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5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
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Membres du jury :
Pr. M. Jamal BOUCHNAIF
M. Amal CHEHLAFI
M. Mourad TAJ
M. Ahmed abbadi
Projet de fin d tudesen vue de l obtention du diplme
dingnieur dtat de lENSAO
Option : Gnie civil
Prsent par :
M. Mohammed HAKMI
Mlle. Ibtihal BOULEHFA
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PRESENTATION DU PROJET
ETUDE COMPARATIVE DES APPROCHES THEORIQUESPOUR LE CALCUL DES POUSSEES.
METHODE ETABLIE POUR LELTUDE DYNAMQUEDES MURS EN T invers
ETUDE DE CAS
PRESETATION DU PROGRAMME MS-T SSD
CONCLUSION
Soutenance de Projet de Fin dEtudes 2013/2014
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PLAN
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Contexte
gnral
Problmatique
Contextegnral
Comportement statique
Comportement dynamique
Dgts
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Prsentation du projet
4
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5/40
Prsentation du projet
Contextegnral
ProblmatiqueProblmatique
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Etude sous sollicitations sismique nglige
5
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Contextegnral
ProblmatiqueProblmatique
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Incomplets ( pour des configurations spcifiques)
Risque derreur ou de modification
Prsentation du projet
6
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Contextegnral
ProblmatiqueProblmatique
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Manque de documentation sur ltude dynamique des mur en T
Diffrences entre les murs poids et les murs en T invers
Prsentation du projet
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Pousse activePousse passive
Mobilisationdes pousses
Pousse activePousse passive
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La pousse active est laction des terres en amont, qui tendent renverser le mur
La pousse passive (bute) est laction des terres en aval , quitendent retenir le mur
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
Mthode deRankine
Mthode de
Coulomb
Mthode deB-C-K
8
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deRankine
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
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Mobilisation totale de la pousse active :
=
Mobilisation totale de la pousse passive (bute) :
=
( non tolrable et irralisable )
Pressions des terres au repos
= 0 m
: coefficient de pousse au repos
= Formule de Jacky
Mthode deB-C-K
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulombMthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
1- Mthode de Coulomb (1773)
Massif pulvrulent sec (, c=0 )
Sans surcharge
Inclinaison du talus
Inclinaison de la paroi
q
d
a
b
c
, , = (q, d,)
P = (q)
d
Force de pousse active
Coefficient de pousse active
H/3
H
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
10
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulombMthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
1- Mthode de Coulomb (1773)
Force de pousse passive
Coefficient de pousse passive
H/3
H
d :
Angle de frottement cran/sol
- Rugosit du mur , compactage , teneur en eau et dplacement du mur
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulombMthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
1- Mthode de Coulomb (1773)
Critiques
- Simplicit
- Ne dcrit pas le comportement rel lors de la rupture ( plan de glissement)
- Ncessite la connaissance de frottement sol/ecran d
Domaine dapplication
- Cas o est faible
- Applicable aux cas complexes avec les constructions gomtriquesde Poncelet et de Culmann
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
2- Mthode de Rankine (1856)
Mthode deRankine
Principe- Massif pulvrulent (, c=0) homogne ,inclin de
- En equilibre de Rankine
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
13
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
2 - Mthode de Rankine (1856)
Mthode deRankine
Principe- Massif pulvrulent (, c=0) homogne ,isotrope , inclin de
Equilibre limite du sol double rseau de lignes de glissement
La distribution des contrainte s est triangulaire
ne dpend que de
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
2- Mthode de Rankine (1856)
Mthode deRankine
Force de pousse active
Coefficient de pousse active
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
15
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
Soutenance de Projet de Fin dEtudes 2013/2014
Mthode deB-C-K
2- Mthode de Rankine (1856)
Mthode deRankine
Force de pousse passive
Coefficient de pousse active
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
16
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
2- Mthode de Rankine (1856)
Mthode deRankine
En cas de surcharges :Prise en compte de cohsion :
=> contribution favorable
Critiques
- Ne prend pas compte du frottement mur/sol
=> Surface de glissement plane
Domaine dapplication
-Valable dans le cas des petit et moyens ouvrages
=> d= f (,)
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
17
d j d i d d /
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Pousse activePousse passive
Mobilisationdes pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
3- Mthode de Bousinesq Caquot - Kerisel (1856)
Mthode deB-C-K
Principe- Tenir compte du frottement mur/ecran
=> Surface de glissement non plane ( spirale logarithmique)
=> d ne dpend plus de ,
Rsultats :
Equations diffrentielles non intgrables
Rsolues par les mthodes numriques => tables de Caquot-Kerisel
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
18
d j d i d d /
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Pousse activePousse passive
Mobilisation
des pousses
Mthode deCoulomb
Mthode deRankine
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Mthode deB-C-K
3- Mthode de Bousinesq Caquot - Kerisel (1856)
Pousse active :
Coefficient de pousse active :
La mthode B-C-K est prolongeable dans le cas de surcharges sur les massifsMthode de
B-C-K
Critiques
Validit des hypothse de base et des conditions aux limites .
