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M. Bottiau 04 10 2004
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ABEF
Workshop 08-02-07
Introduction aux techniques de
Fondations Profondes
ir M. Bottiau
Group Commercial Director Franki Geotechnics B
Prsident - ABEF
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Workshop 08-02-07
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Workshop 08-02-07
Bton: prfabriqu, coul en place,Coulis et grout: Jet-Grouting, injections, micropieux,
ancrages, inclusions rigides,..Ciment: injection, SoilMix, traitement des sols,fraisage,
Fluides de support: bentonite, polymres,Polyurthanes: stabilisation, injectionAcier: armatures, profils, tubes, palplanchesBois: berlinoises, pieux,
Outils et quipements:Usure, fatigue
Nouveaux matriaux
Fondations Profondes: matriaux
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Aspects design:Calcul organique/structurel des lments de fondationsContraintes admissibles
Coefficients de scurit!Aspects de mise en uvre:
Lis au process
Ouvrabilit, fluidit,Dlai de mise en oeuvreAspects mixtes
Comportement long terme: durabilit,corrosion,Dformations, fissuration,Etanchit
Fondations Profondes: matriaux
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Pieux
Excavations
Amlioration des sols
Fondations Profondes
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Pieux
Pieux battus, vibrofoncs.. Pieux fors, puits,...
Pieux visss
Micropieux..
Refoulement Extraction
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CATEGORY I : HIGH SOIL DISPLACEMENT
DRIVEN PILES
- precast concrete without enlarged base
- cast in situ, without enlarged bottom plate
- with lost driving tube
- shaft in plastic concrete
- cast in situ, with enlarged bottom plate (Db > 1,1 Ds)
- with lost driving tube
- shaft in plastic concrete
- steel pile
- close ended
- open ended with plugging
SCREW PILES
- without lost driving tube
- with lost driving tube
CATEGORY II : LOW SOIL DISPLACEMENT OR LOW SOIL RELAXATION
DRIVEN PILES- open end steel pipe without plug
- H-profiles and sheet pile wall elements
CFA piles with special provisions to limit soil relaxation
- with overpressure
- with casing
- with large diameter of the hollow stam and small flanges
CATEGORY III : SOIL EXCAVATION
CFA PILES without special provisions
BORED PILES
- executed with temporary casing or under thixotropic liquid
- without casing or thixotropic liquid (dry boring)
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Pieux battus
Pieux battus mouls dans le solBton plastiqueBton sec
Pieux prfabriqusBtonBoisAcier (tubes, profils,..)
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Workshop 08-02-07
Pieux prfabriqus
Pieux battus en btonprfabriqu
Sections carres: 180x180mm 400x500 mm
Longueurs courantes: de16 36 m, en fonction de lasection
Bton prcontraint
Sollicitations:
Statique long termeDynamique pendant lamise en oeuvre
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Pieux battus mouls dans le sol
Pieux battus moulsdans le sol labri duntube rcuprable avec une
plaque de base perdue
Diametres :
306 mm 601 mmLongueurs courantes:jusqu 32 m
Bton plastique:
C25/30 ou C30/37
F3 ou F4
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Pieux base largie
m
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Pieux base largie/btons sec :
S 0
Bton consistance terre humide
Dam
Pieux base largie/bton plastique Super Vibrex , Alpha
S3Rebattage en tte de tube
Pieux base largie
m
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Pieux visss refoulement
Pieux visss refoulement latral :
Pieu AtlasPieu Omga
Pieu Fundex
Pieu Olivier
Pieu GVS De Waal
Excution sans bruit nivibration
Avec transport verticalpartiel ou nul de sol.
m
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Workshop 08-02-07
Pieux Viss
Btonnage:GravitairePomp circuit ouvert
Pomp circuit ferm
Armature place:Avant btonnageAprs btonnage
Bton:
C25/30 ; C30/37S4Granulomtrie!Phnomne de chaleurOuvrabilitBleeding
m
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Pieux visss Omega
m
Pi f
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Fra
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Pieux fors
Pieux fors tubsPieux fors sous fluide de support :
bentonite,polymres..Pieux la Tarire (CFA)
Pieux tarire tube
m
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nkiFounda
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Workshop 08-02-07
Pieux fors
m
F
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Fra
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Workshop 08-02-07
Diamtres:0,62 m, 0.75m, 0.9m, 1.07m,
1.28m, 1.5m, 2.00 mBtonnage au tube plongeur:
C25/30 ou C30/37S4
Ouvrabilit temps de mise enoeuvre!
