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Reinforcement of a quay in the Port of Le Havre with rigid inclusions

Description du projet

Dans le cadre des travaux de renforcement du quai Joannes Couvert au Havre, un renforcement de sol par inclusions rigides (IR) est prévu à l’arrière de la future structure de quai pour permettre la circulation de grues lourdes lors de la phase d’exploitation. La solution de renforcement étudiée considère des inclusions rigides Ø300mm avec une maille carrée de 1.5m de côté, soit un total d’environ 3 400 inclusions d’une vingtaine de mètres de longueur sur l’ensemble de la zone.

La zone renforcée intègre également en surface une plateforme de transfert de charges (PTC) de 2,5m d’épaisseur et réalisée en matériau granulaire, armée par trois nappes de géogrilles.

Le niveau de la contrainte s’exerçant sous les chenilles des grues étant bien supérieur aux niveaux usuels des projets de renforcement de sol, le recours à une modélisation numérique avec le logiciel FLAC3D s’est révélé nécessaire pour mieux comprendre et évaluer les mécanismes de transfert de charge se développant dans le matelas et enfin estimer les tassements associés.

Eléments du modèle numérique

Rôle d'Itasca

Le modèle 3D développé comprend une chenille de grue complète, la PTC renforcée par géogrilles, un sol multicouche en fondation et un réseau de 200 IR.

La chenille de grue est représentée par une plaque rigide avec un chargement trapézoïdal variant de 290 à 790 kPa entre l’extrémité avant et l’extrémité arrière de la chenille.

Les géogrilles sont modélisées par un réseau d’éléments de structure de type « câble » s’entrecroisant, tandis que les IR sont modélisées avec des éléments « pile ». Ces derniers intègrent également une plaque de surface équivalente à leur section, au niveau de la tête et du pieds, pour assurer un report correct des charges verticales, entre le sol et l’inclusion.

Résultats

Le modèle numérique 3D calibré a permis de valider la solution de renforcement proposée vis-à-vis du tassement différentiel de la chenille (< 3cm), même en considérant une hypothèse défavorable pour les modules du sol. Le tassement au niveau de la chenille est bien supérieur (x3) à celui en tête d’inclusion, ce qui traduit la présence d’un mécanisme de poinçonnement du matelas, avec une diffusion limitée des charges dans la PTC. La quantification des efforts internes (MNT) dans les inclusions, induit par le chargement localisé, a permis de justifier leur section en béton. Le modèle a aussi montré un apport marginal des géogrilles à la réduction des tassements et des efforts dans les IR.

Vue en coupe des tassements et efforts de traction dans la nappe inferieure des géogrilles

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Bureau

France
Itasca Consultants S.A.S.

Secteur d'activité

Civil Engineering

Client

EGIS - NGE Fondations

Lieu

France

Logiciels