ISO 2785:1986

Directives for selection of asbestos-cement pipes subject to external loads with or without internal pressure

Gives rules for the selection of buried asbestos-cement pipes subjected to external loads, with or without internal pressure. Contains principles of calculation of external pressure due to earth and superimposed loads acting on buried pipes, considering the soil and pipe relative stiffness and their mechanical interaction. These factors are applied to calculate the loads on asbestos-cement pressure pipes, and on asbestos-cement sewerage and drainage pipes.

Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-ciment soumis à des charges extérieures avec ou sans pression intérieure

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 09-Jul-1986
• Withdrawal Date: 09-Jul-1986
• ICS: 23.040.50 - Pipes and fittings of other materials
• ICS: 91.100.40 - Products in fibre-reinforced cement
• Technical Committee: ISO/TC 77 - Products in fibre reinforced cement
• Drafting Committee: ISO/TC 77 - Products in fibre reinforced cement
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 28-Sep-2004

Standards Content (Sample)

International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIKJlYHAPOflHAR OPrAHM3ALWI I-IO CTAH~APTM3AL(MM~ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Directives for selection of asbestos-cement pipes subject
to external loads with or without internal pressure
Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-Ciment soumis ~3 des charges extbfeures avec ou sans Pression intbieure
Second edition - 1986-07-01
Red. No. ISO 27854986 (EI
UDC 691328.5 1462
selection, determination, loads (forces),
Descriptors : asbestos-cement products, pipes (tubes), pressure pipes, non-pressure pipes,
safety factor.
0
Price based on 38 pages
v,

---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 2795 was prepared by Technical Committee ISO/TC 77,
Products in fibre reinforced cement.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 2785-19741, of which it
constitutes a revision.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
y. + ‘-? ?. p- c- .G. :
P
AS h -b. ,! -.:‘+I mal Organisation for Standardimation, 1986
PriG ted in Switzerland

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 27854986 (EI
Contents
Page
Scope and field of application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1
1
2 References .
1
3 Symbols and abbreviations
............................................
4 Determination of external loads 3
........................................
4.1 Calculation of earth pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Calculation of vertical superimposed loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2
4.3 Internal water-load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 Bedding conditions, ring-bending moments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
19
6 Safetyfactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Procedure for selection of series of non-pressure
sewerage and drainage pipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8 Procedure for selection of pressure Pipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Annexes
A Earth-load coefficients C and C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
B Truck-load coefficients C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
C Examples of procedure for selection of
28
sewerage and drainage pipes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D Examples of procedure for selection of
33
pressurepipes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
. . .
Ill

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This page intentionally leff blank

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ISO 27854986 (EI
INTERNATIONAL STANDARD
Directives for selection of asbestos-cement pipes subject
to external loads with or without internal pressure
1 Scope and field of application
NOTE - The detailed procedure of choosing the necessary pipes is
given in clause 7 for sewerage and drainage pipes and in clause 8 for
This International Standard gives rules for the selection of pressure pipes.
buried asbestos-cement pipes that are subject to external
loads, with or without internal pressure.
2 References
lt is based on the principles of calculation of external pressures
due to earth and superimposed loads acting on buried pipes,
ISO 160, Asbestos-cement pressure pipes and joints.
considering the soil and pipe relative stiffnesses and their
mechanical interaction.
ISO 881, Asbestos-cement pipes, joints and fittings for
sewerage and drainage.
These factors are applied to calculate the loads on asbestos-
I S 0 4482, Asbestos-cemen t pipefines - Guide for Ia ying.
cement pressure pipes, and on asbestos-cement sewerage and
drainage pipes.
Standard Pipe-laying and bedding conditions are considered as
3 Symbols and abbreviations
detailed in ISO 4482 and the corresponding maximum ring-
bending coeff icients are fixed.
A width of uniform surcharge of small extent, in
metres
In applying this International Standard, numerical values for the
specified Parameters shall be selected. The pipe and soil
a distance between two wheels on a Single axle
Parameters given have been established empirically so that
of a truck, in metres
calculated results are in close agreement with actual
measurements. However, since in practice the exact values of
B width of trench at the crown of the Pipe, in
these Parameters are seldom known, it is the responsibility of
metres
the design engineer to select the most suitable values.
B' distance of the spring-line of a pipe from the
Safety factors against crushing of both pressure and non-
wall of the trench in which it is buried, in
pressure asbestos-cement pipes are recommended, and the
metres
procedure for choosing suitable pipes is described.
b distance between two axles of a truck, in
The safety factors for pressure pipes are established for com-
metres
bined Stresses due to internal and external pressures without
reducing the values given in ISO 160. C diagonal distance between two wheels on two
different axles of a truck, in metres
The Steps in choosing suitable pipes are:
earth-Ioad coefficient for a trench with vertical
c cg0
a) calculation of the total external load, including earth-
Walls
load, superimposed vertical loads and water-load (see
clause 4) ; load coeff icient for superimposed concen-
cc
trated moving loads
b) selection of an appropriate bedding angle and the
respective maximum ring-bending coeff icient (sec
load coefficient for distributed surcharges of
Cd
clause 5) ;
small extent
c) for sewerage or drainage pipes, selection of one of the
load coefficient for uniform surcharges of
c,
corresponding classes from ISO 881, so that the necessary
large extent *
safety factor is fulfilled;
coefficients of vertical deformation of pipe
d) when pressure pipes are to be Chosen, specification of
the minimum required ultimate crushing load and bursting
pressure. The pipes so Chosen shall comply at least with the
coefficients of horizontal deformation of pipe
requirements of ISO 160.

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ISO 27854986 (EI
.
intensity of distribu ted load, in kilonewtons
d . nominal or internal diameter of Pipe, in
Pd
millimetres per Square metre
pipe projection ratio
D extemal diameter of Pipe, in metres
4
hydraulic working pressure, in megapascals
base of natura1 logarithms
e PW
the internal hydraulic pressure that will frac-
modulus of elasticity, in newtons per Square Pl
E
ture the pipe when combined with a ring-
millimetre
bending moment M1
.
. modulus of elasticity of Pipe, in newtons per
EP
the internal hydraulic pressure that will burst a
P2
Square millimetre
is not exposed to any external load
pipe which
.
. modulus of compression of soil, in newtons
Es
crushing load of a pipe when tested in accord-
6
per Square millimetre
c
ante with ISO 881, in kilonewtons per 200 or
300 millimetre lengths of pipe
.
. modulus of elasticity of road construction
Et
material, in newtons per Square millimetre
maximum load of a truck, in kilo-
newtons
moduli of compression of soil and backfill in
El, E2, E3, :
various zones of the trench, in newtons per
E4
P vertical pressure on a pipe due to moving con-
uc
Square millimetre
centrated surcharge, in kilonewtons per
Square metre
heights of earth cover of a Pipe, in metres
H,Hl,H2 :
P vertical pressure on a pipe due to moving
vd
.
. equivalent height of earth cover over a pipe
He distributed surcharge, in kilonewtons per
laid under a paved road, in metres
Square metre
.
HT . heavy truck
vertical earth pressure on the in kilo-
Pipe,
4Uf 4UlI qu2
newtons per Square metre
.
1 . modulus of inertia of the wall of pipe per unit
length, in cubic millimetres total vertical pressure due to earth and moving
%ft
load on the Pipe, in kilonewtons per Square
.
factor of ring-bending moment
k . metre
horizontal earth pressure on in
factors of ring-bending moments due to ver-
k,, kh, khp, : pipe,
qhl qhll qh2
tical, horizontal, horizontal reaction pressure kilonewtons per Square metre
hu
and water-load respectively
horizontal soil reaction pressure on the Pipe, in
qhpr qhplf
kilonewtons per Square metre
coefficents of lateral earth pressure
qhp2
KJ,& :
.
r mean radius of Pipe, in metres
L . length of uniform surcharge of small extent, in
metres
s wall thickness of Pipe, in metres
.
LT . light truck
stiffness of Pipe, in newtons per Square metre
sP
mf mg, ml, : concentration factors of vertical earth pressure
S horizontal stiff ness of soil backfill in the zone
sh
over the pipe
mm
of the Pipe, in newton s per Square millimetre
.
. ultimate ring-bending moment of pipe when
Mc?
vertical stiffness of pi bedding, in
S newtons
Pe
SV
tested in accordance with ISO 881 or ISO 160,
per Square millimetre
in kilonewton metres per metre
thickness of layers in a road structure, in
6’ t2
.
. maximum ring-bending moment in the wall of
Mm
metres
a buried Pipe, in kilonewton metres per metre
stiff ness ratio
VS VS1
.
. the ring-bending moment that will fracture the
Ml
pipe when combined with an internal hydraulic
V Pipe-soil System stiff ness
Ps
pressure pl
unit weight backfill soil, in kilonewtons
of
w, W,’ 9 Per
.
the ultimate ring-bending moment when no
.
cubic metre
M2
internal pressure affects the pipe
W crushing load per unit length of pipe when
.
tested in accordance with ISO 160, in kilo-
n . concentration factor of lateral earth pressure
newtons per metre
on the sides of the pipe
2

---------------------- Page: 6 ----------------------
. .
. auxiliary Parameter defined in the text . safety factor against crushing of a pipe when
XI’ Qf x3
vd
an internal hydraulic pressure is applied
.
a . half the bedding angle of pipe together with a ring-bending moment
.
. . safety factor against bursting of a pipe when a
. slope of the wall of the trench Vz
ß
ring-bending moment is applied together with
. an internal hydraulic pressure
. specific weight of water, in kilonewtons per
Y
cubic metre
.
. angle of internal friction of backfill soil
e
.
.
6 . deformation coeff icient
. angle of friction between the backfill soil and
e’
the wall of the trench
.
. correction factor
c
.
. impact factor
@
.
. reduction factor of the resistance of the pipe
to external load due to the action of internal
pressure
4 Determination of extemal loads
.
. reduction factor of the resistance of the pipe
4.1 Calculation of earth pressure
to internal pressure due to the action of exter-
nal load
The earth pressure on a pipe shall be calculated by the equa-
.
tions given in 4.1 .l to 4.1.3 appropriate to the following three
. safety factor against crushing of a pipe loaded
externally without internal pressure types of Pipe-laying conditions.
~~~
Narrow trenches Wide trench Embankment conditions :
Positive projection
NOTE - Type 1 covers narrow trenches, wide trenches and positive projection embankment conditions.
Figure 1 - Type 1 of Pipe-laying
Negative projection
NOTE - Type 2 covers negative projection conditions.
Figure 2 - Type 2 of Pipe-laying

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ISO 27851986 0
b)
a)
NOTE - Type 3: two or more pipelines in a Single trench.
Figure 3 - Type 3 of Pipe-laying
4.1.1 Type 1 of Pipe-laying (see figure 1) W is the unit weight of backfill soil, in kilonewtons per
cubic metre (sec table 1);
Vertical earth pressure
4.1.1 .l
H is the height of earth cover above the crown of the
Pipe, in metres;
The magnitude of the vertical earth pressure in type 1 pipe-
1 -e -2(HIB)K1 tan@
laying conditions is given by the equation:
c= . . .