Pieux fors
m
F
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Fra
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Workshop 08-02-07
Fluide de support
La Bentonite maintient le sol en
suspension et stabilise la fouille par sadensit et la formation dun cake
Les Polymres ne maintiennent pas
le sable en suspension. Il sensuit unesdimentation. Certaines expriencesrcentes sont prometteuses grce lutilisation de polymres vyniliques.
Pieux fors
m
F
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Pieux visss avec extraction
Pieux CFA : la tarire continue
Trs sensible loprateur
Problme dextraction contrlePhase de btonnage
Armature aprs btonnage
Pieux la Tarire 2 gnration (PCS)
Monitoring
Couples levs : penetration rateBton sous pression
Pieux la tarire me large- (PCS-Ame large ; armature avant btonnage
m
F
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Fra
nkiFounda
tionsGroupBelgiu
ABEF
Workshop 08-02-07
PCS/CFA PCS-
m
F
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Fra
nkiFounda
tionsGroupBelgiu
ABEF
Workshop 08-02-07
Pieux Tarire :
diamtre 350 1200 mmLongueurs jusqu 32.00 m
m
F Pieux tarire tube/double rotation
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Fra
nkiFounda
tionsGroupBelgiu
ABEF
Workshop 08-02-07
Pieux tarire tube/double rotation
um
F Pieux double rotation
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Fra
nkiFounda
tionsGroupBelgiu
ABE
Workshop 08-02-07
Deux tables de forage: tube et tarire
Attention : chute de terres
A travers la maonnerie
Pieux primaires et secondaires
Uniquement pieux secondaires arms
Reforage sur 5 7 cm
Armatures ou profils mis en placeaprs le btonnage: limite de mise en
place (attention sols sablonneux)
Pieux double rotation
um
F
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Fra
nkiFounda
tionsGroupBelgiu
ABE
Workshop 08-02-07
Pieux la Tarire (tube)
Bton pomp au travers de lme de la tarire(15-30 cm) Armature place aprs btonnage (sauf me
large) Essorage bton dans certains types de sol
Btons spciaux avec additifs rtenteurs deau
(agents collodaux, ...)/Pilemix
um
EF
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Fra
nkiFounda
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pBelgiu
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Workshop 08-02-07
um
EF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgiu
ABE
Workshop 08-02-07
Aspects technologiques gnraux:
Bton C25/30 ou C30/37 (sauf prfab) Ciment CEM III/A-42.5 LA classique S3-S4, S5? Quantit ciment (norme europenne 375 kg/m) Granulomtrie dpendante de lapplication Retardateur : temps de mise en oeuvre, ouvrabilit,
armature,... Influence des lments extrieurs: chaleur, milieu,
nappe sous pression... Classe dexposition??
um
EF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgiu
ABE
Workshop 08-02-07
Aspects technologiques gnraux:
Armatures
Cages prfabriques BE500
Standard 5 barres 14 mm, 5 barres 16 mm
Placement avant ou aprs btonnage
Tubes, profils Applications particulires (fibres de verre-soft
eye pour tunnelier)
um
EF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgi
ABE
Workshop 08-02-07
Pieux visss tubs
Pieu form par le vissagedun tube perdu
Pointe perdue
Souds bout--bout
um
EF
Pi b
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgi
ABE
Workshop 08-02-07
Pieux tubs
um
EF
Mi i
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgi
ABE
Workshop 08-02-07
Micropieux
Pieu de petitdiamtre (18/22cm) form parinjection decoulis deciment et
armatureperdue(tubes/barres)
Travaille parfrottement
ium
EF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
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ABE
Workshop 08-02-07
ium
EF
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Fra
nkiFounda
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pBelg
AB
Workshop 08-02-07
ium
EF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Micropieux/ancrages: matriaux
Tubes, tiges autoforantes
Coulis de ciment E/C trs variable en fonction du type dapplication
Type ciment Protection contre la corrosion
ium
BEF
BEF
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Introduction aux techniques de
Fondations Profondes
Partie 2 Excavations
ir M. Bottiau
Group Commercial Director Franki Geotechnics B
Prsident - ABEF
AB
Workshop 08-02-07
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gium
BEF
Parois berlinoises
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Fra
nkiFounda
tionsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Parois berlinoises
Paroi forme de profilsmtalliques et blindage
en bois, prdalles oubton projet.
