NFP - 94 325 2 [PDF]

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NF P94-325-2 Novembre 2006

AFNOR

Association Française de Normalisation www.afnor.fr

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ISSN 0335-3931

NF P 94-325-2 Novembre 2006 Indice de classement : P 94-325-2

ICS : 93.020

Exécution des travaux géotechniques spéciaux

Ouvrages en gabions en grillage métallique à maille hexagonale double torsion Partie 2 : Ouvrages en site aquatique

© AFNOR 2006 — Tous droits réservés

E : Execution of special geotechnical works — Double-twisted hexagonal mesh gabions structures — Part 2: Structures in watery land conditions D : Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten — Gabions-Strukturen mit Doppeldraht und sechseckigen Maschen — Teil 2: Strukturen innerhalb Wassergebiete

Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 20 octobre 2006 pour prendre effet le 20 novembre 2006.

Correspondance

À la date de publication du présent document, il n'existe pas de travaux européens ou internationaux traitant du même sujet.

Analyse

Le présent document traite de l’exécution des «gabions en grillage métallique à maille hexagonale double torsion» et de la réalisation des ouvrages en site aquatique à partir de ces produits. Il donne les prescriptions pour les produits constitutifs des cages de gabions, les matériaux de remplissage des cages, l’établissement du projet d’exécution et la réalisation des travaux. Il précise les essais et les contrôles à faire avant le début des travaux et lors de leur exécution.

Descripteurs

Thésaurus International Technique : géotechnique, sol, renforcement, protection, voie d’eau, structure métallique, grillage métallique, définition, conditions d’exécution, information, dimension, matériau, remplissage, remblaiement, protection contre la corrosion, conception, mise en œuvre, essai, contrôle, protection de l’environnement.

Modifications Corrections

Éditée et diffusée par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) — 11, rue Francis de Pressensé — 93571 La Plaine Saint-Denis Cedex Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00 — Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 — www.afnor.org

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AFNOR 2006

1er tirage 2006-11-F

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Exécution des travaux géotechniques spéciaux

Membres de la commission de normalisation Président : M LEGENDRE Secrétariat :

M CANÉPA — DREIF/LREP M

BAGUELIN

FONDA CONCEPT

M

BAGUERY

COYNE & BELLIER

M

BERTHELOT

VERITAS

M

COMBARIEU

LR ROUEN

M

DELAHOUSSE

ARCELOR

M

GOUVENOT

SOLETANCHE-BACHY

M

GILBERT

SNBATI

M

GUERPILLON

SCETAUROUTE

M

HAIUN

SETRA

M

LEGENDRE

SOFFONS

M

MAGADOUX

SNCF

M

MICHALSKI

ANTEA

M

MIRAILLET

EDF

M

MOREY

SOLETANCHE BACHY

M

PIET

CETMEF

MME

PINEAU

AFNOR

M

RAYNAUD

AEROPORT DE PARIS

M

ROBERT

ARCADIS

M

BRUYERE

SAGGAM

M

DERACHE

FRANCE MACCAFERRI

M

DUFLOT

SERVICE NAVIGATION DE LA SEINE

M

DURAND

L.R.P.C. BLOIS

M

DUSSEAUX

BIEF

M

KERSALÉ

SNCF

M

LEVILLAIN

INGENIEUR CONSEILS

MME

MALASCRABES

CETMEF

MME

PRADIGNAC

LIPPI LA CLOTURE

M

RENARD

LOPEZ T.P.

M

RIBOLZI

BERTHOLD S.A

M

SLIMAKOWSKI

S.N.V. MARITIME

M

THIDET

SETRA

Ont participé en tant qu’experts :

BNSR CNETG

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NF P 94-325-2

Sommaire Page Avant-propos ....................................................................................................................................................... 5 1

Domaine d’application ...................................................................................................................... 5

2

Références normatives ..................................................................................................................... 7

3

Termes et définitions ......................................................................................................................... 8

4 4.1 4.2

Informations nécessaires pour l’exécution des travaux .............................................................. 13 Informations générales ...................................................................................................................... 13 Informations particulières ................................................................................................................... 14

5

Reconnaissance du site .................................................................................................................. 14

6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10

Matériaux et produits ...................................................................................................................... 14 Généralités ........................................................................................................................................ 14 Cages de gabion boîte ....................................................................................................................... 15 Cages de gabion-matelas .................................................................................................................. 16 Cages de gabion plat ......................................................................................................................... 18 Cages de gabion-sac ......................................................................................................................... 19 Tirants, entretoises, agrafes et fils de ligature ................................................................................... 21 Matériaux de remplissage .................................................................................................................. 21 Matériaux de remblai ......................................................................................................................... 22 Autres matériaux et produits .............................................................................................................. 22 Protection contre la corrosion ............................................................................................................ 23

7 7.1 7.2 7.3 7.4

Considérations relatives à la conception ...................................................................................... 23 Généralités ........................................................................................................................................ 23 Considérations supplémentaires pour la conception ......................................................................... 23 Modifications de projet ....................................................................................................................... 24 Spécifications de la conception ......................................................................................................... 24

8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7

Exécution .......................................................................................................................................... 24 Généralités ........................................................................................................................................ 24 Réception et contrôle de la qualité des matériaux ............................................................................. 25 Manutention et stockage .................................................................................................................... 26 Montage des cages de gabions ......................................................................................................... 26 Réalisation des ouvrages en conditions sèches (hors d’eau) ............................................................ 27 Réalisation des ouvrages en conditions immergées (en eau) ........................................................... 29 Points particuliers .............................................................................................................................. 31

9 9.1 9.2 9.3

Surveillance, essais et contrôle ..................................................................................................... 40 Surveillance ....................................................................................................................................... 40 Essais ................................................................................................................................................ 40 Contrôles ........................................................................................................................................... 41

10 10.1 10.2

Comptes-rendus .............................................................................................................................. 41 Comptes-rendus de chantier ............................................................................................................. 41 Dossier de fin de travaux ................................................................................................................... 41

11 11.1 11.2

Prescriptions particulières ............................................................................................................. 42 Sécurité .............................................................................................................................................. 42 Nuisances à l’environnement ............................................................................................................. 42

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Sommaire (fin) Page Annexe A

(informative) Aide à la spécification des matériaux de remplissage des cages de gabions . 43

Annexe B B.1

(informative) Aide à la conception d'ouvrages de protection superficielle en site aquatique réalisés en gabions matelas ou en gabions plats .................................................................... 44 Avant-propos ..................................................................................................................................... 44

B.2

Paramètres et sollicitations à considérer .......................................................................................... 44

B.3

Dispositions générales de conception ............................................................................................... 47

B.4

Stabilité d’une protection superficielle en gabions soumise à une vitesse du courant ...................... 49

B.5

Stabilité d’une structure de protection en gabions posée sur un talus soumis au batillage .............. 51

B.6

Autres vérifications à effectuer .......................................................................................................... 51

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Avant-propos Le présent document traite de l’exécution des ouvrages en gabions en site aquatique, réalisés à partir de gabions en grillage métallique à maille hexagonale double torsion. L’application des règles et des recommandations d’exécution qui figurent dans ce document aux ouvrages en gabions réalisés à partir d’autres types de grillages ou à partir de treillis soudés n’a pas été examinée.

1

Domaine d’application

1.1 La présente norme donne les prescriptions, les recommandations et des informations concernant l’exécution de différents types de gabions (gabions boîtes, gabions-matelas, gabions plats, gabions-sac…) en grillage métallique à maille hexagonale double torsion, et la réalisation des ouvrages en site aquatique à partir de ces produits. Elle traite en particulier des cages de gabion, des éléments de structures utilisés pour leur assemblage tels que les fils de ligature, les tirants, les entretoises et les agrafes, des matériaux de remplissage des cages, ainsi que des aspects pratiques devant être pris en compte lors de la réalisation des travaux. 1.2 Elle s’applique aux ouvrages situés en site aquatique maritime protégé (zone portuaire ou à l’abri de digue) ou en site aquatique terrestre (lac, rivière, zone inondable...), que les travaux soient réalisés en conditions immergées ou à sec, et que les ouvrages soient soumis ou non durant leur durée de vie à des courants hydrauliques, à du batillage ou à du marnage. NOTE Il peut s’agir d’ouvrages de protection superficielle de berges (rivières, canaux, lacs, digues,…), d’ouvrages de soutènement ou de confortement de berges, d’ouvrages de protection de talus amont de barrage (perrés), d’ouvrages parafouilles (protection d’appuis en rivière, de culées sur berge, d’ouvrages de génie civil en milieu hydraulique,...), d’ouvrages hydrauliques divers (seuils transversaux, déversoirs en gradins ou inclinés,…). La Figure 1 donne des exemples d’ouvrages en gabions en site aquatique relevant du domaine d’application de cette norme.

1.3 Le présent document s’applique essentiellement aux projets relevant des catégories géotechniques 1 et 2 (voir NF EN 1997-1/NA), c’est à dire aux ouvrages courants qui ne présentent pas de risque exceptionnel ou des conditions de terrain ou de chargement difficile. NOTE 1 En règle générale, la catégorie géotechnique d’un ouvrage est fixée par le maître d’ouvrage ou son représentant avant le début de l’étude de projet, et, le cas échéant, est précisée au fur et à mesure de l’avancement des études. NOTE 2 Les spécifications du présent document peuvent être appliquées aux ouvrages de catégorie géotechnique 3, mais il importe dans ce cas de vérifier leur pertinence et si besoin de les adapter ou de les compléter.

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Légende

Légende

1 2

1 2 3 4

Végétalisation possible Gabions-matelas

a) Protection superficielle de berge par gabions-matelas

Soutènement en gabions Plus hautes eaux Plan d’eau normal Protection parafouille b) Protection de berge par un ouvrage de soutènement en gabions avec protection parafouille

Légende

Légende

1 2 3 4 5

1 2 3 4

Confortement en gabions Plus hautes eaux Végétalisation possible Plan d’eau normal Protection parafouille c) Protection de berge par un ouvrage de confortement en gabions avec une protection parafouille

Plus hautes eaux Plan d’eau normal Confortement en gabions Protection parafouille d) Protection de berge au droit d’une culée de pont par un ouvrage de confortement en gabions avec une protection parafouille

Légende

Légende

1

1 2 3

Plan d’eau normal

e) Protection parafouille d’une pile de pont en rivière

Seuil Déversoir Protection parafouille f) Ouvrages hydrauliques (seuils-déversoirs)

Figure 1 — Exemples d’ouvrages en gabions en site aquatique

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Références normatives

La présente norme comporte, par référence datée ou non datée, des dispositions issues d’autres publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et ces publications sont énumérées ci-dessous. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l’une quelconque de ces publications ne s’appliquent à la présente norme que s’ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, c’est la dernière édition de la publication à laquelle il fait référence qui s’applique. NF EN 1097-1, Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats — Partie 1 : Détermination de la résistance à l’usure (micro-Deval). NF EN 1097-2, Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats — Partie 2 : Méthodes pour la détermination de la résistance à la fragmentation. NF EN 1990, Eurocodes structuraux — Bases du calcul des structures. NF EN 1991-1-1, Eurocode 1 : Actions sur les structures — Partie 1-1 : Actions générales — Masses volumiques, poids propres et charges d’exploitation. NF EN 1997-1, Eurocode 7 : Calcul géotechnique — Partie 1 : Règles générales. NF EN 1997-1/NA : Eurocodes structuraux — Bases de calcul des structures — Annexe nationale à la norme NF EN 1997-1. Pr EN 1997-2, Eurocode 7 : Calcul géotechnique — Partie 2 : Reconnaissance des terrains et essais. NF EN 1998-1, Eurocode 8 : Conception et calcul des structures pour leur résistance aux séismes — Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments. NF EN 1998-5, Eurocode 8 : Conception et calcul des structures pour leur résistance aux séismes — Partie 5 : Fondations, ouvrages de soutènement et aspects géotechniques. NF EN 10002-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1 : Méthode d’essai à température ambiante. NF EN 10223-3, Fils et produits tréfilés en acier pour clôtures — Partie 3 : Grillage à mailles hexagonales, en acier, pour applications industrielles. NF EN 10244-1, Fils et produits tréfilés en acier — Revêtements métalliques non ferreux sur fils d’acier — Partie 1 : Principes généraux. NF EN 10244-2, Fils et produits tréfilés en acier — Revêtements métalliques non ferreux sur fils d’acier — Partie 2 : Revêtements de zinc ou d’alliage de zinc. NF EN 10245-1, Fils et produits tréfilés en acier — Revêtements organiques sur fils d’acier — Partie 1 : Principes généraux. NF EN 10245-2, Fils et produits tréfilés en acier — Revêtements organiques sur fils d’acier — Partie 2 : Fils à revêtement de PVC. NF EN 10245-3, Fils et produits tréfilés en acier — Revêtements organiques sur fils d’acier — Partie 3 : Fils à revêtement de PE. NF EN 13251, Géotextiles et produits apparentés — Caractéristiques requises pour l’utilisation dans les travaux de terrassement, fondations et structures de soutènement. NF EN 13252, Géotextiles et produits apparentés — Caractéristiques requises pour l’utilisation dans les systèmes de drainage. NF EN 13253, Géotextiles et produits apparentés — Caractéristiques requises pour l’utilisation dans les ouvrages de lutte contre l’érosion (protection côtière et revêtement de berge). NF EN 13254, Géotextiles et produits apparentés — Caractéristiques requises pour l’utilisation dans la construction de réservoirs et de barrage.

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NF EN 13255, Géotextiles et produits apparentés — Caractéristiques requises pour l’utilisation dans la construction de canaux. NF EN 13383-1, Enrochements — Partie 1 : Spécifications. NF EN 13383-2, Enrochements — Partie 2 : Méthodes d’essai. NF P 94-066, Sols : Reconnaissance et Essais — Coefficient de fragmentabilité des matériaux rocheux. NF P 94-251-2, Eurocodes structuraux — Bases de calcul des structures — Annexe nationale à la norme NF EN 1997-1 NF P 94-325-1, Exécution des travaux géotechniques spéciaux — Ouvrages en gabions en grillage métallique à maille hexagonale double torsion — Partie 1 : Ouvrages hors site aquatique. FD P 18-662, Modalités d’application des normes NF EN 13383-1 et NF EN 13383-2.

3

Termes et définitions

Pour les besoins de la présente norme, les définitions suivantes s’appliquent : 3.1 gabion boîte, gabion plat, gabion-matelas structure en forme de parallélépipède rectangle, constituée par une cage de gabion boîte ou de gabion plat ou de gabion-matelas, y compris les éléments de structures utilisés pour son montage, avec son contenu (matériau de remplissage en général constitué de matériaux grossiers durs, concassés ou roulés) 3.2 gabion-sac structure de forme cylindrique, constituée par une cage de gabion-sac, y compris les éléments de structures utilisés pour son montage, avec son contenu (matériau de remplissage en général constitué de matériaux grossiers durs, concassés ou roulés) 3.3 cage de gabion, cage structure en grillage métallique à maille hexagonale double torsion, de forme et de dimensions diverses. Les cages de gabion boîte, de gabion plat et de gabion-matelas sont en général partagés uniformément en cellules par un ou plusieurs diaphragmes 3.4 cage de gabion boîte (B) cage en forme de parallélépipède rectangle de petite surface de base (moins de 4 m2) et dont la hauteur standard est de 0,5 m ou 1 m. Elle est en général fabriquée à partir des éléments de grillage suivants : — un élément principal constituant la base, les faces arrière et avant, le couvercle et le plus souvent les faces latérales de la cage, — des faces latérales lorsqu’elles ne font pas partie de l’élément principal, — un ou plusieurs diaphragmes divisant uniformément la cage en cellules. 3.5 cage de gabion-matelas (M) cage en forme de parallélépipède rectangle de très grande surface de base (supérieure à 6 m2), de grande largeur (2 m au moins) et de très faible hauteur (0,15 à 0,3 m). Une cage de gabion-matelas (voir Figure 2) est en général fabriquée à partir des éléments de grillage suivants : — un élément principal constituant la base, les faces avant, arrière et latérales de la cage et les diaphragmes la divisant uniformément en cellules, — un couvercle, — un ou plusieurs diaphragmes lorsqu’ils ne font pas partie de l’élément principal.

