massifs renforces par geotextile et parements en treillis

Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur JNGG2010 -Grenoble 7-9 juillet 2010
MASSIFS RENFORCES PAR GEOTEXTILE ET PAREMENTS EN
TREILLIS. APPLICATION A LA TOURNE D’AURIS EN OISANS
REINFORCED GROUND STRUCTURE BY GEOTEXTILES, WITH A FACING IN
STEEL MESH. THE CASE OF THE DAM OF AURIS EN OISANS.
Patrick BROCHIER(1), Jean-Luc MICHAUX(1), Hervé VIRICEL(1),
(1)Terageos, ACTIPOLE, Veurey-Voroize, France
RÉSUMÉ – Les géotextiles peuvent être utilisés pour renforcer les ouvrages en terre
et assurer leur stabilité. Pour ces ouvrages, de nombreux types de parements sont
possible, et en particulier les parements en treillis métallique végétalisable. Nous
présenterons ici une application réalisée en 2009 : la digue paravalanche d’Auris en
Oisans qui a la particularité d’être réalisée en escalier sur un terrain en pente. Cette
pente atteint jusqu’à 44%.
ABSTRACT : Geotextiles can be used in order to reinforce ground structure and
allow their stability. For these structures many types of facing are possible, such as
steel green mesh. In this paper, we will present a structure built in 2009: the dam
against avalanches of Auris en Oisans. This dam has the particularity to be built by
stairs on an inclined ground. The slope of the ground is of 44% maximum.
1. Introduction
Le classement des zones à risque naturels effectué par le Ministère de
l’Environnement et du Développement Durable engendre la construction d’ouvrages
de protection contre les chutes de blocs ou les avalanches. Ces ouvrages de génie
civil peuvent être construits en terre renforcée par géotextile. Pour leur parement
amont souvent raidi, une structure en treillis métallique est bien adaptée.
Dans cet article, nous présenterons, à travers l’exemple de la tourne
paravalanche d’Auris en Oisans, le principe des massifs renforcé par géotextile avec
parement en treillis métallique. Nous détaillerons tout d’abord les raisons qui ont
poussé à la création de cet ouvrage, ainsi que ses caractéristiques géométriques et
techniques. Nous décrirons ensuite la mise en œuvre de cet ouvrage, et en
particulier le principe de parement en treillis métallique utilisé.
2. Présentation de la tourne d’Auris en Oisans
La commune d’Auris en Oisans souhaitait créer la ZAC des Orgières sur un
secteur sujet à un risque d’avalanche identifié par le bureau d’étude MétéoRisk, à
partir de modélisations trajectographiques et d’une enquête de terrain. Afin de
protéger cette future ZAC, le service RTM 38 de l’ONF a défini la géométrie et
l’implantation d’une tourne paravalanche, qui est un ouvrage destiné à contenir
latéralement une avalanche. Le bureau d’étude Alpes Ingé a ensuite été chargé de
définir la stabilité de l’ouvrage et le renforcement par nappes de géotextile, par une
modélisation au moyen du logiciel Talren.
(1)RTM : Restauration des Terrains en Montagne
ONF : Office Nationale de s Forêts
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L’entreprise Midali a construit la tourne, avec pour maître-d’œuvre le service RTM
de l’ONF(1)
La société Terageos a fourni les nappes géotextiles de renfort ainsi qu’une
assistance technique à l’entreprise de TP et a sous-traité la pose du parement en
treillis métallique.
L’ouvrage d’Auris en Oisans a pour longueur 330 ml, avec une hauteur maximale
de 7m. Une fosse de réception est associée à la tourne qui est implantée à une
altitude de 1750m (cf. figure 1).
Figure 1 : vue globale de la tourne
2.1. Présentation des différentes solutions d’ouvrage envisagées
2 solutions ont été envisagées pour cet ouvrage :
Ouvrage poids :
Il s’agit d’un ouvrage en enrochement maçonnés. Il doit être fondé hors gel à 1,2m
de profondeur, soit une hauteur maximale de 8,2m.
Les inconvénients de cet ouvrage sont les suivants :
- intégration paysagère difficile, de part son grand linéaire (330 m de long). Alors
que l’ouvrage se situe dans un site touristique.
- solution qui nécessite des volumes d’enrochements important : 3000 m3 soit
200 camions environ pour apporter les blocs.
- Besoin de sol avec une bonne portance ce qui n’est pas toujours le cas sur le
secteur étudié.
Cette solution n’a donc pas été retenue.
Massif renforcé par des géosynthétiques :
Cet ouvrage présente les avantages suivants :
- Bonne adaptabilité aux variations du terrain
- Intégration paysagère possible (parement minéral ou végétal)
- Réutilisation des matériaux du site
- 3 camions suffisent à apporter les éléments du parement et les nappes de
géotextiles ;
- Rapide à mettre en œuvre.
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Pour ces différentes raisons, c’est la solution de l’ouvrage renforcé par
géosynthétiques qui a été retenue.
2.2. Particularité liée à la pente du terrain sous la tourne
Cet ouvrage à la particularité d’être raidi sur sa partie amont, avec une pente
maximale de 44%. Comme il est préférable de placer les nappes de géotextile de
renfort horizontalement dans le mur, il a été décidé de réaliser un mur en marche
d’escalier, avec des paliers de 0.7m de hauteur (cf. figure 2°
Figure 2 : coupe du mur dans sa partie la plus raide
2.3. Descriptif des nappes de géotextile
Le système choisi est le renforcement par géotextile tissé à faible déformation.
