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Structures textiles

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Les géosynthétiques de renforcement

Auteur(s) : Laurent BRIANÇON, Philippe DELMAS

Date de publication : 10 avr. 2017

Relu et validé le 25 juin 2021

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RÉSUMÉ

Les géosynthétiques sont des produits couramment utilisés dans les ouvrages de génie civil. Parmi les différentes fonctions qu’ils peuvent assurer, la fonction renforcement est appliquée pour des ouvrages divers et variés tels que des ouvrages de soutènement ou des bases de remblai. Le comportement en renforcement des géosynthétiques est lié au mode de sollicitation qui leur est appliqué. Leur dimensionnement requiert des essais de caractérisation des produits et de leur interaction avec le sol environnant il nécessite une approche particulière prenant en compte leur nature et des facteurs d’influence liés à leur environnement.

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ABSTRACT

Geosynthetics for soil reinforcement

Geosynthetics are currently used in civil engineering works. Among the different functions exercised by these products, that of reinforcement is applied in a large range of earthworks such as retaining walls or embankments. The behavior of geosynthetics is the consequence of the applied loading. Their design requires laboratory testing to characterize the products and their interface with the surrounding soil. It needs a specific approach to take into account their nature and reduction factors for creep, durability and installation damage.

Auteur(s)

Laurent BRIANÇON : Maître de conférences SMS-ID – INSA (Lyon, France)
Philippe DELMAS : Professeur Le Cnam, (Paris, France)

INTRODUCTION

Les géosynthétiques de renforcement des sols sont employés dans les ouvrages géotechniques depuis plus de quarante ans. Leur domaine d’application est très vaste puisqu’ils peuvent être installés :

sur des talus d’ouvrages hydrauliques ou d’installations de stockage de déchets ;
à la base de remblai construit sur :
- sol compressible,
- sur zone à risque de cavité,
- sol amélioré par inclusions rigides ;
dans des ouvrages en terre pour construire des talus renforcés ou des ouvrages de soutènements…

L’intérêt de ces produits est qu’ils apportent au sol une résistance en traction que le sol seul ne possède pas (ou très peu pour les sols cohérents) permettant ainsi d’augmenter la stabilité d’un ouvrage. Leur emploi permet en général un gain économique en comparaison à d’autres solutions de construction et permet d’exploiter de nouvelles zones, actuellement délaissées, car présentant des risques pour la sécurité des usagers.

De nombreux types de géosynthétiques de renforcement existent sur le marché ; bien qu’ils soient de constitutions différentes, ils doivent tous présenter des caractéristiques nominales déterminées par des essais normalisés en laboratoire. Ces caractéristiques peuvent être ensuite dégradées lors de la mise en œuvre des produits et pendant la durée de service de l’ouvrage renforcé, et le dimensionnement des géosynthétiques doit intégrer ces dégradations possibles.

Cet article présente :

les géosynthétiques de renforcement ;
les essais en laboratoire permettant de déterminer leurs caractéristiques ;
les mécanismes d’interaction entre les géosynthétiques et leur environnement ;
la prise en compte des facteurs d’influence ;
les principes de leur mise en œuvre et leur dimensionnement dans des ouvrages géotechniques.

Pour certains ouvrages, des exemples de prescriptions sont donnés permettant à l’ingénieur de rédiger un cahier de charges.

Le domaine des géosynthétiques est un domaine très normalisé. Ce point est aussi abordé pour que le lecteur comprenne ce cadre normatif essentiel pour le développement des techniques.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - BARAIZE (E.), CHAVAZ (H.P.), DELMAS (Ph.), GENDRIN (P.), HAZA (E.), NANCEY (A.), GOURC (J.P.) - Chargement d’un massif renforcé par géotextiles essais en vraie grandeur. - Beaune, CR Rencontres Géosynthétiques, pp.86-92, s.n (1995).
(2) - MÜLLER-ROCHHOLZ (J.) - Modellvarianten zur Simulation von Einbaubeschädingungen. - Greven : tBu Newsletter 11, 2p (2003).
(3) - EBGEO. - Recommendations for Design and Analysis of Earth Structures using Geosynthetic Reinforcements. - s.l. : German Geotechnical Society, 265p (2011).
(4) - ELIAS (V.), SALMAN (A.), GOULIAS (D.) - The Effect of pH, Resin Properties, and Manufacturing Process on Laboratory Degradation of Polyester Geosynthetics. - Geosynthetics International, 5(5), pp. 460-490 (1988).
(5) - NAIT-ALI (L.), FREITAG (N.) - Hydrolysis assessment methodology for polyester yarns used in soil reinforcements. Part 1 : chemical model. - Berlin, CR Xème Cong. Int. Geosynthetics (2014).
...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Réglementation

NF EN ISO 10319, Géosynthétiques – Essai de traction des bandes larges.

NF EN ISO 10321 Géosynthétiques – Essai de traction des joints/coutures par la méthode de la bande large.

NF EN ISO 12957-1 Géosynthétiques – Détermination des caractéristiques de frottement – Partie 1 : essai de cisaillement direct.

NF EN ISO 12957-2 Géosynthétiques – Détermination des caractéristiques de frottement – Partie 2 : essais sur plan incliné.

NF EN ISO 13431 Géotextiles et produits apparentés – Détermination du comportement au fluage en traction et de la rupture au fluage en traction.

NF EN 13251, Géotextiles et produits apparentés – Caractéristiques requises pour l’utilisation dans les travaux de terrassement, les fondations et les structures de soutènement –

NF EN 13738, Géotextiles et produits apparentés aux géotextiles – Détermination de la résistance à l’arrachement du sol.

NF G38-060, Recommandations pour l’emploi des géotextiles et produits apparentés – Mise en œuvre – Contrôle des géotextiles et produits apparentés.

NF G38-064 Utilisation des géotextiles et produits apparentés – Murs inclinés et talus raidis en sols renforcés par nappes géosynthétiques – Justification du dimensionnement et éléments de conception.

XP G38-067, Géosynthétiques – Géotextiles et produits apparentés – Stabilisation d’une couche de sol mince sur pente – Justification du dimensionnement et éléments de conception.

ISO/TS 13434 :2008 Géotextiles – Lignes directrices concernant...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - NOTIONS DE BASE

1.1 - Différentes familles de géosynthétiques
1.2 - Différentes fonctions des géosynthétiques
1.3 - Différents domaines d’application des géosynthétiques
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2 - GÉOSYNTHÉTIQUES DE RENFORCEMENT

2.1 - Différents types
2.2 - Caractéristiques nominales
2.3 - Facteurs d’influence (coefficients de réduction)
2.4 - Caractéristiques admissibles à long terme
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3 - MÉCANISMES DE RENFORCEMENT DES SOLS

3.1 - Traction
3.2 - Frottement
3.3 - Ancrage
3.4 - Effet membrane
- Quiz d'entraînement

4 - OUVRAGES RENFORCÉS

4.1 - Murs et talus raidis renforcés par géosynthétiques
4.2 - Dispositifs géosynthétiques sur pentes
4.3 - Remblais sur sol compressible
4.4 - Plateforme sur cavités potentielles
4.5 - Plateforme de transfert de charge sur inclusions rigides
- Quiz d'entraînement