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Légende

Légende

1 2

1 2 3 4

Couvercle Diaphragmes

a) Cage avec diaphragmes incorporés à la base par pliage (cage dite à double diaphragmes)

Couvercle Extrémité Côté Diaphragme b) Cage avec diaphragmes séparés attachés à la base (cage dite à simples diaphragmes)

Figure 2 — Exemples de cages de gabion-matelas 3.6 cage de gabion plat (P) cage en forme de parallélépipède rectangle de grande surface de base (supérieure à 4 m2), de grande largeur (1,5 m au moins) et dont la hauteur est faible mais supérieure ou égale à 0,5 m. Une cage de gabion plat (voir Figure 3) est en général fabriquée à partir des éléments de grillage suivants : — un élément principal constituant la base, les faces avant, arrière et latérales de la cage, voire son couvercle, — un couvercle lorsqu’il ne fait pas partie de l’élément principal, — un ou plusieurs diaphragmes la divisant uniformément en cellules.

Légende 1 2

Couvercle Diaphragmes attachés

Figure 3 — Exemple de cage de gabion plat

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3.7 cage de gabion-sac (S) cage cylindrique de diverses dimensions tant pour le diamètre que la longueur, et dont le coté ou l’une de ses extrémités reste ouvert pour permettre son remplissage (voir Figure 4)

Légende 1 2

Fermeture sur le côté Extrémité

Figure 4 — Exemple de cage de gabion-sac 3.8 ouvrage de protection superficielle ouvrage souple et perméable de faible épaisseur, végétalisable si besoin, constitué en général de gabions-matelas (M) et/ou de gabions plats (P), et dont l’objet est de protéger un terrain peu incliné et stable (talus de berge dont la pente H/V est en général inférieure à 3/2, fond de rivière, ..), vis-à-vis des effets hydrodynamiques de courant ou des effets du batillage. Ce type d’ouvrage est réalisé sur site et il est le plus souvent utilisé pour protéger des berges de rivière contre l’érosion (voir Figure 1a) ou pour servir de dispositif parafouille (voir Figure 1b à 1f) à la base d’ouvrages en gabions ou de génie civil (soutènements, quais, culées et piles de ponts, déversoirs …) 3.9 ouvrage de confortement ouvrage souple et perméable de type «parement» constituée de gabions boîtes (B), dont l’objet est d’améliorer la stabilité d’un talus relativement raide jugée insuffisante (talus de berge dont la pente H/V est en général supérieur ou égale à 3/2, ..), et de le protéger contre les effets hydrodynamiques de courant ou les effets du batillage. Ce type d’ouvrage n’est normalement pas assimilable à un mur de soutènement et il est en général utilisé pour protéger contre l’érosion une berge de rivière, lorsque celle-ci supporte une voirie ou un appui d’ouvrage (voir Figures 1c et 1d). Le cas échéant (lorsqu’il y a un risque d’affouillement en pied du parement) il est lui-même protégé à sa base par un dispositif parafouille (ouvrage de protection superficielle ou profonde en gabions, enrochements, palplanches …) 3.10 ouvrage de soutènement ouvrage souple et perméable, constituée pour l’essentiel de gabions boîtes (B), et conçu pour soutenir un massif de terrain. Il est en général réalisé soit avec un parement vertical ou proche de la verticale et une face arrière en gradins (voir Figure 1b), soit avec un parement en gradins et une face arrière verticale ou proche de la verticale. Ce type d’ouvrage est assimilable un ouvrage de type «mur poids». Le cas échéant (lorsqu’il y a un risque d’affouillement en pied), le «mur» est lui même protégé à sa base par un dispositif parafouille (ouvrage de protection superficielle ou profonde en gabions, enrochements, palplanches …) 3.11 seuil structure de gabions, implantée perpendiculairement à un cours d’eau (en général un torrent), ancrée dans ses berges, et conçue pour stabiliser le profil en long vis-à-vis des effets hydrodynamiques du courant (essentiellement l’érosion du fond du lit) et pour stocker les dépôts alluvionnaires (voir Figure 1f). Ce type d’ouvrage est en général un ouvrage de soutènement, destiné à retenir les alluvions à l’amont, avec le plus souvent dans sa partie centrale une échancrure constituant un déversoir pour permettre un recentrage des écoulements

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3.12 déversoir structure constituée en général de gabions boîtes (B), de gabions-matelas (M) ou de gabions plats (P) assemblés sur site, conçue pour permettre au cours d’eau le franchissement d’un seuil ou d’un petit barrage, en assurant une protection à l’aval de l’ouvrage hydraulique vis-à-vis des affouillements. La partie aval peut être à parement vertical, en gradins dissipateurs d’énergie ou à parement incliné. Un déversoir est en général complété et prolongé par un ouvrage de protection superficielle en gabions contre les affouillements (voir Figure 1f) 3.13 épi structure de gabions, en général implantée transversalement à une berge et ancrée dans celle-ci, conçue pour protéger la berge vis-à-vis de l’érosion et/ou recentrer le cours d’eau et/ou favoriser les zones de sédimentation 3.14 diaphragme panneau rectangulaire, fabriqué en grillage métallique à maille hexagonale double torsion, utilisé pour diviser uniformément la cage de gabion en cellules 3.15 fil de bordure fil métallique utilisé pour fermer, par entrelacement continu de la maille, les rives longitudinales d’un grillage, parallèles à la direction de la double torsion (voir Figure 5)

Détail de l’attache du fil de lisière au grillage a) Fil de lisière installé par enroulement mécanique

Détail de l’attache du fil de lisière au grillage b) Fil de lisière installé par insertion mécanique Légende 1 2

Fil de bordure (rive longitudinale) Fil de lisière (extrémité latérale)

Figure 5 — Fils de bordure et fils de lisière du grillage

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3.16 fil de lisière fil métallique utilisé pour fermer les extrémités latérales d’un grillage, perpendiculaires à la direction de la double torsion (voir Figure 5) 3.17 fil de ligature fil métallique utilisé pour monter les cages de gabion et fermer les couvercles après le remplissage des cages, et pour assembler ou relier des cages de gabion contiguës dans un ouvrage (voir Figure 6) 3.18 agrafe attache préformée en fil métallique, obtenue par fermeture mécanique du fil sur lui-même, utilisée pour monter les cages de gabion et fermer les couvercles après le remplissage des cages, et pour assembler ou relier des cages de gabion contiguës dans un ouvrage (voir Figure 6)

Assemblage par fil de ligature

Assemblage par agrafes

Légende 1

Agrafe avant utilisation

2

Agrafe fermée après utilisation

Figure 6 — Fils de ligatures et agrafes 3.19 tirant fil métallique utilisé pour limiter la déformation des faces latérales des cages de gabion boîte lors de leur remplissage (voir Figure 7)

a) Préfabriqué

b) Réalisé sur site

Figure 7 — Exemples de tirant

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3.20 entretoise fil métallique ou panneau de grillage, utilisé pour limiter la déformation des couvercles en augmentant le nombre de points d’attaches entre le couvercle et le fond des cages de gabion-matelas ou de gabions plats (voir Figure 8). La déformation du couvercle peut être due aux dispositifs utilisés pour les opérations de levage, à un batillage intense sur la protection superficielle, au remplissage des cellules sur une pente forte.

Figure 8 — Exemple d’entretoise préfabriquée

4

Informations nécessaires pour l’exécution des travaux

4.1

Informations générales

Les informations ci-dessous doivent être disponibles avant le début des travaux d’exécution des ouvrages en gabions en site aquatique : — les plans de situation du site de construction, y compris les routes d’accès et les contraintes éventuelles ; — le niveau et la localisation des repères fixes sur le site de construction ou à proximité ; — les limitations concernant l’accès des équipements et des matériaux ; — le cas échéant, l’emplacement de tous les réseaux aériens et enterrés, tels qu’électricité, téléphone, fibres optiques, conduites d’alimentation d’eau et de gaz et les égouts ; — les données topographiques du site de construction, comprenant les levés bathymétriques pour les ouvrages immergés ; — le cas échéant, les données hydrauliques du site de construction comprenant : -

les hauteurs d’eau et les vitesses d’eau envisageables en période d‘étiage et de crue ;

-

les niveaux de marnage ;

-

les variations de plan d’eau et leur périodicité à l’aval ou l’amont de barrage, incluant le cas échéant, les changements exceptionnels (lâcher d’eau, vidange de barrage, etc.) ;

— les données géotechniques et hydrogéologiques du site de construction, comprenant si besoin : -

la nature et la stratigraphie des terrains avec leurs variations sur le site ;

-

les propriétés de résistance et de déformation des couches de terrains concernées par le projet ;

-

les conditions (niveau statique, ...) des nappes souterraines

— le cas échéant, les données sur la sensibilité écologique du site (zone à protéger) et sur l’état initial du site (flore et faune) ; — les données du projet comprenant (voir 7.4) : -

la catégorie géotechnique du projet ;

-

l’implantation et la géométrie de l’ouvrage à construire ;

-

les spécifications des cages de gabion, y compris les détails comme le type de la maille du grillage, le diamètre du fil, le type de revêtement pour la protection contre la corrosion, et les spécifications des matériaux de remplissage ;

-

lorsque pertinent, un planning des essais et les procédures de réception des matériaux ou produits incorporés dans l’ouvrage en gabions ;

-

les différentes phases d’exécution de l’ouvrage exigées par la conception ;

-

une liste de points particuliers à prendre en compte (voir 4.2).

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4.2

— 14 —

Informations particulières

Le cas échéant, les informations particulières suivantes doivent être disponibles avant le début des travaux : — toute information particulière relative à la conception et importante pour l’exécution, par exemple la présence de bâtiments et les protections parafouilles et/ou d’installations sensibles au voisinage du projet ou concernés par les travaux (voir 7.4) ; — toute information relative aux problèmes d’agressivité des terrains et des eaux (voir article 5.4) ; — toute information définissant la procédure à suivre pour traiter des circonstances imprévues (obstacles, structures enterrées, …) ou des conditions géotechnique (terrains, nappes, …) qui, en cours d’exécution, se révèlent ou apparaissent plus sévères que celles supposées par la conception ; — la notification des restrictions, telles que les restrictions d’accès au site, les restrictions environnementales, les restrictions touchant à la sécurité ou les restrictions réglementaires concernant le site.

5

Reconnaissance du site

5.1

La reconnaissance géotechnique doit être suffisamment étendue en amont et en aval pour permettre :

— la détermination des conditions de terrain et des conditions hydrauliques à l’emplacement de l’ouvrage en gabions ; — la vérification de sa stabilité conformément aux exigences de NF EN 1997-1 ; — sa construction conformément aux documents du marché et de la conception.

5.2 Il convient également de disposer d’une information géotechnique, hydrogéologique et hydrologique du site des travaux, permettant le cas échéant de concevoir les ouvrages ou les accès temporaires nécessaires à la réalisation de l’ouvrage en gabions (par exemple terrassements, remblais, stabilisation des excavations ou déblais proches de la structure, aire de stockage ...). 5.3

Il convient de disposer d’une reconnaissance géotechnique adéquate pour déterminer les conditions de mise en œuvre et les propriétés physiques et mécaniques du matériau utilisé pour le remplissage des cages de gabion, ainsi que, le cas échéant, celles des remblais mis en oeuvre derrière ou sous les ouvrages.

5.4 Il convient également de disposer des propriétés physico-chimiques des sols et des eaux nécessaires au choix des produits et des matériaux (revêtement du fil, matériaux de remplissage, etc.) et à la gestion des déblais.

6

Matériaux et produits

6.1

Généralités

6.1.1 La construction d’ouvrages en site aquatique avec des structures fabriquées à base de grillage double torsion implique en règle générale l’utilisation des composants suivants : — cages de gabion, — éléments d’assemblage des cages, — matériau de remplissage, — géotextile filtrant et de séparation, — matériau de remblai. 6.1.2 Tous les matériaux et produits utilisés doivent être conformes aux normes européennes pertinentes et aux spécifications de la conception. 6.1.3 Les matériaux et produits utilisés doivent être compatibles entre eux vis-à-vis de leur agressivité chimique et mécanique. 6.1.4 La source d’approvisionnement de tous les matériaux, cages de gabion, matériau de remplissage, géotextile, etc., doit être documentée.

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6.2

NF P 94-325-2

Cages de gabion boîte

6.2.1 Les cages de gabion boîte utilisées pour construire des ouvrages en site aquatique doivent être conformes à la norme NF P 94-325-1. NOTE 1 Les différents éléments constituant un gabion boite sont indiqués sur la Figure 9. Les dimensions «standards» des cages de gabion boîte sont par ailleurs rappelés dans le tableau 1.

6.2.2 Lorsque les cages de gabion boîte sont assemblées avec des cages de gabion matelas ou avec des cages de gabion plat pour construire des ouvrages en site aquatique, leur grillage constitutif doit être à mailles hexagonales double torsion de type 60 ou de type 80 conformément à la norme NF EN 10223-3. 6.2.3 En matière de protection contre la corrosion, les revêtements des fils doivent être conformes aux spécifications définies en 6.10.

Légende 1

Diaphragmes

2

Couvercle

Figure 9 — Schéma d’une cage de gabion boite après montage Tableau 1 — Dimensions «standards» des cages de gabion boîte et tolérances L (m)

l (m)

H (m)

Longueur

Tolérances

Largeur 1)

Tolérances

1,50

±5%

1,00

±5%

Hauteur 0,50

Tolérances ±5%

1,00 2,00

±5%

1,00

±5%

0,50

±5%

1,00 3,00

±5%

1,00

±5%

0,50

±5%

1,00 4,00

±5%

1,00

±5%

0,50

±5%

1,00 1) D’autres largeurs et hauteurs que celles mentionnées dans ce tableau sont admises dans les conditions précisées à l’article 6.2.9 de la norme NF P 94-325-1.

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6.3

— 16 —

Cages de gabion-matelas

6.3.1 Le grillage constitutif d’une cage de gabion-matelas doit être en fil métallique, à mailles hexagonales double torsion de mêmes dimensions, de type 50 ou 60, et conforme à la norme NF EN 10223-3. NOTE 1 Les grillages de type 80 et 100 ne sont pas appropriés car les classes de matériau de remplissage qu’il conviendrait dans ce cas d’utiliser sont incompatibles avec les épaisseurs des cages de gabions- matelas.

6.3.2 Les cages de gabions-matelas pour lesquelles on dispose en milieu aquatique de la plus grande expérience de comportement sont celles fabriquées en grillage de type 60. Il convient donc de préférer ce type de grillage en l’état actuel des connaissances, compte tenu par ailleurs, des classes de matériau de remplissage admises et des épaisseurs standards indiquées dans le tableau 2. 6.3.3 Les cages de gabions-matelas en grillage de type 50 ne sont habituellement pas utilisées. Lorsqu’un grillage de ce type est retenu, les dispositions applicables aux fils, aux matériaux de remplissage, doivent être respectées. L’épaisseur des cages doit par ailleurs être compatible avec ce type grillage et supérieure à la valeur minimale standard indiquée au Tableau 2 6.3.4

Le diamètre du fil métallique nu constitutif du grillage doit être au minimum de 2,2 mm.

6.3.5 En matière de protection contre la corrosion, les revêtements des fils métalliques doivent être conformes aux spécifications définies en 6.10. 6.3.6

Les cages de gabion-matelas peuvent être

— soit à «double diaphragmes» fabriquées par pliage (voir Figure 10a), à partir d’une seule nappe de grillage constituant la base de la cage, les faces avant, arrière et latérales de celle-ci, et ses diaphragmes (de façon à obtenir une structure monolithique) — soit à «simples diaphragmes» ajoutés (voir Figure 10b) à l’élément principal de grillage formant la base, les faces avant, arrière et latérales de la cage. NOTE 1 La résistance à la traction d’un double diaphragme est supérieure à celle d’un simple diaphragme. Il en résulte des rigidités de cages différentes. Les propriétés de résistance des cages sont à fournir par le fabricant et sont à considérer (voir section 7 en général et 7.1.3 en particulier) lors du choix des cages de gabions-matelas en fonction des conditions du projet (classe de conséquence, sollicitations de la structure en gabions, méthode de justification de la protection).

