Dimensionnement

Dimensionnement d'un remblai allégé
Leca® pèse 400 kg/m3 en oeuvre en condition de drainage normale (voir paramètres géotechniques), cela représente jusqu'à 80% de réduction de charge.

Lorsque l'on substitue 1m3 de remblai traditionnel par du remblai allégé Leca®, le gain de charge est de 1,4 tonnes par m3. Au dimensionnement d'un ouvrage allégé, la quantité de remblai a substitué par du Leca® pour respecter les contraintes de chargement du sol initiale sera donc définie selon le calcul suivant: 


Données de base:


Densité Leca® :   4 kN/m3
Densité remblai classique:   18 kN/m3
 
P total :   Charge admissible sur le terrain initial
Ep couche de forme:   Epaisseur de la couche de forme : défini en fonction du cas de trafic
P couche de forme :   Poids de la couche de forme : ep couche de forme x 18 kN/m3
Ht remblai:   Hauteur total du remblai
Ht remblai allégé:   Ht remblai - ep couche de forme
     
P remblai allégé :   Poids du remblai allégé
     
Dimensionnement du remblai allégé :
P remblai allégé :   Ptotal - P couche de forme
D remblai allégé :   Densité du remblai allégé = P remblai allégé / Ht remblai allégé

 

Hauteur calculé de remblai Leca®

Ht Leca® = Ht remblai allégé x (18-D remblai allégé) / (18-4)

 



Dimensionnement de la couche de forme


La couche de forme est dimensionnée en fonction des cas de charge et de traffic de façon à ce que la charge transmise au remblai allégé soit inférieure à 100kPa soit 10 tonnes/m². De cette façon, le tassement à long terme est reduit à moins de 1% sur 100 ans.

La couche de forme est séparée du remblai allégé par un géotextile. 
Calcul des poussées sur un soutènement
Leca® permet de réduire de 80% les poussée appliquée sur un mur de soutènement

Données de base:

Densité en oeuvre en condition de drainage normale:

 gLeca® : 4

gRemblai classique : 18

Coefficient de poussée KA :

Leca® 0,36

Remblai classique : 0,38

 

La poussée est calculée selon l'expression : Poussée : KA  x  gLeca® x ht remblai

Pour un remblai de 3m de hauteur sous une couche de forme de 0,5m les poussées respectives en pied de soutènement d'un remblai classique et d'un remblai allégé seront:

Classique : 0,38 x 18 x 0,5 + 0,38 x 18 x 3 = 23,94 kN/m²

Allégé: 0,38 x 1,8 x 0,5 + 0,38 x 4 x 3 = 7,98 kN/m²

La réduction de poussée en pied de soutènement est de 67%.



Exemple d'étude de stabilité d'un ouvrage routier allégé
Le calcul est réalisé avec le logiciel 'Slide'. Le programme calcule la surface de glissement et défini si le critère de sécurité F est supérieur à 1,5 ou non.

Ouvrage en remblai classique:

Les parmètres du remblai initial sont reproduits sur la figure 1:



Figure 1: Configuration de la section initiale



Le calcul montre que les masses en jeu sont trop importantes pour respecter le coefficient de sécurité fixé initialement. Le risque de glissement et de tassement est trop important.



Figure 2: Calcul du coefficient de sécurité sur la configuration intiale: F=1,122 <1,5



Ouvrage en remblai allégé Leca® :

La nouvelle configuration consiste à remplacer partiellement le remblai initial par du Leca® selon la figure 3



Figure 3: Configuration avec insertion sur une hauteur de 2,8m de remblai allégé.



Le coefficient de sécurité obtenu par le calcul est maintenant de 2,05. La stabilité du remblai est assuré.



Figure 4: Calcul du coefficient de sécurité sur la configuration remblai allégé F=2,05 > 1,5 
Exemple d'étude de stabilité et de glissement d'un ouvrage allégé sur pente
Le calcul consiste à vérifier la stabilité au glissement d'un remblai routier d'une hauteur de 4,5m au plus haut sur une pente de 1/6. Le talus a une pente de 1/1,5. La configuration initiale du remblai est présenté en figure 5.

Le logiciel 'Slide' est utilisé pour déterminer le coefficient de sécurité qui doit être supérieur à 1,5.

Ouvrage en remblai classique:



Figure 5: Configuration du remblai initiale



Le calcul donne un coefficient de sécurité de F=1,15 ce qui est très insuffisant et proche du glissement.



Figure 6: Calcul du coefficient de sécurité sur la configuration intiale: F=1,115 <1,5



Ouvrage en remblai allégé Leca® :

La solution consiste à insérer un remblai allégé Leca® sur une hauteur de 3,3m au plus haut afin de réduire les pressions sur le sol initial.



Figure 7: Configuration avec insertion de Leca® sur une hauteur de 3,3m



Le calcul donne un coefficient de sécurité de 1,56. L'insertion de remblai allégé est satisfaisante.




Figure 8: Calcul du coefficient de sécurité sur la configuration remblai allégé F=1,56 > 1,5 
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