Projet Tulip sur la tenue des pieux sous tunnels (SRO, A. Le Kouby, F. Szymkiewicz,) Le projet, financé par la société du Grand Paris, vise à évaluer, à partir d’une expérimentation de suivi in situ lors du creusement de la ligne 16 du Grand Paris Express, à renforcer les connaissances sur les effets du creusement de tunnels souterrains sur les pieux et plus généralement la tenue des fondations

Contacts Université Gustave Eiffel

BourgeoisEmmanuel

SzymkiewiczFabien

Dans ce projet, des techniques de l'analyse d'image seront utilisées pour homogénéiser un matériau hétérogène issu d'un traitement par du ciment. Puis, le modèle de comportement sera utilisé pour simuler la réponse d'un ouvrage de type digue.

La méthode de Deep Soil Mixing, utilisée le long des digues en terre dans le cadre de la protection contre les inondations, consiste à renforcer le sol en place en le mélangeant avec un liant traduisant une amélioration de ses propriétés mécaniques et hydrauliques. 

Pour se faire, deux méthodes de renforcement des sols sont appliquées. La méthode Deep Soil Mixing par voie sèche consiste à mélanger le sol avec un ciment anhydre tout en injectant de l’eau via l’outil de malaxage afin d’obtenir une matrice cimentaire. La méthode Deep Soil Mixing par voie humide utilise le même procédé tout en injectant le ciment sous forme de coulis. Cependant, lors de l’application de ces méthodes, des inclusions de sol non malaxé avec le ciment et l’eau ajoutés se présentent dans le mélange en pourcentage plus ou moins important. Cela s’observe sur site où la nature des sols diffère d’un endroit à un autre. En effet, la connaissance de la nature des sols malaxés pas complètement maîtrisée et les paramètres de mise en œuvre des méthodes qui diffèrent pour s’adapter rendent aléatoire la quantité, la forme, la taille ou encore la répartition d’inclusion présentes dans le mélange. 

L’apparition de ces mottes de sol non malaxées entraîne par conséquent des changements de performances sur les aspects hydrauliques et mécaniques du matériau DSM initialement prédit avec la supposition d’un mélange à 100% de sol malaxé. La nature du sol, limoneux ou argileux influant sa cohésion joue un rôle important quant à la quantité d’inclusions. Ainsi il est nécessaire de quantifier le nombre d’inclusion afin d’anticiper de potentiels problèmes et d’améliorer la mise en œuvre de ces méthodes de Deep Soil Mixing.

Pour cela, on a théorisé puis effectué plusieurs méthodes pour quantifier les inclusions. La méthode sur laquelle se penche ce rapport est la méthode 3D, méthode de traitement d’image faisant appel aux logiciels Photoshop, Autocad et SolidWorks pour reconstituer le matériau DSM avec les inclusions puis au logiciel NetFabb permettant d’obtenir la quantification, la taille, la forme et le volume des inclusions.

Les micropieux avec un développement auquel les entreprises françaises ont fortement contribué, bénéficiaient initialement de règles identiques concernant la prévision de la résistance géotechnique à la traction. Une méthode pour le calcul des micropieux injectés est  "BLPC 140, 1985,pp75-92".  Etaient alors distinguées les modes de réalisation IGU et IRS, respectivement "Injection Globale et Unitairez et zInjection Répétitive et Sélectivez, associés notamment à des critères d’exécution précis (pression d’injection minimale, débits d’injection, etc.). De nouvelles dénominations pour les micropieux, (notamment les types III et IV pour les micropieux se rapprochant des techniques initiales IGU et IRS) se sont accompagnées de règles de calcul associées à un assouplissement moyen des critères d’exécution.

L’idée est donc d’établir un cahier des charges proposant deux nouveaux types de micropieux IGU et IRS (en gardant les techniques de micropieux type III et IV actuelles). L’idée du cahier des charges est de mettre en avant une technique de micropieux autoforés plus qualitative ou performante. Il faudra s’efforcer de bien identifier les éléments minimaux décrivant cette technique, et de laisser la porte ouverte à certaines spécificités mineures qui peuvent être modifiées selon le contexte (spécificité liées au sol, savoir faire des entreprises…visé ici par exemple le type d’outil de forage).