6.3.7 Dans le cas des cages à simples diaphragmes, les diaphragmes ajoutées doivent être en grillage métallique à maille hexagonale double torsion de même type que le grillage de l’élément principal et être assemblés à la base de la cage, de préférence en usine, par un fil de ligature en spirale ou par agrafage. 6.3.8 L’orientation des mailles des diaphragmes ou des mailles des panneaux de grillage utilisés comme entretoises doit être verticale. 6.3.9 Les bordures latérales de la base et du couvercle d’une cage de gabion-matelas, et le cas échéant des diaphragmes ajoutés, doivent être fermées avec des fils de lisière métalliques conformes à la norme NF EN 10223-3. 6.3.10 Il convient que les bordures latérales de la base et du couvercle d’une cage de gabion-matelas soient fermées à l’aide d’un fil de lisière métallique installé par insertion mécanique en usine dans la double torsion et retournement de la nappe de grillage au droit de l’insertion (voir Figure 5b). 6.3.11 Les extrémités des fils de lisière ne doivent pas être blessantes pour les manipulateurs et doivent être rentrées vers l’intérieur du grillage avec un angle de retournement de 180° (voir Figure 5). 6.3.12 Le diamètre du fil de lisière doit être égal ou supérieur au diamètre du fil de bordure, comme exigé par la norme NF EN 10223-3. 6.3.13 Le revêtement des fils de bordure et des fils de lisière employés doit être de la même qualité que le revêtement requis pour le grillage. 6.3.14 Les cages de gabions matelas doivent être munies de diaphragmes. Leur espacement doit être régulier et de l’ordre du mètre, à 10 % près. 6.3.15 Sauf spécification contraire (voir 6.3.16), les cages de gabion-matelas doivent avoir les dimensions (voir notations sur la Figure 2) et respecter les tolérances indiquées au Tableau 2.

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Légende 1

Couvercle

5

Côté

2

Fil de bordure

6

Extrémité

3

Fil de lisière

7

Diaphragme double

4

Base

8

Découpe

a) Cage avec diaphragmes incorporés à la base par pliage (cage dite à double diaphragmes)

Légende 1

Couvercle

5

Côté

2

Fil de bordure

6

Découpe

3

Fil de lisière

7

Extrémité

4

Base

8

Diaphragme simple

b) Cage avec diaphragmes séparés attachés à la base (cage dite à simples diaphragmes)

Figure 10 — Exemples de cage de gabion-matelas, avant et après montage

NF P 94-325-2

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— 18 —

Tableau 2 — Dimensions «standards» des cages de gabion-matelas et tolérances L (m)

l (m)

H (m)

Longueur

Tolérances

Largeur

Tolérances

Hauteur 1)

3,00

±5%

2,00

±5%

0,17

4,00

±5%

2,00

±5%

5,00

±5%

2,00

±5%

6,00

±5%

2,00

±5%

0,23

Tolérances

± 2,5 cm

0,30

1) Ces hauteurs ne s’appliquent qu’au grillage de type 60. Pour les grillages de type 50, les hauteurs sont à adapter à la maille du grillage et être supérieures à 0,17 m (cf article 6.3.3).

6.3.16 Lorsque nécessaire des cages de gabions-matelas de dimensions différentes de celles mentionnées dans le Tableau 2 peuvent être utilisées. Leur géométrie et les conditions de leur fabrication doivent dans ce cas être spécifiées par la conception.

6.4

Cages de gabion plat

6.4.1 Le grillage constitutif d’une cage de gabion plat doit être en fil métallique, à mailles hexagonales double torsion de mêmes dimensions, de type 80, et conforme à la norme NF EN 10223-3. 6.4.2

Le diamètre du fil métallique nu constitutif du grillage doit être au minimum de 2,7 mm.

6.4.3 En matière de protection contre la corrosion, les revêtements des fils métalliques doivent être conformes aux spécifications définies en 6.10. 6.4.4 Il convient qu’une cage de gabion plat soit fabriquée par pliage (voir Figure 11) à partir d’une seule nappe de grillage constituant la base et les faces avant, arrière et latérales de la cage, 6.4.5 Les diaphragmes et le cas échéant les faces avant, arrière et latérales qui sont ajoutées, doivent être en grillage métallique à maille hexagonale double torsion de même type que celui de l’élément principal, et être assemblées à la base de la cage, de préférence en usine, par un fil de ligature en spirale ou par agrafage. 6.4.6 L’orientation des mailles des diaphragmes, des panneaux de grillage utilisés comme entretoises, et le cas échéant des faces ajoutées doit être verticale. 6.4.7 Les bordures latérales de la base, des diaphragmes et du couvercle d’une cage de gabion plat, doivent être fermées avec des fils de lisière métalliques conformes à la norme NF EN 10223-3. 6.4.8 Il convient que les bordures latérales de la base et du couvercle d’une cage de gabion plat soient fermées à l’aide d’un fil de lisière métallique installé par insertion mécanique en usine dans la double torsion et retournement de la nappe de grillage au droit de l’insertion (voir Figure 5b). 6.4.9 Les extrémités des fils de lisière ne doivent pas être blessantes pour les manipulateurs et doivent être rentrées vers l’intérieur du grillage avec un angle de retournement de 180° (voir Figure 5). 6.4.10 Le diamètre du fil de lisière doit être égal ou supérieur au diamètre du fil de bordure, comme exigé par la norme NF EN 10223-3. 6.4.11 Le revêtement des fils de bordure et des fils de lisière employés doit être de la même qualité que le revêtement requis pour le grillage. 6.4.12 Les cages de gabion plat doivent être munies de diaphragmes. Leur espacement doit être régulier et être inférieur à un mètre, à 10 % près. 6.4.13 Sauf spécification contraire (voir 6.4.14), les cages de gabion plat doivent avoir les dimensions (voir notations sur la Figure 3) et respecter les tolérances indiquées au Tableau 3.

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NF P 94-325-2

Légende 1

Couvercle

5

Côté

2

Fil de bordure

6

Découpe

3

Fil de lisière

7

Extrémité

4

Base

8

Diaphragme simple

Figure 11 — Exemple d’une cage de gabion plat, avant et après montage

Tableau 3 — Dimensions «standards» des cages de gabion plat et tolérances L (m)

l (m)

Longueur

Tolérances

3,00

±5%

4,00

±5%

5,00

±5%

6,00

±5%

Largeur

H (m) Tolérances

Hauteur

Tolérances

±5%

0,50

± 2,5 cm

1,50

2,00

6.4.14 Lorsque nécessaire des cages de gabion plat de dimensions différentes de celles mentionnées dans le Tableau 3 peuvent être utilisées. Leur géométrie et les conditions de leur fabrication doivent dans ce cas être spécifiées par la conception.

6.5

Cages de gabion-sac

6.5.1 Le grillage constitutif d’une cage de gabion-sac doit être en fil métallique, à mailles hexagonales double torsion de mêmes dimensions, de type 60 ou 80, et conforme à la norme NF EN 10223-3. 6.5.2

Le diamètre du fil métallique nu constitutif du grillage doit être au minimum de 2,7 mm.

6.5.3 En matière de protection contre la corrosion, les revêtements des fils métalliques doivent être conformes aux spécifications définies en 6.10. 6.5.4 Une cage d’un gabion-sac doit être fabriquée par fermeture sur elle-même d’une seule nappe de grillage, constituant l’enveloppe et les extrémités (voir Figure 12).

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— 20 —

Légende 1

Extrémité

2

Lacet de fermeture

3

Fil de bordure a) Nappe de grillage constituant la cage du gabion-sac avant sa fermeture sur elle-même

c) Serrage des extrémités à l’aide des lacets

b) Fermeture par ligature bord à bord des fils de bordure de la nappe de grillage

d) Cage de gabion-sac confectionnée

Figure 12 — Exemple de fabrication d’une cage de gabion-sac 6.5.5 Les rives longitudinales de la nappe de grillage d’une cage de gabion-sac doivent être fermées avec des fils de bordure métalliques conformes à la norme NF EN 10223-3. 6.5.6 Les extrémités transversales de la nappe de grillage d’une cage de gabion-sac peuvent être laissées libres ou être fermées à l’aide d’un fil de lisière métallique. Dans le premier cas, les arêtes libres doivent correspondre à la coupe franche de la torsade. Dans le second cas (arêtes fermées), il convient que le fil de lisière métallique soit installé par enroulement mécanique ou par insertion mécanique dans la double torsion (voir Figure 5) et être de diamètre identique ou supérieur au diamètre du fil de bordure latérale, comme exigé par la norme NF EN 10223-3. 6.5.7 Lorsque les arêtes transversales d’une cage de gabion-sac sont laissées libres, elles doivent être équipées en usine d’un fil (ou lacet) inséré dans la dernière maille, perpendiculairement au sens de la maille (voir Figure 13). 6.5.8 Le lacet doit être inséré alternativement toutes les deux mailles, une fois dessus, une fois dessous, sur toute la largeur du panneau de grillage, et dépasser de part et d’autre d’au moins 10 cm (voir Figure 13).

Légende 1

Lacet

Figure 13 — Schéma de mise en place d’un lacet

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6.5.9

NF P 94-325-2

Le diamètre du fil métallique nu constitutif du lacet doit être au minimum de 3,4 mm.

6.5.10 Le revêtement des fils de lacet doit être de la même qualité que le revêtement requis pour le grillage. 6.5.11 Le revêtement des fils de bordure latérale et des fils de lisière employés doit être de la même qualité que le revêtement requis pour le grillage. 6.5.12 Sauf spécification contraire (voir 6.5.13), les cages de gabion-sac doivent avoir les dimensions (voir notation sur la Figure 4) et respecter les tolérances indiquées au Tableau 4.

Tableau 4 — Dimensions «standards» des cages de gabion-sac et tolérances L (m)

D (m)

Longueur

Tolérances

Diamètre

2,00

±5%

0,65

3,00

±5%

0,95

Tolérances

±5%

6.5.13 Lorsque nécessaire des cages de gabion-sac de dimensions différentes de celles mentionnées dans le Tableau 4 peuvent être utilisées. Leur géométrie et les conditions de leur fabrication doivent dans ce cas être spécifiées par la conception.

6.6

Tirants, entretoises, agrafes et fils de ligature

6.6.1 Les tirants, les fils de ligature et les entretoises utilisés pour le montage et l’assemblage des cages de gabion doivent être constitués de fils de mêmes spécifications et caractéristiques que les fils du grillage double torsion des cages, y compris en ce qui concerne la protection contre la corrosion. Le diamètre du fil nu des tirants, des ligatures et des entretoises doit par ailleurs être supérieur ou égal à 2,4 mm. 6.6.2 Les agrafes utilisées pour l’assemblage des cages doivent être constituées d'un fil de 3,0 mm de diamètre minimum ayant une résistance à la traction Rm au moins égale à 1 500 MPa, qu’il convient de déterminer conformément à la norme NF EN 10002-1. 6.6.3 Les agrafes mises en place à l'aide de pinces spéciales ou d'outils pneumatiques doivent être refermées avec un chevauchement d’une longueur au moins égale à la moitié de leur périmètre. 6.6.4 L’effort nécessaire à l’ouverture d’une agrafe qui a été préalablement fermée comme décrit en 6.6.3 doit être au minimum de 2,2 kN, valeur qu’il convient de déterminer en suivant le protocole d’essai décrit en Annexe A de la norme NF P 94325-1.

6.7

Matériaux de remplissage

6.7.1 Le matériau de remplissage des cages de gabions doit être exclusivement composé de petits enrochements au sens de la norme NF EN 13383-1. 6.7.2 Il convient que les matériaux utilisés pour le remplissage des cages de gabion boîte, des cages de gabion plat et des cages de gabion-sac soient conformes à la classe granulaire de catégorie CP 90/180 de la norme NF EN 13383-1. 6.7.3 Il convient que les matériaux utilisés pour le remplissage des cages de gabions-matelas soient conformes aux classes granulaires de catégories CP de la norme EN 13383-1, ou définie par une autre classe granulaire de catégorie CP déclarée par le fournisseur conformément au fascicule de documentation FD P 18-662. NOTE La liste des tamis normalisés est donnée dans la NF EN 13383-2 en 5.2.2, complétée par le chapitre 3.1.c. du fascicule de documentation FD P 18-662.

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6.7.4 En règle générale, il convient de retenir la classe granulaire de catégorie déclarée CP 80/125 mm pour les matelas de gabions, avec au plus 10 % du passant en masse au tamis de 80 mm, et avec au plus 30 % de refus en masse au tamis de 125 mm, sans aucun élément supérieur à 180 mm. NOTE Pour les matelas de hauteur 0,17 m, on peut être amené à spécifier des dispositions particulières concernant les éléments supérieurs à 125 mm.

6.7.5 Il convient d’utiliser des matériaux de remplissage durs à moyennement durs en se référant aux caractéristiques de durabilité définies dans la norme EN 13383-1 article 7 et que leur masse volumique soit au moins de 2,3 t/m3. NOTE 1 En règle générale, les matériaux de remplissage des cages de gabion sont définis sans spécification de leur résistance à la compression simple, c’est à dire qu’ils relèvent de la catégorie CSNR conformément à la norme NF EN 13383-1. NOTE 2 Selon le projet, on peut toutefois être amené à définir des spécification en terme de résistance à la compression simple (par exemple, lorsque cela est approprié, pour les matériaux de remplissage des cages de gabions utilisées pour la construction des ouvrages de soutènement). NOTE 3 On trouvera en annexe informative A des indications pour la spécification des matériaux durs à moyennement durs susceptibles d’être utilisés pour le remplissage des cages de gabions.

6.7.6 Les matériaux utilisés pour le remplissage des cages de gabion doivent être propres. Le cas échéant, ils doivent être débarrassés par lavage des éléments fins (sable, gangue argileuse ou marneuse...) et autres matières qui leur sont associés avant leur mise en place.

6.8

Matériaux de remblai

6.8.1 Les matériaux de remblai utilisés et mis en œuvre en conditions sèches (par exemple à l’arrière d’un ouvrage de soutènement, ou comme assise de gabions matelas ou de gabions plats) doivent être conformes aux spécifications de l’article 6.5 de la norme NF P 94-325-1. 6.8.2 Il convient de choisir une classe granulaire appropriée pour les matériaux de remblai utilisés pour reprofiler une berge ou le lit d’une rivière présentant une surface trop accidentée pour permettre la pose directe d’une protection superficielle (en gabion-matelas par exemple), afin qu’il n’y ait pas d’entraînement de particules de ce remblai du fait des vitesses de courant avant la mise en place de la protection, ou bien des vitesses de courant résiduelles une fois l’ouvrage réalisé.

6.9

Autres matériaux et produits

6.9.1 Les propriétés des géotextiles et produits apparentés ainsi que leurs valeurs requises doivent être définies en tenant compte du type d’ouvrage à réaliser (travaux de terrassement, de fondations, de structures de soutènement, systèmes de drainage, ouvrages de lutte contre l’érosion, construction de canaux, construction de réservoirs et de barrages, etc.) et de sa fonction (filtration, séparation, renforcement, protection) dans l’ouvrage. 6.9.2 Les propriétés des géotextiles et produits apparentés et leurs valeurs requises doivent être conformes aux spécifications de la conception et à la norme appropriée à l’ouvrage à réaliser (selon le cas NF EN 13251, NF EN 13252, NF EN 13253, NF EN 13254, NF EN 13255) NOTE Ces normes ne fixent pas les valeurs des caractéristiques. Elles indiquent uniquement les caractéristiques qui sont pertinentes à chaque fonction (filtration, séparation, renforcement, protection) et les méthodes d’essais à utiliser pour mesurer ces caractéristiques. Les critères de choix des géotextiles vis-à-vis des risques de poinçonnement et de déchirure sont en particulier à spécifier en fonction de son utilisation et des conditions du projet.

6.9.3 Les autres matériaux et produits, par exemple les dispositifs d’accrochage aux ouvrages de génie civil existant (béton, palplanches…), doivent être conformes aux spécifications de la conception.

