Parkings souterrains en Allemagne
Étude comparative et analyse coûts-bénéfices
- Parkings souterrains en Allemagne
Introduction
Cette étude examine l'utilisation de rideaux de palplanches acier (SSP) dans la construction de parkings souterrains, en se concentrant sur leur efficacité dans différentes conditions régionales. La première partie compare différentes méthodes de construction de rideaux pour un projet de parking de voitures souterrain à deux niveaux dans le nord de l'Allemagne, en évaluant des facteurs tels que le coût, la vitesse de construction et la durabilité.
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Conditions limites
Géométrie/composants structurels
Le site de construction désigné a une superficie spécifiée de 28 x 50 mètres. Le nouveau bâtiment aura une surface au sol de 28 x 28 mètres. Le parking de voitures souterrain comprendra deux niveaux, chacun ayant une hauteur de plafond libre de 2,70 mètres.
Dans cet exemple, on suppose que la nappe phréatique est située juste en dessous du niveau de la surface. Par conséquent, la construction de l'excavation et du parking de voitures souterrain nécessitera une dalle de base en béton immergé. Cette dalle de base empêche l'intrusion d'eau dans l'excavation par le bas pendant la construction.
En outre, la dalle, ainsi que les micropieux qui y sont intégrés, résisteront à la pression de soulèvement causée par le rabattement de l'excavation. Pour la conception structurelle, une dalle de béton de 1,40 mètre d'épaisseur est supposée, y compris une couche de nivellement/drainage de 30 cm . Pour tenir compte des tolérances d'excavation, un supplément de 30 cm est soustrait.
Il convient de noter que la dalle immergée et les micropieux n'ont aucune influence sur les résultats des calculs du système, étant donné que les conditions limites restent cohérentes pour tous les systèmes.
Phases de construction
La séquence de construction suivante est spécifiée pour l'exécution des travaux :
1. Construction du rideau de soutènement, en fonction de la méthode de construction choisie :
a. V1 - Palplanches permanentes
- Préforage
- Fonçage des palplanches
b. V2 - Palplanches temporaires :
- Forage des trous de désolidarisation pour le rail de fonçage
- Fonçage/vibration des palplanches
c. V3 - Paroi de pieux sécants :
- Installation des pieux forés, y compris le bétonnage et l'armature (étapes ultérieures seulement après le durcissement du béton)
d. V4 - Paroi moulée :
- Construction de la paroi moulée, y compris le bétonnage et l'armature (étapes ultérieures seulement après le durcissement du béton)
2. Mise en place de la couche de rigidification à +59,00 m NGF (précédée de : excavation jusqu'à +58,50 m NHN + abaissement parallèle du niveau des eaux souterraines jusqu'à +58,00 m NHN)
3. Excavation sous-marine à +50,50 m NHN
4. Installation du béton UW, y compris la couche de nivellement, les pieux de flottaison et la couche de drainage, et rabattement de la fosse de construction jusqu'à +50,50 m NHN
5. Bétonnage de la dalle du sous-sol (niveau 2), des colonnes et du plafond au-dessus de U2, butonnage temporaire du plafond au-dessus de U2 au rideau de soutènement (→ sans objet pour « V2 - Palplanches temporaires »), et enlèvement de la couche de raidissement
6. Bétonnage des colonnes, plafond au-dessus du niveau souterrain 1, y compris le raccordement en béton armé au rideau de soutènement (→ sans objet pour « V2 - Palplanches temporaires »), enlèvement des palplanches temporaires (V2)
Hypothèses de calcul
Charges
Une fois le garage souterrain achevé, la superstructure sera construite sur 4 étages. Les charges verticales qui en résultent sont transférées au sol par l'intermédiaire des rideaux extérieurs et des colonnes. Par conséquent, les structures de soutènement supporteront également des charges verticales dans l'état final, à l'exception des palplanches temporaires. La charge verticale est définie comme une charge linéaire avec Nk = 350 kN/m.
En raison de la proximité des bâtiments voisins, le rideau de soutènement est directement adjacent aux structures existantes. Les bâtiments voisins sont fondés sur des fondations en bande.
L'arête supérieure de la fondation en bande est fixée à +58,00 m NHN, avec une largeur de 1,0 m. Le niveau du plancher du bâtiment voisin est à +60,00 m NHN. La charge de fondation a été calculée, en supposant les dimensions et les matériaux du bâtiment existant, avec Gk = 350 kN/m.
En outre, une charge de pk = 5 kN/m² est appliquée au niveau du sol à partir du bord arrière de la fondation existante. Il s'agit de la charge provenant du poids propre de la dalle de plancher et des charges imposées supplémentaires.
| Variante | Désignation | Type de rideau | Choisi (rideau L) |
| [-] | [-] | [-] | [m] |
| V1 | Palplanches, contreventées, permanentes | AZ 32-750 ; S 355 GP | 14.50 |
| V2 | Palplanches temporaires comme support d'excavation | AZ 32-750 ; S 355 GP | 14.50 |
| V3 | Paroi de pieux sécants, contreventée, permanente | Ø 1,18 m | 14.50 |
| V4 | Paroi moulée, contreventée, permanente | t = 1,00 m | 16.00 |
Le rideau de palplanches temporaire est la solution la plus rentable. La différence est d'environ 18% par rapport au rideau de pieux sécants et d'environ 24% par rapport à la paroi moulée .
Conclusion
