PACP15 0160 Annexe - Rapport réf. 81704 - Var...2016/12/12 · NT ALG/MN – PACP15 0160 Annexe -...

NT ALG/MN – PACP15 0160 Annexe - Rapport réf. 81704

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30/11/2016 Client : AZUR VALORISATION

Objet : Justifications techniques du projet – Note de calcul de stabilité site 6

Intitulé de l’affaire : Dossier de Demande d'Autorisation d'Exploiter un Ecopôle de traitement et valorisation de déchets non dangereux à Pierrefeu du Var

Rédacteurs : AL. GUILLERMIN [email protected] Tél. 04.37.85.19.60 Vérificateur : M. NUNEZ

Destinataires : L. THIERY – GPE

Sommaire

1- RAPPEL DU CONTEXTE GENERAL DU PROJET ........................................................................................... 2

2- OBJET DE LA PRESENTE NOTE .................................................................................................................. 2

3- PRINCIPES POUR LA VERIFICATION DE LA STABILITE ............................................................................... 2

A) PROFIL ETUDIE ................................................................................................................................................ 2 B) CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES GENERALES : .................................................................................................. 2 C) ASSISE DE LA DIGUE DE BLOCAGE EN PIED ............................................................................................................. 4 D) MODELE GEOTECHNIQUE .................................................................................................................................. 4 E) SURCHARGE ................................................................................................................................................... 5 F) RENFORCEMENTS ............................................................................................................................................ 5 G) NIVEAU HYDROSTATIQUE .................................................................................................................................. 6 H) CONDITION SISMIQUE ...................................................................................................................................... 6 I) SURFACES DE RUPTURE ..................................................................................................................................... 6

4- METHODOLOGIE UTILISEE ....................................................................................................................... 7

5- RESULTATS DES CALCULS DE STABILITE, COUPE AA’ ................................................................................ 8

6- CONCLUSIONS ....................................................................................................................................... 11

Liste des tableaux Tableau 1 : Paramètres intrinsèques des sols pour le calcul de stabilité .................................................5 Tableau 2 : Coefficients partiels appliqués selon les règles des Eurocodes 7. .........................................7 Liste des figures Figure 1 : Localisation de la coupe AA’ sur le plan de masse (extrait plan de couverture, niveau fini) ...3 Figure 2 : graphiques des résultats – profil AA’ – stabilité d’ensemble ...................................................9 Figure 3 : graphique des résultats – profil AA’ – stabilité de la digue de blocage en pied ................... 10

Liste des annexes Annexe A : Caractéristiques techniques de la géogrille prise en compte dans les calculs

mailto:[email protected]


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1- RAPPEL DU CONTEXTE GENERAL DU PROJET

Dans le cadre du projet d’Ecopôle de Pierrefeu-du-Var, AZUR VALORISATION, souhaite réaliser une extension de l’ISDND existante par la création d’un nouveau casier, nommé casier Site 6.

2- OBJET DE LA PRESENTE NOTE

L’objet de cette note est de définir les principes constructifs (géométrie) et de justifier la stabilité d’ensemble à long terme du modelé final du nouveau casier et de la digue de blocage en pied. Cette note de calcul s’appuie en partie sur les données de la note intitulée « Avis géotechnique sur les travaux de terrassement du projet d’extension – Site 6 », disponible en annexe 6 de la partie II du projet technique.

3- PRINCIPES POUR LA VERIFICATION DE LA STABILITE

A) Profil étudié

Le profil AA’, présentant une géométrie jugée la plus défavorable dans la zone étudiée et retenue en tant qu’hypothèse conservatoire, a été choisi pour réaliser l’étude de stabilité. Ce profil est localisé sur la Figure 1. Le profil étudié reprend la géométrie de projet au démarrage de l’exploitation du casier (fond de forme du casier réalisé en déblai dans les formations encaissantes) et la géométrie finale après réaménagement. Ces géométries sont proposées par Antea Group, sur la base des possibilités d’exploitation sur le site.

B) Caractéristiques géométriques générales :

Le relevé topographique du site montre, au niveau du versant en l’état naturel, des talus de pentes moyennes 30 à 42%, de hauteur variable. Le versant sera taluté en déblai pour accueillir les déchets. Une digue de blocage sera réalisée en pied de versant, sur une hauteur de l’ordre de 8 m au droit de son axe. Le modelé final après exploitation représente une géométrie avec une pente proche de la pente actuelle du versant, mais située à une altitude supérieure, et présentant des risbermes et pistes de circulation liées à l’exploitation. Les figures 1 et 2 illustrent la géométrie du profil étudié à l’état actuel (terrain naturel) et après le projet. L’étude de stabilité est réalisée sur la coupe AA’ à long terme (cf. figure 1).