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NF P 94-325-2

6.10 Protection contre la corrosion 6.10.1 En matière de protection contre la corrosion, les spécifications de la norme NF P 94325-1 doivent être appliquées aux ouvrages en site aquatique. 6.10.2 Le choix de la protection doit être approprié au type d’ouvrage, à sa durée de service et aux conditions d’immersion. 6.10.3 Il convient d’utiliser des grillages avec un revêtement organique de type PVC conforme à la norme NF EN 10245-2, ou de type PE conforme à la norme NF EN 10245-3, pour les cages de gabions dont tout ou partie est immergé en permanence ou temporairement lors de crues dont la période de retour est petite (par exemple inférieure à 10 ans).

7

Considérations relatives à la conception

7.1

Généralités

7.1.1 La conception a pour objet de produire des documents de marché qui permettent de réaliser des ouvrages en gabions satisfaisant aux exigences spécifiées de sécurité, d’aptitude au service et de durabilité, compte tenu de la durée de vie escomptée de l’ouvrage. 7.1.2 La conception des ouvrages en gabions de soutènement ou de protection doit être fondée sur les spécifications de la présente norme et leur calcul sur les normes NF EN 1990, NF EN 1991-1-1, EN 1997-1 et le prEN 1997-2. NOTE 1 Des spécifications sont données en 8.7 (points particuliers) pour la conception des parties amont et aval d’un ouvrage en gabions, d’une protection parafouille en pied d’ouvrage, d’un renforcement dans la zone de batillage, des dispositifs assurant la stabilité au glissement des protections de berges ou leur végétalisation, etc.

7.1.3 Les valeurs des propriétés des structures en gabions qui caractérisent leur performance et sont nécessaires à la justification de leur stabilité vis à vis des sollicitations hydrauliques (résistance à la traction des diaphragmes, rugosité, coefficient de Shields, tension tangentielle admissible, tenue limite au batillage, etc.) doivent être fondées sur le type de produit retenu et tenir compte des conditions du projet. NOTE Ces valeurs sont propres à chaque produit et sont à donner par le fabricant avec les bases sur lesquelles elles reposent.

7.1.4 La technologie des ouvrages hydrauliques en gabions doit être compatible avec la méthode de construction et elle doit être choisie au stade de la conception. 7.1.5 Un descriptif de projet doit être préparé, détaillant les ouvrages à construire et définissant l’emplacement et l’objet des travaux prévus par la conception.

7.2

Considérations supplémentaires pour la conception

7.2.1 Les conditions de charge, y compris les surcharges accidentelles et transitoires en cours de construction, les effets climatiques (gel …) et les conditions hydrauliques (protections parafouilles, obstacles à l’écoulement, embâcles, glace), doivent être prises en compte tant pour les structures permanentes que pour les structures provisoires. Ces conditions incluent aussi, le cas échéant, les sollicitations sismiques dans les zones à risque sismique conformément à la norme EN 1998-1 et à la norme NF EN 1998-5. 7.2.2 Les suspentes utilisées pour le levage et la manutention des structures en gabions installées en conditions immergées doivent être conformes à la législation en vigueur en matière de levage et elles doivent avoir été justifiées par calcul conformément aux normes pertinentes. 7.2.3 Les effets des travaux permanents et provisoires sur toute structure adjacente doivent être pris en compte. 7.2.4 Il convient de porter une attention particulière au drainage, dans sa capacité à collecter toute venue d’eau susceptible d’être préjudiciable pour l’ouvrage, et dans sa mise en oeuvre durant la phase de construction.

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7.2.5 Il convient que la conception identifie et prenne en compte les restrictions d’exécution comme celles liées à des considérations environnementales, aux fluctuations du niveau des eaux superficielles ou souterraines, aux conditions climatiques et aux phases d’exécution. 7.2.6 Lorsque la provenance et les propriétés des matériaux de remblai à utiliser ne sont pas connues au stade de la conception, les hypothèses de calcul doivent être clairement indiquées sur les plans.

7.3

Modifications de projet

7.3.1 Des modifications peuvent s’avérer nécessaires en raison de conditions imprévues ou de corrections planifiées liées à l’activité du chantier. 7.3.2 En cas de circonstances imprévues et pour toutes conditions rencontrées en cours d’exécution nécessitant une modification de la structure définie dans les documents de conception, il convient de suivre la procédure préalablement détaillée (voir 4.2 — alinéa 3) et, si nécessaire, de définir rapidement les mesures à prendre et de ne poursuivre les travaux qu’après vérification du nouveau projet.

7.4

Spécifications de la conception

7.4.1 Il convient que les spécifications de la conception comprennent l’implantation et la géométrie de l’ouvrage en gabions à construire, une spécification pertinente des matériaux ou produits retenus (notamment le degré de protection contre la corrosion exigé pour les fils des grillages et des éléments d’assemblages des cages de gabion), ainsi que, le cas échéant, des données supplémentaires telles que le phasage des travaux. 7.4.2 Il convient également que la conception définisse, avant le début des travaux, le niveau de surveillance et spécifie : — le type des contrôles et des essais sur et hors chantier, les fréquences requises et leur caractère obligatoire ou non, pour les matériaux et les produits, — la pose ou non de témoins de durabilité, — les seuils prévus et admissibles pour l’exécution des travaux, ainsi que les mesures à prendre si de tels seuils sont dépassés. 7.4.3 Enfin, il convient que la conception définisse les contrôles et essais à réaliser durant la construction de l’ouvrage, concernant (voir article 9.3.2) : a) la préparation de l’assise de l’ouvrage, b) le montage des cages de gabion, c) le remplissage des cages de gabion, d) le système de manutention retenue et les protections envisagées, e) la préparation à terre, puis le transport et la manutention sur le site de pose en eau s’il y a lieu, f) la mise en place des remblais derrière l’ouvrage si nécessaire, g) les travaux de contrôle bathymétrique si nécessaire.

8

Exécution

8.1

Généralités

8.1.1 Pour définir la méthodologie de mise en œuvre d’un ouvrage en gabions en site aquatique, on doit distinguer entre deux catégories d’ouvrages : — les ouvrages construits en place et à sec, — les ouvrages immergés partiellement ou totalement, réalisés en présence d’eau, ce qui nécessite de préparer les structures hors d’eau sur une aire prévue à cet effet, puis de les transporter et de les manutentionner pour les poser à leur emplacement définitif en eau.

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8.1.2

NF P 94-325-2

Pour la réalisation des structures en gabions, on doit également distinguer plusieurs phases de travail :

— le montage des cages, opération commune aux ouvrages construits hors d’eau ou en eau ; — le remplissage et la fermeture des cages, opérations communes aux ouvrages construits hors d’eau et en eau ; — la mise en place et l’assemblage des structures, opérations distinctes aux ouvrages construits hors d’eau et en eau. 8.1.3 Sauf conditions particulières, les cages de gabion ne doivent pas être découpées. Des éléments de dimensions «standard» (voir les Tableaux 1, 2, 3 et 4 respectivement pour les gabions boîtes, les gabions-matelas, les gabions plats et les gabions-sacs) doivent être utilisés pour réaliser des cages «non standard» en procédant, si besoin est, par pliage suivant les indications du fabricant. NOTE Les cages de gabion peuvent être façonnées de différentes manières, permettant ainsi de réaliser des ouvrages courbes par pliage, chevauchement ou juxtaposition.

8.1.4 Pour les ouvrages susceptibles d’être exposés à des sollicitations hydrauliques élevées comme par exemple le batillage, il convient de porter une attention particulière à la réalisation des gabions (ligature et agrafage des différents éléments, remplissage des cages, fermeture du couvercle, éventuels renforts, etc) et de prendre en compte les dispositions particulières décrites au chapitre 8.7.4. 8.1.5 Le remplissage des cages de gabion doit être homogène et réalisé de façon à ce que le matériau mis en place ait une bonne compacité, afin de limiter au maximum le déplacement du matériau à l’intérieur de la cage sous les sollicitations hydrauliques. 8.1.6 Il convient de disposer les gabions-matelas et les gabions plats installés sur le fond du lit d’un cours d’eau, de façon à ce que les diaphragmes soient positionnés perpendiculairement au sens du courant. 8.1.7 Il convient de disposer les gabions-matelas et les gabions plats installés sur les berges d’un cours d’eau, ou en protection contre les affouillements en pied d’ouvrage, de façon à ce que les diaphragmes soient positionnés parallèlement au sens du courant (voir Figure 14).

Légende 1 2 3

Protection parafouille Orientation des diaphragmes dans le sens du courant Sens du courant

Figure 14 — Dispositions constructives de protection superficielle sur berge

8.2

Réception et contrôle de la qualité des matériaux

8.2.1 Les cages de gabion ou les fardeaux de cages d’un même modèle, ainsi que les rouleaux de grillage ou de géotextile ou produits apparentés, doivent être identifiés à leur livraison sur site, à l’aide de marques ou étiquettes non ambiguës, se référant aux dénominations utilisées sur les plans. 8.2.2 Les matériaux de remplissage des cages de gabion doivent faire l’objet de contrôles à leur livraison sur site, lesquels peuvent porter, selon le cas, sur l’origine, la nature (pétrographie), la granulométrie, la forme (longueur-épaisseur), la masse volumique ou encore la propreté ou la résistance à l’usure des matériaux.

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8.3

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Manutention et stockage

8.3.1 Une zone de stockage adaptée et de dimensions suffisantes doit être préparée pour permettre le déchargement, le chargement, le stockage et le déplacement de tous les matériaux ou produits livrés sur le site nécessaires à la construction de l’ouvrage en gabions, sans qu’ils soient endommagés. 8.3.2 Il convient de stocker séparément les éléments qui diffèrent par leur taille ou leurs caractéristiques physiques. 8.3.3 La manutention et le stockage des cages de gabion ainsi que des géotextiles ou produits apparentés, doivent être effectués de façon à ce que les produits ne soient pas endommagés, en tenant compte, le cas échéant, des recommandations de la conception, du fournisseur ou du fabricant.

8.4 8.4.1

Montage des cages de gabions Cage de gabion boîte

(1) Les dispositions de la norme NF P 94-325-1 doivent être appliquées pour le montage des cages de gabion boîte.

8.4.2

Cage de gabion-matelas et cage de gabion plat

(1) Les dispositions qui suivent s’appliquent au montage des cages de gabion-matelas et des cages de gabion plat : a) la cage doit d’abord être dépliée sur une surface plane et peu déformable, de façon à ce que toutes ses faces reposent à plat ; les marques de pliage faites en usine pour le conditionnement en fardeaux doivent alors être aplanies ; b) les quatre faces latérales et les diaphragmes doivent ensuite être relevés pour former une boite ouverte sans couvercle ; il convient alors de s’assurer que les hauts des faces et des diaphragmes sont bien au même niveau ; NOTE Il est recommandé d’avoir recours à une règle plate rectiligne et rigide (par exemple un bastaing) pour réaliser des arêtes de pliage rectilignes et préparer les faces arrière, avant et latérales de la cage.

c) on doit procéder à la ligature ou à l’agrafage des arêtes verticales et, le cas échéant, des diaphragmes. La ligature ou l’agrafage des éléments de grillage doit être exécuté avec soin, avec, en cas d’agrafage, une agrafe tous les 8 à 12 cm. d) on doit réaliser une bonne fixation du diaphragme à la base (fil de ligature bien tendu ou nombre d’attaches suffisants conformément aux spécifications du fournisseur).

8.4.3

Cage de gabion sac

NOTE Les gabions-sacs sont réalisés selon deux procédures (à plat ou remplissage vertical). Il n’y a pas à proprement parler de montage des cages de gabion sac au sens de celui des autres cages. Par ailleurs les gabions sacs ne sont en général utilisés que pour des travaux en conditions immergées. Pour leur réalisation, on se réfèrera donc aux articles 8.6.4 (3) ou 8.6.4 (4) relatifs aux travaux d’assemblage, de remplissage et de fermeture des cages de gabion pour les ouvrages à réaliser en conditions immergées. Le premier article traite de la méthode d’exécution des gabions sacs à plat. Le second traite de la méthode d’exécution consistant à effectuer le remplissage verticalement à l’aide d’une trémie.

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8.5 8.5.1

NF P 94-325-2

Réalisation des ouvrages en conditions sèches (hors d’eau) Généralités

(1) L’ensemble des dispositions d’exécution de gabions hors site aquatique d’ordre général définies en 8.5.1 de la norme NF P 94-325-1 doit être appliqué pour la construction d’ouvrages en gabions en site aquatique réalisés en conditions sèches. (2) Pour faciliter l’alignement des cages de gabion-matelas ou de gabion plat, par exemple sur les bords de la berge ou du talus, il est recommandé de les ancrer au moyen de piquets placés dans les angles internes de la partie supérieure des cages et ce, une cage sur deux. Après achèvement du remplissage des cages, il convient de retirer ces piquets d’angle.

8.5.2

Préparation du site et de l’assise de l’ouvrage

(1) La préparation du site doit être réalisée conformément aux spécifications de la conception et tenir compte des spécifications de la norme NF P 94-325-1. (2) L’assise d’une protection superficielle de berges de talus ou de lits de rivière, réalisée à partir de gabions-matelas ou de gabions plats, doit être préalablement nettoyée, reprofilée et régalée pour être exempte de toutes dépressions ou aspérités, branchages, souches ou autres. Les sols organiques ou vasards recoupés doivent être purgés. (3) Le cas échéant, les remblais mis en place pour combler des zones creuses ou remplacer des sols purgés doivent être constitués par des matériaux pulvérulents de bonne qualité, nivelés et si possible compactés. (4) Afin d’éviter l’enlèvement et l’entraînement des fines sous les gabions-matelas ou les gabions plats par les sollicitations hydrauliques résiduelles, il faut interposer un filtre entre le sol et le matelas, de préférence en géotextile non tissé.

8.5.3

Travaux de montage des cages de gabions

(1) Les dispositions de l’article 8.4 s’appliquent

8.5.4

Travaux de pose et d’assemblage des cages

(1) Les travaux de pose et d’assemblage des cages de gabion boîte doivent être conformes aux spécifications de la norme NF P 94-325-1. (2) Les dispositions qui suivent s’appliquent aux travaux de pose et d’assemblage des cages de gabion matelas et des cages de gabions plats : a) lors de la mise en place d’une cage montée à son emplacement définitif dans l’ouvrage, on doit appliquer parfaitement ses extrémités ou cotés à ceux des cages adjacentes déjà en place ; b) pour réaliser une structure «monolithique», les cages doivent impérativement être liées les unes aux autres sur tout leur pourtour au niveau des arêtes communes. Les ligatures réalisées par agrafage doivent être exécutées avec soin, à raison d’une agrafe tous les 8 cm à 12 cm ; c) pour lier les cages entre elles, il convient d’utiliser la même technique que celle appliquée au montage d’une cage seule (voir 8.4.2). Il convient par ailleurs de placer les cages de façon à respecter les dispositions constructives définies aux chapitres 8.1.6 et 8.1.7 et d’agrafer autant que possible les arêtes des cages en cours de montage en englobant celles déjà en place.

8.5.5

Travaux de remplissage et de fermeture des cages

(1) Les dispositions qui suivent s’appliquent aux travaux de remplissage et de fermeture des cages de gabion boîte : a) les dispositions de la norme NF P 94-325-1 doivent être appliquées pour les opérations de remplissage et de fermeture d’une cage de gabion boîte dans un ouvrage en site aquatique réalisé à sec.