Matriaux :DiversStabilit structurelle parprofils + lmentstransversaux (bois,bton,...)
gium
BEF
Parois berlinoises
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Fra
nkiFoundationsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Parois berlinoises
gium
BEF
Parois berlinoises
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M. Bottiau 04 10 2004
Fra
nkiFoundationsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Domaine dapplication :retenue de terres, sans
nappe deau sur lahauteur de lexcavation
Parois berlinoises
gium
BEF
Parois berlinoises
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Fra
nkiFoundationsGrou
pBelgAB
Workshop 08-02-07
Parois berlinoises
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gium
BEF
Soilmix
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Fra
nkiFoundationsGrou
pBelAB
Workshop 08-02-07
Soilmix
Principe : mlange dans le sol dune suspensiondurcissante base de ciment et du sol local
Retenue de sol tanche (pas long terme) Rsistance : 2 MPa (limon) 9 MPa (sable)
en fonction du sol et du dosage en ciment
Peu propice aux sols argileux
Fonage ultrieur de profils
Panneaux primaires et secondaires
gium
BEF
Deep Mixing
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Fra
nkiFoundationsGrou
pBelA
Workshop 08-02-07
Deep Mixing
Lime-cement (Limix) SoilMix (Bauer)
lgium
ABEF
S il Mi
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FrankiFoundationsGrou
pBelA
Workshop 08-02-07
Soil Mix
Facteurs influenant la rsistance (Terashi, 2000)
lgium
ABEF
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FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07
SoilMix
Coulis Ciment/Eau/Bentonite
E/C 1 3,5 Quantit de ciment 250-900 kg/m
Type de ciment Sable CEM I-32,5 Limons CEM III-32,5
Dpend de la fonction: cran tanche Rideau de retenue
elgium
ABEF
Deep Mixing: Cutter Soil Mix
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FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07
p g
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
UCS (MPa)
Depth(m
)
Matthieu et al (2006)
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elgium
ABEF
Parois en pieux
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FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07
Tangent : uniquement retenue de sol
Scant : retenue du sol tanche(pas longterme )
Diffrentes techniques : CFA/PCS Tarire continue tube
Pieux fors labris dun tube provisoire etrcuprable Micropieux
Parois en pieux
elgium
ABEF
Parois en pieux
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FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07
Pieux fors : EN1536
teneur en ciment > 375 kg/m3 sous eau !
donnes concernant la suspension bentonitique,
directives concernant les parois en pieux (art 8.4) :
muret guide
en principe armature dans les seuls pieuxsecondaires
attention la composition approprie du bton
Parois en pieux
elgium
ABEF Pieux double rotation : systme FOW
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pBeA
Workshop 08-02-07
elgium
ABEF Pieux double rotation : systme FOW
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M. Bottiau 04 10 2004
FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07
Deux tables de forage: tube et tarire
Attention : chute de terres
A travers la maonnerie
Pieux primaires et secondaires
Uniquement pieux secondaires arms
Reforage sur 5 7 cm
Armatures ou profils mis en placeaprs le btonnage: limite de mise en
place (attention sols sablonneux)
elgium
ABEF Pieux double rotation
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FrankiFoundationsGrou
pBeA
Workshop 08-02-07Contre un mur existant
elgium
ABEF Paroi en pieux : Pieux fors
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FrankiFound
ationsGrou
pB
Workshop 08-02-07
Belgium
ABEF Parois moules
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FrankiFound
ationsGrou
pB
Workshop 08-02-07
Belgium
ABEF
Parois moules
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M. Bottiau 04 10 2004
FrankiFound
ationsGrou
pB
Workshop 08-02-07
Parois moules : EN 1538
Teneur en ciment : 350 400 kg/m3 !
Fouille excave sous bentonite,...Etanchit, fissuration,...
