Wikigeotech:Zone de transition : Différence entre versions

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zone de travaux dans la zone de transition déblai-remblai entre le déblai en amont et le remblai en bas de la photo

[modifier] DÉFINITION

La zone de transition, également appelée zone de transition déblai-remblai est un point singulier du profil en long d'une infrastructure linéaire, localisé à la jonction entre une unité de terrassement en déblai et l'unité suivante en remblai.
Cette zone qui se situe à l'extrémité du déblai est particulière car elle nécessite souvent d'être améliorée. Plusieurs raisons motivent le besoin d'amélioration :

• pour répondre au besoin du dimensionnement et éliminer une partie du sol support en déblai qui est de mauvaise qualité et ne pourrait convenir à une Partie Supérieure des Terrassements^[1];
• pour répondre à un besoin de drainage^[2] et gérer les eaux qui pourraient alimenter le remblai à partir du déblai.

En effet, les couches de sol ou de roches qui sont situées à la surface du déblai, sont souvent plus altérées qu'en profondeur et sont souvent le siège de circulation d'eaux.

figure 1 : image extrait du guide drainage^[2] illustrant la zone de transition

[modifier] DIMENSIONNEMENT

[modifier] les reconnaissances à réaliser

Lors des reconnaissances géotechniques du tracé d'une infrastructure il est recommandé de s'intéresser aux zones de transition et d'y réaliser des sondages d'au minimum 3 mètres de profondeur par rapport au terrain naturel.
L'objectif est de :

• localiser et quantifier l'importance des venues d'eau (venues d'eau erratiques, nappe d'eau, nappe en charge, niveau d'eau temporaire ou pérenne ...) ;
• évaluer les quantités d'eau à évacuer ;
• évaluer l'épaisseur de matériaux altérés et/ou de mauvaise qualité.

Selon les enjeux, des piézomètres peuvent être posés en complément pour suivre les variations du niveau de la nappe en fonction de la saison et des essais d'eau peuvent être réalisés pour évaluer les débits de la nappe lorsqu'elle existe.

[modifier] les éléments de sortie

le dimensionnement des zones de transition déblai-remblai doit porter sur :

• les dimensions de la zone à substituer si une substitution s'impose : profondeur et longueur ;
• la pose ou non d'ouvrage de drainage et leur dimensionnement ;
• la nature des matériaux de substitution.

[modifier] la profondeur de la zone à substituer

La profondeur dépend de la pente du profil en long et peut varier de quelques centimètres à 1 mètre d'épaisseur maximum. L'objectif est que la zone qui correspond à la Partie Supérieure des Terrassements^[1], soit une épaisseur d'environ 1 mètre, permettent un dimensionnement cohérent entre le dimensionnement de la PST en déblai (hors zone de transition) et la PST en remblai.
Dépasser 1 mètre de substitution n'aurait pas beaucoup de sens physiquement. La valeur minimale de substitution doit correspondre à une épaisseur de couche de matériau compacté soit en général 0,30 mètre.

[modifier] la longueur de la zone à substituer

La longueur doit prendre en compte l'épaisseur de la frange altérée du sol ou de la roche sous le terrain naturel. Il est en général recommander de substituer toute la zone altérée afin de se prémunir de tout risque d'évolution des matériaux dans le long terme et de tous risques de circulations d'eau dans cette couche de surface.
C'est donc souvent le géologue dans le modèle géologique qui aide à définir les épaisseurs des franges altérés du sol dans les déblais. Si la zone altérée est inexistante, la substitution peut ne pas s'imposer.

figure 2 : extrait du guide drainage^[2] illustrant la zone de transition en plan

[modifier] le besoin de drainage

La présence d'eau fréquente à cet endroit de l'infrastructure oblige souvent à réaliser des dispositifs de drainage^[2]. Le drainage doit permettre de capter les eaux interne et de les renvoyer vers un exutoire. Comme il s'agit d'eau claire, l'exutoire peut soit renvoyer les eaux vers l'assainissement routier, les rétablissements hydrauliques ou tout simplement directement vers le terrain naturel moyennant un petit accompagnement technique pour éviter le ravinement dans la zone.
Le drainage peut consister :

• en du drainage latéral : tranchée drainante, écran drainant (si les débits à évacuer sont faibles) ;
• en du drainage transversal : épi drainant en fond de substitution ;
• en une solution mixte de drainage latéral et transversal ;
• en une couche drainante qui pourra constituer l'intégralité de la substitution, en association avec un drain de fond de tranchée.

[modifier] les matériaux de substitution

La nature des matériaux qui seront mis en œuvre dans la zone substituée doit être précisée car il s'agit d'enlever du matériau de mauvaise qualité et de le remplacer par un meilleur matériau.

Plusieurs solutions sont envisageables :

• un matériau de déblai à l'état hydrique "m" : c'est la solution la plus souvent préconisée dans la mesure ou la substitution sera constituée d'un matériau proche de celui qui constituera l'arase en aval ou l'arase en remblai. Dans ce cas, le classement de la PST ne posera pas de problème puisqu'il y aura continuité des matériaux et de leur état hydrique;
• un matériau sélectionné ou choisi : il s'agit dans cette situation de mettre en œuvre un matériau charpenté insensible à l'eau dans un contexte de matériau de déblai plutôt évolutif, et souvent défavorable d'un point de vue hydro-géologique et météorologique. L'idée est de ne pas constituer un point faible risquant d'évoluer rapidement par augmentation des teneurs en eau si le matériau est sensible à l'eau et pouvant alors provoquer une zone de flache.
  

Le choix se porte souvent sur des 0/D soit issus de carrière soit issus des déblais sélectionnés, avec des préconisations en terme de pourcentage de fines et de valeur au bleu. Dans le cas où une insensibilité stricte à l'eau et au gel est recherchée, alors il faudra préconiser des %80µm < 12% et des VBS < 0,1 g/bleu par 100g de fines. Le Dmax dépendra de l'épaisseur des couches compactées mais pourra être limité à des valeurs classiques telles que 50, 80 voire éventuellement 120 mm. Au-delà de 120 mm le risque de ségrégation au sein de la couche compactée est très important avec possibilité de création de poches de fines sensibles à l'eau.

[modifier] TRAVAUX et CONTRÔLES D’EXÉCUTION

La rémunération de la substitution de la zone de transition correspond souvent à un prix spécifique qui comprend l'excavation, l'évacuation des matériaux, le drainage, le matériau et sa mise en œuvre par compactage.
En terme de contrôle, la vigilance doit porter sur :

• la réalisation effective des travaux en évitant de devoir constater des faits accomplis ;
• la localisation de la zone à substituer et les dimensions en longueur et profondeur ;
• la réalisation du drainage : vérification de la pente des drains, agrément des matériaux, localisation de l'ouvrage en plan et en profil en travers, vérification du raccordement aux exutoires ;
• la réalisation de la substitution : agrément des matériaux de substitution, des matériels de compactage et des consignes de compactage (épaisseur des couches, nombre de passes, vitesse des compacteurs) ;

La réception se limite ensuite souvent à des mesures de portance sur la surface qui constitue l'arase de terrassement.

[modifier] Références utilisées

1. ↑ ^1,0 et ^1,1 LCPC-Sétra. 1992. Guide de réalisation des remblais et des couches de forme. Fascicule 1.
2. ↑ ^2,0, ^2,1, ^2,2 et ^2,3 Sétra. 2006. Drainage Routier. Guide technique. 91 pages