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(2) Les dispositions qui suivent s’appliquent aux travaux de remplissage et de fermeture des cages de gabion-matelas et gabion plat : a) la mise en place des matériaux de remplissage dans les cages de gabion doit être réalisée avec soin ; b) en règle générale, la mise en place des matériaux de remplissage est effectuée à l’aide d’une pelle mécanique équipé d‘un large godet, du type godet de curage. Il convient dans ce cas que la hauteur de chute des matériaux de remplissage soit inférieure à 0,75 m ; c) un arrangement manuel des matériaux doit compléter la mise en œuvre mécanique, pour améliorer l’homogénéité et la compacité du remplissage, en particulier dans les angles ; d) pour les ouvrages de protection superficielle de berge, il convient de remplir les cages du bas vers le haut, et cellule par cellule. À cet effet, plusieurs cellules doivent au préalable avoir été préparées pour un remplissage en continu, et dans la mesure du possible, il convient de laisser la dernière cage vide afin de faciliter les ligatures latérales avec la suivante (voir Figure 15) ; e) l’achèvement du remplissage des cages de gabion doit permettre une fermeture et une fixation correcte des couvercles ;

Figure 15 — Phasage du remplissage des gabions matelas ou des gabions plats f) pour la fermeture des cages et après la mise en place des couvercles en partie supérieure, les arêtes libres des couvercles doivent être, à l’aide d’une pince de fermeture (sans aspérités ou arêtes de nature à endommager le revêtement du fil), ajustées et positionnées au-dessus des arêtes libres des cages correspondantes (cotés, extrémités et diaphragmes), puis ligaturées ou agrafées à celles-ci avec un soin particulier pour les coins ; g) pour fermer les cages, on doit procéder d’abord à la ligature des couvercles aux cotés et extrémités, et ensuite à celle des diaphragmes ; h) on peut utiliser un rouleau de grillage en lieu et place d’un couvercle (voir Figure 16) pour la fermeture des cages. Ce grillage doit être conforme à EN 10-223-3 et avoir au moins les mêmes caractéristiques (fil, maille, revêtement) que celui des cages. Il peut être déroulé perpendiculairement à la pente sur les cages préalablement remplies. Il convient alors de veiller à fixer le grillage aux cages en procédant de la même manière que pour des couvercles. NOTE Dans le cas d’un ouvrage en gabions soumis à une exposition répétée au batillage, des dispositions particulières peuvent être nécessaires pour renforcer les cages et pour leur fermeture après remplissage dans les zones de batillage et de marnage. L’article 8.7.5 traite de ces points très particuliers.

a) Fermeture avec couvercles indépendants

b) Fermeture avec rouleaux de grillage

Figure 16 — Schéma montrant la fermeture des gabions matelas ou plats avec couvercles (a) ou avec rouleaux de grillage (b)

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8.6 8.6.1

NF P 94-325-2

Réalisation des ouvrages en conditions immergées (en eau) Généralités

(1) En règle générale, il convient de réaliser hors d’eau la structure la plus grande possible (montage, assemblage, remplissage, fermeture de plusieurs cages), compatible avec les moyens de manutention, ceci afin de limiter les travaux d’assemblage en conditions immergées et afin d’élaborer des structures «monolithiques» de grande surface. NOTE 1

Cet article vise essentiellement les structures constituées à partir de gabions matelas ou de gabions plats.

NOTE 2 En fonction des conditions de chantier ou de projet ou des contraintes du site, il peut être préférable ou nécessaire de mettre en place les cages unité par unité.

(2) Pour les opérations de transport et de manutention des structures ou des cages de gabion et pour leur pose en conditions immergées, il faut mettre en œuvre des moyens et des dispositifs de levage et de transport, conçus pour ne pas endommager les fils et leur revêtement, et pour éviter ou limiter le plus possible les déformations de la structure transportée (voir 8.6.5 pour plus de détail). 8.6.2

Préparation du site et de l’assise de l’ouvrage

(1) La préparation du site doit être réalisée conformément aux spécifications de la conception et tenir compte de l’environnement spécifique de l’ouvrage. NOTE 1 Il convient par exemple de préparer des accès au site de construction pour des moyens terrestres ou de préparer une aire de préfabrication à terre et une aire d’embarquement des matériels et produits pour une intervention à partir de moyens nautiques.

(2) L’assise d’une protection superficielle de berges ou de lit de rivière, réalisée à partir de gabions-matelas ou de gabions plats, doit être préalablement nettoyée, reprofilée et régalée, pour être exempte de toutes dépressions ou aspérités, branchages, souches ou autres. Les sols organiques ou vasards recoupés doivent être purgés. (3) Le cas échéant, les remblais mis en place pour combler des zones creuses ou remplacer des sols purgés doivent être constitués par des matériaux pulvérulents de bonne qualité, nivelés et si possible compactés. 8.6.3

Travaux de montage des cages de gabions

(1) Les dispositions de l’article 8.4 s’appliquent. 8.6.4

Travaux d’assemblage, de remplissage et de fermeture des cages

(1) Les dispositions qui suivent s’appliquent aux travaux d’assemblage, de remplissage et de fermeture des cages de gabion boîte : a) les travaux d’assemblage, de remplissage et de fermeture des cages de gabion boîte doivent être conformes aux spécifications de la norme NF P 94-325-1. (2) Les dispositions qui suivent s’appliquent aux travaux d’assemblage, de remplissage et de fermeture des cages de gabion matelas et des cages de gabion plats : a) lorsqu’une fois montée, la cage est assemblée à d’autres cages de façon à former une structure de plusieurs cages, ses extrémités et ses coins doivent être appliqués parfaitement à ceux des cages adjacentes ; b) pour réaliser une structure «monolithique» de plusieurs cages, les cages doivent impérativement être liées les unes aux autres sur tout leur pourtour au niveau des arêtes communes. La ligature ou l’agrafage des éléments de grillage doit être exécuté avec soin, avec, en cas d’agrafage, une agrafe tous les 8 cm à 12 cm ; c) pour lier les cages entre elles, il convient d’utiliser la même technique que celle appliquée au montage d’une cage seule (voir 8.4.2). Il convient par ailleurs de placer les cages de façon à respecter les dispositions constructives définies aux chapitres 8.1.6 et 8.1.7 ; d) afin d’éviter l’enlèvement et l’entraînement des fines sous les cages de gabions par les sollicitations hydrauliques résiduelles, il faut interposer un filtre entre le sol et l’ouvrage en gabions, de préférence en géotextile non tissé. Le cas échéant, ce filtre géotextile doit être fixé sous les cages de gabions avant leur remplissage et il convient dans ce cas que la fixation du géotextile au grillage soit réalisée avec soin (voir 6.9.1 pour les dispositions applicables aux géotextiles) ; e) les travaux de remplissage et de fermeture des cages doivent être conformes aux spécifications appropriées de l’article 8.5.5 (2).

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(3) Les dispositions qui suivent s’appliquent à la réalisation (préparation, remplissage, fermeture) des gabions sacs à plat : a) la cage doit d’abord être dépliée sur une surface plane et peu déformable, de façon à ce que toute son enveloppe repose à plat ; les marques de pliage faites en usine pour le conditionnement en fardeaux doivent alors être aplanies ; b) il convient ensuite de placer la cage dans un gabarit (fosse) de diamètre équivalent au gabion sac à réaliser (demi-buse ou tranchée dans le sol par exemple), de façon à ce que la partie cylindrique du gabion sac repose sur le fond du gabarit (le sol ou la demi-buse) ; c) le matériau de remplissage doit alors être mis en place avec soin dans la cage ainsi mise en forme ; NOTE 1 Il convient en général de ne pas trop remplir les gabions sacs et d’utiliser des matériaux non concassés, pour que ceux-ci s’imbriquent facilement entre eux à la pose dans leur emplacement définitif, en réduisant ainsi les vides entre chacun d’eux. Un remplissage de l’ordre de 65 % à 80 % du volume d’un gabion-sac est habituellement réalisé.

d) la fermeture longitudinale de la cage de gabion doit ensuite être réalisée en rassemblant d’abord les deux arêtes à relier et en ligaturant celles-ci. La ligature ou l’agrafage doit être réalisé avec soin, avec, en cas d’agrafage, une agrafe tous les 8 à 12 cm ; e) enfin, il doit être procédé à la fermeture des extrémités du gabion sac. La fermeture de l’extrémité d’un gabion sac peut être réalisée grâce à des lacets disposés aux extrémités lors de la fabrication en usine (voir article 6.5), par traction de part et d’autre du lacet. Elle peut également être réalisée par ligature du fil de bordure constituant l’extrémité de la nappe de grillage. (4) Les dispositions qui suivent s’appliquent à la réalisation (préparation, remplissage, fermeture) des gabions sacs pour un remplissage à la verticale : a) la cage doit d’abord être dépliée sur une surface plane et peu déformable, de façon à ce que toute l’enveloppe de la cage repose à plat ; les marques de pliage faites en usine pour le conditionnement en fardeaux doivent alors être aplanies ; b) la fermeture longitudinale de la cage de gabion doit ensuite être réalisée conformément à 8.6.4 (3) d ; c) puis il doit être procédé à la fermeture de l’une des extrémités conformément à 8.6.4 (3) e ; d) il convient ensuite d’installer la cage ainsi préparée dans une trémie, coffrant les parois extérieures, et permettant un remplissage par le haut ; e) le matériau de remplissage doit alors être mis en place avec soin dans la cage ainsi installée conformément à 8.6.4 (3) c ; f) Après la mise en œuvre des matériaux de remplissage à la verticale, il doit être procédé à la fermeture de l’extrémité supérieure de la cage de gabion sac conformément à 8.6.4 (3) e. 8.6.5

Transport, manutention et pose des structures

(1) S’agissant d’une phase critique, il convient que le transport et la manutention des structures en gabions soient réalisés à partir d’un dispositif de levage approprié, conçu de façon à ne pas endommager les fils et leur revêtement, ni la structure transportée. NOTE La structure en gabions pourra par exemple être déplacée à l’aide d’un palonnier ou d’un autre moyen de manutention s’accrochant à un dispositif de levage de type sangle ou de type suspente en acier doux par exemple, de façon à répartir la charge de la structure à transporter. Dans certains cas (en particulier pour les structures en gabions matelas), il peut être nécessaire de rigidifier la structure avec des fers à béton ou tout autre système, pour qu’elle ne se déforme pas trop durant son transport.

(2) Le dispositif de manutention de la structure en gabions peut être intégré, de façon provisoire ou définitive, à la structure elle-même. Il convient de le mettre en place de préférence pendant le montage de la structure, avant de procéder à son remplissage. (3) La plus grande vigilance sera apportée à la pose des structures en gabions-matelas ou en gabions plats en milieu subaquatique, afin de limiter au mieux les espaces entre chacun d’eux dans leur emplacement définitif (voir sections 8.7.2 et 8.7.3). NOTE La pose de structures en présence d’eau nécessite des moyens de contrôle permettant de s’assurer que les intervalles entre gabions placés bord à bord sous l’eau sont acceptables. Lorsque les conditions (vitesse de courant peu élevée et faible turbidité de l’eau) le permettent, un contrôle visuel est réalisé par des scaphandriers pendant les opérations de pose. Dans le cas contraire, d’autres moyens peuvent être utilisés comme des systèmes de vidéo-surveillance ou de relevé d’implantation par positionnement DGPS.

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8.7

NF P 94-325-2

Points particuliers

8.7.1

Partie amont et aval d’une protection superficielle de berge

(1) Il convient qu’une protection superficielle de berge ne constitue pas un obstacle au courant et par conséquent que la partie amont de cette protection soit alignée le plus possible sur le profil en travers de la berge existante. NOTE Des indications utiles à la conception des ouvrages de protection superficielle de berge en site aquatique, en fonction des conditions de site (forces d’écoulement, pente des berges …), sont par ailleurs données en annexe B

(2) Lorsque les conditions géométriques ou hydrauliques le nécessitent, il convient de prévoir aux extrémités amont et aval de l’ouvrage en gabions une protection parafouille. NOTE Cette protection parafouille peut être constituée par un éperon en gabions ancré dans la berge (voir Figure 17) ou par tout autre dispositif équivalent.

Légende 1

Éperon d’ancrage en gabions

Figure 17 — Exemple de protection parafouille réalisée à partir d’un éperon en gabions ancré dans la berge 8.7.2

Protection parafouille en pied d’ouvrages (pile de pont, seuil, quai)

NOTE Une protection parafouille des fondations des ouvrages établis en site aquatique (piles des ponts, murs de quai, seuils, déversoirs, etc.) est le plus souvent nécessaire. La conception de cette protection peut faire appel à différentes techniques en fonction des conditions du projet, parmi lesquelles la réalisation d’une protection superficielle constituée d’un assemblage de gabions matelas ou de gabions plats. On indique dans cet article les principales dispositions à suivre pour l’exécution de ce dernier type de protection parafouille.

(1) La conception de la protection superficielle (géométrie, éléments constitutifs...), le phasage des travaux et les moyens à mettre en ouvre pour la réalisation de la protection doivent être définis avant le début des travaux et tenir compte des dispositions indiquées en 8.7.2. NOTE La réalisation d’une protection parafouille en pied d’un ouvrage (nouveau ou ancien) nécessite la plus grande rigueur. Un soin particulier est à porter lorsqu’il s’agit d’un ouvrage ancien dont les fondations sont à consolider.

(2) Il convient de prendre en compte les conditions de site (vitesse de courant, profondeur d’affouillement possible) et les données de l’ouvrage (type et état de l’ouvrage à protéger, niveau, type et état de la fondation de l’ouvrage) pour définir le niveau de pose, la géométrie et l’épaisseur de la protection superficielle parafouille. NOTE 1 Pour la protection des appuis ponctuels en rivière de ponts existants (récents ou anciens), le plus souvent, la protection superficielle est constituée par un radier rectangulaire réalisé à partir d’un assemblage de gabions matelas ou de gabions plats mis en place à la périphérie des appuis à protéger (voir Figure 18). NOTE 2 Pour la protection des ouvrages transversaux (seuils déversoirs), en règle générale, la protection superficielle est constituée par un radier rectangulaire réalisé à partir d’un assemblage de gabions matelas ou de gabions plats mis en place en aval de l’ouvrage à protéger. NOTE 3 Pour la protection des ouvrages linéaires longitudinaux (murs de quais, soutènement ou confortement de berges), le plus souvent, la protection superficielle est constituée par un radier rectangulaire réalisé à partir d’un assemblage de gabions matelas ou de gabions plats mis en place en pied, le long de l’ouvrage à protéger.

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Légende 1 2 3 4 5

Gabions Zone à terrasser Comblement Remblai Zone à combler avec des gabions sacs

6 7 8 9 10

Profil du terrain projeté Profil existant Chevauchement des débords géotextile Géotextile Enrochements

Figure 18 — Exemple de protection parafouille d’un appui de pont en rivière au moyen de gabions matelas (3) Le choix du niveau de pose doit être fait en tenant compte des conditions de l’écoulement, du niveau et de l’état des fondations de l’ouvrage à protéger. (4) L’épaisseur de la protection superficielle doit être choisie en tenant compte des sollicitations dues à la vitesse de courant, et de la hauteur de section mouillée ou du tirant d’eau visée. NOTE Le choix du niveau de pose et de l’épaisseur de la protection superficielle est souvent un compromis entre la performance de la protection vis-à-vis des sollicitations (vitesse de courant) et les contraintes liées à l’ouvrage. Un niveau de pose bas et une forte épaisseur de la protection assure en effet une meilleure efficacité de la protection parafouille, mais peuvent conduire à des travaux de re-profilage du terrain en place «à risque» vis à vis de l’ouvrage à protéger et à une section mouillée ou un tirant d’eau insuffisant.

(5) Les travaux de re-profilage et/ou de rechargement de l’emprise de la protection parafouille doivent être exécutés avec soins, de façon à écarter tout risque de déchaussement de la fondation à protéger, et toute zone terrassée en eau doit être le plus rapidement possible couverte à l’aide de la protection superficielle en gabions. NOTE 1 Ces délais sont en général courts et ne dépassent que très rarement 24 heures, en particulier dans des zones à risques (périphérie de pile de pont, aval d’un barrage). NOTE 2 En règle générale, les travaux de re-profilage et/ou de rechargement en eau sont donc à réaliser par plots pour permettre une mise en place rapide de la protection parafouille.

(6) Le cas échéant, l’exécution des phases successives de re-profilage et de protection à l’aide des gabions doit toujours s’effectuer de l’amont vers l’aval de l’ouvrage. (7) La technique de pose des gabions en conditions immergées doit être conforme à 8.6. (8) Les moyens en matériel retenus pour l’exécution des travaux doivent prendre en compte les exigences des phases de travaux, mais également des conditions difficiles liées à ce type d’intervention (faible tirant d’air sous les ponts, travaux à grande profondeur, zone d’intervention soumise à la marée, vitesse de courant très importante, travaux à l’aval d’un barrage, travaux avec présence de la navigation, etc.).

