans un premier temps une profondeur d’investigation sécuritaire de 8m a été choisie vu qu’au-delà de 2B (B étant la largeur de la semelle) l’incrément de contrainte verticale est inférieure à 10 %. Afin de bien confirmer cela, on doit évaluer la contrainte verticale sous semelles isolées en fonction de l’avancée des travaux (de l’état initial du terrain intact jusqu’au chargement des semelles isolées en passant par l’état précédant le traitement (terrain excavé)). A l’aide des deux programmes du logiciel Foxta, modules Tasplaq et Tasseldo, on a pu déterminer la variation de la contrainte verticale après chargement des semelles en adoptant l’approche suivante : Sur la base d’un modèle Tasplaq considérant un groupement de 9 semelles de dimension 2.4 x 2.4 m chargées à 600 kPa à l’ELS (selon le rapport d’étude géotechnique élaboré par LPEE) reposant seulement sur la couche de sables grésifiés (le cas le plus défavorable qu’on peut avoir en sous-sol), figure ci-après :

Figure 59 : Modèle Tasplaq considéré pour l’établissement du profil de contraintes sous les semelles Après la définition du modèle sur Tasplaq et lancement des calculs, on importe le projet à partir du programme Tasplaq en Tasseldo pour qu’on puisse avoir l’incrément de la contrainte verticale au droit du centre de la semelle isolée centrale, figure ci-après :

Figure 60 : incrément de contrainte sous-semelle centrale

90

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La figure ci-après illustre le profil d’incrément de la contrainte verticale en fonction de la profondeur à : partir du fond de fouille :

Figure 61 : Profil d’incrément de la contrainte verticale obtenu à l’aide du module Tasseldo Après le calcul de la contrainte verticale dans le sol avant et après les terrassement σ’vini et σ’vff (en annexe n°7), on a comparé la variation de ces contraintes avec celle finale après chargemet de semelle en calculant le rapport entre ces deux comme montre le graphe suivant :

Figure 62 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous semelle isolée On constate qu’au-delà de 8 m de profondeur la coontrainte finale devient égale à la contrainte initiale avant début des terrassement.

91

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4.1.2. Maillage des forages : Pour les fondations isolées, le nombre de forages de diagnostic (F) à mettre en œuvre est de 2 pour les semelles situées dans les zones vertes et 3 pour les semelles situées dans les zones jaunes et rouges. Le nombre de forages de diagnostic (F), de forages de traitement (T) ou de comblement (C) à mettre en œuvre est présenté dans le tableau suivant en fonction de la surface de la semelle à traiter. Surface de la semelle 3 4 5 6 7 8 9 10 (m2) Scénario Nombre de 4 4 5 5 5 7 7 7 2 forages Scénario Nombre de 5 5 6 6 6 7 7 7 3 forages Tableau 21 : Nombre de forage en fonction de surface de la semelle et de scénarion La figure donne les illustrations des scénarios 2 et 3 en fonction de la surface de la semelle pour un nombre de forages de diagnostic de 3. Quand un nombre de diagnostic inférieur est réalisé, des forages pour des injections de traitements sont mis en œuvre de manière alternative.

Figure 63 : Maillage des semelles isolées de la zone jaune et rouge Les forages de diagnostic et les forages pour les injections de traitement sont complétés par des forages pour des injections de comblement si les critères d’arrêt ne sont pas atteints.

4.2.

Traitement des semelles filantes :

4.2.1. Profondeur des forages : Pour les semelles filantes, la profondeur des sondages est déterminée selon une approche similaire à celle présentée précédemment. La semelle est chargée à 600 kPa, sa largeur est prise égale à 1 m et la contrainte appliquée est de l’ordre de 600 kPa. La profondeur retenue pour les forages de diagnostic est de 5 m. Pour une semelle filante, l’incrément de contrainte verticale devient inférieure à 10% au-delà de 6B.

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Figure 64 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous semelle filante 4.2.2. Maillage : Pour les fondations filantes, le nombre des forages de diagnostic (F) à mettre en œuvre est 1 forage tous les 4 m selon le schéma suivant. Le logigramme de décision de passage d’un scénario à un autre est celui qu’on a défini ci-avant.

Figure 65 : maillage des semelles filantes

4.3.

Traitement des radiers :

4.3.1. Profondeur de traitement : La profondeur des sondages pour les forages de diagnostic est déterminée en considérant une contrainte moyenne de 200 à 300 kPa sur un radier de 20 m x 20 m et de 40 cm d’épaisseur. La contrainte s’exerçant sur une grande surface et étant supérieure à celle initialement présente dans le terrain, il faudrait en théorie investiguer le terrain jusqu’à des profondeurs de l’ordre de 20 à 25 m pour atteindre un niveau où le déviateur des contraintes final est du même ordre de grandeur que le déviateur des contraintes initial.

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Néanmoins, compte tenu du faible rapport qfinal/qinitial et de la capacité du radier à répartir les charges, cette profondeur est évaluée à 8 m. Par ailleurs, le faible rapport qfinal/qinitial (par rapport aux semelles filantes ou isolées) montre que le principal problème à gérer est la déformabilité du terrain et non sa rupture. Cette profondeur de traitement permet en outre de traiter de manière uniforme les zones sous les semelles isolées et les radiers.

Figure 66 : Evolution du rapport des contraintes initiales et finales sous radier 4.3.2. Maillage des radiers : Pour les radiers, on procédera à la mise en œuvre d’un forage tous les 12m² en zone rouge, 1 forage tous les 16m² en zone jaune et 1 forage tous les 20 m² en zone verte. Le logigramme de décision est le même que celui défini avant.

Figure 67 : Maillage des radiers

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II.

Solution N°2 : Les micropieux

Selon les recommandations de LPEE, les micropieux restent une solution alternative au traitement des cavités par injection. Pour cela, on procédera à une étude simpliste de cette solution pour un seul bloc pour qu’on puisse évaluer sa faisabilité et la comparer convenablement à la méthode de traitement par injection.

1. Descente de charges : Ce paragraphe a pour objet de fourir les descentes de charges en tete des fondations pour le prédimensionnement des micropieux sous fondation superficielle (fondation mixte). La descente de charges du bloc est réalisé suivant l’eurocode 2 en utilisant le logiciel Robot Structural Analysis (bien détailée en annexe n°8), le calcul sera limité à deux actions dominantes : • •

La charge permanente due au poids propre des éléments du bloc 1, noté G ; Les charges d’exploitations qui sont celles provoquées par l’occupation des locaux du mall, noté Q ;

La figure ci-après est une illustartion de modèle du bloc 01 en 3D :

Figure 68 : Modèle 3D du bloc 01 sur RSA

Après le lancement des calculs, on a pu générer les efforts les plus défavorables transmis au sol à l’ELS et à l’ELU en fonction du type de semelle (chaque type diffère par ses dimensions ), le tableau ci-après :

95

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel Bloc

Type

Désignation

Effort de compression QELU(kN)

QELS

Effort tranchant (kN)

Contrainte de cisaillement(MPa)

B01

SI

B01 - S01 B01 - S02 B01 - S03 B01 - S04 B01 - S05 B01 - S06 B01 - S07 B01 - S08 B01 - S48 B01 - S49 B01 - S50

519.81 1204.87 1083.17 1145.25 1474.35 1265.86 420.42 1879.03 1060.30 1906.50 1563.73

371.29 860.62 773.69 818.04 1053.11 904.19 300.30 1342.16 757.36 1361.79 1116.95

309.1 587.8 497.12 525.95 596.6 413.81 194.57 320.92 656 528.9 580.61

0.51 0.43 0.46 0.38 0.4 0.42 0.31 0.4 0.44 0.43 0.43

Tableau 22 : Les efforts aux ELU et ELS

2. Prédimensionnement des micropieux : Cette partie portera sur un prédimensionnement des micropieux sous semelle isolée, semelle filante et radier du bloc 01 qu’on le soumet ensuite aux vérifications nécessaires. Le type des micropieux couramment utilisé pour ce genre de travaux est le type III d’un diamètre de 250 mm avec une injection globale et unitaire (pression d’injection supérieure ou égale à 1 MPa). Ce type de micropieux, selon la classification de la norme NF P 94 262 fait partie de la classe 8 et catégorie 19.