(4.02)
2 (HIB) K1 tan Q’
mCwH . . . (4.01)
4vl =
e is the base of natura1 logarithms;
where
B is the width of trench measured at the crown of the
Pipe, in metres;
qvl is the vertical earth pressure on the Pipe, in kilo-
newtons per Square metre;
Kl is the coefficient of lateral earth pressure above the
level of the crown of the Pipe, according to the type of soil
m is the concentration factor of vertical earth pressure
in this zone of backfill (sec table 2);
on the pipe calculated in accordance with equation (4.11);
is the friction angle between the backfill soil and the
e’
C is the earth-load coefficient for a trench with vertical
wall of the trench, depending on the angle of internal fric-
Walls given by equation (4.02) and in annex A (see tion of the soil (sec table 11, and method of backfilling and
4.1.1.1.1); compacting (see table 3).
Table 1 - Properties of soils for calculating earth-load
Moduli of compression E,2)
Unit
_ Group at following proctor Standard densities (%)
e
Types of soill) weight, w
of soil
degrees achieved by self-consolidation or compaction
kNlm3
Nlmm2
I
95 97 100
16 23 40
1 Non-cohesive 20 35 6
2,5
3 8 11 20
2 Slightly cohesive 20 30 12
2 5 8 14
3 Mixed cohesive 20 25 03
20 20 4 6 10
4 Cohesive 0,6 L5
1) The four types of soil are:
non-cohesive : gravel, Sand;
slightly cohesive: binding non-uniform sand or gravel;
mixed cohesive: rock flour, weathered rock soils, clayey Sand;
cohesive: clay, silt, loam.
2) The moduli of compression ES of the soils are measured by applying the CBR (California Bearing Ratio) method using a round plate of an area of
700 cm2.
4

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ISO27851986 (EI
Table 3 - Friction angles Q’ corresponding
The values of E, are given by the expression:
to several laying conditions
Laying conditions
Case No.
e’
where
1 Campaction of backfill according to the Q’ = Q
recommendations of ISO 4432. Unpro-
R is the radius of the Ioading plate;
tected trench Walls or protected by
withdrawable horizontal sheeting.
(F/y) is the slope of the load (F) settlement (y) curve ob-
tained from the tests at the initial Point, i.e. at y = 0.
2 Campaction of backfill according to the Q’ = 2/3@
recommendations of ISO 4432 in the
pipe Zone. Uncompacted backfill above
- Coefficients of lateral earth pressures
Table 2
the pipe Zone, or hydraulic backfilling
or sheet-pile protection of trench Walls.
Group of soil
Kl l--TI
I I
3 * Trench wall protected by thick sheet Q’ = 0
0,5 014
piles or heavy planks, after their with-
0,5 0,3
drawal.
0,5
02
0,5 QJ
NOTE - The value of Q’ should not exceed that of Q.
NOTE - K, and K2 shall always be considered simultaneously.
4.1.1.1.1 The influence of the slope of the trench wall
Trench with sloping Walls
Figure 4 -
At the same height of cover (Hl and width U?) the vertical earth-load on a pipe is larger in a sloping-wall trench than in that with ver-
tical Walls. The slope of the Walls, expressed by angle ß, influences the value of the earth-load coefficient C as given by equations
(4.03) and (4.04).
. . . (4.03)
ForO<ß ß
. . .
Fore<ß<90°: C=l--(l-Cm) (4.04)
90
where
is the angle of internal friction of the backfill seil;
,Q
Cs0 is given by equation (4.02).

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ISO 27851986 (E)
4.1.1.1.2 The distribution of the vertical earth pressure and reaction
4v
4v
qh
4hP
qh qh
a) soil bedding, VPS a Q,1 soil bedding, VPS > 0,l
b) c) concrete bedding, VPS ? 0,l
Figure 5 - Distribution of earth pressures and reactions
;Por?he calculation of ring-bending moments and deflections of where
the Pipe, the vertical earth pressure is always assumed to be
is the lateral earth pressure on the Pipe, in kilonewtons
qhl
rectangularly distributed over its crown, as shown in figure 5.
per Square metre;
(The description of the various beddings is given in clause 5.)
is the maximum Ordinate of the lateral soil reaction
qhpl
The distribution of the reaction depends on the Pipe-soil System
pressure, at the height of the pipe centre, in kilonewtons per
stiffness vpS [sec 4.1.4 and equation (4.22H :
Square metre;
qvl is given by equation (4.01);
Case 1: Pipe on soil-bedding and vpS < O,l, according to
figure 5a), i.e. vertically directed reaction, rec-
p1 is the concentration factor of lateral earth pressure
tangularly distributed over the full width D of Pipe,
calculated in accordance with equation (4.12) ;
regardless of the actual bedding angle.
K2 is the coefficient of lateral earth pressure in the zone of
the Pipe, given in table 2 for different soils used in this mone;
Case 2: Pipe on soil-bedding and vpS > O,l, according to
figure 5b), i.e. vertically directed reaction, rec-
’ 6 is a deformation coefficient given by equation (4.21);
tangularly distributed along the bedding angle 2a.
C, w, H are as defined in equation (4.01).
Case 3: In the case of rigid bedding (for example a concrete
cradle) and when VpS > O,l, according to figure 5c),
4.1.2 Type 2 of Pipe-laying (see figure 2)
i.e. radially directed and evenly distributed reaction
along the bedding angle 2a.
4.1.2.1 Vertical earth pressure
The magnitude of the vertical earth pressure in Type 2 of pipe-
4.1 .1.2 Lateral earth pressure
laying conditions (negative projection) is given by the equation :
The lateral earth pressure on the pipe is composed of the l
= m (C ~1 Hl + Cn w2H2) . . . (4.07)
qv2
I
pressure qh resulting from the vertical earth pressure and the
where
lateral seil reaction qhp due to deformation of the Pipe.
q,,2 is the vertical earth pressure on the Pipe, in
The lateral earth pressure qh is rectangularly distributed over
kilonewtons per Square metre;
the full height of the pipe in cases 1 and 2 [figures 5a) and b)]
m, C, w, H are defined in equation (4.01);
and in case 3 [figure 5c)l only above the rigid bedding.
indices 1 and 2 refer to the backfill below and above the level
The lateral soil reaction pressure qhp is to be considered only in
of the natura1 soil respectively (see figure 2);
case 1 and as parabolically distributed along a central angle of
Cn is given by equation (4.08) and in annex A:
120° [figure 5a)l.
-2(H,lB)K,tan~'
. . . (4.08)
Cn = e
The magnitudes of the two lateral earth pressures are given by
the following equations:
are defined in equation (4.02). .
\
H B, Kl, e’
nK2CwH . . . (4.05)
qhl = If the trench has sloping Walls (sec figure 41, the coefficient
NOTE -
C, corresponding to a slope ß should be corrected by applying equa-
. . . (4.06) tion (4.03) or (4.04).
= ~(q,l - qhl)
qhpl
6

---------------------- Page: 10 ----------------------
4.1.2.2 Lateral earth pressure
qh resulting from the vertical earth pressure and qhp resulting from the deformation of
The magnitudes of the two lateral pressures -
are given by the following equations:
the pipe -
. . .
= nK2(CwlH1 + CnW2H2) (4.09)
qh2
. . . (4.10)
qhp2 = 6 k?v2 - qh2)
where all the Symbols are as defined for equations (4.05), (4.06), (4.07) and (4.08).
4.1.3 Type 3 of Pipe-laying (see figure 3)
Two pipelines may be laid in a Single trench either on the same level or on two different levels, as shown in figure 3.
The earth pressures on both pipes in figure 3a) and on the upper pipe in figure 3b) are calculated by equations (4.07), (4.05) and (4.06)
considering for each pipe the corresponding value of backfill height H.
The earth pressures on the lower pipe in figure 3b) are calculated by equations (4.07), (4.09) and (4.10).
NOTES
1 The same procedure is applied if more than two pipes are laid in the same trench.
2 The procedure recommended in this clause may be applied only if the two (or more) pipelines are made of asbestos-cement.
3 When earth pressure on these pipes is calculated, the factor c should be calculated from equation (4.23a) and not read from figure 8 (see 4.1.4).
4.1.4 Soil-pipe stiffness ratio and earth pressure concentration factors
The concentration factor m of vertical earth pressures is given by the following equation:
(m,-1) B 4-m, B
m=--
+- for 1 < - <4 . . . (4.11a)
3 D
3 D
or
B
for 4 < . . . (4.llb)
m = ml = constant
D<”
The concentration factor m shall not exceed the value m lim given by the following expression:
= 1 + 4K1tane . . . (4.11c)
mlim
Q
a-
1
1
a) soil bedding, pj = 1 b) concrete bedding, pj > I d concrete bedding, pj < 1
Figure 6 - Projection ratiopj and pipe beddings
7

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 27854986 (EI
The concentration factor n of horizontal earth pressures is given by the following equation:
4-m,
B
=-
n
for 1 < . . . (4.12)
3
D<”
In these equations:
B is the width of the trench at the crown of the pipe in metres;
D is the external diameter of the Pipe, in metres;
Kl is taken from table 2;
is taken from table 1;
e
ml is given by the following equations: :
mm VS + b7Zm- 1) mg V&/(1 - mo)
ml =
. . . (4.13)
VS + (mm- 1) V&/U - mo)
m. = ------
. . . (4.14)
3 + K2
where K2 is taken from table 2,
1 -K2
. . . (4.15)
VS1 =
1 - (0,25/pi)
-- -
where K2 is taken from table 2 and pj is defined in figure 6,
l
when .lateral reaction pressure qhp is considered . . . (4.16a)
v,=spmfls,,
when lateral reaction pressure qhp is disregarded . . . (4.16b)
K3 = sp/ I GI I SSV
H
1
l
m,=l+- _ .
. . . (4.17)
---Ill D
1
+ 2,2 El -
(pj - 0,251
Pi EJ (pj - 0,251
1
1
3,5
In these three equations the various Symbols are:
S, is the stiffness of the Pipe:
. . . (4.18)
s is the wall thickness of the Pipe, in metres;
is the mean radius of the Pipe, in metres: l
r
D-s
=
r -
2
D is the external diameter of the pipe in metres;
E, is the modulus of elasticity of the Pipe, in newtons per Square millimetre; (for asbestos-cement pipes, assume
E, =
25 000 N/mm2);
H is the height of backfill over the crown of the Pipe, in metres;
S sv is the vertical stiffness of the bedding;
S . . . (4.19)
SV = E21pi
pj is the projection ratio from figure 6;
1 Cv 1 is the absolute value of the factor of deformatibn of the vertical diameter (AD,) :
. . . (4.20)
cv =
GI + c,s
is the factor of deformation AD,, due to qv (see table 4);
GI

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 27854986 (El
c v3 is the factor of deformation hD, due to qhp (sec table 4);
6 = Ch,/(vps-Ch3) . . . (4.21)
chI iS the faCtOr Of deformation A.Dh due t0 4” (See table 4);
ch3 is the factor of deformation hDh due to &,p (see table 4);
V pS is the Pipe-soil System stiffness:
V
. . . (4.22)
ps = Sp/Ssh
S sh is the horizontal stiffness of bedding:
S sh = WW2 . . . (4.23)
( is the correction factor calculated by the following expression or read from figure 8:
. . . (4.23a)
El, E2, Es, Eh are the moduli of compression of the soil in different zones of backfill and trench (see figure 7), in newtons per
Square millimetre.