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Figure 1 : Localisation de la coupe AA’ sur le plan de masse (extrait plan de couverture, niveau fini)

Figure 2 : Profil actuel et futur au droit de la coupe AA’

AA’


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Les caractéristiques du profil final sont les suivantes : - il est composé de quatre risbermes, de largeur variable (5 à 25 m) ; - une piste passe en pied de talus ainsi qu’en milieu et haut de talus ; - la hauteur de talus entre risbermes est de l’ordre de 10 m ; - les pentes de talus sont variables, elles sont de 2H/1V (50%) au maximum ; - la pente générale sur le profil critique est de 35 à 40% en moyenne ; - un bassin est situé en pied de talus, en aval de la digue de blocage ; celui est réalisé en

déblais ; - Le sommet du modèle final est fixé à la cote 205 m NGF, mais au droit de la coupe retenue il

ne dépasse pas 180 m NGF ; ce profil a été retenu comme le plus défavorable en raison de la présence du bassin réalisé en déblai en pied de talus.

A) Assise de la digue de blocage en pied

Une assise d’une épaisseur de 1 m a été prise en compte sous la digue de pied, afin de s’affranchir d’éventuelles formations de surfaces décomprimées ou altérées. Cette épaisseur d’assise devra être revue au moment des études d’exécution (EXE) et adaptée au moment des terrassements, en fonction des formations réellement observées.

B) Modèle géotechnique

Les caractéristiques mécaniques des différentes formations ont été définies à partir de valeurs moyennes, issues de la bibliographie et de l’expérience acquise dans des contextes similaires Les caractéristiques mécaniques retenues pour le substratum constitué des phyllades représentés par des schistes en bancs pluri-décimétriques plus ou moins colorés et des quartzites très dures et compactes souvent en chicots sur les pentes des collines sont en cohérence avec les études réalisées dans le cadre des dossiers de demande d’autorisation à exploiter ICPE précédents, à savoir : - Substratum :

γh = 20 kN/m3 ; φ’ = 35° ; c’ = 20 kPa

- Matériaux compactés : Les caractéristiques mécaniques suivantes sont retenues pour les matériaux utilisés pour réaliser la digue de pied. Il s’agit des valeurs sécuritaires afin d’élargir la gamme de réutilisation des matériaux en déblai du site. :

γh = 19 kN/m3 ; φ’ = 25° ; c’ = 2 kPa

- Couverture : Les caractéristiques mécaniques suivantes sont retenues pour les matériaux utilisés pour réaliser la couverture d’une épaisseur de 0.8 à 1 m au sommet du massif de déchets (épaisseur de 1 m prise en compte dans le calcul) :

γh = 19 kN/m3 ; φ’ = 15° ; c’ = 10 kPa


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- Déchets à long terme : En ce qui concerne les déchets, la résistance au cisaillement diminue avec la dégradation des déchets non dangereux. Les calculs de stabilité sont donc menés avec les caractéristiques au cisaillement à long terme des déchets (dégradés) afin de se placer dans le cadre le plus pénalisant. L’expérience d’ANTEA dans ce domaine et notamment les données présentes dans la littérature sur le sujet (JESSEBERGER & ZOINO, rapport du BGRM N°2069) permet d’envisager les valeurs moyennes suivantes :

γh = 10 kN/m3 ; φ’ = 20° ; c’ = 10 kPa Le tableau ci-dessous présente les paramètres retenus pour l’ensemble des formations composant les profils.

Substratum Remblais de la

digue Matériaux de la

couverture Déchets ND à long terme

γ [kN/m3] 20 19 19 10

φ' [°] 35 25 15 20

c' [kPa] 20 2 10 10

Tableau 1 : Paramètres intrinsèques des sols pour le calcul de stabilité

C) Surcharge

Une surcharge répartie de 10 kPa est prise en compte au droit de la piste, qui recoupe le profil en 3 endroits.

D) Renforcements

Des nappes de renforcement sont intercalées dans les matériaux de la digue de blocage en pied de talus. Pour les calculs, une géogrille présentant une résistance à la traction de 84 kN dans le sens de production équivalente au MIRAGRID GX 80/30 de TENCATE, a été prise en compte. Les coefficients partiels à appliquer sur la résistance à la traction de la GX80/30 au regard de la norme NF P 94-270 sont les suivants :

Fluage (pour 120 ans) : 1,56 ;

Vieillissement chimique (pour une durée de 100 ans et un pH compris entre 4 et 8) : 1,2 ;

Endommagement à l’installation (conditions sévères) : 1,25.

En conséquence, la résistance résiduelle à la traction à ne pas dépasser dans les calculs est de 35,9 kN (hors coefficient pondérateur « fu = 1,25 » intégré dans le calcul). Les nappes de 5 à 13 m de longueur sont espacées verticalement de 1 m, sauf au niveau du haut de digue (0.5m d’espacement vertical), soit 11 nappes réparties sur toute la hauteur de la digue. Côté parement aval, des boudins seront constitués avec un retour de nappe de 1,5 m. Des coffrages amovibles pourront faciliter le montage et le compactage des boudins.


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NOTA : Les calculs pourront être repris en phase PRO ou EXE avec des caractéristiques différentes pour les nappes de renforcement, pouvant ainsi aboutir à des longueurs et espacements différents des nappes.

