Hydro Buildings Consolidation

VIA CORRENTI

Structure du bâtiment et vicissitudes historiques

Le bâtiment, en forme de L et de dimensions maximales 24,00x12,00 m, se compose d'un sous-sol et de cinq étages hors sol pour une hauteur totale sous combles d'environ 18,00 m. La structure est composée d'ossatures mixtes porteuses en maçonnerie et en conglomérat de béton renforcées par des planchers en brique-béton et recouvertes de bois. Bien qu'il s'agisse d'un seul corps du bâtiment, trois parties peuvent être identifiées structurellement organisées de différentes manières. Dans l'aile ouest, les lignes porteuses sont parallèles à la Via Marco Emilio Lepido et se composent des murs extérieurs, d'un mur de dos côté rue et d'une charpente en béton armé à quatre travées côté cour. La partie d'angle entre Via M. E. Lepido et Via Correnti a par contre les sols déformés dans la direction opposée et les lignes porteuses sont constituées par le mur extérieur sur Via Correnti, par le mur parallèle à celui-ci qui délimite Computer And Service s.r.l. et une charpente centrale à trois travées en béton armé. Enfin, l'aile nord a une structure en maçonnerie composée de murs extérieurs parallèles à la Via Correnti et d'un mur de dos. Aucune information sur les fondations n'est disponible; compte tenu de la typologie structurelle du bâtiment et de son ancienneté, il est possible d'émettre l'hypothèse de fondations en ruban pour les murs et de fondations en plinthe pour les piliers en béton armé. Cependant, la genèse du phénomène de fissure étant claire, il n'a pas été jugé nécessaire de faire des essais à ce stade. Lorsque la copropriété décide d'intervenir avec une consolidation, il sera nécessaire d'effectuer au préalable quelques sondages sur les fondations, calibrés sur le type de consolidation adopté, pour établir leur consistance effective, leurs dimensions et leur profondeur d'installation. Le schéma de fissures constaté, et en particulier les fissures diagonales présentes à tous les étages sur les murs orthogonaux à l'extrémité ouest du bâtiment, témoignent de l'existence d'un phénomène localisé d'affaissement affectant précisément l'extrémité de l'aile ouest du bâtiment. Il y a sensiblement un affaissement de la fondation du mur bordant le jardin du numéro 13 de la Via Marco Emilio Lepido qui implique également les extrémités des structures orthogonales. Dans le reste du bâtiment, aucune blessure attribuable à l'instabilité statique n'est apparue.

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Sous-sol

Premier étage

Premier étage

Deuxième étage

Troisième étage

Quatrième étage

Retrait au sol de la cour ouest

Cadre géologique et géotechnique

Les investigations menées sur le terrain montrent l'existence d'un sous-sol lithologiquement homogène constitué d'un limon argileux légèrement sableux, au moins jusqu'à environ six mètres du niveau du sol, profondeur à laquelle la sonde s'est arrêtée en raison de sa compacité remarquable. Les investigations en laboratoire sur les échantillons prélevés ont permis d'établir qu'il s'agit de matériaux présentant de fortes variations de volume lorsque leur teneur en eau change. En effet, la valeur de retrait linéaire déterminée pour les deux échantillons testés (RL≈15%) signifie qu'en cas d'assèchement complet, la surface du sol diminuerait d'environ 15 cm pour chaque mètre de profondeur touché par le phénomène. Il s'agit évidemment d'une situation limite qui donne cependant une idée de l'ordre de grandeur des défaillances. Dans ces situations, les variations d'humidité de toute origine (variations climatiques, évapotranspiration, infiltration d'eau, etc.) affectant les couches de sol sous une partie des fondations d'un bâtiment provoquent des variations localisées de volume du sol et, par conséquent, des états compulsifs (contraintes) sur la structure. De la comparaison des graphiques relatifs aux valeurs d'humidité trouvées dans les deux enquêtes réalisées, une forte différence de teneur en eau entre l'extrémité ouest du bâtiment et la façade de la Via Correnti est révélée. En particulier, du côté ouest (Test n. 1) l'humidité mesurée est largement inférieure à la limite de retrait (ligne verte). Au contraire, du côté de la Via Correnti (Saggio n. 2) la teneur en eau est proche de la limite plastique (ligne jaune). Il est donc évident qu'à l'extrémité ouest du bâtiment le terrain a subi un fort assèchement et une diminution notable de volume. Ces phénomènes sont également dénoncés par l'abaissement évident du niveau du jardin au numéro 13 de la Via Lepido qui est plus de 20 cm plus bas que la base de l'enduit de la façade entièrement refaite il y a 17 ans. Vous trouverez ci-dessous une comparaison raisonnée des graphiques d'humidité relatifs aux deux enquêtes réalisées. Le relief de l'état des fissures nous indique qu'il n'y a de fissures qu'à l'extrémité ouest du bâtiment et que lesdites fissures sont attribuables à l'affaissement des fondations de la même partie du bâtiment. De même, les reconnaissances géotechniques réalisées montrent que les fondations de l'extrémité ouest du bâtiment reposent sur une couche de sol qui a subi un retrait considérable au fil du temps.