2.1.

Capacité portante des micropieux :

Pour le calcul de la capacité portante des micropieux, seul l’effort mobilisé par frottement latéral est pris en considération, la résistance de pointe est négligée vu le grand élancement des micropieux qui est généralement largement supérieur à 100. La charge limite correspond à l’effort mobilisable par frottement latéral Qsu, formule suivante : ℎ

𝑄𝑠𝑢 = 𝑃 × ∫ 𝑞𝑠(𝑧) × 𝑑𝑧 0

Avec : ➢ P : Périmètre équvalent du micropieu, on multiplie le périmètre de forage par un coefficient selon le type du micropieu tel que (type 1 et 2 : p = pforage, type 3 : p = 1.2 x pforage, type 4 : p = 1.5 x pforage), alors 𝐏 = 𝟏. 𝟐𝐱𝛑𝐁 = 𝟎. 𝟗𝟒𝟐 𝐦 ➢ qsi(z) : le frottement latéral unitaire limite à la cote z ; ➢ hi : la hauteur de la couche i. Le frottement latéral unitaire est déterminé à partir des tableaux en annexe n°9 tel qu’il dépend de la nature du terrain, du type de micropieux et la pression limite nette pl*.

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N Désignation 1 2 3

Grès Sable grésifié Grès

Cote du toit 10 5.5 2

Epaisseur Cote de la pl de la couche ei (MPa) base (m) 5.5 4.5 8.5

Classe de sol

αpieusol

fsol en kPa

qsi (kPa)

160 Roche 2.4 95 Sables 2 3.5 3.4 2.9 compacts 160 -10 2.5 8.5 Roche 2.4 Tableau 23 : Valeur de frottement latéral unitaire

qsmax (kPa)

ei x qsi en kPa.m

320 380

1728 964.25

320

960

384 275.5 384

Alors la capacité portante d’un micropieu de longueur 10.5 m ancré dans la couche inférieure du grès et de diamètre de 250 mm est comme suit : 𝑄𝑢 = 𝑄𝑠𝑢 = 0.942 𝑥 ∑(1728 + 964.26 + 960) 𝑄𝑠𝑢 = 3442.16 𝑘𝑁

2.2.

calcul des réactions verticales limites :

Après le calcul de la charge limite du micropieu à partir du frottement latéral mobilisé, on déduira les valeurs des charges caractéristiques du micropieu qui sont : • •

La charge de rupture Qu (compression) et QTU (traction) La charge de fluage Qc (compression) et QTC (traction)

telles que : Qu = QTU = Qsu

et

Qc = QTC = 0.7xQsu

Alors : Qu = 3442.16 kN et Qc = 2409.512 kN On passera par la suite à la vérification que la charge axiale de calcul reste comprise en Qmin (traction) et Qmax (compression) tant pour les ELU que pour les ELS, la vérification à l’ELU est faite par rapport à la charge limite Qu et la vérification à l’ELS par rapport à la charge critique de fluage Qc. Selon le fascicule 62 titre V, les charges limites sous les différentes sollicitations sont données dans le tableau ci-après : Etats limites

Qmin en kN

Qmax en kN

Combinaisons fondamentales

−

𝑄𝑠𝑢 1.4

= -2458.69

𝑄𝑢 1.4

= 2458.69

Combinaisons accidentelles

−

𝑄𝑠𝑢 1.2

= -2868.47

𝑄𝑢 1.2

= 2868.47

ELU

𝑄𝑡𝑐

Combinaisons rares

− 1.1 = -2190.47

Combinaisons quasipermanentes

− 1.4 = -1721.08

𝑄𝑐 1.1

= 2190.47

ELS 𝑄𝑡𝑐

Tableau 24 : justifications des micropieux par rapport au sol

97

𝑄𝑐 1.4

= 1721.08

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3. Groupe de micropieux : Dans cette partie on va déterminer pour chaque type de fondation superficielle, le nombre de rangé et le nombre de micropieu par rangé, ensuite on procédera à la vérification des charges limites de groupe de micropieux vis-à-vis les charges reçues de la structure (charges calculées dans la descente de charges), cette vérification nous permet d’évaluer si nos micropieux sont correctement dimensionnés ou on aura besoin d’une modification des dimensions de micropieux.

3.1. Nombre de rangée et de micropieux: On pourra estimer le nombre de rangée et le nombre de micropieux par rangée en fonction des dimensions de l’ouvrage, de l’espacement entre micropieux et de diamètre des micropieux. Généralement un espacement trop grand entre les micropieux a une forte incidence sur les dépenses de fondation, et un trop petit peut etre néfaste d’une part pour des raisons d’effet de groupe et d’autre part d’exécution (éboulement du terrain). Le fascicule 62 titre V définit un espacement minimal de 3xD tel que D est le diamètre de micropieu. Dans notre cas, on prendera un espacement minimal de 1 m entre les micropieux sous-semelle isolée.

3.2. Capacité portante d’un groupe de micropieux : On déterminera dans un premier temps le coeffcient d’efficacité Ce de groupe des micropieux puis à partir de ce coefficient on calculera la capacité portante du groupe vu qu’on a la relation suivante qui relie les deux paramètres : 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡é 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑢 𝑔𝑟𝑜𝑢𝑝𝑒 𝐶𝑒 = 𝑁𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑢𝑥 𝑥 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡é 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑 ′ 𝑢𝑛 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑢 𝑖𝑠𝑜𝑙é D’autre part on a pour un entraxe compris entre 2xD et 7xD : 𝐸

𝐶𝑒 = 0.51 + 0.07 × 𝐷

Alors :

Tel que : E est l’entraxe et D le diamètre du micropieu Le tableau suivant récapitule les valeurs obtenues de la capacité portante du groupe de micropieux pour les semelles isolées : type d'ouvrage B01 - S01 B01 - S02 B01 - S03 B01 - S04 B01 - S05 B01 - S06 B01 - S07 B01 - S08 B01 - S48 B01 - S49 B01 - S50

Dimension s de semelle 1.90x1.90 2.20x2.20 2.30x2.30 2.40x2.40 2.50x2.50 1.30x1.30 1.40x1.95 2.45x1.90 2.80x2.55 2.90x2.55 9.00x4.50

nbre de rangée 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 4

nbre de Capacité Coefficient micropieux/ portante du d'efficacité rangée groupe 2 0.79 5438.62 2 0.79 10877.24 2 0.79 10877.24 2 0.79 10877.24 2 0.79 10877.24 2 0.79 5438.62 2 0.79 5438.62 2 0.79 10877.24 2 0.79 10877.24 2 0.79 10877.24 8 0.79 87017.92