NOTE - Values of E, and E2 tan be taken from table 1 according to the compaction of the backfill. The values of Es and E4 should be selected in
accordance with the actual soil conditions. If E3 and E4 cannot be established, assume for usual soils E3 = E2 and E4 = Es as given in table 1 at
100 % proctor density.
E
4
Figure 7 -
Moduli of soil compaction in different zones of the trench

---------------------- Page: 13 ----------------------
0
-ln
-0
(v
0
-v--
-In
-64
I q
0
00
L
D
.-
IL
(v
0.
d
m
-0
O-
cv
-Q
0
0
m cv cw 0
2 4
10

---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 27851986 (EI
Table 4 - Deformation factors
a1 Factors corresponding to vertical soil pressure qV
Bedding
Case 1, figure.5a) Case 2, figure 5b) Case 3, figure 54
angle,
t
2a
degrees
Cvl chl C”l chl Cvl chl
I 1,
60
- 0,0833 + 0,0833 -0,1053 + 0,1026 -0,104l * + OJO17
90
- 0,0833 + 0,083 - 0,0966 + 0,0956 -0,0916 + 0,0916
120
- -
- 0,083 + 0,0833 0,0893 + 0,0891 0,0763 f 0,0777
180 -
- 0,0833 + 0,0833 -0,0833 + 0,0833 0,0417 + 0,0417
b) Factors corresponding to horizontal soil pressures
Bedding
Factors for qh ’ Factors for qhp
angle,
Cases 1 and 2, figures 5a) and b) Case 3, figure 5c)
Case 1, figure 5a)
2a
degrees
c3 . .
C
C
v2
ch2 v2 ch2 v3 ch3
60 + 0,0833 - 0,083 + 0,0827 - 0,0829 + 0,064o
90 + 0,0833 - 0,0833 + 0,0798 - 0,0805 + 0,064o
120 + 0,0833 - 0,0833 + 0,0721 - 0,0735 + 0,064o
180 + 04833 - 0,083 + 0,0417 - 0,0417 + 0,064o
NOTE - Factors Cv and Ch correspond to the following equations for calculating the deflection of the Pipe:
= 2 Cv qr4lEI
4l
and
= 2 C, qr4lEI
ADh
where
cv =
Cvl Or cv2 Or cv3
= chl or ch2 or ch3
ch
4 = qv Or qh or qhp
4.2 Calculation of vertical superimposed loads
Pressure pipes as well as sewerage and drainage pipes, intended to be laid underground in roads, streets and highways, shall
withstand vertical stationary and/or moving loads in addition to any earth and internal’ pressure loadings which are present.
4.2.1 Calculatkn of vertical superimposed concentrated moving loads
The superimposed vertical concentrated.moving load exerted by trucks and acting on the crown of an underground pipe is calculated
by the following equation:
P q . . (4.24)
vc = PJCQ,
where
’
P vc is the vertical pressure on the crown of the Pipe, in kilonewtons per Square metre;
, ’
P, is the wheel load of a tr’uck, in kilonewtons (see table 5);
C, is the load coefficient for superimposed concentrated moving loads, in metres to the power minus two, given by equation
(4.24a), in figures 9 and 10, and in tables 11 and 12 in annex B for two types of trucks;
@ is the impact factor given in table 6;
c, = -
L --& [ar=in (w fj$ -z(i+i)] +$I .U (4.24a)
H is the height of earth cover overthe crown of the Pipe, in metres;
11

---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 2785-1986 0
CI depends on the spacing of the axles and wheels in any type of truck and is given, for example for two- and three-axle trucks,
by the following two expressions:
1) For a two-axle truck
3H5
- [($+Hz) -2.5+ (bz+ Hz) -2g5+ (c2+ Hz) -2,5] . . .
cr =
(4.24b)
2z
b
2) For a three-axle truck
3H5
-2t5+2(b2+H2) -2t5+2(c2+ Hz) -2t5] . . .
cr= --[W+ Hz)
(4.24~)
NOTES
1 If the pipe is laid under a paved road, an equivalent height He, calculated by equation (4.26) may be used in (4.24a) instead of H.
2 Equations (4.24b) and (4.24~) apply only to trucks with equal front and rear wheel loadings. For unequal wheel loadings, the second and third
terms in the Square brackets shall be multiplied by the ratio of the lower to higher wheel loads. In such cases the positions of the higher loaded wheels
are shown ringed with the lower loaded wheels spaced at distances b and c.
Table 5 - Wheel load of certain Standard trucks Table 6 - Impact factors for superimposed
moving loads
Wheel load
Total Number .
No. Symbol
Impact
weight
of axles Front wheel Rear wheel
Type of traffit
factor @
I
kN kN kN
Highway: LT 3 to LT 12 trucks
LW
1 LT 3 30 2 5 10
Highway: HT 26 to HT 38 trucks
1,m
2 LT 6 60
2 10 20
Highway: HT 45 and HT 60 trucks 1,20
I
3 LT 12 120 2 20 40
4 . HT 26 260 2 65
65
NOTE - If regular traffit is expected on roads with bad or uneven sur-
faces above buried asbestos-cement pipes, the Pipeline designer may
5
.HT 30 300 3 50 50
increase the impact factors given above by not more than about 25 %.
6 HT38 380 3 62,5 65
7 HT 45 450 3 75
75
8 HT60 600 3 100 100
4.2.2 Calculation of vertical superimposed distributed
moving loads
Vertical loads acting on an underground pipe due to tracked
NOTES
vehicles moving H metres over the crown of the Pipe, or due to
stationary surcharges of relatively small extent placed on the
1 LT Stands for light truck, HT Stands for heavy truck. The numbers
after them represent the total tonnage of the truck. ground, are calculated by the following equation:
. . . (4.25)
P
vd = CdPd@
2 When one of the trucks listed above is considered, the rear wheel
load should be taken into account for P,, in equation (4.24).
where
P vd is the vertical pressure on the crown of the Pipe, in
3 The coefficients Cc for two-axle LT-trucks are given in figure 9 and
kilonewtons per Square metre;
table 11; for the three-axle HT-trucks, in figure 10 and table 12.
12

---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 27854986 (EI
NOTE - The ring-bending moment resulting from the weight of the .
Cd is the lo
...

Norme internationale 2785
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEX~YHAPO~HAR OP!-AHM3ALWlR Il0 CTAH,QAPTM3AL(MM~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-ciment
soumis à des charges extérieures avec ou sans pression
intérieure
Directives for selection of asbestos-cernent pipes subject to external loads with or without interna/ pressure
Seconde édition - 1986-07-01
G:
CDU 691.328.5-462 Réf. no : ISO 27854986 (F)
Y
ca
8
Descripteurs : produit en amiante-ciment, tuyau, canalisation avec pression, canalisation sans pression, sélection, détermination, charge,
7
I
coefficient de sécurité.
iii
R
0
cn
Prix basé sur 38 pages

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 2785 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 77,
Produits en ciment renforcé par des fibres.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1986 @
Imprimé en Suisse
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO2785-1986(F)
Sommaire
Page
.........................................
1
1 Objet et domaine d’application
1
2 Références .
.............................................
1
3 Symboles et abréviations
..................................
3
4 Détermination des charges extérieures
...................................
3
4.1 Calcul de la pression du remblai
...................................
11
4.2 Calcul des surcharges verticales
.................................... 13
Charges dues à l’eau contenue
4.3
........................ 13
5 Types d’appui, moments fléchissants d’ovalisation
............................................... 19
6
Coefficients de sécurité
7 Marche à suivre pour le choix de la série des tuyaux
............................... 19
d’assainissement et de drainage sans pression
.................... 20
8 Marche à suivre pour le choix des tuyaux avec pression
Annexes
....................................... 22
A Coefficients de poussée C et C,
................. 24
B
Coefficients de poussée C, pour des surcharges roulantes
C
Exemples de marche à suivre pour le choix de tuyaux
........................................... 28
d’assainissement et de drainage
D Exemples de marche à suivre pour le choix de tuyaux
33
avec pression .
38
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
III

---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 27854986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-ciment
soumis à des charges extérieures avec ou sans pression
intérieure
1 Objet et domaine d’application c) dans le cas de tuyaux d’assainissement ou de drainage,
choix d’une série définie dans I’ISO 881, de sorte que les
La présente Norme internationale donne des règles concernant
coefficients minimaux de sécurité soient respectés;
le choix des tuyaux en amiante-ciment enterrés soumis à des
d) dans le cas de tuyaux sous pression, choix à partir des
charges extérieures avec ou sans pression intérieure.
charges d’écrasement et de la pression d’éclatement mini-
males requises. Les tuyaux ainsi choisis doivent être confor-
Elle est basée sur une méthode de calcul des pressions exté-
mes aux spécifications de I’ISO 160.
rieures dues au remblai et aux surcharges qui s’exercent sur les
tuyaux enterrés, en tenant compte de la rigidité relative entre le NOTE - La marche 2 suivre détaillée en vue du choix des tuyaux est
décrite au chapitre 7 pour les tuyaux d’assainissement et de drainage et
tuyau et le sol l’environnant ainsi que des interactions meca-
au chapitre 8 pour les tuyaux sous pression.
niques entre eux.
Ces principes sont applicables au calcul des charges sur des
tuyaux sous pression ainsi que sur des tuyaux d’assainissement
2 Références
et de drainage.
ISO 160, Tuyaux etjoints en amiante-cimentpour canalisations
Les conditions normales de pose et d’appui sont décrites, en
avec pression.
conformité avec les spécifications de I’ISO 4482, et les coeffi-
cients correspondant aux moments fléchissants d’ovalisation
I SO 881, Tu yaux, joints et accessoires en amiante-ciment pour
maximaux sont déterminés.
canalisations d’assainissement.
I SO 4482, Canalisations en amiante-ciment - Guide de pose.
Pour l’application de la présente Norme internationale, des
valeurs numériques doivent être données aux paramétres uti-
lisés. Les paramètres relatifs aux tuyaux et au sol donnés ont
été déterminés empiriquement de sorte que les résultats des
3 Symboles et abréviations
calculs soient en bon accord avec les mesures effectuées.
Toutefois, étant donné qu’en pratique les valeurs exactes de
A largeur de la surcharge uniformément répartie
ces paramètres sont rarement connues, il est de la responsabi-
de faible étendue, en mètres
lité de l’auteur du projet de choisir les valeurs les mieux
adaptées.
a distance entre les deux roues d’un même
essieu de camion, en métres
Des coefficients de sécurité à l’écrasement sont recommandés
tant pour les tuyaux avec pression que pour les tuyaux sans
B largeur de la tranchée mesurée au niveau de la
pression, et la marche à suivre pour le choix des tuyaux conve-
génératrice supérieure du tuyau, en mètres
nables est décrite.