Domaine dapplication
Trs utilise en tude statique
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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S d P j d Fi dE d /
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationinterne
Approche debase M-O
Justificationinterne
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1 - ANALYSE STATIQUE (Rankine-Coulomb)
Pousse statique active :
Coefficient statique de pousse active :
( Poncelet )
Effet de surcharge :Pousse statique passive :
Coefficient statique de pousse passive :
Effet de surcharge :
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
20
S d P j d Fi dE d /
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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2 - ANALYSE PSEUDO-STATIQUE MONONOBE-OKABE
Approche debase M-O
WW
= (
)
Force de pousse dynamique active:
Coefficient dynamique de pousse active:
q
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
21
S t d P j t d Fi dEt d /
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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2 - ANALYSE PSEUDO-STATIQUE MONONOBE-OKABE
Approche debase M-O
M. SEED et R.WHITMAN
sapplique plus haut que H/3
Solution : = +
H/3
0,6*H
Effet de surcharge :
Solution :
=
+
H/2
2H/3
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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S t d P j t d Fi dEt d 2013/2014
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Approche debase M-O
Justificationexterne
Justificationinterne
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1 SPCIFICITS DES MURS EN T invers
Mthodetablie
Au niveau de la gomtrie et des chargements :
TalonPatin
Voile Remblai Amont
Remblai Aval
( Rle Stabilisateur)
( Rle Stabilisateur)
Au niveau de ltude :
A
B
M
O
d
Terrain mort amont
Terrain mort aval
ETAPE 1: DECOUPAGE TRANSVERSAL
=
= (1)
- Formes gomtriques simples
- Homognit
ETAPE 2: AFFECTATION DES FORCES
A - Forces dynamiques de pousseB - Forces dynamiques de poids
C- Sous-pressions de leau
ETAPE 3: CALCUL DES MOMENTSMoments stabilisants :
- Composantes verticales des poids dynamiques
- Pousse passive
- Composantes verticales de pousse active
Moments renversants :
- Composantes horizontales des poids dynamiques
- Rsultante des sous-pressions
- Composantes horizontales de pousse active
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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JustificationExterne
Stabilit du talus
Renversement
Glissement
Poinonnement
Stabilit du talus
En tude Statique
A STABILIT DU TALUS
En tude dynamique
Stabilit classique des talus
Stabilit du talus dpend des caractristiques sismiques
Mesure a prendre en cas de non vrification:
Diminuer la valeur de langle
Compactage ( non excessif ) pour augmenter la valeur de
Tiers central
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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JustificationExterne
B STABILIT AU RENVERSEEMENT
Etude Statique : =1,5
Etude Dynamique : =1
Mesure a prendre en cas de non vrification:
Augmenter la largeur de semelle ( talon )
Tirants dancrages
Stabilit du talus
Renversement
Glissement
Poinonnement
Tiers central
Renversement
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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JustificationExterne
C VRIFICATION DU TIERS CENTRAL
Stabilit du talus
Renversement
Glissement
Poinonnement
Tiers centralTiers central
=
Excentrement de la rsultante
=
Diagrammes de contraintes trapzodale
Sol compltement comprim
Diagrammes de contraintes triangulaire
Sol tendu nglig
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justificationinterne
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JustificationExterne
Stabilit du talus
Renversement
Glissement
Poinonnement
Tiers central
Glissement
D STABILIT AU GLISSEMENT
() + .