Qs adm max aux ELU

Qs adm max aux ELS

3884.73 7769.46 7769.46 7769.46 7769.46 3884.73 3884.73 7769.46 7769.46 7769.46 62155.66

2719.31 5438.62 5438.62 5438.62 5438.62 2719.31 2719.31 5438.62 5438.62 5438.62 43508.96

Tableau 25 : Capacité portante de groupe de micropieux sous SI

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Pour le nombre de micropieux sous SF, on considère un espacement de 1.5 au long de la longueur de la SF alors que sous radier, on le déterminera en basant sur une comparaison avec la disposition des micropieux sous SI, tel qu’on a pour une semelle isolée de dimesions moyennes de 2.50x2.50 ayant une surface de 6.25m² un groupe de 4 micropieux alors pour les radiers du bloc 1 on retient le maillage suivant en fonction de leur surface : Désignation

Surface en m²

Nombre de micropieux par élément

R2 R3 R4 R5

43.57 42 66.35 122.5

28 27 42 78

Tableau 26 : Nombre de micropieux sous radiers

3.3. Vérifications des micropieux : Cette partie portera sur la vérification du dimensionnement de nos micropieux sous semelle isolée, pour cela on va comparer les valeurs des descentes de charges déjà présentées précédement, et les capacités portantes des micropieux calculées ci-avant :

type d'ouvrage

Qs admELS - QELS

Qs admELU - QELU

B01 - S01 3364.92 2348.02 B01 - S02 6564.59 4578.00 B01 - S03 6686.29 4664.93 B01 - S04 6624.21 4620.58 B01 - S05 6295.11 4385.51 B01 - S06 2618.87 1815.12 B01 - S07 3464.31 2419.01 B01 - S08 5890.43 4096.46 B01 - S48 6709.16 4681.26 B01 - S49 5862.96 4076.83 B01 - S50 60591.93 42392.01 Tableau 27 : Vérification des micropieux D’après le tableau ci-dessus, on conclut que nos micropieux sont correctement dimensionnés sous semelle isolée.

4. Mise en œuvre : La mise en œuvre des micropieux de type III se fait en plusieurs étapes, la première étape consiste en la perforation du terrain par une machine au tricone ou à la tarrière avec l’injection de fluide de forage au fur et à mesure pour nettoyer le forage et éviter les éboulements des couches meubles (sables grésifiés). Ensuite,on equipe généralement dans des travaux similaires le forage des tubes métallique dont la gamme habituelle comprend des diamètres extérieurs de 101 à 178mm pour des épaisseurs de 9 à10 mm. Le choix de tube se fait selon l’eurocode 3 en vérifiant que l’effort tranchant à reprendre n’excède pas 50% de la résistance au cisaillement plastique de micropieu Vcrd (le calcul de Vcrd est bien détaillé en annexe n°10). 99

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Les valeurs de l’effort tranchant appliqué pour chaque semelle isolée sont regroupés dans le tableau suivant avec le type de tube approprié : Vérification à l'effort tranchant Semelle

B01 - S01 B01 - S02 B01 - S03 B01 - S04 B01 - S05 B01 - S06 B01 - S07 B01 - S08 B01 - S48 B01 - S49 B01 - S50

Effort Ved à reprendre à l'ELU (kN) 309.1 580.8 497.12 510.95 566.6 413.81 194.57 320.92 650 528.9 580.61

Choix du tube Type tube 5 9 8 8 9 7 3 5 10 9 9

Diamètre (mm) 127 219 193.7 193.7 219 177.8 101.6 127 244 219 219

Epaisseur (mm) 9 10 10 10 10 10.5 9.5 9 10 10 10

Av (m2) 0.0032 0.0037 0.0032 0.0032 0.0037 0.0031 0.0026 0.0032 0.0041 0.0037 0.0037

Vcrd (kN) 1038.5 1182.5 1038.5 1038.5 1182.5 998.9 836.3 1038.5 1324.7 1182.5 1182.5

Taux de contrainte Ved/Vcrd 29.8 49.1 47.9 49.2 47.9 41.4 23.3 30.9 49.1 44.7 49.1

Tableau 28 : Choix du tube approprié Le forage est ensuite équipé en scellant au coulis de gaine (coulis de ciment et de bentonite avec un rapport pondéral ciment/eau, C/E = 0,2 à 0,5) le tube métallique et le tube à manchettes (tube crépiné muni de bracelets en caoutchouc). Environ vingt-quatre heures après l’équipement le scellement est réalisé par une injection de coulis de ciment en tête de forage à des pressions assez faibles (injection globale et unitaire IGU).

Figure 69 : Mise en œuvre des micropieux Dans cette méthode, le coulis de remplissage du forage, appelé « coulis de gaine » est mis en place selon une méthode gravitaire. Le micropieu est équipé d’un tube à manchettes (ou autres clapets) comportant un petit nombre de manchettes noyé dans le coulis de gaine. Après prise du coulis de gaine, mais sans attendre qu’il ait acquis une grande résistance en traction, on injecte un coulis complémentaire en tête du tube à manchettes; la pression d’injection fait « claquer » le coulis de gaine durci et le coulis d’injection pénètre « en force » dans le sol.

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Chapitre 6 : Etude comparative des méthodologies de traitement des cavités

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Les études économiques en entreprises du secteur du BTP sont essentielles au développement de celles-ci. Ainsi, avant d’entamer n’importe quel procédé, une étude économique de ce dernier est indispensable pour évaluer l’efficacité de celui-ci. Pour cette raison, cette partie portera sur une étude économique comparative entre les méthodologies de traitement des cavités citées dans le chapitre ci-avant.

I.

Cavités superficielles :

On a proposé de remplir les cavités superficielles soit par microbéton soit en gros béton, la mise en œuvre de ces matériaux et ses caractéristiques qu’on vise à avoir dans l’étude de convenance sont similaires, pour cette raison nous procéderons à une comparaison économique pour qu’on puisse choisir la solution la plus faisable économiquement. En calculant le cout de fabrication et de mise en œuvre d’un mètre cube de microbéton puis de gros béton, comme montre les tableaux ci-après : Sous détail de fabrication de 1m3 de Microbéton Montant en Microbéton Unité Qté PU DH Gravette G1 T 0.99 165 163.35 Sable concassé et de dune T 1.006 320 321.92 Ciment CPJ 55 T 0.22 1300 286 Eau l 0.175 20 3.5 Tempo 3500M T 0.003 15000 45 Mise en œuvre 200 1019.77 Tableau 29 : Le cout de fabrication et mise en œuvre d’un 1m³ du microbéton Sous détail de fabrication de 1m3 de Gros béton Gros béton Unité Qté PU Montant en DH Cailloux T 0.629 165 103.785 Gravette G1 + G2 T 0.365 165 60.225 Sable concassé et de dune T 0.577 320 184.64 Ciment CPJ 55 T 0.184 1300 239.2 Eau l 0.188 20 3.76 Tempo 3500M T 0.0025 15000 37.5 Mise en œuvre 200 829.11 Tableau 30 : Le cout de fabrication et mise en œuvre d’un 1m³ du gros béton En conclusion, la solution optimale pour le traitement des cavités superficielles localisées en surface de fond de fouille est le remplissage en gros béton.

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II.