Les couches de géotextile ont été mises en place tous les 70 cm. Jusqu’à 3,5m de
hauteur, les nappes de renfort sont en polyester et de résistance 100kN/m (nappes
HS100/50). Au dessus, les nappes sont en polypropylène, de résistance 100 kN/m
(nappes SG100//40, cf. figure 3). Ces nappes de géotextile de renfort sont
fabriquées par la société Bonar, dont Terageos est le distributeur en France. Les
longueurs d’ancrage des nappes étaient de 5m pour la partie inférieure du mur
(nappes HS100/50) et 3 m pour la partie supérieure (nappes SG100/40).
Au total, 7630 m² de nappes HS100/50 et 3220 m² de nappe SG100/40 ont été
mises en place.
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Figure 3 : photo d’échantillon de géotextile SG100/40
2.3. Descriptif du parement en treillis métallique végétalisable
Pour le parement amont, penté à 1H/2V (soit 63°), plusieurs solutions étaient
envisageables : parement en géotextile, parement pneus, parement en treillis
végétalisable, etc.
Le choix s’est porté sur un parement treillis métallique, qui présentait l’avantage
d’être rapide à mettre en œuvre (pas de nécessité de coffrage) d’être végétalisable,
afin de s’intégrer dans le paysage, et d’avoir un impact environnemental plus limité
que d’autres types de parement. Au total, 700 panneaux de treillis métallique de
4,25mx0,7m ont été installés.
Ce treillis permet de maintenir en place la couche de terre entre 2 nappes de
géotextile de renfort. Par contre, il ne reprend pas les efforts liés à la masse de terre
du remblai. Ceux-ci sont repris par les nappes de géotextile horizontales.
2.3.1. Principe du treillis métallique
Il s’agit de treillis métallique de 8mm de diamètre, plié à l’inclinaison souhaitée
(correspondant à celle du parement) (cf. figure 4). Notons que la stabilité de
l’ouvrage est réalisée par les nappes de géotextile de renfort horizontales. Le treillis
est utilisé pour maintenir la terre au niveau du parement.
Figure 4 : panneau de treillis pour parement
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2.4 Principe de mise en œuvre
Le principe de mise en œuvre est le suivant :
Treillis métallique
Nappe de renfort
Géogrille
0,7m
0,3m
Figure 5 : principe de mise en œuvre du treillis en parement
Une première nappe de renfort est mise en place sur le remblai (cf. figure 5 et 6).
Par-dessus, le treillis est posé et fiché. Ensuite, une géogrille est plaquée contre le
treillis afin de maintenir la terre entre les barres métalliques du treillis.
Un remblaiement en matériau est alors réalisé en 2 couches de 35 cm sur le
géotextile de renfort. Le remblai est compacté, d’abord finement à l’angle du treillis
(compacteuse manuelle), puis au rouleau compresseur en arrière.
Figure 6a : Mise en place de la nappe de Figure 6b : Mise en place du treillis
géotextile de renfort
métallique
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Figure 6c : Mise en place de la géogrille Figure 6d : Remblaiement derrière le
parement
de parement
Figure 6e : Compactage manuel au Figure 6f : compactage au rouleau au
niveau du treillis
dessus du remblai
Figure 6: Détails des étapes du chantier
2.5 Avantage de cette technique de parement
2.5.1. Mise en oeuvre rapide
Lors de ce chantier, les délais de réalisation étaient limités : le chantier devait
s’achever le plus rapidement possible, afin de réaliser ensuite le projet de
construction de la ZAC. Le choix de ce type de parement a permis un gain de temps
important.
La vitesse de mise en œuvre s’explique principalement par l’absence de coffrage :
le treillis maintient directement la terre remblayée, et il n’y a pas besoin de coffrer
pour tenir la terre, contrairement aux murs renforcés avec retour de nappe de
géotextile.
Une bonne cadence de pose pour le treillis nécessite de faire appel à des
spécialistes de la pose de treillis qui maitrisent la méthode de pose et peuvent donc
faire gagner un temps précieux sur le chantier.
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2.5.2. Rendu paysager
L’intérêt de cette solution est de permettre une végétalisation du mur après
réalisation, par spray hydroseeding. Le parement peut donc être végétalisé et
s’intégrer au paysage (cf. figure 6).
Figure 7 : Exemple de rendu paysagé après végétalisation du parement treillis
2.5.3. Impact environnemental réduit
Relativement à d’autres types de parement, l’impact environnemental du treillis est
limité : pour le mur d’Auris en Oisans, 700 panneaux de treillis ont été nécessaires,
soit l’équivalent de 2 camions pour apporter le treillis. Le même parement en
enrochements aurait nécessité environ 1400m3 de blocs, soit 50 camions, ou 10500
pneus, soit 20 camions.
3. Conclusions
Les ouvrages de protection paravalanche ou par chute de blocs se multiplient
pour protéger des enjeux de plus en plus importants.
Les remblais renforcés par nappes de géotextile sont une solution bien adaptée
pour réaliser ces ouvrages situés en général dans des secteurs difficiles d’accès. Le
géotextile permet d’apporter une cohésion au remblai, nécessaire à sa stabilité
interne.
Le choix d’un parement en treillis métallique végétalisable est une alternative
intéressante aux autres types de parement de part sa rapidité de mise en œuvre,
son impact environnemental plus limité, et son intégration paysagère par
végétalisation
4. Bibliographie et sites web
Mur renforcé par géotextiles dans les ouvrages de protection des risques naturels, S.
GERBERT (Terageos), M. HESPEL (RTM) : Géoglobe, printemps 1999, n°5
Alpes Ingé : www.alpes-inge.com
Bonar : www.bonartf.com
Meteorisk : www/meteorisk.com
ONF : www.onf.fr
Teragéos : www.terageos.com
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