RANA MOTORS & METAL WORKS ENGINEERING CO. LTD. FAIT LE CHOIX DES PIEUX BATTUS EN FONTE DUCTILE
Entre février et mars 2015, Coulon Pieux Battus et Talamas
Frères ont réalisé 480 pieux battus enrobés dans la ville d’Accra (Ghana). Les pieux serviront de fondations profondes au nouveau siège de Rana Motors. Un choix économique et pratique qui permet à la société ghanéenne d’écourter le temps
de construction et de simplifier l’organisation du chantier.
Le projet prévoit le déménagement des locaux Rana Motors situés aujourd’hui dans une zone
urbaine fortement exposée aux risques d’inondations. Les dernières crues torrentielles du 4 juin 2015 ont causé dans cet arrondissement d’Accra pas moins d’une centaine de victimes et des dégâts estimés à plus de 10 millions d’euros aux parcs automobiles.
En effet, la forte saison des pluies entraîne des inondations régulières dans la capitale. Elles touchent
particulièrement la zone industrielle sud, où s’est développé le secteur automobile, contraignant Rana Motors à déplacer son siège. En vis-à-vis, la nouvelle parcelle de terrain située plus en amont est nettement surélevée et moins vulnérable.
Les nouveaux bâtiments sont conçus sous la forme de trois blocs présentant jusqu’à quatre étages
(blocs A+B à usage de bureaux, salle d’expositions et parking aérien sur 1 800 m², et bloc C, désolidarisé, à usage de salle d’expositions et d’ateliers sur 1 100 m²). La région d’Accra figure en zone de faible sismicité (tremblement de terre de 1974) et les règles de conception parasismiques s’appliquent.
Au coeur de la plaine côtière d'Accra
Une grande partie du bassin sédimentaire d’Accra repose sur des interstratifications de gneiss et de
schiste (Dahomeyan Formation). On relève, en outre, dans la ville d’Accra, la présence de grès et de
schiste (Accraian Series), de quartzite et de phyllite (Togo Series). En partie supérieure, les sédiments alluvionnaires, marins et éoliens se superposent à la zone d’altération des roches (argiles sableuse et graveleuse).
Au droit du projet, la géologie relativement uniforme du terrain présente une couche de remblais récents (1,5 m NSPT = 5), des argiles limono-sableuses et graviers sablo-argileux mous d’origine sédimentaire (3,5 m NSPT = 2), puis fermes à dures, caractéristiques de la roche décomposée (3,0 m
NSPT = 38), le substratum schisteux plus ou moins altéré en surface (4,0 m NSPT = 42), puis sain à une profondeur de 12,0 m (NSPT > 50).
Le niveau de la nappe phréatique a été relevé entre 1,2 m et 1,8 m de profondeur par rapport au niveau actuel (remblayé) du terrain. Le degré d’agressivité de l’eau souterraine est sévère (concentration élevée en sulfate et chlorure). La salinisation de la plaine côtière d’Accra est supposée due à l’interaction de trois phénomènes : la dissolution de sel gemme, l’intrusion de l’eau de mer et l’évaporation des eaux de surface.
Dimensionnement aux Eurocodes
Le projet est initialement prévu pour être fondé sur pieux forés tubés de diamètre 60 cm et 80 cm (313 pieux, longueur moyenne 18,5 m). Le nouveau dimensionnement (variante) donne un total de 480 pieux battus en fonte ductile, diamètre 32 cm et longueur 12,5 m. Les calculs menés par le bureau d’ingénieurs Terrasol se basent sur les Eurocodes et sur la norme d’application nationale de l’Eurocode 7 (NF P 94-262).
Les pieux de type BE (classe 4, catégorie 10) avec refoulement du sol sont armés toute hauteur d’un
tube en fonte ductile 170/09,0 mm. Les dispositions constructives (sabot débordant diamètre 320 mm et injection simultanée) permettent de garantir un enrobage minimal de 7,5 cm et offrent une protection efficace contre la corrosion.
Les efforts horizontaux (sismiques) sont repris en partie par les pieux et en partie par butée des terres des semelles de fondation enterrées. Les pieux subissant des efforts de traction (262 au total, 600 kN ELU) dus aux moments sismiques sont équipés d’une barre d’armature additionnelle d’un diamètre de 40 mm.
Un phasage de travaux très comprimé
La date butoir d’achèvement du lot fondations avant la prochaine forte saison des pluies (de mai à
juillet), et le démarrage tardif des travaux préparatoires en février (démolition, terrassement, coffrage
des semelles de fondation) imposent un calendrier d’exécution des pieux réduit contractuellement
à 40 jours.
L’exécution des pieux est confiée à;la société Talamas Frères et supervisée sur place par son directeur, Jacques Talamas. L’atelier unique de quatre personnes assure un rendement moyen journalier de 150 mètres incluant l’arasement et le façonnage des têtes de pieux ainsi que la mise en place des barres de traction à l’intérieur du tube rempli de béton. Un marteau hydraulique Torpedo
TP 350 (5.880 joules/coup, 350-650 coups/min) monté sur une pelle Caterpillar 330 DL assure le battage des pieux, tandis qu’une pompe à piston Putzmeister P 715 (70 bars, 20 m³/h) fournit le béton nécessaire à l’injection simultanée.
Essais de chargement dynamique
La capacité portante des pieux a été vérifiée grâce à quatre essais de chargement dynamique par la méthode Simbat. Les impacts dynamiques sont générés par une masse tombante de 2 tonnes. Les
hauteurs de chute sont augmentées par palier de 0,2 mètre.
Les signaux de force, d’accélération et de déplacements (théodolite optique) sont enregistrés et traités pour tracer une courbe charge-enfoncement statique équivalente, en additionnant l’enfoncement permanent du pieu sous chaque impact et la valeur de compression élastique.
Le déplacement total mesuré à la charge d’essai maximale exigée (1 750 kN, facteur de sécurité 2,0) est de 13 mm (enfoncement permanent 1,5 mm + compression élastique 11,5 mm). Les tests réalisés par Testconsult Ltd. ont été poursuivis jusqu’à des charges de l’ordre de 2 500 kN (hauteur de chute 1,2 m), entraînant un enfoncement permanent cumulé du pieu maximal de 3,63 mm et une valeur de compression élastique moyenne d’environ 15 mm.
Jérôme Coulon,
Gérant Sarl Coulon Pieux Battus