Cavités profondes :

Cette partie portera sur la comparaison entre la solution du traitement des cavités sous-semlle par l’injection et celle par la réalisation des micropieux. Pour arriver à bien comparer entre les deux solutions, on a élaboré un plan d’implantation de ces deux solutions (en annexe n°11) pour qu’on puisse ensuite réalise un métré des travaux d’injection et ceux des micropieux. Ce métré nous permettra à bien quantifier les couts de chaque solution.

1. Cout de traitement par injection : Dans la présente étude, on essayera d’établir un devis des travaux de réalisation des injections dans le bloc 01. En se basant sur les résultats de géoradar et des forages destructifs, on a procédé à l’élaboration d’un plan d’implantation des forages tel que au droit de la zone déclarée impactée on prévoit le scénario 3 (forage de comblement) et à sa proximité on réalise des forages de traitement en adoptant le scénario 2 alors que dans la zone déclarée saine on adopte le scénario 1 seuls les forages de diagnostic à réaliser. Pour bien quantifier les pertes de coulis dans les cavités, on fait référence aux résultats de géoradar pour estimer le volume perdu pour les forages de traitement et de comblement alors que pour les forages de diagnostic on se limitera à la prise en compte du volume théorique de remplissage du forage sans aucune perte dans la cavité mais en considérant les pertes dues à la mobilisation lors de l’injection.

1.1. Métré des travaux d’injection : En basant sur le plan d’implantation des travaux d’injection, on a élaboré le métré des forages résumé dans le tableau ci-avant : Type d'ouvrage SI SF Radier

SI SF Radier

SI SF Radier

Métré des forages Nombre de Longueur en m forage Forage de diagnostic 9 90 6 23 9 31 Total Forage de traitement 9 34 6 9 9 13 Total Forage de comblement 9 26 6 5 9 13 Total Tableau 31 : Métré des forages

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Quantité en ml 810 138 279 1227 306 54 117 477 234 30 117 381

Etude technico-commerciale des méthodologies de traitement des cavités dans le projet du Carrousel Le tableau ci-après résume le métré des injections à réaliser dans le bloc 01 :

Métré d'injection Type d'ouvrage SI SF Radier

SI SF Radier

SI SF Radier

Quantité théorique à injecter Injection des forage de diagnostic 0.04 3.69 0.03 0.63 0.04 1.27 Total 5.60 Injection de traitement 0.041 1.40 0.027 0.25 0.041 0.53 Total 2.18 Injection de comblement 0.041 1.07 0.027 0.14 0.041 0.53 Total 1.74 Tableau 32 : Métré des injections Volume théorique

1.2. Estimation de prix : Selon la nature des travaux à réaliser et des aléas redoutées, on dissociera les différentes opérations élémentaires de forages et d’injection de coulis. Ainsi, l’étude portera sur les aspects suivants : • Installation et repliement du chantier de forage : Le prix rémunère forfaitairement l’amenée des matériels de forage et équipements et l’ensemble des appareils de mesure. Il comprend aussi la mise en station et le repliement de tous les matériels. • Forages : Le prix rémunère au ml les forages, toutes sujétions comprises. • Installation du chantier d’injection : Il comprend l’amenée du matériel d’injection y compris les équipements, toutes sujétions comprises. • Fourniture des matériaux pour injection : Il rémunère la fourniture à pied d’œuvre des matériaux nécessaires à la fabrication et le stockage du coulis d’injection. • Mise en œuvre du coulis : Il rémunère au m3 la mise en œuvre du coulis d’injection, toutes sujétions comprises. On calcule ensuite en se basant sur la partie technique précédente le prix de chaque prestation suivant les quantités déterminées dans le paragraphe 1.1. Ainsi, on peut estimer le prix total (bordereau de prix en annexe °12) pour la réalisation d’un système de traitement par injection de coulis sous semelles pour le bloc 01 qui est le suivant :

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Désignation Montant total (MAD) Installation et repliement du chantier de forage 12076.15 Forages 688682.4 Installation et repliement du chantier d'injection 2154 Mise en œuvre du coulis 181210.14 884122.20

Tableau 33 : Cout total des travaux d’injection du bloc 01

2. Cout des micropieux : Dans la présente étude, on essayera d’établir un devis des travaux de réalisation des micropieux type 3 sous fondations superficielles sur une profondeur de 10.5.

2.1. Métré des micropieux : Le tableau ci-après récapitule le métré des micropieux : Désignation

Surface (m2)

S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08 S48 S49 S50 SF1 - 1 SF1 - 2 R2 R3 R4 R5

3.61 4.84 5.29 5.76 6.25 1.69 2.73 4.655 1.44 7.25 43.56 43.57 42 66.35 122.5

Nombre 12 3 8 2 1 5 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Total

Nombre de micopieux par ouvrage 2 4 4 4 4 2 2 4 4 4 24 41 5 28 27 42 78

Tableau 34 : Métré des micropieux Le tableau ci-après résume le métré des tubes : Type de tube 3 5 7 8 9 10 Total

Nombre 8 32 10 40 44 225 359

Tableau 35 : Métré des tubes

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Nombre total de micropieux 24 12 32 8 4 10 8 8 4 4 24 41 5 28 27 42 78 359

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2.2. Estimation de prix : Selon la nature des travaux à réaliser et des aléas redoutées, on dissociera les différentes opérations élémentaires de forages et de réalisation des micropieux. Ainsi, l’étude portera sur les aspects suivants : •

• •

•

Transport, mise en oeuvre et retrait de l'équipement complet pour micropieux : Ce prix rémunère forfaitairement le transport, mise en oeuvre et retrait d'un équipement complet pour l'exécution des micropieux, à une distance de jusqu'à 50 km. Le prix comprend le déplacement au chantier du personnel spécialisé et le transport des matériaux. Réalisation de 1m 3 du coulis de gaine : Ce prix comprend l’amenée des fournitures et matériaux pour la réalisation du coulis de gaine. Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier : Il comprend la réalisation de micropieux de 10.5m composé de profil tubulaire avec filet, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et versement d’un coulis de ciment CEM I 42,5N par l'intérieur de l'armature via système d'injection globale unitaire (IGU); pour fondation, et chargement manuel dans le camion ou la benne du reste des matériaux de remplissage et des autres déchets produits pendant les travaux. Le prix comprend le déplacement au chantier du personnel spécialisé et le déplacement de l'équipement aux différents emplacements sur le chantier. Connexion des micropieux à la semelle, à l'aide de connecteurs : Il comprend la connexion d'un micropieu à la semelle avec platines en acier laminé S235JR soudées au profilé tubulaire, dans le tronçon préalablement propre, de façon à obtenir une adhérence correcte entre l'armature du micropieu et le béton de la semelle.

On calcule ensuite en se basant sur la partie technique précédente le prix de chaque prestation suivant les quantités déterminés dans le métré. Ainsi, on peut estimer le prix total (bordereau de prix en annexe °12) pour la réalisation d’un système de fondations de micropieux sous semelles pour le bloc 01 qui est le suivant : Désignation Transport, mise en oeuvre et retrait de l'équipement complet pour micropieux. Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 3,5,7,8,9 et 10. Recépage des micropieux. Connexion des micropieux aux semelles, à l'aide de connecteurs.