Par conséquent, la situation est claire, l'instabilité statique est due à l'assèchement du sol de fondation de l'extrémité ouest du bâtiment. De plus, en examinant la situation extérieure on s'aperçoit que le bâtiment est entièrement entouré de chaussées bitumineuses (asphalte) sauf du côté ouest où il borde un parc avec plusieurs grands arbres et de gros diamètre dont certains sont très proches du mur. Il est donc évident que le dessèchement est essentiellement dû aux phénomènes d'évapotranspiration.

Stratigraphie du site à l'étude

Conditions aux limites et positionnement des sondes

Caractéristiques physiques et granulométriques

Changement d'humidité avec la profondeur

Projet d'intervention

En examinant très brièvement les interventions de consolidation disponibles, nous arrivons aux considérations suivantes. Une intervention en sous-fondation n'a pas de sens car il faudrait approfondir la surface de pose au-delà de la profondeur sujette à l'assèchement qui dépasse actuellement les six mètres du niveau du sol et qui va augmenter avec le temps. Une intervention par injection de résines ne serait pas décisive car cette technique n'est pas en mesure d'arrêter les phénomènes de retrait et de gonflement du terrain. La consolidation par micropieux est la solution classique qui, cependant, étant assez invasive, présente des coûts élevés et des inconvénients considérables car il est nécessaire d'accéder aux sous-sols avec des engins encombrants, compte tenu des espaces et voies d'accès disponibles. De plus, une intervention partielle par micropieux n'est pas recommandée car elle créerait une forte discontinuité dans l'interaction sol-structure entre la partie consolidée et le reste. En pratique, la partie pilotis devient fixe alors que le reste du bâtiment peut subir de légères déviations dues aux variations d'humidité. La technique de consolidation HBC, d'autre part, consiste en la construction d'un système capable de restaurer et de maintenir l'humidité du sol de fondation de la partie endommagée du bâtiment afin d'éviter les affaissements et les gonflements différentiels et, par conséquent, de guérir le l'instabilité statique de leur origine. Bien qu'une intervention globale sur l'ensemble du bâtiment soit toujours conseillée pour ne pas créer de discontinuité dans le comportement du terrain, dans ce cas, hormis l'anomalie survenue à l'extrémité ouest du bâtiment, le contexte est plutôt homogène de sorte qu'une système localisé qui restaure les conditions d'humidité initiales. Fondamentalement, puisque du côté de la Via Correnti l'humidité du sol est proche de la valeur de saturation, que les conditions environnantes sont les mêmes de tous les côtés (sauf à l'ouest) et que le reste du bâtiment est intact et sain, il n'est possible que intervenir du côté ouest. Le projet de consolidation consiste en l'installation, à proximité du mur latéral ouest, d'un système HBC constitué d'une ligne de diffuseurs verticaux, convenablement construits et espacés, reliés à un dispositif de contrôle et de gestion, qui permet d'alimenter le sol en eau si, quand et où il est nécessaire quelles que soient les causes qui génèrent les variations d'humidité. La solution optimale serait de construire le système à l'extérieur du bâtiment dans la propriété voisine (l'autorisation du voisin est requise). Le système serait entièrement souterrain et la fosse d'inspection pourrait être située dans la copropriété. L'alternative est de se positionner à l'intérieur du bâtiment en travaillant dans les caves, évidemment avec des coûts plus élevés. L'eau pourrait provenir de la lessive tandis que le contrôle pourrait être effectué mécaniquement en économisant le système électrique.

Plan de l'usine HBC