Eléments de corrigé U41 (link is external) - Eduscol

Étude 1 : ossature métallique du tablier 1-1 - Les deux techniques permettant la mise en ?uvre de l'ossature
métallique d'un pont mixte sont le lançage et le grutage.
Concernant la première, il faut disposer d'une longueur de plateforme
d'assemblage des tronçons à l'arrière des culées permettant le
franchissement de la première travée.
Entre C0 et P1, plus de 60,00 m sont nécessaires afin d'assurer un
accostage complet sur les quatre points d'appuis de la pile. L'emprise du
chantier n'est que de 32,00 m. Coté C0, le lançage n'est donc pas possible.
Il en est de même coté C4 avec une emprise du chantier à l'arrière de C4
de 34,00 m alors que la longueur entre axes de la travée P3-C4 est de 56,00
m. Il faut donc préconiser le grutage. Les emprises chantier permettent la
fourniture et la pose des tronçons à proximité de leur emplacement
définitif. La hauteur des piles ne l'empêche pas. 1-2 et 1-3 sur DR 1. 1-4 - Vérification des poutres PRS selon l'Eurocode 3 Moment de flexion
Mc,Rd = Wel,min x fy = (19592187.104 / 1266) x 355 = 5,494.1010 N.mm soit
54 940 kN.m.
On a bien MEd = 5 600 kN.m ( Mc,Rd = 54 940 kN.m. Effort tranchant
Vc,Rd = 0,58 x Av x fy = 0,58 x (2270 x 25) x 355 = 11,685.106 N soit 11
685 kN.
On a bien VEd = 640 kN ( Vc,Rd = 11 685 kN. Les poutres PRS sont donc vérifiées selon l'Eurocode 3. 1-5 - La force de 350 kN modélise le poids généré par le tronçon situé
entre celui modélisé en tête de pile P3 et la culée C4. 1-6 - Équilibre du tronçon (PFS) : ( Fext/x = 0 : XP3-2 = 0. ( Fext/y = 0 : YP3-1 + YP3-2 - 20 x 31,00 - 4 x 7,70 - 350,00 = 0. ( MFext/P3-1 = 0 : 20 x (6,725²/2) - 20 x (24,275²/2) - 7,70 x 5,275 - 7,70
x 10,55
- 7,70 x 19,004 - 350 x 24,275 + YP3-2 x 10,55 = 0. D'où YP3-2 = 1346,44 kN
et YP3-1 = - 345,64 kN. La réaction d'appui est négative sur l'appui P3-1. Elle doit donc compenser
un soulèvement du tronçon au niveau de cet appui P3-1. Il y a ainsi un
risque de basculement du tronçon autour de P3-2. Un ancrage (ou un lest)
provisoire de la semelle inférieure des PRS dans la pile devra être
réalisé.
Étude 2 : piles quadripodes 2-1 - Le sondage au droit de la pile P1 indique que l'eau est pratiquement
affleurante (- 0,5 m par rapport au TN). La pile P1 est celle qui est la
plus proche de la rivière.
L'exécution des terrassements doit donc s'effectuer à l'abri d'un
batardeau.
L'encastrement à trois mètres de profondeur fait que la pile repose sur le
calcaire beige. Cette valeur de D parait donc convenir. Concernant la pile P2, l'encastrement D = 3,00 m la fait reposer sur 60 cm
de sable, ce qui peut convenir. Ou bien augmenter D afin que la fondation
repose plutôt sur le calcaire blanc (- 3,60 m). 2-2 - Vérification de la semelle de fondation de P1 selon l'Eurocode 7. La
semelle est vérifiée si
Vd ( Rd;v / (R;v avec (R;v = 1,4. - Vd = 1 360 + 1 890 + 18 330 = 21 580 kN.
- Moment MG = 1 360 x 11,75 + 18 330 x 0,30 - 1 890 x 11,75 = - 728,5 kN.m.