Etude Statique : =1,5
Etude Dynamique : =1
Mesure a prendre en cas de non vrification:
Bche dancrage
Augmenter la largeur de la semelle B
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Approche debase M-O
Mthodetablie
Justificationexterne
Justification
interne
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JustificationExterne
EVRIFICATION DE NON POINONNEMENT
Stabilit du talus
Renversement
Glissement
Poinonnement
Tiers central
Poinonnement
Mesure a prendre en cas de non vrification:
Augmenter la largeur de semelle
Allger la structure ( si possible)
Pour un diagramme de contrainte trapzodale ;
=()
,
Pour un diagramme de contrainte triangulaire ;
=()
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Etude Comparative
Approche debase M-O
Etude de cas MS-T SSD
Mthodetablie
Justificationexterne
Mthode Etablie
Justificationinterne
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JustificationInterne
A ETUDE DU VOILE
Etude de la semelle
Stabilit du voileEtude du voile
Pousse sapplique directement sur le voile
Sans inclinaison par rapport la normale d=0
B ETUDE DE LA SEMELLE
Etude de la semelle
Calcul des aciers dans les sections critiques
Diagramme des contrainte du sol Meyerhof
Poids des terres et surcharges
Raction du sol
Sous-pressions Pousse passive nglige
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Pr-dimensionnent
Chargements
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Prdimensionnent
A PREDIMENSIONNEMENT SETRA
0, 3 m
6,5 m
1 m2,05 m0,072 m
5,95 m
0,55m0,178 m
1,71 0,7
Prdimensionnement selon SETRA
Caractristiques sismiques
= , = ,
= ,
Moments
Rsultats
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pr-dimensionnent
Chargements
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B Chargements appliqus au mur
= /
=22/
= 25
c = /=6,5 m
= /
= /
= 35
c=
=1,5 m
= /
= 35
c = 15 /
1
=10
q = 15 /
q = 1 /
Moments
Rsultats
Sol sec
Sol satur
Chargements
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
Pousse active Pousse passive Poids dynamique
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Pr-dimensionnent
Chargements
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Moments des forces de pousse active
Moments
Rsultats
Moments
Composantes verticales
NotationsForces [KN/m] Bras de
levier [m]
Moments [KN.m/m]
S. Ascendant S. Descendant S. Ascendant S. Descendant
11,93 11,93 3,6 42,948 42,948
3,03 3,82 3,6 10,908 13,752
4,97 4,97 3,6 17,892 17,892
6,54 5,75 3,6 23,544 20,7
0,426 0,426 3,6 1,533 1,533
0,56 0,46 3,6 2,016 1,656
4,18 4,18 3,6 15,048 15,048
1,062 1,34 3,6 3,823 4,82
Composantes horizontales
NotationsForces [KN/m] Bras de
levier[m]
Moment [KN.m/m]
S. Ascendant S. Descendant S. Ascendant S. Descendant
81,48 81,48 3,6 293,33 293,33
20,70 26,11 4,88 100,92 127,41
68,43 68,43 1 68,43 68,43
90,02 79,10 1,33 119,71 105,20
5,86 5,86 0,66 3,87 3,87
7,72 6,29 1,2 9,25 7,54
28,56 28,56 3,39 97,83 97,83
7,25 9,15 4,52 32,77 41,35
20 20 0,66 13,2 13,2
Moments des forces de pousse passive
NotationsForces [KN/m] Bras de
levier[m]
Moment [KN.m/m]
S. Ascendant S. Descendant S. Ascendant S. Descendant
8,76 8,76 1,16 10,16 10,16
0,88 0,25 1,3 -1,14 -0,32
35,05 35,05 0,5 17,52 17,52
6,23 3,678 0,66 -4,11 -2,42
16,60 16,60 0,33 5,47 5,47
2,98 1,77 0,6 -1,78 -1,06
83,025 83,025 0,75 62,26 62,26
8,41 2,37 1 -8,41 -2,37
5,00 5,00 0,33 13,2 1,65
Moments des poids dynamiques
ElmentsForces [KN/m] Bras de
levier [m]
Moment [KN.m/m]
S. Ascendant S. Descendant S. Ascendant S. Descendant
1 4,95 5,32 1,502 7,43 8,00
2 41,29 46,23 1,32 54,50 61,02
3 12,24 13,15 1,12 13,71 14,73
4 45,80 49,23 1,8 82,44 88,61
5 151,18 162,47 2,575 389,28 418,36
6 63,03 67,73 2,575 162,30 174,40
7 5,16 5,54 2,892 14,92 16,02
8 9,15 9,82 0,5 4,58 4,91
9 10,41 11,18 0,5 5,20 5,59
Elments Forces [KN/m] Bras de levier [m] Moment [KN.m/m]
1 0,616 2,53 1,56
2 5,14 3,525 18,12
3 1,52 2,53 3,85
4 5,70 0,275 1,57
5 18,81 4,25 79,94
6 7,84 1,275 10,00
7 0,642 6,59 4,22
8 1,14 1,025 1,16
9 1,29 0,775 1,004
Moments des forces de surcharges
Cot amont
Composante horizontale
MFq h = 2,95 6,65 = , . /
Composante verticale
MFq v = 21,01 2,54 = , . /
Cot aval
MFq = 15 0,5 = , . /
Moments de la rsultante des sous-pressions
= = . /
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pr-dimensionnent
Chargements
j 3/ 4
Moments
Rsultats
Rsultats
Vrification de la stabilit au renversement
STABILIT EXTERNE
Cas dun sisme ascendant
=912,9
988,34
= , >
Stabilit au renversement non vrifie
Cas dun sisme descendant
= 1062,74
1007,19= , >
Stabilit au renversement est vrifie
- En prenant en compte lapport passif- En ngligeant lapport passif
Cas dun sisme ascendant
=
912,9
988,34
= , <
Stabilit au renversement non vrifie
Cas dun sisme descendant
= 971,841007,19
= , <
Stabilit au renversement non vrifie
=> REDIMENSIONNER
Redimensionnement
Largeur du talon : 2,8 mau lieu de 2,05 m
Largeur du patin : 1,8mau lieu de 1 m.
