Chantier de KAUST (Arabie Saoudite)

L’enjeu du projet était donc de réaliser des travaux d’amélioration de sols sur une surface exceptionnelle, dans un sol hétérogène et mal identifié, pour des constructions dont l’emplacement est encore inconnu, le tout dans un temps record.

Pour répondre à ce défi, Ménard a proposé une solution mixte en compactage dynamique / plots ballastés :

• les terrains sableux seront améliorés par compactage dynamique
• dans les terrains argileux seront exécutés des plots ballastés tous les 5.50m, accompagnés d’une couche de matériau granulaire pour répartir les contraintes des fondations superficielles dans les plots.

Ainsi, il devenait possible de traiter continûment une zone, au lieu de se concentrer sur les emplacements des fondations encore inconnus.

Les terrains seraient identifiés par une campagne de pénétromètres et de pressiomètres tout au long du chantier.

Afin de traiter les 260 hectares requis en seulement 8 mois, des moyens imposants ont été mis en œuvre :

• Ménard a du mobiliser pas moins de 13 grues de compactage dynamique Liebherr automatisées
• une équipe de près de 100 personnes dont une quinzaine d’expatriés ingénieurs, conducteurs de travaux, chefs de chantier, mécaniciens, grutiers…
• la production fonctionnant en double poste 6.5 jours sur 7.

L’organisation du chantier a été résolument tournée vers une optique d’optimisation de la production. 

• Par exemple, l’implantation a été faite au moyen de système GPS portable bien plus rapide que le traditionnel théodolite.
• D’autre part, les plots ballastés étaient réalisés directement en poussant le matériau de la plateforme de travail dans le sol ; les trous réalisés étaient ensuite remblayés sur de grandes surfaces par des bulldozers et niveleuses, ce qui représente un gain de temps considérable par rapport à la méthode traditionnelle par pré excavation dans la couche de terrain mou.
• La production a été organisée en plusieurs phases de manière à laisser la pression interstitielle retomber après chaque phase de pilonnage.
  En effet, appliquer une trop grande énergie instantanée sur des terrains sensibles produit un effet inverse de celui attendu : le terrain est « liquéfié » et perd de ses propriétés mécaniques.
  Il faut donc trouver le meilleur équilibre, en optimisant l’énergie imprimée au terrain sans aller jusqu’à sa déstructuration.

Pour cela, l’observation du terrain et l’analyse des essais intermédiaires au pénétromètre statique et pressiomètre permettaient d’identifier les types de terrains au fur et à mesure de l’avancement du chantier.

En jouant sur la géométrie et le poids des masses utilisées, les hauteurs de chutes des masses, le nombre de coups appliqués par impact, le nombre de phases, les temps de repos entre les phases… Il a été possible d’adapter le traitement à des zones de terrains identifiées d’après les résultats d’essais et les améliorations observées.

 Ainsi, plus de 100 000 m² de terrain étaient chaque jour implantés, pilonnés, remblayés… avant d’être repilonnés après un temps de repos.

Une telle productivité représente bien sûr une réelle nécessité d’organisation logistique :

• transport de personnel (en dehors et dans le chantier)
• approvisionnement en matériel consommable (rien que les marques d’implantation représentaient plusieurs milliers de clous par jour)
• atelier mécanique complet en permanence sur le chantier…