Montant total (MAD) 42022.24 4686631.12 7791 8234.58 4744679.43

Tableau 36 : Cout total des micropieux du bloc 01

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3. Comparaison de deux solutions : Les 2 méthodes détaillées dans les sections précédentes sont envisageables dans une problématique de traitement des cavités souterraines. En effet, différents chantiers ont opté pour l’une d’entre elles – suivant leurs propres aspects et particularités - afin de remédier à cette problématique. De la même manière et dans le cadre de ce projet, une des méthodes précédentes est la plus appropriée pour notre problématique. On essayera dans le tableau suivant d’énumérer les différents avantages et inconvénients des 2 méthodes et on choisira celle qui convient le mieux au projet.

Avantages

Traitement par injection de coulis sous fondations

Traitement par système de fondations micropieux sous semelles

- Traitement adapté pour chaque type d’ouvrage : gain sur la profondeur et diamètre des forages. - Coût abordable si le volume des cavités est estimé correctement. - Aucune nécessité de reconception du bâtiment. - Installation de chantier minime et ne nécessite pas des qualifications particulières.

- Répartition meilleure des charges vers les couches saines. - Processus itératif ce qui implique une rapidité d’exécution. - Solution à appliquer sur toute l’emprise du projet sans restriction particulière quant aux dimensions des anomalies dans chaque zone.

- Manque d’affirmation sur la présence d’anomalies au-delà de 10m de profondeur . - Manque de données sur l’état de la couche du grès à 10m de profondeur sur toute l’emprise du projet. Affranchissement du niveau de la nappe audelà de 10m - Présence de zones saines avec cavités entièrement superficielles qui ne nécessitent pas l’adoption d’une solution fondations Inconvénients profondes. - Vu que les micropieux ne sont pas dimensionnés au flambement, on placera des groupes de micropieux sous les ouvrages ce qui augmente la cadence des travaux. - Coût élevé d’après l’étude économique établie et nécessité d’intervention d’un main d’œuvre qualifiée. - Une étude détaillée peut nécessiter une reconception totale du bâtiment. Tableau 37 : Comparaison des deux solutions de traitement des cavités profondes - Nécessité de protéger l’environnement extérieur du projet contre toute pénétration du coulis.

Ainsi et d’après le tableau , la solution d’injection paraît la plus simple à mettre en œuvre. Les micropieux exigeraient une reprise complète de la conception du bâtiment et aussi une adaptation des méthodes d’exécution. En revanche, la solution d’injection de coulis est celle qui convient le mieux aux particularités de ce projet.

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Chapitre 7 : Conduite de travaux et post-traitement

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I.

Execution et suivi des travaux d’injection :

L’exécution des travaux d’injection sur le chantier se fait comme suit :

1. Préparation de chantier : Avant de procéder au traitement d’un bloc, on commence par les travaux de terrassement de la zone à traiter, par exemple pour le traitement sous-semelle isolée on commence par le traçage des semelles puis le terrassement de fond de fouille de la semelle.

Figure 70 : Préparation de semelle à traiter

2. Travaux de forage et d’injection : On étbalit un plan d’implantation des forages de diagnostic à réaliser dans chaque bloc puis on commence la réalisation de ces forages sur chantier à l’aide d’une machine hors du trou d’un diamètre de 3’’ équipée d’un appareil d’enregistrement des paramètres.

Figure 71 : Forage de diagnostic Ensuite, on commence la prépapration du coulis dans la centrale de fabrication :

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Figure 72 : Centrale de fabrication du coulis Après la prépapration du coulis, on commence le remplissage gravitaire des forages de diagnostic jusqu’à montée de coulis puis on procède à l’injection sous presion avec l’utilisation de l’obturateur en tete de forage jusqu’à montée en pression et on arrete sinon au-delà de 2m3 de coulis injecté par jour on arrete.

Figure 73 : Injection sous pression Au fur et à mesure de remplissage des forages de diagnostic, on analyse les résultats de ces forages pour prévoir quel scénario à adopter.

3. Suivi des travaux : Un suivi de travaux d’injection est à mener dès que la réalisation des forges de diagnostic par l’élaboration des fiches de traitement pour chaque ouvrage traité (exemple en annexe n°13), ces fiches nous permettent de suivre le déroulement des travaux, d’analyser les résultats et d’évaluer l’efficacité du procédé.

II.

Contrôle du traitement des cavités souterraines

Une étape finale mais certes incontournable, le contrôle du bon traitement des cavités souterraines est l’approche à ne pas négliger après achèvement des travaux de comblement et traitement. Les méthodes et les outils susceptibles d’être utilisés sont nombreux (méthodes géophysiques, sondages destructifs... ). Dans cette partie, une approche de contrôle sera élaborée pour chaque type d’ouvrage et selon le macro zonage réalisé auparavant.

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1. Méthodes destructives : 1.1. Semelle isolée : Les contrôles reposent sur la réalisation d’un forage de réception (zone verte et jaune) et la réalisation de 2 forages de réception (zone rouge) par semelle. L’analyse des enregistrements de paramètres avant et après les injections permettra de statuer définitivement sur l’efficacité du traitement. Si un vide apparaît lors de forages de réception alors un nouveau scénario est à définir : 2 ou 3 selon les résultats des enregistrements de paramètres, les éventuelles pertes de cutting et les volumes de coulis.

1.2. Semelle filante : Les contrôles reposent sur la réalisation d’un forage à proximité d’un forage pour injection de traitement ou de comblement. L’analyse des enregistrements de paramètres avant et après les injections permettra de statuer définitivement sur l’efficacité du traitement. Si un vide apparaît lors de forages de réception alors un nouveau scénario est à définir : 2 ou 3 selon les résultats des enregistrements de paramètres, les éventuelles pertes de cutting et les volumes de coulis.

1.3. Radiers : Les contrôles reposent sur la réalisation d’un forage de réception à proximité d’un forage pour injection de traitement ou de comblement. L’analyse des enregistrements de paramètres avant et après les injections permettra de statuer définitivement sur l’efficacité du traitement. Si un vide apparaît lors de forages de réception alors un nouveau scénario est à définir : 2 ou 3 selon les résultats des enregistrements de paramètres, les éventuelles pertes de cutting et les volumes de coulis.

2. Méthodes géophysiques : Une autre méthodes s’impose est celle du géoradar. Un passage géoradar sur chaque zone traitée permettra d’évaluer l’état du sous-sol à une profondeur de 6 m. Une campagne similaire a été réalisée sur la zone nominée planche d’essai. Après réalisation de tous les travaux de traitement par injection et comblement sous semelles filantes et isolées, un passage géoradar a eu lieu afin de comparer l’état d’amélioration du sous-sol à une profondeur de 6m. La première mission géoradar a mis en évidence dans cette zone, la présence cavité scindée en deux zones.

Figure 74 : Radargramme avant traitement

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La deuxième mission après réalisation des travaux de comblement et traitement a mis en évidence la disparition des cavités souterraines déjà détectées.

Figure 75 : Passage géoradar après traitement On peut remarquer sur le dernier profil ci-après que la cavité a complétement disparue.

Figure 76 : Cavité disparue après traitement Ainsi, on peut constater que le contrôle du traitement des cavités est réalisable avec un grand degré de précision en utilisant le géoradar.

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3. Libération de semelle : Après le contrôle de traitement des cavités sous-semelle, la fiche de traitement de semelle doit etre approvée par toutes les parties prenantes concernées (entreprise générale BYMARO, la soutraitance du traitement Forasol, le laboratoire interne NBR, le maitre d’ouvrage délégué Sococonsult) afin de libérer la semelle.

