LE PONT DE MILLAU

DESCENTE DE CHARGE DANS UNE PILE DE PONT



Problématique : La contrainte exercée par la pile du pont sur le sol est-elle compatible avec la qualité du sol ?

Conseil : Visionnez la vidéo avant de commencer l'exercice



Présentation


1 – Description de l'ouvrage



2 – Description d'une pile de pont


La pile P2 est la pile la plus grande du pont avec 335m de hauteur. Dans le sens transversal, la largeur de cette pile passe de bas en haut de 27m à 10m. Monolithique à sa base, elle se dédouble sur les 90 mètres supérieurs. Cette décision portée sur les 7 piliers ne résulte pas d’une recherche d’esthétique, mais plutôt de la prise en compte des contraintes auxquelles ces piles sont soumises, et en particulier la dilatation du tablier qui peut atteindre 40 cm



Pour modéliser cette pile, on se basera sur le schéma suivant :



3 - Caractéristiques des piles


Les piles et les semelles sont en béton :

    • La masse volumique du béton est de 2500 kg/m3
    • La masse du tablier soutenu par pile est de 5 000 tonnes
    • La masse d’un pylône est de 700 tonnes
    • La masse des haubans est de 20 tonnes par hauban en moyenne
    • La charge d’exploitation (poids des véhicules) par pile est de 9 400 kN



4 - Caractéristiques du sol


Le sol supportant les piles est constitué de Marnes compacts 


Classe de sol


Pl (MPa)

Argiles, limons

A

Argiles et limons mous

< 0,7

B

Argiles et limons fermes

1,2 – 2,0

C

Argiles très fermes à dures

> 2,5

Sables, Graves

A

Lâches

< 0,5

B

Moyennement compacts

1,0 – 2,0

C

Compacts

> 2,5

Craies

A

Molles

< 0,7

B

Altérées

1,0 – 2,5

C

Compactes

> 3,0

Marnes, Marno-calcaire

A

Tendres

1,5 – 4,0

B

Compactes

> 4,5

Roches

A

Altérées

2,5 – 4,0

B

Fragmentées

> 4,5



Questionnaire


Selon la description de l’ouvrage donnée précédemment :


    1. Donnez la hauteur de la pile P2 et expliquez pourquoi cette pile est celle qui engendre la plus forte pression sur le sol.
    2. Calculez la charge totale résultante encaisée par le sol en dessous de la semelle de la pile P2. On calculera : 
      • Le poids propre de la pile
      • Le poids propre de la semelle
      • Le poids de la partie du tablier soutenue par la pile
      • Le poids du pylône et des haubans
      • Le poids des véhicules
    1. Représentez sur un schéma les forces équivalentes appliquées sur l’ensemble pile + semelle.
    2. Calculez la surface occupée par la semelle P2.
    3. Déduisez-en la pression encaissée par le sol en dessous de la semelle de P2.
    4. Précisez si les dimensions de la semelle sont adaptées aux caractéristiques du sol.



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