Les coefficients de sécurité pour les tuyaux sous pression sont B’ distance entre le tuyau et la paroi de la tran-
établis pour des efforts combinés dus aux pressions intérieures chée, en mètres
et extérieures et ne sont pas inférieurs aux valeurs données
dans I’ISO 160. b distance entre deux essieux d’un camion, en
mètres
Les étapes du choix des tuyaux convenables sont les suivantes:
C distance diagonale entre deux roues de deux
a) calcul des charges extérieures totales, comprenant la
essieux différents d’un camion, en mètres
poussée du remblai, les surcharges extérieures verticales et
le poids de l’eau contenue dans les tuyaux (voir cha-
coefficient de poussée du sol, cas d’une tran-
c Cg()
pitre 4) ;
chée à parois verticales
b) choix de l’angle de pose approprié et détermination du
coefficient maximal d’ovalisation correspondant (voir cha-
coefficient de poussée pour des surcharges
cc
pitre 5);
roulantes concentrées
1

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 27854986 (FI
. .
. moment fléchissant d’ovalisation maximal à la
. coefficient de poussée pour des surcharges
Cd
réparties de faible étendue rupture du tuyau lorsque celui-ci est essayé
suivant I’ISO 881 ou I’ISO 160, en kilonewtons
.
mètres par mètre
.
coefficient de poussée pour des surcharges
cl
uniformément réparties de grande étendue
.
. moment fléchissant d’ovalisation maximal du
wn
tuyau enterré, en kilonewtons métres par
coefficients de déformation verticale du tuyau
cv, c,qr c,21 :
mètre
Cv3
coefficients de déformation horizontale du
$1 Chlt Ch2, : .
. moment fléchissant d’ovalisation à la rupture
Ml
tuyau
ch3
d’un tuyau soumis en plus à une pression
hydraulique interne p1
.
d . diamétre nominal ou intérieur du tuyau, en mil-
.
limètres
. moment fléchissant d’ovalisation maximal
admissible, d’un tuyau non soumis à une pres-
D diamètre extérieur du tuyau, en mètres
sion interne
.
e base des logarithmes népériens n . coefficient de concentration de la charge laté-
rale sur les côtés du tuyau
E module d’élasticité, en newtons par millimètre
.
. pression due a une surcharge uniformément
carré
pd
répartie, en kilonewtons par mètre carré
.
. module d’élasticité du tuyau, en newtons par
EP
.
. rapport de projection du tuyau
millimètre carré
Pi
.
. . pression hydraulique de service, en mégapas-
pw
. module d’élasticité à la compression du sol, en
Es
cals
newtons par millimètre carré
.
. pression hydraulique intérieure à la rupture du
.
p1
. module d’élasticité du matériau de revêtement
Et
tuyau quand elle est combinée à un moment
de la route, en newtons par millimètre carré
fléchissant d’ovalisation Ml
modules d’élasticité à la compression du sol et
:
El, E2, E3, .
.
pression de rupture d’un tuyau non soumis à
P2
du remblai en différents endroits de la tran-
E4
des charges extérieures
chée, en newtons par millimétre carré
.
. charge de rupture à l’écrasement d’un tuyau
hauteurs de remblai au-dessus de la généra-
H,H,,H2 :
essayé conformément à I’ISO 881, en kilonew-
trice supérieure du tuyau, en métres
tons, pour des longueurs de 200 ou 300 mm
.
.
. hauteur de remblai équivalant au revêtement
. charge maximale par roue, en kilonewtons
H,
PV
routier, en mètres
.
P . pression verticale sur le tuyau, en kilonewtons
vc
.
par mètre carré, due aux surcharges roulantes
HT . poids lourd
concentrées
.
Z . module d’inertie de la paroi du tuyau par unité
.
P
. pression verticale sur le tuyau, en kilonewtons
de longueur, en millimètres cubes vd
par mètre carré, due aux surcharges roulantes
. réparties
k . coefficient du moment fléchissant d’ovalisa-
tion
.
. pression verticale du remblai sur le tuyau, en
4w %a qv2
kilonewtons par métre carré
coefficients des moments fléchissants d’ovali-
k,, kh, khpr :
sation dus respectivement aux poussées verti-
.
kV
. pression verticale totale sur le tuyau, en kilo-
4vt
cale, horizontale, à la réaction horizontale et
newtons par mètre carré, due au remblai et
au poids d’eau contenue
aux charges roulantes
rapports de la pression latérale à la pression .
K1,K2 :
. pression horizontale du remblai sur le tuyau,
qhl qhll qh2
verticale du remblai
en kilonewtons par mètre carré
.
.
L . longueur de la surcharge uniformément répar-
. pression horizontale sur le tuyau, en kilonew-
qhpl qhpll
tie de faible étendue, en métres
tons par métre carré, due à la réaction du ter-
qhp2
rain en place
.
LT
. camion jusqu’à 12 tonnes
.
r . rayon moyen du tuyau, en mètres
coefficients de concentration de la charge ver-
m, mot ml, :
.
ticale due au remblai au-dessus du tuyau s . épaisseur du tuyau, en mètres
mm

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 2785-1986 (FI
.
.
.
. rigidité du tuyau, en newtons par millimètre coefficient d’influente de la pression intérieure
. SP
sur la résistance du tuyau à l’écrasement
carré
.
. coefficient d’influente de la charge d’écrase-
.
VZ
S . rigidité horizontale du remblai de part et
sh
ment sur la résistance du tuyau à la pression
d’autre du tuyau, en newtons par millimètre
intérieure
carré
.
. coefficient de sécurité à l’écrasement d’un
lu
.
S . rigidité verticale du lit de pose du tuyau, en
SV
tuyau non soumis à une pression intérieure
newtons par millimètre carré
.
. coefficient
de sécurité à l’écrasement,
Vd
.
. épaisseur des revêtements routiers, en mètres
tl’ t2
lorsqu’une pression hydraulique intérieure est
appliquée simultanément avec un moment flé-
.
. rapports des rigidités
VS’ vs1
chissant d’ovalisation
.
.
V . rapport de rigidité du système tuyau-sol . coefficient de sécurité à l’éclatement,
VZ
PS
lorsqu’un moment fléchissant d’ovalisation est
.
. poids volumique du remblai, en kilonewtons appliqué simultanément avec une pression
W’ Wl’ w2
par mètre cube hydraulique intérieure
.
.
. angle de frottement interne du remblai
e
W . charge d’écrasement par mètre linéaire de
tuyau lorsque celui-ci est essayé conformé-
.
. angle de frottement entre le remblai et la paroi
e’
ment à I’ISO 160, en kilonewtons par mètre
de la tranchée
. .
. paramètres auxiliaires définis dans le texte . coefficient dynamique
q’ x2,x3 @
.
a . demi-angle de pose du tuyau
.
angle d’inclinaison de la paroi de la tranchée
.
4 Détermination des charges extérieures
P
.
poids volumique de l’eau, en kilonewtons par
.
Y
4.1 Calcul de la pression du remblai
mètre cube
.
La pression du remblai sur le tuyau doit être calculée à l’aide des
. coefficient de déformation
6
équations données en 4.1.1 à 4.1.3 choisies en fonction des
.
trois types de conditions de pose des tuyaux comme suit.
. facteur de correction
c
B=ao
Pose en remblai indéfini
Pose en tranchée étroite Pose en tranchée large
NOTE - Le type 1 comprend la pose en tranchée étroite, en tranchée large et en remblai indéfini.
\
Figure 1 - Type de pose 1
NOTE - Le type 2 comprend la pose en tranchée sous remblai indéfini.
Figure 2 - Type de pose 2
3

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 27854986 (FI
b)
a)
NOTE - Le type 3 comprend deux ou plusieurs tuyaux dans la même tranchée.
Figure 3 - Type de pose 3
Type de pose 1 (voir figure 1)
4.1.1 H est la hauteur du remblai au-dessus de la génératrice
supérieure du tuyau, en mètres;
4.1.1.1 Pression verticale due au remblai
1 -e -2(HIB)K, tan@
La valeur de la pression verticale due au remblai dans les condi-
C= . . . (4.02)
tions de pose 1 est donnée par l’équation
2 (HIB) K1 tan Q’
. . . (4.01)
= mCwH
4Vl
e est la base des logarithmes népériens;
où
B est la largeur de la tranchée mesurée au niveau de la
qv1 est la pression verticale due au remblai sur le tuyau, en
génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
kilonewtons par mètre carré;
est le coefficient de concentration de la pression verti-
m
K, est le rapport de la pression latérale à la pression verti-
cale due au remblai sur le tuyau, calculé selon l’équation
cale du remblai au-dessus de la génératrice supérieure du
(4.11);
tuyau, suivant la nature du remblai dans cette zone (voir
tableau 2) ;
est le coefficient de poussée du sol pour une tranchée
c
à parois verticales, donné par l’équation (4.02) et en
est l’angle de frottement entre le remblai et la paroi de
e’
annexe A (voir 4.1.1.1.1);
la tranchée; il dépend de l’angle de frottement interne du
W est le poids volumique du remblai, en kilonewtons par
remblai (voir tableau 11, et du mode de remblaiement et du
mètre cube (voir tableau 1) ;
compactage (voir tableau 3).
Tableau 1 - Caractéristiques des sols pour le calcul des poussées
Module de compression, ES*), aux degrés de
compactage de proctor standard (%) suivants,
Poids
Groupe
e après tassement naturel ou compactage
Types de SOI~)
volumique, w ’
de sol
degrés
N/mm*
kNlm3
85 90 92 95 97 100
1 Sans cohésion
20 35 2,5 6
9 16 23 40
2 De faible cohésion
20 30 1,2 3
4 8 il 20
3 De cohésion
0,8 2 3
20 25 5 8 14
moyenne
20 20 0,6 1,5
2 4 6 10
4
Avec cohésion 1
1) Les quatre types de sol sont les suivants:
Sans cohésion : gravier, sable;
De faible cohésion: sable ou gravier non stabilisé;
De cohésion moyenne: poudre de roche, roche désagrégée, sable argileux;
Avec cohésion: argile, limon, glaise.
2) Le module de compression au sol, Es, est mesuré selon la méthode CBR (California Bearing Ratio) en utilisant un disque de 700 cm* de surface.
4

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 27854986 (FI
Tableau 3 - Angle de frottement Q’ suivant
La valeur de Es est donnée par l’expression
les conditions de pose
1’5 F
Cas No Conditions de pose
e’
Es=- -
M Y
Compactage du remblai suivant les spé-
0
e’ = e
cifications de I’ISO 4482. Parois de tran-
où chée non maintenues ou maintenues
par des palplanches amovibles.
Compactage du remblai suivant les spé-
= 213~
R est le rayon du disque; e’
cifications de I’ISO 4482 autour du
(Fly) est la pente à l’origine (y = 0) de la courbe donnant
tuyau. Remblai non compacte au des-
la charge (F) en fonction du tassement (y), définie par les sus du tuyau, ou remblai hydraulique
aux parois maintenues par des palplan-
essais.
ches.
Tableau 2 - Rapports de la pression latérale
Parois de tranchée maintenues par des
Q’ = 0
à la pression verticale du remblai
planches ou palplanches épaisses reti-
rées aprés remblayage.
Groupe de sol
4 K2
0’5 0’4
1
NOTE - La valeur de Q’ ne devrait pas excéder celle de Q.
0’5 0’3
2
3 0’5 02
0’5 0’1
4
NOTE - K, et K2 doivent toujours être choisis sur une même ligne
dans ce tableau.
