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Immeubles d’habitation, Nyon
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Augmentation de la portance du sous-sol de fondation avant la surélévation du bâtiment
Augmentation des charges en raison de la surélévation prévue a nécessitée un renforcement des fondations/une amélioration du sous-sol
Le sol de fondation de deux immeubles construits à la fin des années cinquante ne permet pas de reprendre les charges de deux niveaux supplémentaires. Grâce à la méthode URETEK Deep Injections®, il a été possible d’améliorer le sol de fondation et de l’adapter aux nouvelles charges.
Surélévation possible grâce à l’amélioration du sous-sol
La partie centrale des immeubles (avec des caves en sous-sol) a été fondée dans des dépôts glacio-lacustres (sables fins et limons peu compacts du retrait wurmien) reposant sur des dépôts morainiques rhodaniens plus compacts. Les côtés est et ouest des immeubles n’ont pas été excavés. Le radier de ces rez-de-chaussée repose également en partie sur des remblais mis en œuvre lors de la réalisation des bâtiments et des colluvions (correction du lit d’un ancien ruisseau). En regard des terrains rencontrés, l’augmentation de charge due aux deux niveaux supplémentaires ne peut être tolérée par le système de fondation en place; il a été décidé d’améliorer la capacité portante du sol au moyen d’injections de résine expansible.
Des trous d’injection ont été forés à intervalles réguliers le long des murs extérieurs et intérieurs sur une longueur de 93.50 m pour la partie en sous-sol et de 89.50 m pour les côtés en rez-de-chaussée. Le traitement a ensuite consisté à injecter de la résine synthétique URETEK dans le sous- sol par ces forages.
Dans une première phase, la résine synthétique se concentre dans la zone de terrain au contact avec les fondations et en améliore les caractéristiques géomécaniques, remplissant d’éventuels vides macroscopiques. Dans une deuxième phase, le sol de fondation a été consolidé à des profondeurs plus importantes (jusqu’à -3 m – 4 m sous les fondations) au moyen d’injections. Ceci a conduit à un compactage élevé du terrain grâce à l’importante capacité d’expansion de la résine (force d’expansion max. 10 000 kPa = 100 kg/cm2).
La résine se répand dans le terrain de fondation. Dès que la résistance du terrain est supérieure aux charges dues au terrain et à la structure située au-dessus, la pression due à l’expansion de la résine agit vers le haut. Le moment où la pression d’expansion de la résine agit vers le haut et provoque le soulèvement de la structure est enregistré par un récepteur laser.
Le sol est alors consolidé et la capacité portante du terrain permet dès lors de supporter la charge des niveaux supplémentaires, ce qui a été vérifié par des essais au pénétromètre effectués avant et après les injections.
Un avantage essentiel de la méthode URETEK Deep Injections® par rapport à des mesures constructives est qu’elle peut être mise en œuvre à l’intérieur des bâtiments, même lorsque les locaux sont exigus. L’ensemble de l’appareillage d’injection est installé dans un camion qui peut se trouver éloigné jusqu’à 70 m au maximum de la zone d’injection. Pour leurs travaux, les techniciens n’ont besoin que d’un espace d’env. 1 m de largeur et de 1.5 m de hauteur pour les forages, la mise en place des tubes d’injection et les injections de résine synthétique.
La méthode URETEK n’est pas seulement indiquée pour renforcer un sol ou stabiliser des fondations en cas de dommages dus à des tassements mais également, comme dans le cas concerné, pour compacter et stabiliser de manière optimale un sol pour lui permettre de supporter des charges plus importantes dues à la surélévation d’un bâtiment (voir article spécial «densification des constructions»).
Auteur: Bruno-François Iseli
| Objet : | Immeubles d’habitation, Nyon |
| Méthode : | URETEK Deep Injections® |
| Société partenaire : | Jean-Paul Cruchon et associés SA |
| Responsable de projet : | Luca Bortolotti, Ingenieur |
Sur la base des informations tirées des plans d’époque, notre bureau a établi un projet de surélévation des bâtiments en «structures légères» composées d’une ossature métallique portante à cadres multiples, supportant les planchers en bois. L’augmentation des charges à reprendre par les fondations existantes varie entre 20 et 60 kN/m (2 à 6 t/m2).
Des sondages, effectués en octobre 2012, ont été demandés afin de vérifier les dimensions des fondations. Contrairement aux indications figurant sur les plans à notre disposition, les bâtiments sont fondés sur des murs dépourvus de semelles enterrés d’environ 35–40 cm d’épaisseur.
Compte tenu de la mauvaise qualité du terrain, mise en évidence par des sondages géotechniques et de l’absence de semelles, la surélévation des immeubles a nécessité des travaux complémentaires au niveau des fondations afin de garantir la stabilité de l’ouvrage.
Diverses options ont été envisagées:
- renforcement des fondations existantes avec des micropieux
- réalisation de colonnes injectées (jetting) sous les murs porteurs
- reconstruction d’un radier en sous-œuvre
- amélioration des sols sous les murs par injection de résine expansive
Après analyse technique et financière, c’est la solution d’amélioration des sols par injections de résine expansive sous les murs porteurs, proposée par la société URETEK Schweiz AG, qui a été retenue.
Les avantages de cette technique sont nombreux:
- coûts globaux moindres que pour les autres solutions envisagées
- rapidité d’exécution
- outillage peu encombrant, adapté pour travailler dans les sous-sols des bâtiments
- aucune démolition lourde n’est nécessaire dans les sous-sols: peu de bruit
- travaux peu salissants
- efficacité immédiate de l’injection
L’expérience faite avec l’entreprise URETEK s’est avérée très enrichissante. Le personnel mis à disposition était compétent et fiable. Les travaux se sont déroulés dans les délais impartis et le cadre budgétaire n’a pas été dépassé.
Auteur: Luca Bortolotti, ingénieur – Jean-Paul Cruchon et associés SA
Nyon: portance du sous-sol de fondation de deux bâtiments augmentée
Notre force
Dans la mesure où les frais liés à des installations de chantier de grande taille sont supprimés et que la rénovation des volumes de sol concernés a lieu rapidement, les coûts sont très compétitifs par rapport à des technologies traditionnelles.
En raison de la force d’expansion rapide, la matière ne peut pas se dilater loin du point d’injection, permettant ainsi de limiter la quantité de matière utilisée et donc les frais afférents.
La technologie URETEK ne nécessite pas d’équipements encombrants, car le dispositif de chantier se trouve sur le camion.
Effet immédiat
En comparaison avec les mélanges de béton, le durcissement de la matière injectée a lieu très rapidement. La résine atteint très rapidement ses propriétés mécaniques définitives. La zone traitée peut ainsi être utilisée après les travaux.
Grâce à l’enregistrement précis exécuté après les travaux par les techniciens URETEK, il est possible de vérifier immédiatement l’efficacité de la mesure. Il est en outre possible de réaliser des contrôles indirects avant et après le traitement par des essais géotechniques comparatifs (par ex. essais de pénétration et/ou procédé avec pressiomètre).
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