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(9) Lorsque cela est approprié aux conditions du projet, il convient de réaliser à la périphérie des protections superficielles parafouille une bêche en enrochements. (10) Lorsque cela est approprié aux conditions du projet, il convient d’assurer la continuité de la protection parafouille avec l’ouvrage à protéger. NOTE Par exemple dans le cas d’appuis de pont circulaires, il peut être utilisé des gabions sacs ou du béton immergé pour combler les zones non couvertes entre la protection parafouille et l’ouvrage.

(11) Lorsque cela est approprié aux conditions du projet, il convient également d’assurer la continuité des structures en gabions adjacentes en adoptant les dispositions particulières décrites en 8.7.3. (12) Enfin, comme pour les protections superficielles en gabions utilisées sur les berges, en règle générale, un filtre, de préférence en géotextile non tissé, doit être interposé entre le sol et les gabions (voir 6.9.1 pour les dispositions applicables aux géotextiles). 8.7.3

Pose de gabions matelas et de gabions plats en conditions immergées difficiles

(1) Lorsque cela est approprié pour répondre aux exigences de la conception, il convient d’utiliser des procédés garantissant la continuité de la protection que l’on veut assurer par les structures en gabions. NOTE La réalisation d’ouvrages en gabions sous l’eau implique l’existence d’intervalles entre les gabions indépendants adjacents ou entre les structures en gabions pré-assemblée adjacentes (voir Figure 19). Ces intervalles qui sont inhérents aux précisions d’exécution et/ou aux mouvements dans le temps des structures immergées, constituent des zones non protégées contre les effets du courant. En fonction des exigences de la conception (par exemple si on veut garantir la protection du lit d’un cours d’eau qui pourrait rester exposé entre les gabions), des dispositions particulières sont à prendre.

(2) Pour protéger les zones entre des «éléments» adjacents contre les effets du courant, des débords anti-affouillement destinés à être, en position définitive, couverts par la structure en gabion juxtaposée peuvent être utilisés (voir Figure 19). (3) Les débords anti-affouillement peuvent être fabriqués sur chantier ou en usine. Ils doivent toutefois être suffisamment rigides pour que leur position et leur forme soient conservées durant toutes les opérations de manutention et ce jusqu’à leur mise en place définitive en eau. Ils doivent aussi permettre d’associer un géotextile de filtration à la structure en gabions. (4) L’emplacement et la géométrie des débords anti-affouillement doivent être définis en tenant compte de la méthode d’exécution et du phasage des travaux. Il convient de prévoir un débord sur le ou les coté(s) d’une structure en gabions attenant(s) à une autre structure. NOTE La Figure 19 illustre ces dispositions pour des éléments tels que les gabions indépendants (solution A) et les structures pré-assemblées (solution B).

a) Gabions indépendants (solution A)

b) Structures pré-assemblées (solution B)

Figure 19 — Schéma montrant la disposition des débords anti-affouillement lorsque la structure est attenante à deux autres structures

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8.7.4

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Stabilité au glissement des protections superficielles de berges

NOTE La justification de la stabilité au glissement d’une protection superficielle de berge relève normalement de la conception. Lorsque la stabilité au glissement n’est pas jugée satisfaisante, un procédé ou des dispositions constructives permettant d’assurer la stabilité de la protection est à prévoir.

(1) Le procédé retenu pour assurer la stabilité d’une protection superficielle de berges vis-à-vis du glissement sur son support doit être approprié aux conditions du site (pente et caractéristique de frottement du sol support) et du projet (support ne pouvant pas reprendre d’effort en traction ou ne devant pas être poinçonné, comme par exemple une géomembrane étanche). (2) Selon le cas, il peut être procédé par ancrage ponctuel des cages à l’aide de pieux en bois, de pieux métalliques, de câbles métalliques ou de barres d’ancrage (voir Figure 20), ou en interposant entre le support et les cages de gabions une nappe d’ancrage en grillage, si possible d’un seul tenant, sur laquelle sont agrafées les cages de gabions (voir Figure 21) et ancrée en tête de berge. (3) Dans le cas d’ancrages ponctuels, il convient de vérifier, pour les conditions de terrain les plus défavorable (sols saturés en règle générale), que leur nombre et leur géométrie sont suffisants pour reprendre les efforts nécessaires à la stabilité au glissement de la protection superficielle. (4) Dans le cas d’une nappe d’ancrage, il convient qu’elle soit elle-même retenue en tête à l’aide d’un procédé adéquat (au moyen par exemple d’une tranchée d’ancrage comme sur la Figure 21) et de vérifier que le procédé adopté permet de reprendre les efforts nécessaires à la stabilité au glissement de la protection superficielle. NOTE Dans le cas d’une tranchée d’ancrage comme représentée sur la Figure 21, il convient par exemple de vérifier que la partie de terrain située entre le talus et la tranchée permet de mobiliser une butée suffisante, et qu’elle ne risque pas d’être cisaillé au niveau du fond de la tranchée.

Légende 1

Niveau d’étiage

2

Protection en gabion matelas

3

Solution avec pieu d’ancrage

4

Solution par barre ou câble d’ancrage

Figure 20 — Exemples de dispositifs d’ancrage de protection superficielle de berge à l’aide de pieux, de barres ou de câbles

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Légende 1

Gabions-matelas

4

Géomembrane d’étanchéité

2

Nappes d’ancrage en grillage métallique

5

Géotextile anti-poinçonnant

3

Agrafe en acier (2 à 4 par m2)

6

Tranchée d’ancrage

Figure 21 — Exemple d’accrochage d’une protection superficielle de berge sur un grillage ancré en tête (cas d’une protection posée sur une structure d’étanchéité) 8.7.5

Dispositions constructives pour les ouvrages soumis au batillage ou au marnage

(1) Pour les ouvrages de protection soumis à une exposition répétée au batillage, il peut s’avérer nécessaire d’adopter des dispositions particulières de renforcement de la structure en gabions sur la zone sollicitée. NOTE Ces dispositions sont diverses. On peut selon le cas, augmenter le diamètre des fils employés, augmenter le nombre de tirants (ouvrages en gabions boîte), doubler le grillage du couvercle, réduire l’espacement des diaphragmes, disposer des entretoises dans les cellules (ouvrages en gabions matelas ou en gabions plats). La nécessité et le choix de ces dispositifs particuliers relèvent normalement d’une analyse de la conception.

(2) Pour les ouvrages de confortement ou de soutènement de berge à parements verticaux ou sub-verticaux soumis à un marnage «sévère» et à un batillage répété, il peut s’avérer nécessaire d’adopter des dispositions particulières lors de la phase de remplissage pour la fermeture des cages de gabion sur la zone sollicitée. (3) Pour les ouvrages de confortement ou de soutènement de berge à parements verticaux ou sub-verticaux en gabions boites, il convient de disposer des lits de tirants horizontaux dans les cellules susceptibles d’être soumises aux effets d’un batillage répété, conformément aux spécifications de la norme NF P 94325-1, mais avec un espacement réduit. NOTE 1 Habituellement, lorsqu’on dispose des lits de tirants, l’espacement retenu est de h/4 (0,25 m) ou h/5 (0,20 m) pour les cages de 1 m de hauteur, et de h/2 (0,25 m) pour les cages de 0,5 m de hauteur. NOTE 2 On peut également doubler le grillage du parement des cellules susceptibles d’être soumises aux effets d’un batillage répété.

(4) Pour les ouvrages de protection superficielle de berge en gabions-matelas ou en gabions plats, il convient de disposer des entretoises dans les cellules susceptibles d’être soumises aux effets d’un batillage répété, perpendiculairement à leur plus grande dimension, à raison de 2 à 3 unités par m2 en fonction du niveau de sollicitation (voir Figure 22). (5) Les entretoises doivent être ligaturées par agrafage, à la base de la cage de gabion avant son remplissage, et à son couvercle une fois le remplissage et la fermeture des cages achevés. Il convient de réaliser les ligatures à raison de une ou deux agrafes par points de fixation.

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(6) Pour les ouvrages de protection superficielle de berge en gabions-matelas ou en gabions plats soumis à un marnage, il convient que la cote inférieure du matelas protégeant la zone active du batillage soit située au moins 1,5 m sous le niveau des plus basses eaux navigables (voir Figure 22).

Légende 1

Voir détail a) Disposition des entretoises

Légende 1

Plus hautes eaux navigables

3

Plus basses eaux navigables

2

Amplitude du marnage

4

Zone à protéger

b) Zone active soumise au batillage

Figure 22 — Exemple de renforcement de gabions matelas par entretoises dans la zone de batillage 8.7.6

Végétalisation des protections superficielles de berge au dessus de la ligne d’eau

(1) Il convient de mettre en place une couverture uniforme de terre végétale sur les parties de la structure en gabions émergées en permanence ou temporairement. NOTE

Habituellement, une épaisseur moyenne de terre végétale comprise entre 15 et 20 cm est adoptée.

(2) Lorsque la végétalisation d’un ouvrage en gabions matelas ou en gabions plats de protection superficielle de berge est prévue, les procédures retenues pour la mise en place de la couverture végétale et son ensemencement doivent être appropriées aux conditions du site et du projet (pente de l’ouvrage, caractéristiques des matériaux de remplissage, niveaux d’eau et fluctuations, …).

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NF P 94-325-2

(3) Il convient que la terre végétale utilisée soit expurgée des racines, végétaux ainsi que des granulats ou débris de dimension supérieure à 40 mm, et suffisamment préparée de façon à être exempte de blocs ou mottes de terre compactes entravant sa pénétration dans les gabions. (4) Pour favoriser la pénétration de la terre végétale dans les cages de gabions, il convient enfin de procéder à un arrosage soigneux et à refus de la couche de terre végétale. (5) Pour éviter l’entraînement de la terre végétale, il convient si besoin d’utiliser une protection appropriée. (6) La provenance des mélanges et des espèces utilisés pour ensemencer la terre végétale doit être documentée (voir 6.1.4) et le cas échéant les mélanges et les espèces doivent être conformes aux spécifications de la conception (voir 6.1.2). (7) L’ensemencement de la terre doit être réalisé conformément aux spécifications de la conception. À défaut, la composition du mélange grainier et la densité du semis herbacé doivent faire l’objet d’un accord préalable à l’ensemencement. (8) L’ensemencement doit être réalisé pendant les périodes où les semis peuvent germer et les plantes se développer (hors périodes de gel, de sécheresse, etc.). Il convient par ailleurs de respecter un délai de quinze jours après la finition des travaux avant de débuter l’ensemencement. (9) Il convient que les périodes d’ensemencement ainsi que la durée du suivi des résultats fassent l’objet d’un accord préalable aux travaux d’ensemencement. NOTE

8.7.7

Il peut par exemple être proposé un ensemencement en deux phases successives espacées d’un an.

Végétalisation des ouvrages en gabions au niveau de la ligne d’eau

(1) Pour accroître les performances des protections de berge, on peut utiliser des techniques végétales dans la zone de la ligne d’eau soumise aux effets du batillage, afin de fixer le sol support de la protection superficielle et/ou réduire l’effet du batillage et les sollicitations dues au courant (voir Figure 23). NOTE 1 En règle générale, pour les protections superficielles de berge, la tranche d’ouvrage en gabions concernée est de 1 m de hauteur (50 cm de part et d’autre du niveau des eaux fréquentes) NOTE 2 Les techniques végétales permettent de plus d’améliorer la qualité biologique et paysagère du milieu aquatique et le cas échéant, de recréer la végétation de rive lorsque celle-ci a disparu. D’autres dispositions que celles représentées sur la Figure 23 sont possibles.

Légende 1

Plantes des milieux humides

2

Géosynthétique ou produits équivalent

3

Cailloux de remplissage

4

Géotextile de filtration a) Ouvrage de protection superficielle avec apport de terre

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Légende 1

Géonattes d’hélophytes

2

Géotextile

3

Gabions-matelas b) Ouvrage de protection superficielle avec fascines pré-végétalisées

Légende 1

Fascines pré-végétalisées fixées sur les gabions

2

Géotextile

3

Gabions c) Ouvrage de soutènement de berge

Figure 23 — Exemples de végétalisation d’ouvrages en gabions au niveau de la ligne d’eau (2) Pour végétaliser des ouvrages en gabions au niveau de la ligne d’eau, lorsque cela est possible, il convient de créer une risberme peu profonde au niveau de la ligne d’eau et d’y planter des végétaux aquatiques qui agiront comme un brise lame naturel (voir Figure 24). NOTE La zone humide créée constitue en général un habitat pour la faune aquatique et la faune fréquentant les zones humides. Les plantes aquatiques ou semi-aquatiques pérennes (hélophytes) qui s’y développent peuvent en effet constituer des zones de refuge, de nidification ou de frayère pour la faune aquatique ou des zones de repos pour certaines espèces d'insectes et d'oiseaux.

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NF P 94-325-2

Légende 1

Cordon de protection contre le batillage

2

Zone humide en risbermes a) Ouvrage avec cordon de protection en gabions contre le batillage

Légende 1

Gabions-matelas

2

Boudins coco/fascines

3

Géonattes b) Ouvrage sans cordon de protection en gabions contre le batillage

Figure 24 — Exemples de végétalisation des protections superficielles de berge au niveau de la ligne d’eau avec risberme (3) Lorsque le batillage peut être sévère (par exemple pour les berges des voies navigables à fort trafic), pour avoir une protection plus efficace et plus pérenne, il convient en général d’associer aux techniques végétales une protection plus conséquente (un cordon de fascines ancré à l’aide de pieux bois, ou un cordon de gabions sacs par exemple). (4) Lorsque le batillage peut être sévère, pour faciliter l’implantation des plantes aquatiques, il convient également d’associer en pépinière les plantes à des supports biodégradables (rouleaux de bionattes, géonattes, ou équivalents) ou à des structures en géosynthétique. NOTE 1 Ces supports fixant le système radiculaire des plantes peuvent être découpés à la demande et à leur tour fixés durablement aux protections superficielles (mécaniquement par ligature ou ancrage, ou enfermé sous les couvercles des gabions par exemple). NOTE 2 Des boudins en fibres renforcés ou non, ou des géonattes préparés en pépinière avec des plants régulièrement espacés peuvent être utilisés. Ils sont dans ce cas placés parallèlement à la berge et fixés à la structure en gabion.

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8.7.8

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Drainage

(1) Lorsque cela est approprié, les dispositifs de drainage doivent être conformes aux spécifications de la norme NF P 94325-1 NOTE Cet article vise essentiellement les ouvrages de soutènement ou de confortement de berges de type mur-poids réalisés à partir de gabions boîtes, et les dispositifs de récupération des eaux de ruissellement en partie supérieure des structures en gabions. Toutes les prescriptions de la norme concernant l’exécution des ouvrages hors site aquatique ne s’appliquent pas forcément aux ouvrages en site aquatique.

8.7.9

Mise en œuvre et compactage des matériaux de remblai

(1) Lorsque cela est approprié, les spécifications de la norme NF P 94-325-1 concernant la mise en œuvre et le compactage des matériaux de remblai derrière les ouvrages en gabions s’appliquent. NOTE Cet article vise essentiellement les ouvrages de soutènement ou de confortement de berges de type mur-poids réalisés à partir de gabions boîte.

8.7.10 Mise en place d’une couche anti-contaminant (1) Lorsque cela est approprié, les spécifications de la norme NF P 94-325-1 concernant la mise en œuvre d’une couche anti-contaminant à la base des remblais s’appliquent. NOTE Cet article vise essentiellement les ouvrages de soutènement ou de confortement de berges de type mur-poids réalisés, à partir de gabions boîte.

9

Surveillance, essais et contrôle

9.1

Surveillance

9.1.1 La surveillance des travaux doit être conforme à EN 1997-1 et effectuée par une personne suffisamment qualifiée et expérimentée. 9.1.2

Il convient que cette surveillance porte (voir articles 4.2, 7.3 et 7.4) sur :

— la conformité des travaux, des matériels et des produits à la présente norme et à toute spécification supplémentaire et procédure d’exécution agréées, — le contrôle d’exécution des travaux (préparation du site et de l’assise de l’ouvrage en gabions, réalisation de l’ouvrage en gabions, réalisation des remblais, réalisation du drainage) et l’établissement des comptes-rendus nécessaires, — l’application des procédures prévues, lorsqu’en cours d’exécution, on rencontre des situations ou des conditions de chantier non prévues, ou des cas de non-conformité.