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Recommandations Les résultats de cette étude sont exploratoires et nécessitent des vérifications et améliorations. Pour ce, quelques recommandations sont nécessaires : • Généralement tout projet de génie civil nécessite une étude d’avant projet, cette étude comprise une étude géotechnique qui nous bien définit la géologie du site et ses caractéristiques géotechniques, et en basant sur cette étude on adapte la conception du projet envisagé aux spécificités du site. Dans le cas de construction du Carrousel Mall, l’étude géotechnique a été insuffisante pour relever la présence d’anomalies géologiques. Elle a été limitée aux observations des résultats des essais in situ alors que l’étude géotechnique doit etre menée par un géologue ou un géotechnicien qui a une formation de base en géologie pour caractériser le site et le situer dans son cadre régional. • Une étude hydrogéologique bien détaillée est bien nécessaire vu la caractérisation du site par la présence d’une nappe souterraine dans un réseau karstique, avec un suivi journalier de niveau piézométrique de la nappe en augmentant le nombre de piézomètres de controles. • La mise en place d’une procédure de traitement des cavités prenant en considération de la nappe est bien nécessaire et accompagnée d’une étude d’impact sur l’environnement des matériaux utilisés. • Un suivi de la déformabilité du terrain sous chargement est à réaliser durant les phases de construction par la mise en place des cellules hydrostatiques ou par boitier de clinomètre. • Des essais pressiométriques à réaliser pour confirmer la portance du terrain.

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Conclusion

Au terme de ce travail de fin d’études, on rappelle que l’objectif était de mener une étude comparative entre les méthodes de traitement des cavités souterraines du Carrousel Mall. J’ai commencé dans un premier temps par l’analyse des différentes campagnes de détection de ces anomalies. Ensuite, l’exploitation de ces résultats pour contribuer à l’élaboration des schémas de traitement possibles et finalement la détermination des aspects techniques et économiques de chaque approche afin de choisir celle qui convient le mieux aux aspects du projet et veiller sur sa bonne exécution sur chantier. Ce travail m’a permis de me confronter à un projet de grande envergure. À travers ce dernier j’ai pu mettre en œuvre mes connaissances techniques, théoriques et personnelles et de les enrichir encore plus. Cette opportunité m’a offert la parfaite préparation pour une insertion professionnelle réussie par sa pluridisciplinarité. Finalement, je tiens à exprimer ma satisfaction d’avoir pu travailler dans des conditions agréables et un environnement accueillant.

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Bibliographie

Campagne de sondage destructif avec enregistrement des paramètres de forage – Mall le Carrousel. Eléments de géologie marocaine – André Michard – notes et mémoire du service géologique du Maroc - 1976. (s.d.). Etude de reconnaissance géotechnique des fondations mission G1 (ES+PGC) de la norme NF P 94 - 500 -Rabat Waterfront project - Rabat. Etude de reconnaissance géotechnique des fondations mission G2– Mall le Carrousel by imkan waterfrant - Rabat. FASCICULE N° 62 - Titre V : Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de génie civil. Guide d’investigation en zone d’aléa « effondrement localisé ». (2010). GEODERIS. Guide sur les solutions de mise en sécurité des cavités souterraines abandonnées d’origine anthropique. Guide technique : Détection de cavités souterraines par méthodes géophysiques. (Octobre, 2004). Laboratoire Central des Ponts et chaussés. Le règlement de construction parasismique RPS 2000 version révisée 2011. Monographie générale de la région Rabat – Salé – Kénitra. Niveaux marins du Maroc atlantique durant le dernier Interglaciaire. Norme NF EN 14199 : Exécution des travaux géotechniques spéciaux - Micropieux . Nouvelles données morpho-stratigraphiques et géochronologiques sur le cordon littoral externe de Rabat-Témara, Maroc - Chahid & AL. - Géomorphologie. Stratigraphie, sédimentologie et âge de la formation du cordon littoral « post-Ouljien » de Temara (sud-ouedt de Rabat, Maroc) - Chahid & AL. (mai 2014) - Actes de la sixième Rencontre des Quaternaires Marocains Tanger, 15-17 Novembre 2011.

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Annexe 1 :

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Annexe 2 :

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Annexe 3 :

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Annexe 4 :

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Annexe 5

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Annexe 6 :

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Méthode de Dreux Gorisse 1. Déterminer Dmax : Le Dmax dans le gros béton est de 63 mm (diamètre des cailloux).

2. Déterminer le dosage de ciment : A partir de la formule ci-après on détermine le rapport C/E à partir duquel on obtient le dosage en ciment : 𝐶 𝜎′₂₈ = 𝐺𝜎𝑐( − 0.5) 𝐸 Avec : • • • • •

σ'28j= résistance moyenne visée à 28 jours, définie par 1.15*fc₂₈ = 17.25 MPa (gros béton de classe B15). G : coefficient granulaire. σc: classe du ciment. C : dosage en ciment (Kg de ciment/m3 de béton). E : dosage en eau (Kg d’eau/m3 de béton ou litre d’eau/m3 de béton).

Le coefficient granulaire est déterminé suivant le tableau ci-après :

Tableau 38 : Coefficient granulaire Pour la classe vraie du ciment est à déterminer en basant sur :

Tableau 39 : correspondance entre classe vraie et dénomination normalisée Le tableau ci-après résume les valeurs d’entrée pour le calcul du rapport C/E : 𝝈₂₈ 17.25 MPa

σc 55 MPa Tableau 40 : Rapport C/E

G 0.65

129

C/E 0.98

Le dosage de ciment est déterminé à partir de l’abaque suivante :

Figure 77 : Abaque de dosage optimal en ciment Alors le dosage en ciment est de : 200 kg/m³.

3. Déterminer le dosage en eau : Le dosage en eau est déterminé en utilisant le rapport C/E = 0.98 alors il est égal à 204 l/m³. •

Correction des dosages en ciment et l’eau en fonction de Dmax :

Pour cela, on utilise le tableau ci-après :

Tableau 41 : correction d’eau en fonction de Dmax On a Dmax est égal à 63 mm alors la correction à faire est de -8 %. Ec = (1-0.08)*E = 188 l/m³ Le dosage de ciment corrigé est égal à : 184 kg/m³

4. Tracer la courbe granulaire de référence : La droite granulaire de référence de Dreux représente la courbe idéale d’un matériau à minimum de vides. C’est une droite brisée dont le point de brisure est défini par son abscisse X et son ordonnée Y : 𝐷𝑚𝑎𝑥

𝑋 ={

2

; 𝑠𝑖 𝐷𝑚𝑎𝑥 ≤ 20 𝑚𝑚 (5+𝐷𝑚𝑎𝑥) 2

;

; 𝑠𝑖𝑛𝑜𝑛

130

Y= 50-√D +K + Ks + Kp

Avec : ➢ K est un coefficient donné par le tableau 5, ➢ Ks et Kp étant des coefficients correctifs définis par: • Ks = (6 Mfs–15) avec Mfs le module de finesse du sable, est une correction supplémentaire fonction de la granularité du sable • Kp = +5 à +10 selon le degré de plasticité désiré Kp, est une correction supplémentaire si le béton est pompable.