4.1.1.1.1 Influence de l’inclinaison de la paroi de la tranchée
Tranchée à parois inclinées
Figure 4 -
Pour une même hauteur du remblai (H) et une même largeur (B), la poussée verticale sur un tuyau est plus importante lorsque les
parois de la tranchée sont inclinées que lorsqu’elles sont verticales. L’inclinaison des parois, exprimée par l’angle PI a une influence sur
la valeur du coefficient C telle que donnée par les équations (4.03) et (4.04).
Les valeurs de C sont les suivantes:
. . . (4.03)
Pour0 G p < f?: C = 1
P
. . .
Poure<@XOO:C= l- $1 -Cg()) (4.04)
où
Q est l’angle de frottement interne du remblai;
est donné par l’équation (4.02).
Cso
5

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 27854986 (FI
4.1 .1.1.2 Répartition de la pression verticale due au remblai et des réactions
v
Q
Q V
-
qh
- qhp
qh
qh
a)
lit de pose naturel, VPS Q 0,l
b) lit de pose naturel, VPS > 0,l c) pose sur béton, VPS > 0,l
Figure 5 - Répartition des
pressions verticales dues au remblai et des réactions
Pour le calcul des moments fléchissants d’ovalisation et de la
où
déflexion du tuyau, la répartition de la pression verticale due au
est la pression latérale due au remblai sur le tuyau, en
qhl
remblai est toujours supposée rectangulaire, comme montrée
kilonewtons par mètre carré;
à la figure 5. (Les différents angles de pose sont décrits au
est la pression maximale due à la réaction du terrain,
chapitre 5.)
qhpl
à la hauteur du centre du tuyau, en kilonewtons par mètre
La répartition de la réaction dépend de la rigidité du système
carré ;
tuyau-sol, Vps [voir 4.1.4 et équation (4.22H :
qv1 est donné par l’équation (4.01);
n est le coefficient de concentration de la charge latérale
Cas 1: Tuyau sur lit de pose naturel et yps < Of1 suivant
figure 5a), c’est-à-dire réaction vertrcale, répartie sur calculée suivant l’équation (4.12) ;
toute la largeur D du tuyau sans tenir compte de
K2 est le coefficient de la pression latérale dans la zone du
l’angle réel d’appui.
tuyau, donné au tableau 2 pour différentes natures de sol
dans cette zone;
Cas 2: Tuyau sur lit de pose naturel et Vps > Of1 suivant
figure 5b), c’est-à-dire réaction verticale et répartie de
6 est le coefficient de déformation donné par l’équation
facon rectangulaire suivant un angle d’appui 2a.
(4.21) ;
Cas 3: Appui rigide (par exemple berceau en béton) et lors-
C, w, H ont été définis d’aprés l’équation (4.01).
que Vps > Of1 suivant figure 5c), c’est-à-dire réaction
radiale et uniformément répartie suivant un angle
d’appui 2a. 4.1.2 Type de pose 2 (voir figure 2)
4.1.2.1 Pression verticale due au remblai
4.1.1.2 Pression latérale due au remblai
La valeur de la pression verticale due au remblai dans les condi-
La pression latérale sur le tuyau se compose de la pression qh tions de pose 2 est donnée par l’équation
résultant de la pression verticale et de la réaction latérale du sol
m (Cwl H1 + Cn w2H2) . . .
(4.07)
qv2 =
qhp, due a la déformation du tuyau.
où
La pression latérale due au remblai qh est distribuée de facon
qv2 est la pression verticale due au remblai sur le tuyau, en
rectangulaire sur toute la hauteur du tuyau dans les cas 1 et 2
kilonewtons par mètre carré;
[figures 5a) et b)], et seulement au-dessus de l’appui rigide
dans les cas 3 [figure 5~11.
m’ C, w, H ont été définis d’aprés l’équation (4.01);
les indices 1 et 2 font référence au remblai respectivement
La réaction latérale du sol @,p doit être prise en compte seule-
ment dans le cas 1 et répartie paraboliquement suivant un angle au-dessous et au-dessus du terrain naturel (voir figure 2);
au centre de 120° [figure 5a)l.
C, est donné par l’équation (4.08) et dans l’annexe A:
Les deux pressions latérales sont données par les équations
-2VfllB)Kltan~'
Cn = e
. . . (4.08)
suivantes :
ont été définis d’après l’équation (4.02).
H, B, Kl, e’
nK2CwH a . . (4.05)
qhl =
NOTE - Lorsque la tranchée est à parois inclinées (voir figure 41, le
et
coefficient C, correspondant à l’inclinaison p doit être corrigé selon
. . .
= 6 (qv1 - qhl) (4.06)
qhpl l’équation (4.03) ou (4.04).
6

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ISO 27854986 (FI
4.1.2.2 Pression latérale due au remblai
Les valeurs des deux pressions latérales, c’est-à-dire qn, résultant de la pression verticale, et qhp, due à la déformation du tuyau, sont
données par les équations suivantes:
= n K*(C kV1 H, + c, kV*&) . . . (4.09)
qh2
. . . (4.10)
qhp2 = 6 (qv2 - qh2)
où tous les symboles sont définis d’après les équations (4.05), (4.06), (4.07) et (4.08).
4.1.3 Type de pose 3 (voir figure 3)
Deux tuyaux peuvent être posés dans la même tranchée sur un même niveau ou sur des niveaux différents, comme montré à Ia
figure 3.
Les pressions dues au remblai sur chaque tuyau [voir figure 3a)l et sur le tuyau supérieur [voir figure 3b)] sont calculées à partir des
équations (4.01), (4.05) et (4.06) en tenant compte, pour chaque tuyau, de la hauteur correspondante de remblai H.
Les pressions dues au remblai sur le tuyau inférieur [voir figure 3b)] sont calculées a partir des équations (4.07), (4.09) et (4.10).
NOTES
1 La même méthode est à appliquer lorsque plus de deux tuyaux sont posés dans la même tranchée.
2 La méthode recommandée dans ce chapitre ne peut être appliquée que si les deux (ou plusieurs) tuyaux sont en amiante-ciment.
3 Lors du calcul de la pression due au remblai sur ces tuyaux, le coefficient ( devrait être calculé à partir de l’équation (4.23a) et non déduit de la
figure 8 (voir 4.1.4).
4.1.4 Rapports de rigiditb tuyau-sol et coefficients de concentration des pressions dues au remblai
Le coefficient de concentration m des pressions verticales dues au remblai est donné par les équations suivantes:
B
(ml-l) B 4-m,
m=-- . . . (4.1 la)
+- pour 1 Q
z4
3 D 3
B
.-. . (4.llb)
pour 4 <
m = ml = constante
Y-
donnée par l’expression suivante :
Le coefficient de concentration m ne doit pas dépasser la valeur mlirn
. . . (4.1lc)
= 1 + 4Kttane
mlim
0
Q
c
. . r-
- . .
. * .’ c
. .
1
..$-y+ $$>y.~;
.
’ . *.
i
;A ;j. $;y::*; l &. ;
1 cl
j
c) lit de pose en béton, Pl < 1
b) lit de pose en béton, Pi > 1
a) lit de pose naturel, Pj = 1
Figure 6 - Rapport de projection Pj et lits de pose
7

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 27854986 (FI
Le coefficient de concentration n des pressions horizontales dues au remblai est donné par l’équation suivante:
.
4-m, B
=-
n pour 1 < - < ~0 . . . (4.12)
3 D
Dans ces équations :
B est la largeur de la tranchée au niveau de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
D est le diamètre extérieur du tuyau, en mètres;
K1 est donné au tableau 2;
est donné au tableau 1;
e
ml est donné par les formules suivantes.:
mm Vs + (mm- 1) mg V&/(I -mol
ml =
. . . (4.13)
Vs + (mm- 1) V&/(I -mo)
4K2
m. = p . . . (4.14)
3 + K2
où K2 est donné au tableau 2,
1 -K2
. . . (4.15)
vil =
1 - (0,25/pj)
où ~~ est donné au tableau 2 et Pj est défini à la figure 6,
si l’on considére la réaction latérale qhP . . .
K3 = s,/ I cv l SS, (4.16a)
si l’on néglige la réaction latérale qhp . . . (4.16b)
vs = s,/ I C"l I SS”
H
1
l+-
II?I,=
. . . (4.17)
1
El 1
- + 2,2 -
-
4 E4 (pj 0,251 (pj - 0,251
D 35 1
Dans ces trois derniéres équations, les symboles ont les significations suivantes:
S, est la rigidité du tuyau:
E, s 3
s,=- -
. . .
(4.18)
12 r
0
s est l’épaisseur du tuyau, en mètres;
r est le rayon moyen du tuyau, en mètres:
D-S
r=-
2
D est le diamètre extérieur du tuyau, en mètres;
E, est le module d’élasticité du tuyau, en newtons par millimètre carré (pour les tuyaux en amiante-ciment, on suppo-
sera E, = 25 000 N/mm2);
H est la hauteur de remblai au-dessus de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
S est la rigidité verticale du lit de pose du tuyau:
SV
S
sv = E21pi . . . (4.19)
pi est le rapport de projection (voir figure 6);
) Cv) est la valeur absolue du coefficient de déformation verticale du tuyau (A&) :
cv =
. . . (4.20)
cv1 + Cv36
est le coefficient de déformation AL),, due à qv (voir tableau 4);
cv1
8

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO2785-1986 (FI
C V3 est le coefficient de déformation AD, due à qhp (voir tableau 4);
6 = ch,/( vps -- ch3) . . . (4.21)
ch1 est le coefficient de déformation hDh due à qv (voir tableau 4) ;
ch3 est le coefficient de déformation hDh due à qhp (voir tableau 4) ;
V PS est la rigidité du systéme tuyau-sol:
V . . .
(4.22)
ps = sp/ssh
S sh est la rigidité horizontale du lit de pose:
S . . .
sh = fLWT’2 (4.23)
I: est le facteur de correction calculé d’après l’expression ci-après ou déduit de la figure 8:
. . .
(4.23a)
Et, E2, E3, E4 sont les modules de compression du sol en différents points du remblai et de la tranchée (voir figure 7), en new-
tons par millimètre carré.
NOTE - Les valeurs de E, et E2 peuvent être choisies du tableau 1 en fonction du compactage du remblai. Les valeurs E3 et E4 seront choisies en
fonction du sol réel. Si E3 et E4 ne peuvent être connues, supposer pour les sols courants E3 = E2 et E4
= Es comme donné par le tableau 1 pour un
compactage proctor de 100 %.
E
4
-
Figure 7 - Modules de compression du sol aux différents points de la tranchée
9

---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 2785-1986 (F)
0
.
-In
-0
nJ
n
0
-7
An
*
SC,
0
\a
Q
\
/
8
8
q
0
m
4J
\\\ nJ
4
0-
cv’.‘\
.
.
.
QQ
.Ly
.
.
.
.
z-
C(i
0
0-
cv
c?