9.2 9.2.1

Essais Généralités

(1) Le type et la fréquence des essais doivent être conformes aux spécifications de la conception (voir article 7.4), tant pour la réception des matériaux et produits que pour l’exécution des travaux (2) Les comptes rendus d’essais doivent indiquer la méthode d’essai adoptée, le mode opératoire retenu, les résultats obtenus et les conclusions par rapport aux exigences requises. (3) Les comptes rendus d’essais doivent être immédiatement communiqués conformément aux procédures convenues.

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9.2.2

NF P 94-325-2

Gabions

(1) Lorsque pertinent, il convient de contrôler, aux moyen d’essais appropriés, la résistance à la traction et l’allongement des fils des différents composants des cages de gabion. (2) Lorsque pertinent, il convient de contrôler selon le cas, pour les fils des cages de gabion, la composition chimique et la masse des revêtements de zinc ou d’alliage de zinc conformément aux normes NF EN 10244-1 et NF EN 10244-2 et l’épaisseur des revêtements organiques conformément à la norme NF EN 10245-1. (3) Lorsque pertinent, il convient de contrôler les procédés d’attache des fils de lisières à la nappe de grillage, ainsi que ceux des panneaux rajoutés à la nappe principale de la cage de gabion.

9.2.3

Matériaux de remplissage

(1) Lorsque pertinent, il convient de contrôler, au moyen d’essais appropriés, la nature et les caractéristiques des matériaux de remplissage.

9.2.4

Remblai

(1) Dans le cas d’ouvrages permanents, il convient de réaliser une ou plusieurs planches d’essais de mise en œuvre et de compactage du matériau de remblai retenu, avant le début des travaux de remblaiement. (2) En l’absence d’expérience comparable, il convient de déterminer les caractéristiques de cisaillement (angle de frottement interne et cohésion) du ou des matériaux de remblai mis en œuvre à partir d’essais appropriés.

9.3

Contrôles

9.3.1 Le type, la fréquence et l’importance des contrôles de tous les travaux relatifs à l’exécution des différentes étapes de la construction de l’ouvrage en gabions doivent être conformes aux spécifications de la conception (voir article 7.4). 9.3.2

Les contrôles à réaliser pendant la construction de l’ouvrage, doivent porter sur

a) la préparation du chantier : topographie des plates-formes de travail, implantation de l’ouvrage, conditions géotechniques ; b) les cages de gabion : conformité des produits avec la conception, réception, manutention, stockage, assemblage et installation, réglage du parement ; c) les matériaux de remplissage des cages de gabion : conformité des petits enrochements avec la conception, réception, mise en œuvre ; d) les remblais (voir article 6.5) : conformité des matériaux avec la conception, mise en œuvre et compactage ; e) le drainage : base/fondation, talus arrière, autres systèmes de drainage nécessaires.

10

Comptes-rendus

10.1 Comptes-rendus de chantier 10.1.1 Il convient de consigner dans des comptes-rendus périodiques les informations utiles concernant la construction : conditions météorologiques et hydrauliques, avancement des travaux, surveillance, essais et observations, comme décrit à l’article 9. Ces comptes-rendus doivent être disponibles sur le chantier.

10.2 Dossier de fin de travaux 10.2.1 Un dossier relatif aux travaux réalisés doit être établi et contenir notamment : a) les comptes-rendus mentionnés en 10.1 ci dessus ; b) les informations relatives à l’ouvrage en gabions, avec en particulier tout changement par rapport aux plans et spécifications initiaux ;

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c) les informations relatives aux matériaux utilisés ; d) la position de tous les éléments tels que caniveaux, barrières, câbles souterrains, canalisations et autres, traversées sous-fluviales ou immergées ; e) les informations concernant les sols d’assise et les conditions de fondation, ainsi que les autres conditions géotechniques utiles ; f) toutes les restrictions concernant les surcharges admissibles par la construction ; g) toutes les caractéristiques particulières ou les précautions éventuellement nécessaires en cas de démontage de l’ouvrage ou d’intervention à proximité ; h) les informations et l’emplacement, s’il y a lieu, de tous les témoins de durabilité mis en place, ainsi que les recommandations indiquant comment et quand procéder à leur extraction et aux essais ultérieurs ; i) toutes les recommandations particulières en vue de l’inspection et de l’entretien.

11

Prescriptions particulières

11.1 Sécurité 11.1.1 Lors de la construction d’un ouvrage en gabions, les normes nationales ainsi que les spécifications ou les prescriptions réglementaires appropriées doivent être observées en ce qui concerne : a) la sécurité du chantier en site aquatique ; b) la sécurité des procédures de travail ; c) la sécurité opérationnelle des matériels de manutention et de chargement des cages de gabion, des matériels de compactage, ainsi que des matériels, équipements et outillages auxiliaires. 11.1.2 Une attention particulière doit être accordée à toutes les procédures qui exigent que du personnel travaille à proximité d’équipements et d’outillages lourds. Les principaux dangers à considérer portent notamment sur : a) les matériels et engins mobiles, essentiellement les camions, les excavatrices/chargeurs, les matériels de compactage ; b) les risques de chute d’une paroi ou d’une pente raide au bord non protégé, pendant sa construction ; c) les risques liés aux travaux en site aquatique et à proximité (noyade, chute, etc.) ; d) les risques des travaux réalisés à proximité d’une retenue (lâcher d’eau, vidange, etc.). 11.1.3 Des précautions doivent être prises pour s’assurer qu’aucune personne non autorisée ne puisse accéder facilement au chantier.

11.2 Nuisances à l’environnement 11.2.1 Lors de la construction d’un ouvrage en gabions, les normes nationales ainsi que les spécifications ou les prescriptions réglementaires appropriées doivent être observées en ce qui concernant la protection de l’environnement. 11.2.2 Lorsque cela est approprié, il convient par ailleurs que des mesures complémentaires soient prises afin de limiter ou d’éviter les effets nuisibles à l’environnement. Les risques d’impact environnemental suivants doivent être pris en compte : a) mouvement induit excessif, dans la construction elle-même ou bien dans les terrains ou les ouvrages avoisinants ; b) pollution des eaux souterraines ou superficielles (outre les polluants potentiels les plus évidents comme le fuel, les lubrifiants et le ciment, la pollution peut prendre la forme d’un excès de fines dans les cours d’eau, nécessitant la mise en place de barrières de décantation ou d’autres dispositifs) ; c) changements inacceptables dans le régime naturel des eaux superficielles ou souterraines, d) pollution de l’air.

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NF P 94-325-2

Annexe A (informative) Aide à la spécification des matériaux de remplissage des cages de gabions

Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!! Init numérotation des figures d’annexe [A]!!! Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!

Pour le remplissage des cages de gabion, il convient d’utiliser de préférence des matériaux issus de roches sédimentaires carbonatées ou siliceuses ou de roches magmatiques et métamorphiques, dures à moyennement dures. Les critères figurant dans le Tableau A.1 peuvent servir de base pour la spécification des matériaux de remplissage des cages de gabion. NOTE On vise à éliminer des matériaux dont la dureté et la résistance à l’usure vis-à-vis des conditions climatiques et des sollicitations hydrauliques sont incompatibles avec la fonction de l’ouvrage et la durée de service prévue.

Tableau A.1 — Critères indicatifs pour caractériser la dureté des petits enrochements. Nature de la roche roches sédimentaires carbonatées

calcaires rocheux divers : calcaires grossiers, tufs, travertins, ...

roches sédimentaires siliceuses

grès, poudingues, brèches

roches magmatiques et métamorphiques

granite, basalte, gneiss, schistes métamorphiques, ...

Dureté

Critères de dureté

dure

MDE déclarée ≤ 45

dureté moyenne

MDE déclarée

dure

LA ≤ 45 et MDE déclarée ≤ 45

dureté moyenne

LA > 45 ou MDE déclarée et FR ≤ 7

dure

LA ≤ 45 et MDE déclarée ≤ 45

dureté moyenne

LA > 45 ou MDE déclarée et FR ≤ 7

MDE coefficient micro — Deval en présence d’eau (voir norme NF EN 13383-1 et norme NF EN 1097-1) NOTE Les catégories MDE10, MDE20, MDE30 sont réputées compatibles avec la catégorie MDE déclarée ≤ 45 MDE déclarée signifie qu’on n’impose pas de valeur de MDE, mais on demande au fournisseur de déclarer simplement une valeur (supérieure strictement à 30) LA coefficient Los Angeles conforme à NF EN 1097-2 déterminée sur la fraction 10/14 obtenue par concassage FR coefficient de fragmentabilité conforme à NF P 94-066

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Annexe B (informative) Aide à la conception d'ouvrages de protection superficielle en site aquatique réalisés en gabions matelas ou en gabions plats Init numérotation des tableaux d’annexe [B]!!! Init numérotation des figures d’annexe [B]!!! Init numérotation des équations d’annexe [B]!!!

B.1

Avant-propos

L’objet de cette annexe est de fournir des informations générales pouvant aider à la conception des ouvrages de protection superficielle en site aquatique, réalisés en gabions matelas et/ou en gabions plats (protection de berges, ouvrage parafouille …), et à leur pré-dimensionnement vis-à-vis des sollicitations hydrauliques. Elle traite successivement des paramètres et des sollicitations à considérer, des dispositions générales de conception, enfin des justifications à effectuer vis-à-vis des forces de courants et des effets du batillage. NOTE 1 Les paramètres caractérisant les structures gabions en site aquatique, sont normalement propres à chaque produit et à chaque fabricant et sont habituellement fondées sur des résultats obtenus lors d’expérimentations de comportement sous sollicitations hydrauliques, réalisées sur des modèles et/ou sur des ouvrages réels. NOTE 2 Il est rappelé (voir article 1.3) que ce document s’applique essentiellement aux projets relevant des catégories géotechniques 1 et 2 (voir NF EN 1997-1/NA), c’est à dire aux ouvrages courants qui ne présentent pas de risque exceptionnel ou des conditions de terrain ou de chargement difficile.

B.2

Paramètres et sollicitations à considérer

B.2.1

Introduction

L’objet de l’article B.2 est d’indiquer les données à considérer pour la conception des ouvrages de protection superficielle et leur pré-dimensionnement vis-à-vis des sollicitations hydrauliques. Il est bien entendu que les vérifications à faire vis-à-vis des forces de courant ou du batillage supposent que la stabilité générale du terrain sur lequel la protection superficielle doit être mise en place ainsi que la stabilité de l’ouvrage de protection en l’absence de forces hydrauliques ont été vérifiées ou sont réputées assurées. Elles supposent également le respect des règles d’exécution telles que décrites dans cette norme. Les données nécessaires à la conception des ouvrages de protection superficielles, et à leur justification vis-à-vis des sollicitations hydrauliques, sont détaillées ci-après. Elles ont été regroupées en trois familles : — les données relatives au projet (site d’implantation, durée de service, classes de conséquences, contraintes architecturales, etc.) ; — les données relatives au site des travaux (implantation et géométrie de l’ouvrage, contraintes d’environnement et d’exécution, conditions géotechniques et hydrauliques du site) ; — les données relatives à la structure de protection en gabions.

B.2.2

Données relatives au projet

Il s’agit de données (site d’implantation, durée de service, classe de conséquence, etc.) qui conditionnent certaines options constructives et le choix des matériaux. Elles sont normalement définies dans le marché. À défaut, il est nécessaire de les fixer avant toute conception d’ouvrage de protection superficielle. B.2.2.1

Site d'implantation de l'ouvrage

Il convient de distinguer : — les ouvrages en site aquatique immergé en permanence ; — les ouvrages ou parties d'ouvrages en site immergé par intermittence.

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B.2.2.2

NF P 94-325-2

Durée de service

La conception d’une structure de protection et les caractéristiques des produits et des matériaux à mettre en œuvre sont liées à la durée de service de l’ouvrage. Il convient donc de la fixer avant d’entreprendre les justifications de l’ouvrage vis-à-vis de la résistance structurelle des gabions et de leur déformation sous l’effet des forces hydrauliques.

B.2.2.3

Classes de conséquences

Il convient également de définir la sensibilité de l’ouvrage à réaliser et les conséquences en cas de ruine de celui-ci ou de désordres, vis-à-vis des personnes, des ouvrages et des constructions avoisinantes et vis-à-vis de la protection de l’environnement. NOTE La sensibilité de l’ouvrage à construire, associée à sa durée de service prévue, peut en effet déterminer le choix des produits et des matériaux, notamment en matière de protection contre la corrosion. De même la sensibilité de l’ouvrage à construire, associée au contexte géotechnique et hydraulique, peut déterminer l’ampleur et le contenu des reconnaissances géotechniques, des calculs et des contrôles d’exécution.

On peut distinguer : — les ouvrages à conséquence faible (CC1 selon la norme NF EN 1990), ayant des effets faibles ou négligeables sur les personnes, sur l’ouvrage à construire ou les constructions avoisinantes, en termes sociaux, économiques ou d’environnement. On peut mettre dans cette catégorie une protection superficielle de berges dans un environnement non urbanisé, ou les ouvrages anti-batillage de faible hauteur sur un canal ou une base de loisir. En général la justification de ce type d’ouvrages relève de mesures prescriptives (abaques) ; — les ouvrages à conséquence moyenne (CC2 selon la norme NF EN 1990), ayant des effets modérés sur les personnes, et/ou des effets importants sur l’ouvrage à construire ou les constructions avoisinantes, en termes sociaux, économiques ou d’environnement. Il peut s’agir d’ouvrages relativement importants mais contrôlés régulièrement pour lesquels une défaillance locale serait sans conséquence immédiate sur les personnes, ni sur des ouvrages et constructions avoisinantes. On peut par exemple mettre dans cette catégorie les ouvrages de protection parafouille sur un ouvrage existant comme un quai ; — les ouvrages à conséquence élevée (CC3 selon la norme NF EN 1990) ayant des effets importants sur les vies humaines et/ou des conséquences très importantes sur l’ouvrage à construire ou les constructions avoisinantes, en termes sociaux, économiques ou d’environnement. Il peut s’agir d’ouvrages pour lesquels une défaillance même locale aura des conséquences humaines immédiate ou matérielles de grande ampleur. On peut par exemple mettre dans cette catégorie les ouvrages longitudinaux de protection de digues protégeant elles mêmes des zones urbanisées.

B.2.3

Données relatives au site des travaux

Il s’agit des données qui sont nécessaires à la définition de la géométrie de la structure de protection et à l’établissement des situations de projets et des schéma de calculs à considérer. Les informations à connaître sont : — les données environnementales ; — les données topographiques ; — les contraintes d’exécution ; — les données hydrogéologiques, géotechniques et hydrauliques.

B.2.3.1

Données environnementales

Les informations à connaître selon le cas, sont les suivantes : — contraintes réglementaires en matière de protection de l’environnement ; — contraintes architecturales (insertion paysagères, etc.) ; — contraintes biologiques (protection du biotope, des espèces).

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B.2.3.2

— 46 —

Données topographiques

Les informations à connaître selon le cas, sont les suivantes : — plan d’implantation de l’ouvrage ; — profils en travers topographiques ; — les relevés bathymétriques et la pente moyenne du lit.

B.2.3.3

Contraintes d’exécution

Selon le cas, les informations à connaître sont les suivantes : — emprises disponibles sur les berges ; — présence d’ouvrages existants et transition possible ; — phases de construction, le cas échéant ; — contraintes liées à la navigation ou au régime hydraulique du cours d’eau ; — contraintes de chantier telles que prises d’eau, rejets.

B.2.3.4

Données hydrogéologiques, géotechniques et hydrauliques

Selon le cas, les informations à connaître sont les suivantes : — nature et caractéristiques des sols en place ou rapportés (berges et lit) ; — caractéristiques chimiques des eaux ; — débit moyen et débit correspondant à la période de retour de crue retenue ; — les niveaux d’eau représentatifs : quasi permanent ou basses eaux (EB), fréquent (EF), caractéristique ou hautes eaux (EH), accidentel ou exutoire (EE) ; — existence de marnage et d’inversion de courant ; — vitesses du courant enregistrées ou estimées au droit d’ouvrages existants ; — présence d’embâcles et transport solide ; — risque de gel en période hivernale, de débâcle en période de dégel ; — vitesse de décrue ; — hauteur de batillage à considérer.