Tableau 42 : Valeur du terme correcteur K en fonction du dosage en ciment, de la puissance de la vibration et de l’angularité des granulats Le tableau ci-après résume les valeurs de X,Y : Dmax 63

Mf 1.5

K 10

Ks -6

Kp 0

X 34

La figure ci-après montre la courbe brisée de Dreux Gorisse obtenue :

Figure 78 : La courbe granulaire brisée

131

Y 46

5. Calculer le coefficient de compacité du béton: La compacité du béton correspond au volume absolu de solide contenu dans un mètre cube de béton c’est-àdire les volumes absolus de ciment, de sables, de gravette, de gravier et de cailloux. Sa valeur est fonction de la taille des granulats, de la consistance du mélange et des moyens de vibration.

Figure 79 : Valeur du coefficient de compacité Pour le gros béton qu’on vise à utiliser : Dmax = 63 mm, il est molle (affaissement de classe S4 à S5 supérieur à 16 cm) et il sera mis en œuvre sans vibration, alors le coefficient de compacité est égal à 0.815. Vu qu’on utilisera un sable concassé alors une correction de -0.03 est nécessaire. Le coefficient de compacité est : 0.785

6. Déterminer le dosage des granulats : On trace les ligne de partage des courbes granulaires en joignant le point à 95% de la courbe granulaire du 1er granulat au point de 5% de la courbe du granulat suivant, et ainsi de suite.

132

Figure 80 : Courbes granulométriques Les volumes absolus des composants du béton : • Volume absolu de ciment: c = C/3.1 = 184 / 3.1 = 59 l/m³ • Volume absolu des granulats: sable +GI+GII+Cailloux : V=1000 γ-c = 1000*0.785 – 59 = 726 l/m³ Le tableau ci-après englobe les volumes absolus des autres composants du gros béton : Composant Sable GI GII Cailloux

Pourcentage en %

Volume en l/m³

30 10 9 51

217.8 72.6 65.34 370.26

Dosage pondéral pour 1 m³ de béton 577 192 173 629

Tableau 43 : Les dosages du Gros béton Pour l’ajout d’adjuvant, il est conseillé de prendre 1% à 3% du dosage en ciment.

133

Annexe 7 :

134

135

Annexe 8 :

136

Descente de charge sur Robot Structural Analysis 1. Définition des lignes de construction :

2.

Définition des éléments de structure :

3. Définition des cas de charges : Aprèse la costruction du modèle sur Robot Structural Analysis, l’etape suivante est la défiition des cas de charges :

137

Les charges permanentes et d'exploitation sont définies conformément au programme technique et à la NF EN 1991 NA et détaillées dans les plans de chargement. Ci-dessous un extrait des chargements considérés :

Parking poids léger Locaux techniques Aire de stockage et similaire Zone de livraison bache à eau Salles de réunion Magasins Circulations horizontales et verticales Sanitaires Terrasse technique (toiture) Allée carrossable par des véhicules pompiers blocs creux béton ép 20 cm

Exploitation Permanentes Réparties en Ponctuelles Horizontales en Verticales en kN/m² kN/m² en kN kN/m² 2.5 20 1 2.5 ou 6 5 1 10

10

1

130 4.5 7

2 1 4 4

5

7

4

4

4

4

3

10

3.5

10

130

8

2.5

20

2

20 40 4 5

blocs creux béton ép 15 cm blocs creux béton ép 10cm blocs creux béton ép 7 cm

2.7 2 1.35

Enduit de ciment (par face)

0.3

brique platrière (ép 7cm) Après la définition des cas de charges sur RSA, on passe au chargement des éléments structurels.

0.7

Figure 81 : Chargement de la structure

138

4. Combinaisons des charges : Le dimensionnement des fondations se fait à partir de la combinaison des charges à l’état limite ultime. Les combinaisons d’actions considérées dans les calculs sont établies selon la NF EN 1990. 4.1.Etat limite ultime : Les combinaisons à considérer aux ELU sont comme suit : ELU = 𝛾G× 𝐺 + 𝛾Q× 𝑄 • •

𝛾G : aura pour valeur : 1,35 𝛾Q: auront pour valeur : 1,5

4.2.Etat limite de service : ELS = G + Q Aucun coefficient pris en considération

139

Annexe 9 :

140

Prédimensionnement des micropieux 1. Classification des pieux : Conformément à la norme NF P 94262, le tableau suivant présente une classification des pieux tel qu’au total les pieux sont classés en 8 classes et 20 catégories.

Tableau 44 : Classification des pieux (Annexe A – NF P 94262) On a choisi le micropieu type III avec le mode d’inection globale et unitaire qui est de classe 8 et catégorie 19. 2. Capacité portante : Le frottement latéral limite qs mobilisable dans une couche s’exprime à l’aide de la relation suivante : qs = min (qs max ; αpieu-sol x fsol) Avec : •

qsmax : est le frottement maximal pouvant etre mobilisé pour un type de sol et une catégorie de pieu. Les valeurs de qsmax sont données dans le tableau 2.

141

Tableau 45 : Valeurs de qsmax en fonction de type du pieu et du sol •

αpieu-sol : un paramètre adimensionnel qui dépend à la fois du type du pieu et du type du sol, ses valeurs sont illutrées dans le tableau 3.

Tableau 46 : les valeurs du coefficient αpieu-sol

142

•

Fsol : est fonction de la résistance intrinsèque du sol représentée par la pression limite. On obtient la valeur de fsol par corrélation avec la pression limite selon les courbes de la figure 1.

Figure 82 : coefficient fsol en fonction de la pression limite

143

Annexe 10 :

144

Choix de tube approprié : La gamme des tubes métalliques couramment utilisée dans l’exécution des micropieux est illustrée dans le tableau ci-après :

Type tube

Diamètre extérieur du tube (mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

73 88.9 101.6 114 127 139.7 177.8 193.7 219 244

Epaisseur Section brute du (mm) tube (mm2) 5.5 6.45 9.5 7 9 9.5 10.5 10 10 10

1166 1671 2749 2353 3336 3886 5519 5771 6566 7351

Tableau 47 : Gamme des tubes

La section brute du tube est déterminée en utilisant la relation suivante :

A = (ext ² −int²)/ 4 soit A = (d² −(d − 2t)²)/ 4 Tel que : • • •

ext : diamètre extérieur du tube int : diamètre intérieur du tube t : est l’épaisseur de tube

En se basant sur l’eurocode 3, on déduit la diminution de la section due à la corrosion en fonction de la durée d’exposition et le type du terrain: Corrosion selon NF EN 1993-5 – Eurocode 3 – Article 4.4 Type de terrain Sols naturels intacts Durée d'exposition à la corrosion (ans) 100 Diminution totale d'épaisseur (mm) 1.2

La résistance au cisaillement du tube est définie par la relation suivante :

145

tel quel : 𝑓𝑦

•

τy : est la limite élastique au cisaillement de l’acier définie également par τy = √3 avec fy est la limite

• •

d’élasticité de l’acier égale à 560 MPa ; γM0 : est un facteur de sécurité déterminé selon l’eurocode 3 ; Av : est l’aire de cisaillement avec la prise en compte de la corrosion, tel que pour une section creuse circulaire et tube d’épaisseur uniforme 𝐴𝑣 =

2×𝐴 ; 𝜋

A est la section du tube avec corrosion, elle est définie

par la formulationn suivante :

A = ((ext − 2ep. corrosion)² −int²)/ 4

146

Annexe 11 :

147

148

149

Annexe 12:

150

Transport, mise en oeuvre et retrait de l'équipement complet pour micropieux. Code Désignation 0 Transport, mise en oeuvre et retrait d'équipement complet pour exécution de micropieux, à une distance de jusqu'à 50 km.