- Excentricité e : e = MG / Vd = 728,5 / 21 580 = 0,034 m.
- Largeur effective B' = B - 2e soit 10,00 - 2 x 0,034 = 9,932 m.
- Surface effective A' = B' . L soit 9,932 x 15,00 = 148,98 m².
= 0 car C = 0.
- Rd;v = A' . (½ . S( . (d . B . N( . + Sq . (d . D . Nq + Sc . C . Nc) (d du sol d'assise (calcaire) N( .du calcaire (( = 40°) = 148,98 x (½ x (1 - 0,2 . (10,00/15,00)) x 26 x 10,00 x 100 + 1 x
20 x 3,00 x 33,3
(B) (Sq) (D)
S(
(d du sol sur la hauteur d'encastrement D (remblai) Nq du remblai
(( = 35°) On obtient Rd;v = 1 976 140 kN.
Vérification : Vd = 21 580 kN ( (1 976 140 / 1,4) donne 21 580 ( 1 411 550.
La fondation est vérifiée. 2-3 - Puisque la forme des piles impose un coffrage complexe rendant
impossible toute vibration du béton, il est nécessaire d'utiliser un béton
autoplaçant ayant un affaissement supérieur à 15 cm lors de l'essai au
cône. 2-4 - Sur DR 2. 2-5- Éléments constitutifs de la précontrainte devant apparaître dans le
BPU :
- bossage d'appui pour le vérin perpendiculaire à ce dernier afin de
permettre la mise en tension,
- tube trompette positionné sur le bossage,
- gaines composées chacune de 27 T 15 scellés par injection d'un
produit de scellement après mise en tension. 2-6 - Il y a deux câbles par bracon devant supporter chacun 13 500 / 2 = 6
750 kN.
Il faut vérifier que (adm ( N / S avec (adm la classe des torons de 1 675
MPa et S = 150 mm² x n torons.
Ainsi, on obtient : n ( N / (150 x (adm) = 6 750 000 / (150 x 1 675) =
26,86 soit 27 torons (27 T 15). Étude 3 : culée C4 3-1 - Articles du Bordereau des Prix Unitaires.
FORAGE DES PIEUX Ce prix rémunère, au mètre linéaire effectif, le forage des pieux à l'abri
d'un tube. Il comprend :
- toutes sujétions, notamment le réglage de la verticalité,
l'extraction, l'essorage et l'évacuation des déblais, la mise en place
d'un tubage provisoire récupéré,
- le nettoyage et la préparation des fonds de pieux,
- la fourniture et le repliement en fin de chantier des matériels et
matériaux provisoires nécessaires à l'exécution des forages,
Il s'applique à des pieux forés de diamètre 1200mm.
tubes pour auscultation des pieux Ce prix rémunère, au mètre linéaire, la fourniture et la mise en ?uvre des
tubes métalliques pour auscultation des pieux. Il comprend :
- les raccordements par manchons vissés et les bouchons en P.V.C vissés
coiffants les extrémités,
- les dispositifs de fixation sur la cage d'armature,
- le remplissage en eau avant essais et le coulis d'injection après
ceux-ci,
- l'aménagement des accès aux tubes pour le personnel et les moyens de
contrôle des pieux.
La prestation inclut l'injection des tubes une fois les auscultations
réalisées, et les résultats entérinés par le maître d'?uvre. Ils s'appliquent à des tubes 50 / 60 mm et 102 / 114 mm. 3-2 - Les quatre parties d'ouvrages élémentaires sont :
A : murets cache,
B : le chevêtre,
C : le mur garde-grève,
D : les murs en retour. 3-3 - Quantitatif des éléments repérés B et C sur la culée C4. - Chevêtre : 1,80 x 2,60 x 12,34 = 57,751 m3.
- Mur garde-grève :
A : ½ x (0,30 + (0,30 - 0,60 x 3,59 %)) x 0,60 x (2 x
5,50) = 1,91 m3.