E) Niveau hydrostatique

Compte tenu du contexte, il n’existe pas de nappe proprement dit au droit du projet. Des venues d’eau ponctuelles ont toutefois été identifiées. Compte tenu des aménagements de drainage qui seront mis en œuvre afin de répondre à l’exigence réglementaire, nous considérons que la formation encaissante sera exempte de toute circulation d’eau qui pourrait créer des surpressions.

F) Condition sismique

Selon le décret du 22 octobre 2010, la commune de Pierrefeu-du-Var est située en zone de sismicité faible (zone 2). Selon l’arrêté du 24 janvier 2011 fixant les règles parasismiques applicables à certaines installations classées, aucune exigence d’application des règles parasismique n’est requise pour les ouvrages visés par cette étude, en raison de leur importance mineure pour la sécurité des personnes et de leur confinement à l’intérieur du site.

G) Surfaces de rupture

Nous nous basons sur des ruptures circulaires intéressant la totalité des talus qui sont les ruptures potentielles cinématiquement les plus probables.


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4- METHODOLOGIE UTILISEE

La stabilité d'un talus est fonction d'un certain nombre de paramètres parmi lesquels les plus importants sont :

la géométrie du talus (hauteur, pente, banquettes intermédiaires…) ;

la géométrie des couches constitutives du talus, s’il n’est pas homogène (remblais, …) ;

les caractéristiques mécaniques des matériaux constitutifs des différentes couches du talus et des sols d’assise ;

la distribution de la charge hydraulique ;

les surcharges.

Ces diverses données sont introduites dans un modèle de calcul qui permet de déterminer, pour différents types de rupture possibles, un coefficient de sécurité minimal F. Ce type d’analyse repose sur l’utilisation des équilibres limites et la comparaison des efforts moteurs et des efforts mobilisables. Pour une pente donnée, le calcul est fait pour un grand nombre de surfaces de rupture possibles : c'est le coefficient Fmin le plus faible calculé pour l'ensemble de ces surfaces qui exprime l'état de stabilité de la pente.

Lors d’un calcul dit aux « Eurocodes », c'est-à-dire, lorsque les caractéristiques mécaniques et surcharges sont affectées par des coefficients de sécurité partiels (cf. Tableau 2 ), l’état de stabilité est assuré si Fmin > 1,0. Les valeurs des coefficients partiels représentent des incertitudes sur tous les éléments constitutifs du modèle (coefficient partiel γd dit de « modèle »).

Dans le cadre de cette étude, l’outil de calcul Talren 5 a été utilisé. Ce logiciel repose sur une schématisation bidimensionnelle du problème. La méthode de Bishop, couramment employée et reconnue dans le cas de glissement circulaire, a été utilisée. Elle permet d'analyser la stabilité de pente à la rupture, le long de surfaces circulaires. La vérification de la stabilité est menée aux ELU (Etats Limites Ultimes).

EC7 Paramètre Approche 3 appliquée

selon EC7

Facteurs partiels

Tan φ’ 1,25

C’ 1,25

Cu 1,4

γ 1

Facteur modèle γd 1,1

Tableau 2 : Coefficients partiels appliqués selon les règles des Eurocodes 7.


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5- RESULTATS DES CALCULS DE STABILITE, COUPE AA’

Les résultats obtenus pour le profil AA’ montrent :

une stabilité d’ensemble assurée à long terme avec un coefficient de sécurité minimal F=1.12 > 1

une stabilité de la digue de pied assurée à long terme avec un coefficient de sécurité de F=1.01 > 1

Les graphiques des résultats font l’objet des figures suivantes (figures 2 et 3), avec la légende suivante :

Déchets Long Terme :

Substratum :

Eau : Remblais du corps de digue :

Couverture :


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Figure 3 : graphiques des résultats – profil AA’ – stabilité d’ensemble

Nord

Nord


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Figure 4 : graphique des résultats – profil AA’ – stabilité de la digue de blocage en pied


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6- CONCLUSIONS

Les calculs effectués montrent que la stabilité du projet de stockage du casier site 6 est vérifiée à long terme en retenant la géométrie décrite sur le plan de la Figure 1 les hypothèses de renforcement et les paramètres géomécaniques des matériaux présentés au Tableau 1. Il conviendra, dans le cadre d’une étude au stade Projet (conception définitive des ouvrages) de :

- valider les hypothèses de dimensionnement prises en compte (géométrie, matériaux…) ; - définir le type de remblai et valider ses paramètres géomécaniques ; - valider le niveau de décapage des terrains superficiels décomprimés au droit de l’emprise de

la digue de pied ; - préciser le dimensionnement des géogrilles de renforcement ; - valider la stabilité de l’ouvrage vis-à-vis des discontinuités constituées par les

géosynthétiques et géocomposites.


Annexe A Caractéristiques techniques de la géogrille prise en compte dans les

calculs (3 pages)

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