Unité U

Frais de chantier

%

Quantité 1.159

Prix unitaire 35546.40

2.000 Montant total HT:

Prix total 41198.28

41198.28

823.97 42022.24

Réalisation de 1m3 du coulis de gaine Code 0 1 2 3

Désignation Ciment Portland CEM I 42,5 N, en sacs, selon NF EN 197-1. Eau. Turbo-malaxeur MO.

Unité kg l j h

Quantité Prix unitaire 1284 13.375 1 0.55 Montant total HT:

Prix total 1.23 16.81 500 18

1579.32 224.83375 500 9.9 2314.05375

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 3. Code 0

Désignation Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 101,6 mm de diamètre extérieur et 9,5 mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

1

Coulis de gaine

2

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et chariot de perforation.

3

Compagnon professionnel III/CP2 du béton.

4

Ouvrier professionnel II/OP du béton.

5

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

m

84.210

420.04

35371.57

m3

2.200

2314.05

5090.92

h

0.156

1673.39

261.05

h

0.395

51.76

20.45

h

0.395

45.95

18.15

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h

0.198

41.16

8.15

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

40770.28

815.41

Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

41585.69

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 5. Code

0

Désignation Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 127 mm de diamètre extérieur et 9mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

1

Coulis de gaine

2

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et chariot de perforation.

3 4 5

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

m

336.000

620.04

208333.44

m3

2.200

2314.05

5090.92

h

0.156

1673.39

261.05

Compagnon professionnel III/CP2 du béton.

h

0.395

51.76

20.45

Ouvrier professionnel II/OP du béton.

h

0.395

45.95

18.15

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h %

0.198 2.000

41.16 213732.15

8.15 4274.64

Frais de chantier des unités d'ouvrage Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

218006.80

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 7. Code 0

Désignation Unité Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 177.8 mm de diamètre extérieur et 10.5mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, m avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

1

Coulis de gaine

2 3 4 5

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et Compagnon professionnel III/CP2 du béton. Ouvrier professionnel II/OP du béton. Ouvrier d'exécution I/OE1 construction. Frais de chantier des unités d'ouvrage

Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

m3 h h h h %

Quantité Prix unitaire

Prix total

105.210

820.04

86276.41

2.200 0.156 0.395 0.395 0.198 2.000

2314.05 1673.39 51.76 45.95 41.16 91675.12

5090.92 261.05 20.45 18.15 8.15 1833.50

Montant total HT:

93508.62

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 8.

Code 0

Désignation Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 193.7 mm de diamètre extérieur et 10mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

1

Coulis de gaine

2

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et chariot de perforation.

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

m

420.210

990.04

416024.71

m3

2.200

2314.05

5090.92

h

0.156

1673.39

261.05

3

Compagnon professionnel III/CP2 du béton.

h

0.395

51.76

20.45

4

Ouvrier professionnel II/OP du béton.

h

0.395

45.95

18.15

5

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h

0.198

41.16

8.15

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

421423.42

8428.47

Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

429851.89

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 9. Code 0

Désignation Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 219 mm de diamètre extérieur et 10mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

m

462.210

1100.04

508449.49

m3

2.200

2314.05

5090.92

h

0.156

1673.39

261.05

1

Coulis de gaine

2 3

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et chariot de perforation. Compagnon professionnel III/CP2 du béton.

h

0.395

51.76

20.45

4

Ouvrier professionnel II/OP du béton.

h

0.395

45.95

18.15

5

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h

0.198

41.16

8.15

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

513848.20

10276.96

Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

524125.16

Réalisation des micropieux avec armature de profilé tubulaire en acier type 10.

Code 0

Désignation Profil tubulaire avec filet, pour l'armement des micropieux de 244 mm de diamètre extérieur et 10mm d'épaisseur, en acier NF EN ISO 11960 N-80, avec limite élastique 562 N/mm² et charge de rupture 690 N/mm².

1

Coulis de gaine

2

Équipement pour injections profondes, avec pompe à basse pression et chariot de perforation.

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

m

2362.710

1400.04

3307888.51

m3

2.200

2314.05

5090.92

h

0.156

1673.39

261.05

h

0.395

51.76

20.45 18.15

3

Compagnon professionnel III/CP2 du béton.

4

Ouvrier professionnel II/OP du béton.

h

0.395

45.95

5

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h

0.198

41.16

8.15

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

3313287.22

66265.74

Coût d'entretien décennal: 14,11Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

3379552.97

Recépage d'un micropieu. Code 0

Désignation Marteau électrique.

1 2

Unité

Quantité Prix unitaire

Prix total

h

0.465

22.55

10.49

Ouvrier d'exécution I/OE2 construction.

h

0.529

42.55

22.51

Ouvrier d'exécution I/OE1 construction.

h

0.330

41.16

13.58

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

46.58

0.93

Montant total HT:

47.51

Connexion d'un micropieu à la semelle, à l'aide de connecteurs.

Code 0

Désignation Platine en acier laminé NF EN 10025 S235JR, pour applications structurales. Travaillée et montée en atelier, à placer sur site.

1

Équipement et éléments auxiliaires pour soudure électrique.

2

Unité kg

Quantité Prix unitaire 2.500

Prix total 14.89

37.23

h

0.145

25.78

3.74

Compagnon professionnel III/CP2 soudeur.

h

0.165

50.08

8.26

Frais de chantier des unités d'ouvrage

%

2.000

49.23

Coût d'entretien décennal: 1,51Dhs les 10 premières années.

Montant total HT:

0.98 50.21

Annexe 13:

151

Le CARROUSEL MALL

Bloc Zone

Rapport de Traitement de Cavité

3

Type de semelle / Ref

B03-S02

FQC 54 02 01 B P1

N°

Localisation

Axe

PA

Fil

60

A/ Forage de Diagnostic

Date

Profond en m

Diam en cm

Heure Début

Heure Fin

Niveau perte d'air

Niveau perte cutting

Niveau de sable

Commentaires

F1 F2 F3 Total B/ Remplissage Date

Vt

Vr

Vr/Vt

28-mai

36.46

84.5

2.32

Date

Profond en m

Scénario

Durée de Rempl

Résurg

Commentaires

OUI/NON

IF1 IF2 IF3

C/ Forage de Traitement Diam en cm

Heure début

Commentaires

Heure Fin

T1 T2 T3 T4

0 Total D/ Remplissage de Traitement

Date J

Volme j ( L)

Date

Profond en m

V j+1

V j+2

Scénario

Durée de Rempl

Commentaires

Resurg Oui / Non

IT1 IT2 IT3 IT4 E/ Forage de Comblement

Diam en cm

Heure Début

Commentaires

Heure Fin

C1 C2 Total F/ Remplissage de Comblement

Date J

Volume j

Vj+1

Vj+2

N° BL

Type de béton

Durée de Rempl

Resurg Oui / Non

Commentaires

Niveau de sable

Commentaires

RC1 RC2

G/ Forage de Réception

Date

Profond en m

Diam en cm

Heure début

Heure fin

Niveau perte d'air

Niveau perte cutting

RE1 RE2 RE3 Total H/ Remplissage de Réception

Date

Volume j

V j+1

Vj+2

Type Béton

N° BL

Resurg Oui/ Non

Durée de Rempl

Commentaires

IRE1

IRE2

IRE3

I/ Photos

General Company BYMARO

Client ( Survey Qty) Sococonsult

Laboratory NBR

Sous-Traitant FORASOL

LUSEO

Laboratory LPEE