0
Ln
ln
- 0
m eJ-
(v
0
2 4
30

---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 27854986 (FI
Coefficients de déformation
Tableau 4 -
a) Coefficients correspondant à la pression verticale du sol qv
Angle de
Cas 1, figure 5a) Cas 2, figure 5b) Cas 3, figure 5c)
pose,
2a
chl cv1
degrés Cv1 chl C”l chl
+ 0,1026
60 -0,0833 + 0,08x? -0,1053 -0,104l + 0,1017
90 -0,0833 + 0,0833 - 0,0966 + 0,0956 -0,0916 + 0,0916
+ 0,0891 -0,0763 + 0,0777
120 -0,0833 + 0,0833 - 0,0893
+0,0417
180 -0,0833 + 0,0833 1 -0,0833 + 0,0833 -0,0417
b) Coefficients correspondant à la pression horizontale du sol
Angle de Coefficients pour qh Coefficents pour qhp
pose,
2a Cas 1 et 2, figures 5a) et b) Cas 3, figure 54 Cas 1, figure 5a)
degrés
c c
v2 Ch2 cv2 ch2 v3 ‘h3
60 + 0,0833 -0,0833 + 0,0827 - 0,0829 + 0,064o - 0,0658
- 0,0658
90 + 0,0833 -0,0833 + 0,0798 -0,0805 + 0,064o
120 + 0,0833 -0,0833 + 0,0721 -0,0735 + 0,0640 -0,0658
+ 0,0833 -0,0833 + 0,0417 -0,0417 + 0,064o -0,0658
180
.
NOTE - Les coefficients Cv et ch proviennent des équations suivantes pour le calcul de la déformation du tuyau:
= 2 Cv qr4lEI et
WI
= 2 c, qr4lEI
ADh
où
cv =
cv1 OU cv2 ou cv3
ch =
chl Ou ch2 Ou Ch3
4 = qv ou qh Ou qhp
4.2 Calcul des surcharges verticales
Les tuyaux sous pression, tout comme les tuyaux d’assainissement et de drainage, destinés à être posés sous routes ou rues, doivent,
en plus des charges dues au remblai et la pression intérieure (lorsqu’il y en a), résister aux surcharges statiques et/ou roulantes.
4.2.1 Calcul des surcharges verticales roulantes concentrées
La surcharge verticale roulante concentrée excercée par un camion et agissant sur la génératrice supérieure d’un tuyau est calculée
par l’équation suivante :
. . . (4.24)
P
vc = PJ,@
où
P Vc est la pression verticale sur la génératrice supérieure du tuyau, en kilonewtons par mètre carré;
P, est la charge maximale d’une roue de camion, en kilonewtons (voir tableau 5);
C, est le coefficient de poussée pour des surcharges roulantes concentrées, en mètres à la puissance moins deux, donné par
l’équation (4.24a), aux figures 9 et 10, et aux tableaux 11 et 12 de l’annexe B pour deux types de camions;
@ est le coefficient dynamique donné au tableau 6;
i -+---~rcsin(W[~)---F(i+:)]+--&1 . . . (4.24a)
cc = -
H est la hauteur de remblai au-dessus de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
11

---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 27854986 (FI
Xl = 4H2+ Dz+ 1
=4H2+1
X2
=4H2+02
x3
CI est fonction de la distance entre essieux et roues pour chaque type de camion, et est donné par les équations suivantes pour
des camions à deux et trois essieux:
1) Pour un camion à deux essieux
3H5
CI=- [ (a2+ Hz) -2,5+ (b2+ Hz) -2,5+ (d+ Hz) -2,5] . . .
(4.24b)
2n:
2) Pour un camion à trois essieux
3H5
$+Hz) -2,5+2(@+ Hz) -2,5+2(c2+ Hz) -2,s] . . . (4.24~)
rg cr=-[(
271:
NOTES
1 Si le tuyau est posé sous une chaussée rev
...

Norme internationale 2785
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEX~YHAPO~HAR OP!-AHM3ALWlR Il0 CTAH,QAPTM3AL(MM~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-ciment
soumis à des charges extérieures avec ou sans pression
intérieure
Directives for selection of asbestos-cernent pipes subject to external loads with or without interna/ pressure
Seconde édition - 1986-07-01
CDU 691.328.5-462 Réf. no : ISO 27854986 (F)
Descripteurs : produit en amiante-ciment, tuyau, canalisation avec pression, canalisation sans pression, sélection, détermination, charge,
coefficient de sécurité.
Prix basé sur 38 pages

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 2785 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 77,
Produits en ciment renforcé par des fibres.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1986
Imprimé en Suisse
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO2785-1986(F)
Sommaire
Page
.........................................
1
Objet et domaine d’application
1
Références .
.............................................
1
Symboles et abréviations
..................................
3
Détermination des charges extérieures
...................................
3
4.1 Calcul de la pression du remblai
...................................
11
4.2 Calcul des surcharges verticales
.................................... 13
4.3 Charges dues à l’eau contenue
........................ 13
Types d’appui, moments fléchissants d’ovalisation
19
Coefficientsdesécurité. .
Marche à suivre pour le choix de la série des tuyaux
19
d’assainissement et de drainage sans pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
8 Marche à suivre pour le choix des tuyaux avec pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
22
A
Coefficients de poussée C et C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
B
Coefficients de poussée C, pour des surcharges roulantes . . . . . . . . . . . . . . . . .
C Exemples de marche à suivre pour le choix de tuyaux
28
d’assainissement et de drainage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D Exemples de marche à suivre pour le choix de tuyaux
33
avec pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
III

---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 27854986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Directives en vue du choix des tuyaux en amiante-ciment
soumis à des charges extérieures avec ou sans pression
intérieure
1 Objet et domaine d’application c) dans le cas de tuyaux d’assainissement ou de drainage,
choix d’une série définie dans I’ISO 881, de sorte que les
La présente Norme internationale donne des règles concernant
coefficients minimaux de sécurité soient respectés;
le choix des tuyaux en amiante-ciment enterrés soumis à des
d) dans le cas de tuyaux sous pression, choix à partir des
charges extérieures avec ou sans pression intérieure.
charges d’écrasement et de la pression d’éclatement mini-
males requises. Les tuyaux ainsi choisis doivent être confor-
Elle est basée sur une méthode de calcul des pressions exté-
mes aux spécifications de I’ISO 160.
rieures dues au remblai et aux surcharges qui s’exercent sur les
tuyaux enterrés, en tenant compte de la rigidité relative entre le NOTE - La marche 2 suivre détaillée en vue du choix des tuyaux est
décrite au chapitre 7 pour les tuyaux d’assainissement et de drainage et
tuyau et le sol l’environnant ainsi que des interactions meca-
au chapitre 8 pour les tuyaux sous pression.
niques entre eux.
Ces principes sont applicables au calcul des charges sur des
tuyaux sous pression ainsi que sur des tuyaux d’assainissement
2 Références
et de drainage.
ISO 160, Tuyaux etjoints en amiante-cimentpour canalisations
Les conditions normales de pose et d’appui sont décrites, en
avec pression.
conformité avec les spécifications de I’ISO 4482, et les coeffi-
cients correspondant aux moments fléchissants d’ovalisation
I SO 881, Tu yaux, joints et accessoires en amiante-ciment pour
maximaux sont déterminés.
canalisations d’assainissement.
I SO 4482, Canalisations en amiante-ciment - Guide de pose.
Pour l’application de la présente Norme internationale, des
valeurs numériques doivent être données aux paramétres uti-
lisés. Les paramètres relatifs aux tuyaux et au sol donnés ont
été déterminés empiriquement de sorte que les résultats des
3 Symboles et abréviations
calculs soient en bon accord avec les mesures effectuées.
Toutefois, étant donné qu’en pratique les valeurs exactes de
.
A . largeur de la surcharge uniformément répartie
ces paramètres sont rarement connues, il est de la responsabi-
de faible étendue, en mètres
lité de l’auteur du projet de choisir les valeurs les mieux
adaptées.
.
a . distance entre les deux roues d’un même
essieu de camion, en métres
Des coefficients de sécurité à l’écrasement sont recommandés
tant pour les tuyaux avec pression que pour les tuyaux sans
.
B . largeur de la tranchée mesurée au niveau de la
pression, et la marche à suivre pour le choix des tuyaux conve-
génératrice supérieure du tuyau, en mètres
nables est décrite.
.
Les coefficients de sécurité pour les tuyaux sous pression sont B’ . distance entre le tuyau et la paroi de la tran-
établis pour des efforts combinés dus aux pressions intérieures chée, en mètres
et extérieures et ne sont pas inférieurs aux valeurs données
.
dans I’ISO 160. b . distance entre deux essieux d’un camion, en
mètres
Les étapes du choix des tuyaux convenables sont les suivantes:
.
C . distance diagonale entre deux roues de deux
a) calcul des charges extérieures totales, comprenant la
essieux différents d’un camion, en mètres
poussée du remblai, les surcharges extérieures verticales et
le poids de l’eau contenue dans les tuyaux (voir cha-
.
.
coefficient de poussée du sol, cas d’une tran-
c Cg()
pitre 4) ;
chée à parois verticales
b) choix de l’angle de pose approprié et détermination du
.
coefficient maximal d’ovalisation correspondant (voir cha-
. coefficient de poussée pour des surcharges
cc
pitre 5);
roulantes concentrées

---------------------- Page: 5 ----------------------
1s0 27851986 (FI
moment fléchissant d’ovalisation maximal à la
coefficient de poussée pour des surcharges
Cd
rupture du tuyau lorsque celui-ci est essayé
réparties de faible étendue
suivant I’ISO 881 ou I’ISO 160, en kilonewtons
mètres par mètre
coefficient de poussée pour des surcharges
uniformément réparties de grande étendue
moment fléchissant d’ovalisation maximal du
tuyau enterré, en kilonewtons métres par
coefficients de déformation verticale du tuyau
mètre
coefficients de déformation horizontale du
moment fléchissant d’ovalisation à la rupture
Ml
tuyau
d’un tuyau soumis en plus à une pression
hydraulique interne p1
d
diamétre nominal ou intérieur du tuyau, en mil-
limètres
moment fléchissant d’ovalisation maximal
admissible, d’un tuyau non soumis à une pres-
D diamètre extérieur du tuyau, en mètres sion interne
e base des logarithmes népériens n coefficient de concentration de la charge laté-
rale sur les côtés du tuyau
E module d’élasticité, en newtons par millimètre
pression due a une surcharge uniformément
carré pd
répartie, en kilonewtons par mètre carré
module d’élasticité du tuyau, en newtons par
EP
rapport de projection du tuyau
millimètre carré
4
pression hydraulique de service, en mégapas-
.
pw
module d’élasticité à la compression du sol, en
cals
newtons par millimetre carré
pression hydraulique intérieure à la rupture du
p1
module d’élasticité du matériau de revêtement
tuyau quand elle est combinée à un moment
de la route, en newtons par millimétre carré
fléchissant d’ovalisation Ml
modules d’élasticité à la compression du sol et
El’ 41 E3,
pression de rupture d’un tuyau non soumis à
P2
du remblai en différents endroits de la tran-
E4
des charges extérieures
chée, en newtons par millimétre carré
charge de rupture à l’écrasement d’un tuyau
hauteurs de remblai au-dessus de la généra-
H,Hl,&
essayé conformément à I’ISO 881, en kilonew-
trice supérieure du tuyau, en métres
tons, pour des longueurs de 200 ou 300 mm
hauteur de remblai équivalant au revêtement
charge maximale par roue, en kilonewtons
PV
routier, en mètres
P pression verticale sur le tuyau, en kilonewtons
vc
par metre carré, due aux surcharges roulantes
HT poids lourd
concentrées
Z module d’inertie de la paroi du tuyau par unité
P pression verticale sur le tuyau, en kilonewtons
vd
de longueur, en millimètres cubes
par mètre carré, due aux surcharges roulantes
réparties
k coefficient du moment fléchissant d’ovalisa-
tion
pression verticale du remblai sur le tuyau, en
qv1 4Vll qv2 :
kilonewtons par métre carré
coefficients des moments fléchissants d’ovali-
k,, kh, khpr
sation dus respectivement aux poussées verti-
.
kV
. pression verticale totale sur le tuyau, en kilo-
4vt
cale, horizontale, à la réaction horizontale et
newtons par mètre carré, due au remblai et
au poids d’eau contenue
aux charges roulantes
rapports de la pression latérale à la pression
Kl’K2
pression horizontale du remblai sur le tuyau,
qhr qhll qh2 :
verticale du remblai
en kilonewtons par mètre carré
.