Cas dun sisme ascendant
=1753,30
1179,45= , >
Stabilit au renversement vrifie
Cas dun sisme descendant
=1863,5
1200,1= , >
Stabilit au renversement vrifie
OKOK
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Pr-dimensionnent
Chargements
j 3/ 4
Moments
Rsultats
Rsultats
Vrification du tiers central
STABILIT EXTERNE
E
Cas dun sisme ascendant
e =1835,1 1179,3
472,78 = ,
Cas dun sisme descendant
e =1954,6 1200,1
507,45= ,
= ,
Sol partiellement comprim => distribution des contraintes triangulaire
= ,
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
34
Soutenance de Projet de Fin dEtudes 2013/2014
5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
35/40
Pr-dimensionnent
Chargements
j 3/ 4
Moments
Rsultats
Rsultats
Vrification de la stabilit au glissementSTABILIT EXTERNE
- En prenant en compte lapport passif- En ngligeant lapport passif
Cas dun sisme ascendant
472,78 30 + (15 4,16)
399,50 130,47= , >
Stabilit au renversement vrifie
Cas dun sisme descendant
507,45 tan 30 + (15 4,458)
394,57 140,36= , >
Stabilit au renversement vrifie
Cas dun sisme ascendant
472,78 30 + (15 3,46)
399,50= , <
Stabilit au Glissement non vrifie
Cas dun sisme descendant
507,45 tan 30 + (15 3,91)
394,57 = 0,88 <
Stabilit au Glissement non vrifie
=> REDIMENSIONNER
RedimensionnementEncastrement du voile : e = 1,40 m au lieu e = 0,55 m
Couronnement : c = 0,40 m au lieu c = 0,30 m
Largeur du talon : t = 3,00 m au lieu t = 2,80 m
Largeur du patin : p = 2,00 m au lieu p = 1,80 m
Cas dun sisme ascendant
573,43 30 + (15 6,40)
421,04= , >
Stabilit au renversement vrifie
Cas dun sisme descendant
616,33 tan 30 + (15 6,40)
416,32 = , >
Stabilit au renversement vrifie
OKOK
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
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Pr-dimensionnent
Chargements
j 3/ 4
Moments
Rsultats
Rsultats
Vrification de non poinonnementSTABILIT EXTERNE
Cas dun sisme ascendant
= , /
= /
Pas de risque de poinonnement
Cas dun sisme descendant
= , /
= /
Pas de risque de poinonnement
OKOK
Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
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Pr-dimensionnent
Chargements
Moments
Rsultats
Rsultats
Etude du voileSTABILIT INTERNE
5,95 m
0 m
H/6
BAEL 91 mod 99
Console en flexion simple
Fiss Prj => ELS
Aciers principaux
Aciers de rpartition
Rgles forfaitaires ADETS
Aciers de leffort tranchant
=> ELU
,
,
,
5,
2,
,
Etude de la semelle
Moments de service par
rapport aux sections 1-6
Moments de service par
rapport aux sections 7,8
Diagramme de Meyerhof
= , /
= , /Drainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
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Pr-dimensionnent
Chargements
Moments
Rsultats
DRAINAGE INTERNE DU MUR
- Barbacanes en PVC =200 mm
e = 2 m,
h = 1 m ,
i = 5% ,
d = 5cm
- Un caniveau en Uen aval
DrainageDrainage
Etude Comparative Etude de cas MS-T SSDMthode Etablie
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Soutenance de Projet de Fin dEtudes 2013/2014
5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
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TEST DEVALIDATION
TEST DEVALIDATION
Etude Comparative Etude de casMS-T SSD
Mthode Etablie
Conclusion TEST DE VALIDATION DU LOGICIELConclusion CONCLUSION
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5/21/2018 Ouvrages de sout nement en zone sismique [pr sentation PPT]
40/40
Membres du jury :
Pr. M. Jamal BOUCHNAIF
M. Amal CHEHLAFI
M. Mourad TAJ
Projet de fin d tudesen vue de l obtention du diplme
dingnieur dtat de lENSAO
Option : Gnie civil
Prsent par :
Mlle. Ibtihal BOULEHFA
M. Mohammed HAKMI
40