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Le vibrocompactage
Brochure 11-01 F
La technique du vibrocompactage est un procédé très performant d’amélioration des sols pulvérulents de type sablo-graveleux.Cette technique permet d’obtenir une compacité proche de l’Optimum Proctor Modifié, même en dessous de la nappe.Elle trouve principalement son application dans le cadre d’ouvrages situés dans les plaines alluvionnaires.
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avant après
État de compacité du sol
Le vibrocompactage
Aspects géotechniquesLes vibrations émises par l’outil permet-tent un réarrangement optimal des maté-riaux granulaires, de manière à ce qu’ils occupent le plus petit volume possible. Ce procédé agit donc par augmentation de la densité en place et par réduction de la porosité pour augmenter la portance du sol, réduire les tassements et limiter le risque potentiel de liquéfaction. Il consiste non pas à créer des éléments porteurs, mais à augmenter la capacité portante du terrain. Le sol pourra alors être sollicité par des fondations superficielles.
Équipement et mise en œuvreLe vibreur de vibrocompactage a été spécialement conçu pour compacter
les matériaux grenus de la manière la plus optimale possible, sans pour autant dégrader les caractéristiques des sols cohérents. Il se caractérise par des vibrations de faible amplitude (inférieure à 2 cm), une fréquence moyenne (30 à 40 Hz) et une énergie importante (supérieure à 100 kW). Ces caractéristiques sont variables et permettent, de fait, un réglage optimum de l’effet de compactage. Ce type de vibreur est équipé d’un système de joint antivibratoire qui permet d’exercer une force d’activation élevée sur un outil qui vibre horizontalement. La pénétration de l’outil, ainsi que le compactage, sont facilités par un fluide de lançage, généralement de l’eau. La compacité du sol obtenue après traitement dépend étroitement de sa granulométrie et de sa dureté.Les contrôles de type pressiomètre ou pénétromètre statique effectués après traitement permettent de valider l’augmentation de la compacité.
Tube de
rallonge
Joint
antivibratoire
Pointe
Moteur
électrique
Eau
ou
Air
de lançage
Excentrique
Coupe du vibreur
Dès 1939, des profondeurs de traitement de 35 m ont été atteintes. Entre-temps, Keller a réalisé du vibrocompactage à des profondeurs de plus de 50 m.
Pro
fond
eur
Domaines d’application des techniques d’amélioration de sol
Granulométrie [mm]
Argile Limon
Pour
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assa
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Sable
Vibrocompactage
Domaine detransition
Graviers Cailloux
Conception du traitement et avantages du procédéEn fonction de la nature et de l’importance des charges à reprendre, on réalisera un traitement dans la masse par un maillage régulier ou un traitement localisé sous les semelles.Si des couches superficielles de sols limono-argileux non compactables sont présentes, il faudra les purger pour les remplacer par un matériau sablo-graveleux.
Exemples d’applicationsLa technique de vibrocompactage trouve son application pour tous types d’ouvrages :
•Le vibrocompactage permet de réaliser des semelles isolées ou filantes avec des capacités portantes éle-vées de l’ordre de 0,5 à 0,8 MPa aux ELS (immeubles R+8 voire plus, centres commerciaux, hôpitaux, etc.).
•Le vibrocompactage du sol graveleux en place garantit des tassements d’ordre millimétrique sous des ouvra-ges dits sensibles (sites nucléaires, turbines, machines vibrantes, éoliennes).
•Le vibrocompactage est reconnu comme étant le procédé le plus efficace dans la limitation du risque potentiel de liquéfaction des sols.
1. Fonçage du vibreur par l’effet conjugué de la force d’activation, de la vibration et du fluide de lançage.
2. Le vibrocompactage est réalisé par passes successives de bas en haut. Le cylindre de sol compacté par l’effet des vibrations est également refoulé latéralement.
3. Autour du vibreur appa-raît un cône d’affaisse-ment, que l’on comble au fur et à mesure soit par des matériaux d’apport (A), soit en décapant progressivement les matériaux du site (B).
4. Massif fondé entre 0,5 et 0,6 MPa.
Le vibrocompactage dans les éléments sablo-graveleuxM
ode
opér
atoi
re
Quelques exemples de chantiers : •Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg (67)• Port de Tanger-Méditerranée (Maroc)• Palm Island (Dubaï)
Une société de Keller Group plc
NHC - Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg (67)
Nouveau Port de Tanger-Méditerranée (Maroc)
Palm Jumeirah (Dubaï)
� Amélioration de la compacité des sables et graviers sous les semelles et radiers du Nouvel Hôpital Civil
� Surface totale traitée : 90.000 m² � Zone sismique
� Travaux d’amélioration de sol sous des futures longrines de ripage des caissons préfabriqués
� Vibrocompactage du sable de dragage sur une profondeur de 11 m (15.300 ml)
� Vibrocompactage pour la construction de routes et de villas dans la couronne, et de bâtiments résidentiels dans le tronc
� 636.190 m² de surface traitée
©AIRDIASOL.Rothan
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Exemples d’application
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