L
longueur de la surcharge uniformément répar-
pression horizontale sur le tuyau, en kilonew-
qhpl qhpll -
tie de faible étendue, en métres
tons par métre carré, due à la réaction du ter-
qhp2
rain en place
LT camion jusqu’à 12 tonnes
.
r . rayon moyen du tuyau, en mètres
ml q1 ml’ coefficients de concentration de la charge ver-
.
ticale due au remblai au-dessus du tuyau s . épaisseur du tuyau, en mètres
mm

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 2785-1986 (FI
.
.
rigidité du tuyau, en newtons par millimètre coefficient d’influente de la pression intérieure
qd
. SP
sur la résistance du tuyau à l’écrasement
.
. coefficient d’influente de la charge d’écrase-
VZ
S rigidité horizontale du remblai de part et
sh
ment sur la résistance du tuyau à la pression
d’autre du tuyau, en newtons par millimètre
intérieure
.
. coefficient de sécurité à l’écrasement d’un
lu
S rigidité verticale du lit de pose du tuyau, en
SV
tuyau non soumis à une pression intérieure
newtons par millimètre carré
.
. coefficient
de sécurité à l’écrasement,
Vd
épaisseur des revêtements routiers, en mètres
tl’ t2
lorsqu’une pression hydraulique intérieure est
appliquée simultanément avec un moment flé-
rapports des rigidités
VS’ vs1
chissant d’ovalisation
.
V rapport de rigidité du système tuyau-sol . coefficient de sécurité à l’éclatement,
VZ
PS
lorsqu’un moment fléchissant d’ovalisation est
poids volumique du remblai, en kilonewtons appliqué simultanément avec une pression
W’ Wl’ w2
par mètre cube hydraulique intérieure
.
. angle de frottement interne du remblai
e
W charge d’écrasement par mètre linéaire de
tuyau lorsque celui-ci est essayé conformé-
.
. angle de frottement entre le remblai et la paroi
e’
ment à I’ISO 160, en kilonewtons par mètre
de la tranchée
.
paramètres auxiliaires définis dans le texte . coefficient dynamique
q’ x2,x3 @
a demi-angle de pose du tuyau
angle d’inclinaison de la paroi de la tranchée
4 Détermination des charges extérieures
P
poids volumique de l’eau, en kilonewtons par
Y
4.1 Calcul de la pression du remblai
mètre cube
La pression du remblai sur le tuyau doit être calculée à l’aide des
coefficient de déformation
6
équations données en 4.1.1 à 4.1.3 choisies en fonction des
trois types de conditions de pose des tuyaux comme suit.
facteur de correction
c
Pose en remblai indéfini
Pose en tranchée étroite Pose en tranchée large
NOTE - Le type 1 comprend la pose en tranchée étroite, en tranchée large et en remblai indéfini.
\
Figure 1 - Type de pose 1
NOTE - Le type 2 comprend la pose en tranchée sous remblai indéfini.
Figure 2 - Type de pose 2

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ISO 27854986 (FI
b)
a)
NOTE - Le type 3 comprend deux ou plusieurs tuyaux dans la même tranchée.
Figure 3 - Type de pose 3
4.1.1 Type de pose 1 (voir figure 1) H est la hauteur du remblai au-dessus de la génératrice
supérieure du tuyau, en mètres;
4.1 .l .l Pression verticale due au remblai
1 -e -2WIB)Kl tan@
La valeur de la pression verticale due au remblai dans les condi-
C= . . . (4.02)
tions de pose 1 est donnée par l’équation
2 (HIB) K1 tan Q’
. . . (4.01)
= mCwH
4Vl
est la base des logarithmes népériens;
e
où
B est la largeur de la tranchée mesurée au niveau de la
qv1 est la pression verticale due au remblai sur le tuyau, en
génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
kilonewtons par mètre carré;
m est le coefficient de concentration de la pression verti-
K, est le rapport de la pression latérale à la pression verti-
cale due au remblai sur le tuyau, calculé selon l’équation
cale du remblai au-dessus de la génératrice supérieure du
(4.11);
tuyau, suivant la nature du remblai dans cette zone (voir
tableau 2) ;
est le coefficient de poussée du sol pour une tranchée
C
à parois verticales, donné par l’équation (4.02) et en
est l’angle de frottement entre le remblai et la paroi de
e’
annexe A (voir 4.1.1.1.1);
la tranchée; il dépend de l’angle de frottement interne du
W est le poids volumique du remblai, en kilonewtons par
remblai (voir tableau 11, et du mode de remblaiement et du
mètre cube (voir tableau 1);
compactage (voir tableau 3).
Tableau 1
- Caractéristiques des sols pour le calcul des poussées
Module de compression, ES*), aux degrés de
compactage de proctor standard (Oh) suivants,
Poids
Groupe
après tassement naturel ou compactage
e
Types de SOI~)
volumique, w ’
de sol
degrés
N/mm*
kN/m3
85 90
92 95 97 100
20 35 2,5 6 9 16 23 40
1 Sans cohésion
2 De faible cohésion 20 30 1,2 3 4 8 il 20
20 25 0,8 2 3 5 8 14
3 De cohésion moyenne
4 Avec cohésion 20 20 0,6 1,5 2 4 6 10
1) Les quatre types de sol sont les suivants:
Sans cohésion : gravier, sable;
De faible cohésion: sable ou gravier non stabilisé;
De cohésion moyenne: poudre de roche, roche désagrégée, sable argileux;
Avec cohésion: argile, limon, glaise.
2) Le module de compression au sol, Es, est mesuré selon la méthode CBR (California Bearing Ratio) en utilisant un disque de 700 cm* de surface.
4

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ISO 27854986 (FI
- Angle de frottement Q’ suivant
Tableau 3
La valeur de Es est donnée par l’expression
les conditions de pose
1'5 F
Cas No Conditions de pose
e’
Es=- -
nR Y Compactage du remblai suivant les spé- Q’ = Q
?
0
cifications de I’ISO 4482. Parois de tran-
chée non maintenues ou maintenues
où
par des palplanches amovibles.
2 Compactage du remblai suivant les spé- Q’ = 2/3~
R est le rayon du disque;
cifications de I’ISO 4482 autour du
(Fly) est la pente à l’origine (y = 0) de la courbe donnant
tuyau. Remblai non compacte au des-
la charge (F) en fonction du tassement (y), définie par les sus du tuyau, ou remblai hydraulique
aux parois maintenues par des palplan-
essais.
ches.
Tableau 2 - Rapports de la pression latérale
3 Parois de tranchée maintenues par des Q’ = 0
à la pression verticale du remblai
planches ou palplanches épaisses reti-
rées aprés remblayage.
Groupe de sol
Kl K2
1 0’5 0’4
NOTE - La valeur de Q’ ne devrait pas excéder celle de Q.
2 0’5 0’3
3 0’5 02
4 0’5 0’1
NOTE - K, et K2 doivent toujours être choisis sur une même ligne
dans ce tableau.
4.1.1.1.1 Influence de l’inclinaison de la paroi de la tranchée
Figure 4 - Tranchée à parois inclinées
Pour une même hauteur du remblai (H) et une même largeur (B), la poussée verticale sur un tuyau est plus importante lorsque les
parois de la tranchée sont inclinées que lorsqu’elles sont verticales. L’inclinaison des parois, exprimée par l’angle PI a une influence sur
la valeur du coefficient C telle que donnée par les équations (4.03) et (4.W=
Les valeurs de C sont les suivantes:
. . . (4.03)
Pour0 G p < f?: C = 1
P
Pour@ < p 9; 90’: C = l- -(1 --Cg01 . . . (4.04)
90
où
Q est l’angle de frottement interne du remblai;
Cw est donné par l’équation (4.02).
5

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ISO 27854986 (FI
4.1 .1.1.2 Répartition de la pression verticale due au remblai et des réactions
Q V
V
4
- qhp
qh
qh
lit de pose naturel, VPS Q 0,l
b) lit de pose naturel, VPS > 0,l
c) pose sur béton, VPS > 0,
1
Figure 5 - Répartitio In des ressions verticales dues au rem
blai et des réactions
P
Pour le calcul des moments fléchissants d’ovalisation et de la
où
déflexion du tuyau, la répartition de la pression verticale due au
est la pression latérale due au remblai sur le tuyau, en
qhl
remblai est toujours supposée rectangulaire, comme montrée
kilonewtons par mètre carré;
à la figure 5. (Les différents angles de pose sont décrits au
est la pression maximale due à la réaction du terrain,
chapitre 5.)
qhpl
à la hauteur du centre du tuyau, en kilonewtons par mètre
La répartition de la réaction dépend de la rigidité du système carré ;
tuyau-sol, VpS [voir 4.1.4 et équation I4.22)1:
qv1 est donné par l’équation (4.01);
Cas 1: Tuyau sur lit de pose naturel et ypS < 0,l suivant n est le coefficient de concentration de la charge latérale
calculée suivant l’équation (4.12) ;
figure 5a), c’est-à-dire réaction vertrcale, répartie sur
toute la largeur D du tuyau sans tenir compte de
K2 est le coefficient de la pression latérale dans la zone du
l’angle réel d’appui.
tuyau, donné au tableau 2 pour différentes natures de sol
dans cette zone;
Cas 2: Tuyau sur lit de pose naturel et VpS > 0,l suivant
figure 5b), c’est-à-dire réaction verticale et répartie de
6 est le coefficient de déformation donné par l’équation
facon rectangulaire suivant un angle d’appui 2a.
, (4.21) ;
Cas 3: Appui rigide (par exemple berceau en béton) et lors-
C, w, H
ont été définis d’après l’équation (4.01).
que VpS > 0,l suivant figure 5c), c’est-à-dire réaction
radiale et uniformément répartie suivant un angle
4.1 .2 Type de pose 2 (voir figure 2)
d’appui 2a.