B.2.4

Données liées à la structure de protection en gabions

Il s’agit des données nécessaires au choix de la structure de protection en gabions, c’est à dire celles qui vont permettre de justifier sa résistance et son efficacité vis à vis des sollicitations hydrauliques. Les informations à connaître sont des données indépendantes des conditions de site et propres donc à la structure de protection envisagée : — rugosité ng ; — coefficient de Shields C* ; — porosité p et angle de frottement interne ϕr du matériau de remplissage ; — tension tangentielle admissible τadm pour une protection posée à l'horizontale ; — vitesse de courant Vadm admissible pour un pré-dimensionnement de la structure ; — déformation de la structure dans des conditions hydrauliques ultimes ; — épaisseur t ;

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et des données qui dépendent des conditions de site : — rugosité nf de l'assise sur laquelle est posée la structure (sol en place ou filtre en géotextile ou filtre en graviers) ; — tension tangentielle τc que le courant va exercer sur la protection ; — tension tangentielle admissible τadm pour une protection posée sur un talus ; — vitesse résiduelle Vb du courant à prévoir sous la protection ; — vitesse résiduelle Ve du courant que l’on peut admettre sous la protection sans qu’il y ait une érosion du sol d’assise de la structure. Pour les sollicitations dues au batillage, il convient de plus de connaître la résistance de la structure de protection en fonction des hauteurs de vague (affaissement et soulèvement) et son épaisseur tm nécessaire pour assurer une protection efficace. NOTE 1 Ces données sont à définir cas par cas et relèvent selon le projet des spécifications du marché et/ou d’agrément du donneur d’ordre. Elles sont fonction des produits qui constituent la structure de protection en gabions, et il appartient à chaque fournisseur de les indiquer. Il convient que ces données soient fondées sur des expériences comparables et/ou des expérimentations représentatives menées en laboratoire ou sur site et d’indiquer, si besoin, les méthodes d’évaluation sur lesquelles elles reposent.

B.3

Dispositions générales de conception

B.3.1

Introduction

On rappelle dans cet article les différents aspects à considérer lors de la conception d'une structure de protection superficielle en gabions. En règle générale, on choisit un type et une épaisseur de structure de protection sur la base d'expériences comparables, en tenant compte des conditions de projet et des conditions de site. On vérifie ensuite son efficacité et sa stabilité à court terme et pour la durée de service prévue, vis-à-vis des sollicitations hydrauliques. Selon les résultats obtenus et les objectifs visés, on peut être amené à compléter le choix de la structure par différentes dispositions constructives (protection de cette structure elle même contre les affouillements, utilisation de filtre entre la structure et le sol support, etc.). La Figure B.1 montre un organigramme général applicable à la conception d’ouvrages de protection superficielle en site aquatique réalisés en gabions matelas ou en gabions plats.

Figure B.1 — Conception d’ouvrages de protections superficielles en site aquatique Organigramme synoptique

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B.3.2

— 48 —

Choix des épaisseurs de la structure de protection en gabion

Selon les conditions du projet, il convient de choisir l’épaisseur de la structure de protection en gabion, en fonction de sa capacité : — à résister aux tensions tangentielles générées par le cours d’eau ; — à protéger le sol support des vitesses résiduelles ; — à résister à l’effet de la houle ou du batillage. Les vérifications, à faire vis-à-vis de la vitesse du courant et du batillage, pour justifier le choix du type et de l'épaisseur du revêtement sont indiquées respectivement en B.4 et B.5.

B.3.3 Utilisation de filtres pour réduire la vitesse du courant sous la structure de protection en gabion Il convient de s’assurer que le sol sous la structure en gabion ne subit pas d’érosion provoquée par les vitesses du courant à l’interface entre le revêtement et son support. Il importe donc que la vitesse résiduelle du courant Vb sous la structure soit suffisamment faible. Cette vitesse dépend essentiellement de la pente moyenne du cours d’eau, de la porosité du matériau de remplissage et de sa distribution granulaire, de la rugosité de la protection et du terrain d'assise, et de l’épaisseur de la protection. On peut toutefois admettre que Vb varie peu avec les conditions hydrauliques ou avec l’épaisseur de la structure en gabion, lorsque la direction de courant est parallèle à l’axe longitudinal de la protection (voir section B.4.3.1). La mise en place d’un filtre granulaire ou en géotextile sous la protection peut être utile car le filtre peut, dans certains cas, faire chuter sensiblement la vitesse résiduelle Vb (de l’ordre de 50 à 75 %). Pour des sols en place très fins, si le géotextile ne réduit pas suffisamment la vitesse résiduelle, on peut compléter le filtre en géotextile avec un filtre en graviers.

B.3.4

Déformation et stabilité à long terme des structures de protections en gabion

Les structures de protection en gabions matelas ou en gabions plats sont des ouvrages souples, pouvant accepter des déformations provoquées par des phénomènes d’érosion localisés ou généralisés. Lorsque nécessaire, il convient d’adopter des dispositions constructives et une technologie appropriées pour ne pas compromettre cette faculté des structures en gabions à se déformer (transition avec des ouvrages existants, coulage en place d’un couvercle en béton avec joint de pré-fissuration, etc.). Par ailleurs, il convient que les déformations de l’ouvrage au cours de sa durée de service ne compromettent pas sa fonction de protection et/ou soient admissibles par l’ouvrage protégé. Cette question est à considérer au moment de la conception. Il convient par exemple de s’assurer de la stabilité au glissement d’une structure en gabion ayant subie en pied une déformation de sa protection parafouille et/ou de s’assurer que la largeur de la protection de pied de berge a suffisamment été dimensionnée pour protéger efficacement la berge contre des affouillements prévisibles.

B.3.5

Végétalisation de la structure de protection en gabions

Les structures en gabions sont des ouvrages susceptibles d’être «végétalisés» pour des questions environnementales (aspect visuel, intégration dans le site, etc.). Dans ce cas, il importe que les points suivants soient pris en compte au moment de la conception de l’ouvrage de protection : — vérification de la courbe de tarage avant et après végétalisation ; — inventaire de la flore ; — période de réalisation des travaux ; — prévision des contrats de culture des plantes nécessaires lorsqu’il y a lieu ; — maintenance et entretien de la zone aménagée ; — charge des matériaux apportés (terre végétale + végétation) lors de la vérification de la stabilité au glissement de la protection. Il importe également que le choix technique du type de végétation à implanter soit compatible avec les matériaux constitutifs de l’ouvrage en gabions et la période d’exécution des travaux.

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B.4

Stabilité d’une protection superficielle en gabions soumise à une vitesse du courant

B.4.1

Principe de justification

Pour vérifier la stabilité d’une protection superficielle en gabions soumise à une vitesse de courant, Il convient habituellement de s’assurer : — que la valeur de la tension tangentielle τc exercée par le courant sur la protection en gabions est inférieure ou égale à sa tension tangentielle admissible τadm (voir Note 1 et B.4.2) :

τ c ≤ τ adm

... (B.4.1.1)

— que la valeur de la vitesse résiduelle du courant Vb sous la protection en gabions est suffisamment faible pour ne pas entraîner l’érosion du sol d’assise c’est à dire inférieure à la valeur de la vitesse résiduelle Ve (voir B.4.3) ; Vb ≤ Ve

... (B.4.1.2)

— que les déformations de la structure en gabions sont acceptables (voir Note 2). NOTE 1 Lorsque certaines données nécessaires à la détermination de τc et de τadm ne sont pas disponibles (par exemple pour une vérification d’avant-projet), on pourra dans un premier temps vérifier que la vitesse du courant Vc demeure inférieure à la vitesse de courant admissible par le revêtement Vadm. Cette vérification ne permet toutefois pas de prendre en compte l’entrainement du matériau de remplissage dans le gabion, ni l’influence de l’inclinaison de la pente revêtue. Pour des vitesses de courants importantes (> 2 m/s), il convient également d’être prudent dans l’utilisation de cette approche. NOTE 2 La valeur de la tension tangentielle admissible τadm prend normalement en compte un déplacement des matériaux de remplissage dans la cage de gabion et une déformation de la partie avale du couvercle sans rupture de la cage de gabion. La vérification de l'inégalité B.4.1.1 dispense donc de fait de vérifier que la déformation du gabion est acceptable. Si pour des raisons esthétiques, on souhaite limiter les mouvements des matéraux de remplissage dans la cage de gabion sous l’effet du courant, il convient de faire la même vérification en considérant une tension tangentielle admissible réduite.

B.4.2

Tensions tangentielles

On indique ci-après les procédures qui permettent d’estimer pour les projets courants : — la tension tangentielle τc exercée par un courant sur une protection superficielle en gabions ; — la tension tangentielle admissible τadm d’un revêtement en gabions-matelas ou en gabions plats. B.4.2.1 B.4.2.1.1

Tension tangentielle exercée par un courant Protection posée sur le fond du lit d'un cours d'eau

La valeur de la tension tangentielle τc, exercée par un courant sur une protection superficielle en gabions posée au fond du lit d'un cours d'eau, peut être estimée à partir de la formule suivante : τc = γw hw i ... (B.4.2.1) où γw est le poids volumique de l’eau, hw est la hauteur d’eau (voir Note 1) et i la pente moyenne longitudinale du cours d’eau. NOTE 1 Pour un cours d’eau en régime permanent uniforme, il est d’usage de calculer la hauteur hw nécessaire à l’écoulement d’un débit donné, à partir de la formule empirique de Manning-Strickler, qui permet de déterminer la vitesse de l’eau en fonction de la section et du périmètre mouillé de la veine liquide, de la pente du fond du cours d’eau (la ligne de charge est dans ce cas parallèle à la surface libre et au fond du cours d’eau) et des propriétés de rugosité des parois mouillées, c’est à dire celles de la protection superficielle (ng) et du terrain non protégé (nf).

B.4.2.1.2

Protection posée sur un talus de berge

La valeur de la tension tangentielle τc, exercée par un courant sur une protection superficielle en gabions posée sur la berge d’un cours d’eau à section trapézoïdale, peut être estimée à partir de la formule suivante : ... (B.4.2.2) τ c = 0,75 γ w h w i

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B.4.2.2 B.4.2.2.1

— 50 —

Tension tangentielle admissible d’une structure en gabions Protection posée sur le fond du lit d'un cours d'eau

La valeur de la tension tangentielle admissible d’une structure en gabions posée à l'horizontale peut être estimée à partir de la formule suivante :

τ adm = C*  γ a – γ w d m

... (B.4.2.3)

où C* est le coefficient de Shields de la structure en gabions, γa le poids volumique du matériau de remplissage, γw le poids volumique de l’eau, dm la taille moyenne des petits enrochements utilisés comme matériau de remplissage, pris égal à D50. NOTE L'effet de l’épaisseur t de la structure en gabions sur les valeurs de la tension tangentielle admissible est prise en compte par l'intermédiaire de la taille moyenne des petits enrochements et de la valeur du coefficient de Shields associé.

B.4.2.2.2

Protection posée sur un talus de berge

La valeur de la tension tangentielle admissible d’une structure en gabions installée sur une pente (talus, berge) peut être estimée à partir de la formule suivante : 2

sin α τ adm = C*  γ a – γ w d m 1 – --------------2 sin ϕ r

... (B.4.2.4)

où α est l’inclinaison par rapport à l’horizontale du sol support des gabions, et ϕr l’angle de frottement interne du matériau remplissage.

B.4.3

Vitesses résiduelles

On indique ci-après les procédures qui permettent d’estimer pour les projets courants : — la vitesse résiduelle Vb d’un courant sous une protection superficielle en gabions ; — la vitesse résiduelle admissible Ve d'un courant sous une protection superficielle en gabions pour ne pas entraîner l’érosion du sol d’assise de la protection.

B.4.3.1

Vitesse résiduelle d'un courant sous une protection superficielle en gabions

La valeur de la vitesse résiduelle Vb d’un courant sous une protection superficielle en gabions (à l’interface avec le sol en place) peut être estimée à partir de la formule suivante proposée par Manning : 2 ---

3 1 --1  d m 2 V b = ----  ------- i nf  2 

... (B.4.3.1)

où nf est la rugosité du sol en place ou le cas échéant celle du filtre (géotextile ou gravier par exemple), dm la dimension moyenne des petits enrochements de remplissage, et i la pente moyenne du cours d’eau. NOTE 1 L'effet de l’épaisseur t de la structure en gabions sur les valeurs de la vitesse résiduelle d'un courant est prise en compte par l'intermédiaire de la taille moyenne des petits enrochements. NOTE 2 En général, la mise en place d’un filtre en géotextile sous la protection en gabions permet, dans certains cas, de faire chuter la vitesse résiduelle Vb de l’ordre de 50 à 75 %. NOTE 3 Lorsque même en utilisant un filtre en géotextile, la vitesse de l’eau à l’interface avec le sol en place demeure supérieure à la vitesse Ve, un filtre en gravier est à prévoir.

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B.4.3.2

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Vitesse résiduelle admissible d'un courant sous une protection superficielle en gabions

La valeur de la vitesse résiduelle admissible Ve d’un courant (à l’interface avec le sol en place ou le cas échéant sous le filtre en géotextile ou en graviers), pour ne pas entraîner l’érosion du sol d’assise de la protection, est fonction de la nature du terrain et du régime du cours d’eau. Il convient de choisir la valeur de Ve, en se basant sur la connaissance du sol sur lequel la protection superficielle en gabions est placée, les expériences comparables dont on dispose et/ou les règles d’évaluation documentées que l’on trouve auprès des fournisseurs ou dans les manuels hydrauliques spécialisés. NOTE 1 Pour les terrains d’assise non cohérents (sable, gravier), les règles habituelles consistent à relier Ve à la dimension des particules du sol auquel on veut éviter l’érosion et à estimer la valeur de Ve, par exemple à partir de la formule empirique suivante :

V e = 16,1 d

1 --2

en (m/s)

... (B.4.4.1)

où d, exprimé en m, représente la dimension des particules du sol sur lequel on place la protection. NOTE 2 Pour les terrains d’assise cohérents (sols peu à très argileux), les règles habituelles consistent à relier Ve à l’indice des vides du terrain. Des abaques peuvent être trouvés dans les manuels hydrauliques spécialisés applicables à différentes catégories de sols cohérents. Pour fixer les idées, dans le cas de sols d’assise peu à très argileux d’indice des vides égal à 0,6, des vitesses admissibles de courant de l’ordre de 1 m/s sont le plus souvent proposées.

B.5

Stabilité d’une structure de protection en gabions posée sur un talus soumis au batillage

Le principe de la justification consiste à vérifier que l’épaisseur t de la protection superficielle est supérieure à celle (tm) nécessaire pour assurer une protection efficace. La valeur de tm est fonction de la nature et de la pente du terrain sur lequel cette protection doit être mise en place, de la hauteur de vague sollicitant la structure de protection et des caractéristiques du matériau de remplissage des gabions (porosité, poids volumique). Il convient de choisir la valeur de tm, en se basant sur les expériences comparables dont on dispose et/ou sur les procédures documentées que l’on trouve auprès des fournisseurs ou dans les manuels hydrauliques spécialisés.

B.6

Autres vérifications à effectuer

Les ouvrages de protection superficielle en site aquatique, réalisés en gabions matelas et/ou en gabions plats (protection de berges, ouvrage parafouille …), nécessitent d’autres vérifications que celles relatives aux sollicitations de courant ou de batillage. On cite ici pour mémoire les vérifications les plus importantes qu’il convient de faire pour s’assurer de la pérennité de ce type d’ouvrage : — s’assurer de la stabilité générale du terrain sur lequel la protection superficielle doit être mise en place ainsi que de la stabilité de l’ouvrage de protection en l’absence de forces hydrauliques (comme déjà indiqué en B.2.1) ; — vérifier la courbe de tarage, avant la végétalisation de la structure en gabions, et après celle-ci le cas échéant ; — enfin, estimer selon le cas, les profondeurs d’affouillement général et/ou localisé, pour chaque site de projet.