(en négligeant la pente de 2,5 %)
B : ½ x (0,60 + 0,40) x 0,30 x (2 x 5,50) = 1,65 m3.
C : ½ x (0,60 + 0,30) x 0,30 x 8,60 = 1,16 m3.
D : 2 fois 1,95 x 5,50 x 0,40 (ép.) = 8,58 m3.
Total : 13,30 m3.
Étude 4 : chaussée et assainissement entre viaduc et giratoire 4-1 - Données du profil en long Déclivités : il s'agit de la forme du projet en coupe longitudinale
caractérisant ses pentes ou rampes (descentes ou montées) et le
raccordement entre les deux par un arc de cercle.
Ici, le projet présente une pente de 59,67 m ayant une inclinaison de 3,59
% puis un raccordement circulaire sur le giratoire d'un rayon de 1 000 m
sur 50,90 m de long. Alignements courbes : cela caractérise l'axe en plan du projet, ici une
ligne droite de 110,57 m ayant un gisement de 45,838 grades. Dévers gauche et droit : ils indiquent les pentes transversales du projet.
Ces indications apparaissent donc aussi sur le profil en travers type. La
chaussée est ici en toit (point haut à l'axe) puisque les signes des pentes
changent entre la gauche et la droite. 4-2 - Calculs des altitudes manquantes (cotes projet) P165 : 40,18 - 16,36 x 3,59 % = 39,593 m.
P166 : 40,18 - (16,36 + 25,00) x 3,59 % = 38,695 m.
Entre P166 et P167 : 40,18 - (16,36 + 50,00 - (2619,98 - 2613,13)) x 3,59 %
= 38,043 m. 4-3 - Dimensionnement de la structure de chaussée L'état hydrique m du matériau R12 au moment des travaux du remblai
d'accès donne le cas de PST n°3 car nous sommes en remblai et une classe
d'arase AR 1 (PST 3 - AR 1).
Si l'on adopte une démarche développement durable, il convient d'éviter
si possible d'utiliser des liants hydrauliques pour traiter la couche de
forme (ciment ou chaux) qui ont un impact important sur l'environnement au
moment de leur fabrication.
Il faut aussi diminuer le plus possible l'épaisseur de la couche de forme
afin d'utiliser un minimum de matériaux et ainsi réduire l'impact de la
circulation des camions.
Ainsi, sur une PST 3 - AR 1, le matériau C2B41 peut être mis en ?uvre :
- sur 30 cm d'épaisseur avec interposition d'un géotextile entre PST et
couche de forme,
- sur 40 cm sans utilisation de géotextile.
D'où PF 2 pour la classe de la plateforme support de chaussée dans les
deux cas.
Il convient donc de comparer :
- le coût économique des deux possibilités (logique économique),
- l'impact environnemental de la circulation supplémentaire des camions
pour mettre en ?uvre dix centimètres de plus avec l'impact de la
fabrication et livraison du géotextile (démarche développement durable).
Avec deux millions de poids lourds sur vingt ans, la classe de trafic est
TC420. PF 2 et TC420 donnent :
- couche de fondation : 10 cm d'EME2,
- couche de base : 6 cm d'EME2,
- couche de surface : 2,5 cm de BBTM et 6 cm de BBME (chaussée en pente).
Bande dérasée revêtue [pic] 4-4 - Vérification des canalisations ( 300 mm Capacité d'évacuation : Qc = K . S . Rh2/3 p1/2 Qc = 70 x ( x 0,15² x (0,15 / (2. (.0,15) 2/3 x 0,03591/2 = 0,146 m3/s soit
146 litres/s.
La section est suffisante puisqu'elle permet d'évacuer les 120 litres par
seconde d'un événement pluvieux exceptionnel. 4-5 - Sur DR 3. Étude 5 : aspects environnementaux 5-1 - Mesures générales de préservation des habitats et des espèces. L'utilisation du battage pour les travaux de mise en ?uvre des pieux
forés tubés et des palplanches (batarde