Belgium
ABEF
Panneau normal (2 passes + merlon)
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M. Bottiau 04 10 2004
FrankiFound
ationsGrou
pB
Workshop 08-02-07
largeur du
grappin
Panneau normal (2 passes + merlon)
1 2merlon
Largeur du
grappin
Variable
min. 0,8m
max. < 2,5 3m
Belgium
ABEF
Armature pratique : tenir compte de :
8/14/2019 1 Techniques de Fondations Profondes M Bottiau
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M. Bottiau 04 10 2004
FrankiFound
ationsGroupB
Workshop 08-02-07
250 500500
largeur max. pour le transport sur route (3.2m)
espaces pour tubes plongeurs espacement des barres pour passage du bton et
accouplement des cages
exigences pour dfinir la largeur de fissures
Belgium
ABEF
Equipement dun panneau
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Fr
ankiFound
ationsGroupB
Workshop 08-02-07
mise en place du profil + joints
Belgium
ABEF
Equipement dun panneau
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M. Bottiau 04 10 2004
Fr
ankiFound
ationsGroupB
Workshop 08-02-07
mise en place des cages
darmature sur toute la
longueur
acouplement ventuel deplusieurs cages
Belgium
ABEF
Btonnage dun panneau
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M. Bottiau 04 10 2004
Fr
ankiFound
ationsGroupB
Workshop 08-02-07
pompage de la bentonite en surface approvisionnement rgulier en bton (40-60m/h)
utilisation du tube plongeur: toujours
maintenir >2m de bton frais
Belgium
ABEF
Paroi dtanchit
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Fr
ankiFound
ationsGroupB
Workshop 08-02-07
Voile tanche compos decoulis ciment-bentonite
Fabriqu sur placeLivr ReadyMix
Principalement fonctiondtanchit
Eventuellement arm depalplanches (acier/bton)pour assurer une fonction
structurelle
Belgium
ABEF
Parois cloutes
8/14/2019 1 Techniques de Fondations Profondes M Bottiau
61/77
M. Bottiau 04 10 2004
Fr
ankiFound
ationsGroup
Workshop 08-02-07
Renforcement du sol par lamise en place de barrespassives au fur et mesure deson excavation
Li un parement constitudun treillis ou dun bton de
finition
Belgium
ABEF
Vernageling
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Fr
ankiFound
ationsGroup
Workshop 08-02-07
Belgium
ABEFParoi clout
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M. Bottiau 04 10 2004
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Workshop 08-02-07
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Paroi cloute
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Workshop 08-02-07
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Amlioration de sol
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Workshop 08-02-07
Dveloppements rcents et applications significatives:
Deep Mixing (CSM)
Jet-Grouting
Colonnes ballastes ; inclusions rigides
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Deep Mixing
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Workshop 08-02-07
Facteurs influenant la rsistance (Terashi, 2000)
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Deep Mixing
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Workshop 08-02-07Lime-cement (Limix) SoilMix (Bauer)
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Deep Mixing: Cutter Soil Mix
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Workshop 08-02-07
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
UCS (MPa)
Depth(m)
Matthieu et al (2006)
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Jet Grouting
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Workshop 08-02-07
Points essentiels
Variabilit de rsistanceDiamtre ralis
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Jet Grouting:rsistance
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Workshop 08-02-07
Type of soil Average Strength
UCS
Clay 3 MPa
Clayey silt 5 MPa
Silty sand 8 Mpa
Sand 15 Mpa
Gravel 25 MPa
Chalk 12 MPa
Bustamante (2001)
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Jet Grouting: diamtre
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Workshop 08-02-07Schlosser (1997)
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Inclusions rigides
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Workshop 08-02-07
Points essentiels
Pieux utiliss comme rducteurs de tassement
Contrle des tassements
Couche de transfert
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Inclusions rigides
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Workshop 08-02-07
Inclusions: pieux, Compaction Grouting Omega,
Colonnes Module Contrl, Jet Grouting,
Importance de la couche de transfert:, caracteristiques, cohsion
Couches avec cohsion interne (ciment, chaux)
Gotextile, gogrilleInclusions reprennent 70 80 % de la charge totale
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Inclusions rigides
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Inclusions rigides
Grout solide :
Rsistance caractristique 9 MPa 90 jours Durcissement lent (cendres volantes)
Slump < 5 cm
Bton C12/15, C15/20
Couche de rpartition: traitement
chaux/ciment