Préparation d’un Site pour Banches
Comprendre la Préparation d’un Site pour Banches
Vous êtes l’ingénieur en charge d’un chantier où un mur de soutènement en béton doit être construit.
Pour cela, il est nécessaire de préparer l’emplacement des banches utilisées pour le coffrage. Le site est situé sur une pente légère et le sol est hétérogène, composé en partie de gravier et d’argile.
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Données:
- Dimensions du mur à construire : Longueur 50 m, hauteur 5 m.
- Type de béton : Béton armé, résistance caractéristique 30 MPa.
- Inclinaison du terrain : 5%.
- Composition du sol : 60% gravier, 40% argile.
- Coefficient de portance du sol : Gravier = 150 kN/m², Argile = 50 kN/m².
- Poids spécifique du béton : 25 kN/m³.
- Charge permanente supplémentaire sur le terrain (équipements, matériaux) : 20 kN/m².
Questions:
- Calculer la pression exercée par le mur sur le sol :
- Calculer le poids total du mur.
- Déterminer la pression exercée sur le sol en prenant en compte l’inclinaison du terrain.
- Évaluer la capacité portante moyenne du sol :
- Calculer la capacité portante moyenne du sol en fonction de sa composition.
- Vérifier si le sol peut supporter la charge sans risque de tassement excessif :
- Comparer la pression exercée par le mur avec la capacité portante du sol.
- Proposer des mesures de renforcement si nécessaire :
- Si le sol n’est pas suffisamment porteur, suggérer des méthodes pour augmenter sa capacité portante (par exemple, compaction, inclusion de matériaux plus résistants, etc.).
Correction : Préparation d’un Site pour Banches
1. Calcul de la pression exercée par le mur sur le sol
Calcul du poids total du mur :
Le mur a une longueur de 50 m, une hauteur de 5 m et une épaisseur standard de 0.3 m (hypothèse courante pour un mur de soutènement).
Le volume du béton est donc calculé comme suit :
\[ \text{V} = \text{Longueur} \times \text{Hauteur} \times \text{Épaisseur} \] \[ \text{V} = 50 \, \text{m} \times 5 \, \text{m} \times 0.3 \, \text{m} \] \[ \text{V} = 75 \, \text{m}^3 \]
Le poids total du mur est déterminé en multipliant le volume par le poids spécifique du béton :
\[ \text{Poids} = \text{Volume} \times \text{Poids spécifique} \] \[ \text{Poids} = 75 \, \text{m}^3 \times 25 \, \text{kN/m}^3 \] \[ \text{Poids} = 1875 \, \text{kN} \]
Calcul de la pression exercée sur le sol :
La pression sur le sol est distribuée sur la longueur et la largeur de la base du mur :
\[ \text{Aire de la base} = \text{Longueur} \times \text{Épaisseur} \] \[ \text{Aire de la base} = 50 \, \text{m} \times 0.3 \, \text{m} \] \[ \text{Aire de la base} = 15 \, \text{m}^2 \]
\[ \text{Pression} = \frac{\text{Poids total}}{\text{Aire de la base}} \] \[ \text{Pression} = \frac{1875 \, \text{kN}}{15 \, \text{m}^2} \] \[ \text{Pression} = 125 \, \text{kN/m}^2 \]
2. Évaluation de la capacité portante moyenne du sol
Calcul de la capacité portante moyenne du sol :
Le sol est composé de 60% de gravier et 40% d’argile, avec des coefficients de portance respectifs :
Capacité portante moyenne:
\[ = 0.6 \times 150 \, \text{kN/m}^2 + 0.4 \times 50 \, \text{kN/m}^2 \] \[ = 90 \, \text{kN/m}^2 + 20 \, \text{kN/m}^2 \] \[ = 110 \, \text{kN/m}^2 \]
3. Vérification de la capacité portante du sol
Comparaison de la pression exercée par le mur avec la capacité portante du sol :
- \(\text{Pression exercée} = 125 \, \text{kN/m}^2\)
- \(\text{Capacité portante du sol} = 110 \, \text{kN/m}^2\)
La pression exercée par le mur (125 kN/m²) est supérieure à la capacité portante du sol (110 kN/m²), ce qui indique un risque de tassement.
4. Mesures de renforcement du sol
Pour augmenter la capacité portante du sol et éviter le tassement, plusieurs options sont possibles :
- Compaction du sol : Utilisation de compacteurs pour augmenter la densité du sol, en particulier de l’argile.
- Inclusion de matériaux résistants : Ajout de couches de matériaux granulaires comme le gravier ou du sable grossier sous la base du mur.
- Fondations plus profondes : Creuser jusqu’à une strate de sol plus résistante ou utiliser des pieux pour transmettre la charge à des couches plus profondes.
Conclusion
Le site nécessite des interventions pour renforcer le sol afin de supporter le poids du mur de soutènement.
Les méthodes suggérées devront être étudiées par un géotechnicien pour déterminer la plus efficace et économiquement viable en fonction des conditions spécifiques du site.
Préparation d’un Site pour Banches
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