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  • Projet de Fin dEtudes, janvier juin 2006 Rapport final, 29 mai 2006

    Nuisances lenvironnement lies au fonage de pieux et palplanches

    Eric AKLE Elve Ingnieur Gnie Civil 5me anne

    Matre de Projet : Gilles REBOUL

    Tuteur de Projet : Jean-Georges SIEFFERT

    Dpartement des Ouvrages dArt (IGOA) Section Structures Soutnements et Fondations (ST SF)

    Dpartement Gnie Civil

    Projet de Recherche SNCF

  • Nuisances lenvironnement lies au fonage de pieux et de palplanches Eric AKLE

    SNCF IGOA-STSF - INSA Strasbourg Projet de Fin dEtude, juin 2006 Page 2 sur 71

    Rsum

    Lusage dengins mcaniques puissants pour foncer des pieux et des palplanches dans le sol se multiplie. Deux mthodes simposent : le vibrofonage et le battage. Les dommages quelles engendrent vis vis de lenvironnement proche, notamment ferroviaire, sont encore peu quantifis. Dans une perspective conomique et technique en amont des projets, une mthodologie danalyse des risques devient indispensable. Cet article donne une vue densemble des prescriptions tablies hors de France vis vis de ces procds, et propose des prcautions de mise en uvre et des mthodes de prvision des nuisances gnres. Les enseignements des essais raliss sur site sont galement prsents. Pour corroborer les prdictions tablies, une analyse des sinistres rpertoris est envisager. Abstract

    The custom of powerful mechanical machines to drive piles and sheet-piles in the ground multiplies. Two methods are commonly used: vibratory sheet piling and impact driving. The damages which they engender face to face of the close, notably railroad environment, are again little quantified. In an economic and technical prospect upstream to the projects, a methodology of analysis of the risks becomes indispensable. This article gives a general view of the prescriptions established outside France face to face by these processes, and proposes precautions of stake in work and methods of forecast of the generated nuisances. The educations of the realized essays on-site are also presented. To confirm the established predictions, an analysis of the listed disasters is to be envisaged.

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    SNCF IGOA-STSF - INSA Strasbourg Projet de Fin dEtude, juin 2006 Page 3 sur 71

    Remerciements

    Je tiens tout dabord remercier toute lquipe du groupe Fondations et Soutnements du dpartement des Ouvrages dArt de la SNCF pour leur accueil et leur aide, particulirement mon matre de stage, Monsieur Gilles REBOUL pour avoir su me guider travers ce Projet de Fin dEtudes. Je tiens galement remercier Monsieur Frdric ROCHER-LACOSTE, LCPC, pour tout lapport technique quil a su mapporter, et pour lopportunit quil ma offerte de le suivre travers sa thse, notamment grce la collaboration qui sest noue vis--vis des tudes sur site. Enfin, Je tiens remercier Monsieur Jean-Georges SIEFFERT, INSA Strasbourg, pour sa disponibilit, son soutien et son suivi.

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    Sommaire INTRODUCTION................................................................................................................................................. 6

    MISE EN SITUATION......................................................................................................................................... 7 A. PRESENTATIONS DE LA TECHNIQUE ETUDIEE .............................................................................................. 8

    1. Prsentation du vibrofonage .............................................................................................................. 8 2. Fiche comparative des deux mthodes : Vibrofonage/Battage......................................................... 12 3. Prsentation succincte du Projet National Vibrofonage.................................................................. 13

    B. LA PROBLEMATIQUE SNCF ET OBJECTIFS DE LETUDE............................................................................. 14 C. EVOLUTION DU PROJET DE RECHERCHE SNCF A TRAVERS CE PFE .......................................................... 15

    I. NUISANCES VIBRATOIRES.................................................................................................................. 16 A. NUISANCES DIRECTES : LES VIBRATIONS.................................................................................................. 16

    1. Mcanisme des vibrations.................................................................................................................. 16 2. Rglementation, normes en vigueur.................................................................................................. 17 3. Mthode de prvision, recherches entreprises ................................................................................... 20 4. Fiabilit et pertinence de la mthode de prvision de lEurocode 3.................................................. 21

    B. NUISANCES INDIRECTES : LES TASSEMENTS ............................................................................................. 24 1. Mcanisme des tassements................................................................................................................. 24 2. Rglementation, normes en vigueur................................................................................................... 26 3. Mthode de prvision, recherches entreprises ................................................................................... 28 4. Fiabilit des mthodes prconises ici............................................................................................... 36

    II. CAMPAGNE DESSAIS........................................................................................................................... 38 A. GENERALITES .......................................................................................................................................... 38 B. METHODOLOGIE DEVALUATION DES NUISANCES .................................................................................... 38

    1. Mesure des vibrations ........................................................................................................................ 38 2. Mesure des tassements ....................................................................................................................... 41 3. Mesures largies aux autres nuisances .............................................................................................. 41

    C. CHANTIERS AUSCULTES ........................................................................................................................... 42 1. Verberi : Fonage de palplanches dans les locaux dICE-IHC ......................................................... 42 2. Vesoul : suppression dun passage niveau ...................................................................................... 45 3. Bordeaux : suppression dun bouchon ferroviaire ............................................................................. 53

    III. PROPOSITION DUNE REGLEMENTATION................................................................................ 57 A. APPROCHE DES RISQUES LIES AUX VIBRATIONS ....................................................................................... 57 B. APPROCHE DES RISQUES LIES AUX TASSEMENTS ...................................................................................... 58

    1. Objet du document ............................................................................................................................. 58 2. Prambule : porte du document ....................................................................................................... 58 3. Considrations gnrales sur les principaux facteurs de risque vis--vis du tassement des terrains

    sous leffet du vibrofonage............................................................................................................... 59 4. Apprciation du risque en fonction de la nature du sol et de la sensibilit de louvrage................... 61 5. Recommandations suivant le niveau de prjudice encouru N1, N2 ou N3......................................... 63

    CONCLUSION.................................................................................................................................................... 65

    BIBLIOGRAPHIE.............................................................................................................................................. 66 NORMES EXISTANTES SUR LE SUJET .................................................................................................................. 67 GUIDES POUR LE MESURAGE DES VIBRATIONS ................................................................................................... 68 ARTICLES ET PUBLICATIONS .............................................................................................................................. 69

    Sur les tassements : ..................................................................................................................................... 69 Sur les vibrations :....................................................................................................................................... 70

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    Table des illustrations Tableau 1 : Comparatif des critres d'valuation des seuils de vibrations.............................. 18 Tableau 2 Type de dommage sur voies ferrov