4.1 .2.1 Pression verticale due au remblai
4.1.1.2 Pression latérale due au remblai
La valeur de la pression verticale due au remblai dans les condi-
tions de pose 2 est donnée par l’équation
La pression latérale sur le tuyau se compose de la pression qh
résultant de la pression verticale et de la réaction latérale du sol
m (Cwl HI + C, w2H2) . . . (4.07)
qv2 =
qhp, due à la déformation du tuyau.
où
La pression latérale due au remblai qh est distribuée de facon
qv2 est la pression verticale due au remblai sur le tuyau, en
rectangulaire sur toute la hauteur du tuyau dans les cas 1 et 2
kilonewtons par mètre carré;
[figures 5a) et b)], et seulement au-dessus de l’appui rigide
dans les cas 3 [figure 54.
m, C, w, H ont été définis d’après l’équation (4.01);
La réaction latérale du sol qhr, doit être prise en compte seule- les indices 1 et 2 font référence au remblai respectivement
au-dessous et au-dessus du terrain naturel (voir figure 2);
ment dans le cas 1 et répartie paraboliquement suivant un angle
au centre de 120° [figure 5a)l.
C, est donné par l’équation (4.08) et dans l’annexe A:
Les deux pressions latérales sont données par les équations
- 2 (HI /El) KJ tan Q’
C, = e
. . .
(4.08)
suivantes :
ont été définis d’après l’équation (4.02).
H, B, Kl, e’
nK+wH a . . (4.05)
qhl =
NOTE - Lorsque la tranchée est à parois inclinées (voir figure 4), le
et
coefficient C, correspondant à l’inclinaison p doit être corrigé selon
. . . (4.06)
= 6 (qv1 - qhl)
qhpl l’équation (4.03) ou (4.04).
6

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ISO 27854986 (FI
4.1.2.2 Pression latérale due au remblai
.
Les valeurs des deux pressions latérales, c’est-à-dire qn, résultant de la pression verticale, et qhp, due à la
déformation du tuyau, sont
don nées par les équations suivantes:
= n K2(C ~1 H1 + Cn ~2H2)
. . . (4.09)
qh2
. . . (4.10)
qhp2 = 6 (qv2 - qh2)
où tous les symboles sont définis d’après les équations (4.05), (4.06), (4.07) et (4.08).
4.1.3 Type de pose 3 (voir figure 3)
Deux tuyaux peuvent être posés dans la même tranchée sur un même niveau ou sur des niveaux différents, comme montré à la
figure 3.
Les pressions dues au remblai sur chaque tuyau [voir figure 3a)l et sur le tuyau supérieur [voir figure 3b)l sont calculées
à partir des
équations (4.01), (4.05) et (4.06) en tenant compte, pour chaque tuyau,
de la hauteur correspondante de remblai H.
Les pressions dues au remblai sur le tuyau inférieur [voir figure 3b)l sont calculées à partir des équations (4.07), (4.09) et (4.10).
1 La même méthode est à appliquer lorsque plus de deux tuyaux sont posés dans la même tranchée.
2 La méthode recommandée dans ce chapitre ne peut être appliquée que si les deux (ou plusieurs) tuyaux sont en amiante-ciment.
3 Lors du calcul de la pression due au remblai sur ces tuyaux, le coefficient ( devrait être calculé à partir de l’équation (4.23a) et non déduit de la
figure 8 (voir 4.1.4).
4.1.4 Rapports de rigiditb tuyau-sol et coefficients de concentration des pressions dues au remblai
Le coefficient de concentration m des pressions verticales dues au remblai est donné par les équations suivantes:
B
(ml-l) B 4-ml
m=--
+- . . . (4.1 la)
pour 1 Q
3 D 3 F4
B
= constante (4.llb)
m = ml pour 4 < .-. .
Y-
Le coefficient de concentration m ne doit pas dépasser la valeur mrirn donnée par l’expression suivante :
= 1 + 4K1tane
mlim
lit de pose en béton, Pi < 1
lit de pose naturel, Pj = 1 b) lit de pose en béton, Pi > 1
Figure 6 - Rapport de projection Pj et lits de pose

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ISO 27854986 (FI
Le coefficient de concentration n des pressions horizontales dues au remblai est donné par l’équation suivante:
4-ml B
=-
n pour 1 < - < CO . . . (4.12)
3 D
Dans ces équations :
B est la largeur de la tranchée au niveau de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
D est le diamètre extérieur du tuyau, en mètres;
K1 est donné au tableau 2;
est donné au tableau 1;
e
ml est donné par les formules suivantes.:
mm Vs + (mm- 1) mg V&/(I -mol
ml =
. . . (4.13)
Vs + (mm- 1) V&/(I -mo)
4K2
m. = p . . . (4.14)
3 + K2
où K2 est donné au tableau 2,
1 -K2
. . . (4.15)
vil =
1 - (0,25/pj)
où ~~ est donné au tableau 2 et Pj est défini à la figure 6,
si l’on considére la réaction latérale @,p . . .
K3 = sp/ I cv l %l (4.16a)
si l’on néglige la réaction latérale qhp
. . . (4.16b)
vs = sp/ I C”l I SS”
H
1
II?I,= l+-
. . . (4.17)
D
3,5 1
1
El
- + 2,2 -
E4 (pj - 0,251 (pj - 0,251
4
1
Dans ces trois derniéres équations, les symboles ont les significations suivantes:
SP est la rigidité du tuyau:
E, s 3
s,=- -
. . .
(4.18)
12 r
0
s est l’épaisseur du tuyau, en mètres;
r est le rayon moyen du tuyau, en mètres:
D-S
r=-
2
D est le diamètre extérieur du tuyau, en mètres;
E, est le module d’élasticité du tuyau, en newtons par millimètre carré (pour les tuyaux en amiante-ciment, on suppo-
sera E, = 25 000 N/mm2);
H est la hauteur de remblai au-dessus de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
S est la rigidité verticale du lit de pose du tuyau:
SV
S
sv = E21pi . . . (4.19)
pi est le rapport de projection (voir figure 6);
) Cv) est la valeur absolue du coefficient de déformation verticale du tuyau (A&):
cv =
. . . (4.20)
cv1 + Cv36
est le coefficient de déformation AL),, due à qv (voir tableau 4);
cv1

---------------------- Page: 12 ----------------------
C v3 est le coefficient de déformation AD,, due à qhp (voir tableau 4
1;
6 = ch1 / t vps -- Ch31
. . . (4.21)
.
Ch1 est le coefficient de déformation hDh due à qv (voir tableau 4)
I
Ch3 est le coefficient de déformation hDh due à qhp (voir tableau 4) ;
V ps est la rigidité du systéme tuyau-sol:
V . . .
(4.22)
ps = sp/ssh
S sh est la rigidité horizontale du lit de pose:
S . . .
sh = fLWT’2 (4.23)
I: est le facteur de correction calculé d’après l’expression ci-après ou déduit de la figure 8:
B
1,662 + 0,639 - -1
( )
. . .
(4.23a)
’ = (; -1) + 1,662-0’3: (; -l)];
El, E2, E3, E4 sont les modules de compression du sol en différents points du remblai et de la tranchée (voir figure 7)’ en new-
tons par millimètre carré.
NOTE - Les valeurs de E, et E2 peuvent être choisies du tableau 1 en fonction du compactage du remblai. Les valeurs E3 et E4 seront choisies en
fonction du sol réel. Si E3 et E4 ne peuvent être connues, supposer pour les sols courants E3 = E2 et E4
= Es comme donné par le tableau 1 pour un
compactage proctor de 100 %.
E
4
-
Figure 7 -
Modules de compression du sol aux différents points de la tranchée

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ISO 2785-1986 (F)
0
-7
-In

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ISO 27854986 (FI
Coefficients de déformation
Tableau 4 -
a) Coefficients correspondant à la pression verticale du sol qv
Angle de
Cas 1, figure 5a) Cas 2, figure 5b) Cas 3, figure 5c)
pose,
I
2a
chl cv1
degrés Cv1 chl C”l chl
+ 0,1026
60 -0,0833 + 0,0833 -0,1053 -0,104l + 0,1017
90 -0,0833 + 0,0833 - 0,0966 + 0,0956 -0,0916 + 0,0916
+ 0,0891 -0,0763 + 0,0777
120 -0,0833 + 0,0833 - 0,0893
I +0,0417 ,
180 I -0,0833 I + 0,0833 , -0,0833 I + 0,0833 I -0,0417
b) Coefficients correspondant à la pression horizontale du sol
Angle de Coefficients pour qh Coefficents pour qhp
pose,
Cas 1 et 2, figures 5a) et b) Cas 3, figure 54 Cas 1, figure 5a)
2a
degrés
c c
v2 Ch2 cv2 ch2 v3 ‘h3
60
+ 0,0833 -0,0833 + 0,0827 - 0,0829 + 0,064o - 0,0658
90
+ 0,0798 -0,0805 + 0,064o - 0,0658
+ 0,0833 -0,0833
120
+ 0,0833 -0,0833 + 0,0721 -0,0735 + 0,0640 -0,0658
180
+ 0,0833 -0,0833 + 0,0417 -0,0417 + 0,064o -0,0658
NOTE - Les coefficients Cv et ch proviennent des équations suivantes pour le calcul de la déformation du tuyau:
= 2 Cv qr4lEI et
WI
= 2 c, qr4lEI
ADh
où
cv =
cv1 OU cv2 ou cv3
ch =
chl Ou ch2 Ou Ch3
4 = qv ou qh Ou qhp
4.2 Calcul des surcharges verticales
Les tuyaux sous pression, tout comme les tuyaux d’assainissement et de drainage, destinés à être posés sous routes ou rues, doivent,
en plus des charges dues au remblai et la pression intérieure (lorsqu’il y en a), résister aux surcharges statiques et/ou roulantes.
4.2.1 Calcul des surcharges verticales roulantes concentrées
La surcharge verticale roulante concentrée excercée par un camion et agissant sur la génératrice supérieure d’un tuyau est calculée
par l’équation suivante :
. . . (4.24)
P
vc = pvw
P vc est la pression verticale sur la génératrice supérieure du tuyau, en kilonewtons par mètre carré;
PV est la charge maximale d’une roue de camion, en kilonewtons (voir tableau 5);
C, est le coefficient de poussée pour des surcharges roulantes concentrées, en mètres à la puissance moins deux, donné par
l’équation (4.24a), aux figures 9 et 10, et aux tableaux 11 et 12 de l’annexe B pour deux types de camions;
@ est le coefficient dynamique donné au tableau 6;
. . . (4.24a)
H est la hauteur de remblai au-dessus de la génératrice supérieure du tuyau, en mètres;
11

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ISO 27854986 (FI
Xl = 4H2+ Dz+ 1
=4H2+1
X2
=4H2+02
x3
CI est fonction de la distance entre essieux et roues pour chaque type de camion, et est donné par les équations suivantes pour
des camions à deux et trois essieux:
b
1) Pour un camion à deux essieux
3H5
CI=- [ (a2+ Hz) -2,5+ (b2+ Hz) -=+ (d+ Hz) -2,5] . . .
(4.24b)
2n:
b b
2) Pour un camion à trois essieux
7
= -[ (a2+ Hz) -2,5+ 2(b2+ Hz) -2,5+ 2(c2+ Hz) -2,s] . . . (4.24~)
NOTES
1 Si le tuyau est posé sous une chaussée revêtue, une hauteur équivalente H,, calculée suivant l’équation (4.261, peut être prise en compte au lieu de
H dans l’équation (4.24 a).
2 Les équations (4.24b) et (4.24~) ne peuvent être utilisées que pour des camions dont les charges par roue sont identiques devant et derrière. Si ce
n’est pas le cas, le deuxième et le troisième termes des expressions entre crochets devraient être multipl
...