Project Description

 Colonnes Bi-Modules (C.B.M), l’inclusion rigide à tête souple par Menard 

Au début des années 2000, Menard a développé un nouveau procédé de renforcement de sol combinant les principes des inclusions rigides Colonnes à Module Contrôlé (CMC) et souples Colonnes Ballastées (CB). Cette solution baptisée Colonne Bi-Modules (C.B.M) est depuis périodiquement évaluée et approuvée par une commission indépendante dédiée.

La technique de renforcement de sol avec inclusions rigides de type CMC fait l’objet d’une accréditation périodique renouvelée tous les deux à trois ans par l’intermédiaire d’un Cahier des Charges.

Qu’est-ce qu’une Colonne Bi-Modules et pourquoi l’utiliser? 

Les Colonnes Bi-Modules C.B.M sont des éléments cylindriques verticaux hybrides constitués en partie inférieure d’une inclusion rigide C.M.C et coiffés en tête par une Colonne Ballastée en matériaux granulaires compactés.  

Comme toute solution de renforcement de sol, les Colonnes Bi-Modules sont employées pour améliorer la capacité portante dans des sols de faible portance et pour réduire les déformations (tassements) sous les charges de l’ouvrage. Elles visent donc à justifier des solutions de fondations superficielles (semelles isolées ou filantes, dallage traditionnel ou radier sur terre-pleins) dans des terrains qui appelleraient traditionnellement des fondations profondes. 

La tête sèche permet une meilleure concentration des contraintes de l’ouvrage dans les inclusions et ainsi une optimisation de la couche de répartition des charges entre le sol naturel et le renforcement de sol.  

Elle est également une alternative efficace à la réalisation d’un matelas de désolidarisation sismique sous les semelles en tête d’inclusions rigides C.M.C dans le cas de justification au séisme.  

Mise en œuvre 

La mise en œuvre des Colonnes Bi-Modules C.B.M combine les méthodologies d’installation des inclusions rigides C.M.C et des Colonnes Ballastées C.B. 

CMC techniques for soil

La partie supérieure des Colonnes Bi-Modules est réalisée selon la méthodologie des Colonnes Ballastées. Un vibreur est descendu dans le béton encore frais de la C.M.C jusqu’à la profondeur désirée (en général comprise entre 1 et 3m) puis incorporation du granulat compacté et refoulé dans le sol par des pénétrations successives du vibreur.

La partie inférieure des Colonnes Bi-Modules est mise en oeuvre selon le procédé des Colonnes à Modules Contrôlé C.M.C après forage jusqu’aux horizons de meilleures caractéristiques à l’aide d’une tarière creuse à refoulement, un mortier ou béton est incorporé par l’âme centrale de l’outil. L’outil est remonté en continu simultanément à l’injection du matériau de remplissage.

Coupe longitudinale d'une colonne bi-modules

La coupe finale de la colonne ainsi réalisée fait apparaître une zone de transition à l’interface entre la partie C.M.C en mortier ou béton et la tête sèche en ballast. 

Les C.B.M sont dimensionnées, mises en œuvre et contrôlées suivant les dispositions d’un Cahier des Charges spécifique validé périodiquement par une commission dédiée indépendante du CEREMA. 

Ce Cahier des Charges intègre les recommandations ASIRI, les éléments des normes d’exécution correspondantes ainsi que les préconisations du CFMS sur les colonnes ballastées.  

 

Avantages

  •  En tirant partie des sols de surface au maximum de leurs possibilités, les colonnes Bi-Modules permettent de minimiser l’épaisseur des matelas granulaires ou couches de forme sous radiers et dallages. 

  • Les C.B.M permettent de régler les problèmes d’arases complexes (arase profondes et/ou à des niveaux très variables) en permettant un terrassement direct dans la tête granulaire.   

  • La réalisation de C.B.M permet de s’affranchir des matelas granulaires sous semelle, aussi bien en conditions statiques qu’en conditions sismiques quand ceux-ci peuvent être éventuellement requis pour les semelles sur inclusions rigides.    

  • Elles permettent de garantir des taux de travail sous massifs de fondations (semelles isolées ou semelles filantes) de 0,2 MPa à 0,3 MPa aux ELS selon la nature du sol en place.  

  • Pour les projets situés sur des sols pollués, la technique des C.B.M. permet d’éviter l’évacuation des déblais de forages et par conséquent des frais de décharges grâce à son système de tarière à refoulement latéral.

Applications

Logements

Eoliens

Ports

Aéroports

Maison

Remblais

Silos

Plateformes logistiques
Bâtiment industriels

STEP
Unités de méthanisation

FAQ sur les Colonnes Bi-Modules

Les essais de contrôle en phase chantier, principalement de deux types (essais de chargement et essais de dégarnissage), permettent de s’assurer visuellement, qualitativement et quantitativement de la qualité de l’interface.

Sous réserve de vérifier les caractéristiques du radier avec le BET de Structure (épaisseur, rigidité, …), il est tout à fait envisageable de supprimer le matelas intercalaire entre la sous-face de radier et les têtes des Colonnes Bi-Modules.

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