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Vers des fondations sans déblais

Philippe Donnaes

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Le procédé Géomix minimise l'impact des chantiers urbains en réduisant les nuisances environnementales et les volumes de matériaux utilisés.

À l'heure où quatre Européens sur cinq vivent en agglomération, le développement et la rénovation des grands centres urbains constituent le premier marché du secteur de la construction. Or, les chantiers urbains se caractérisent par des emprises de plus en plus exiguës, des conditions d'accès très difficiles ainsi que des exigences de nuisances minimales vis-à-vis de l'environnement : limitation du bruit, des vibrations, de la poussière, pas d'impact sur les nappes phréatiques, réduction des consommations en énergie et en matériaux...

Pour résoudre ce casse-tête, l'idée d'utiliser le Soil Mixing profond (ou Deep Mixing) fait son chemin. La technique, née dans les pays scandinaves et au Japon, permet d'exécuter des fondations ou des soutènements dans les sols compressibles. Avantages : le forage est réalisé depuis la surface, grâce à un outil rotatif qui laisse le sol en place en le mélangeant avec un liant. À la clé : suppression des contraintes de traitement, de recyclage et d'évacuation des déblais générées par les solutions classiques utilisant une boue de forage avec, en parallèle, élimination de toutes les installations inhérentes.

Reste un handicap : les outillages traditionnels (type tarière), entraînés depuis la surface par un ou plusieurs axes de rotation, ne sont pas adaptés aux terrains durs ou à la traversée d'obstacles enterrés. « La diffusion du procédé a ainsi été considérablement restreinte en Europe de l'Ouest et notamment en France, souligne Serge Borel, le directeur R&D de Solétanche Bachy. Ses performances étant par ailleurs fortement dépendantes de la géométrie des outils et de leur capacité de malaxage. »

Une machine à tambours horizontaux

À ce point de l'analyse, il est apparu que ces difficultés pouvaient être résolues en développant une machine spécifique, à tambours horizontaux, dérivée des hydrofraises utilisées pour la réalisation de parois moulées. Résultat : le CSM, ou Cutter Soil Mixing, un outillage dont les deux roues d'excavation ont été conçues pour optimiser simultanément l'abattage et le mélange du terrain naturel avec un coulis injecté.

Cet engin, capable de traverser de nombreux types de sols (argile, sable, roche, karst), permet d'obtenir un matériau très homogène atteignant des résistances à la compression de 2 à 12 MPa. Avec ce procédé innovant, baptisé Géomix, « nous sommes à même de réaliser des éléments de fondation, type barrettes ou pieux, ancrés en pied dans des horizons rocheux, à plusieurs dizaines de mètres de profondeur, grâce à l'importante capacité de forage de l'outillage », précise Serge Borel. Mais aussi de réaliser des ouvrages de soutènement de grandes dimensions, et des écrans d'étanchéité ou de confinement tout autour des zones polluées.

Dans la pratique, deux buses d'injection placées au niveau des tambours permettent d'incorporer en simultanée deux produits tels que liant hydraulique plus ou moins dosé en ciment, avec additif ou non, réactifs chimiques, fibres, boues de bentonite ou de polymères, « le choix des matériaux étant adapté à chaque projet en fonction d'une optimisation technique et économique ». Bien entendu, il est possible d'introduire des profilés métalliques afin d'améliorer la résistance en flexion des ouvrages réalisés.

Sur le plan souplesse d'utilisation l'outillage, très compact et facilement transportable, est compatible avec la plupart des porteurs : pelles hydrauliques, foreuses de pieux de puissance moyenne, grues de manutention. La puissance hydraulique nécessaire à la rotation des tambours peut être fournie soit par le porteur lui-même, si celui-ci est suffisamment puissant, soit par un groupe additionnel monté sur un châssis à l'arrière de la machine.

Dernier atout : un système de supervision garantit la qualité de l'ouvrage en contrôlant les paramètres clés du forage.

EN BREF

Le procédé - Permet d'exécuter des fondations ou des soutènements dans une grande variété de sols. Les Avantages - Le forage est réalisé depuis la surface, grâce à un outil rotatif qui laisse le sol en place en le mélangeant avec un liant.

UNE PREMIÈRE AU HAVRE

La première expérimentation du procédé de Solétanche Bachy s'est déroulée en 2005, sur le site du chantier Port 2000, au Havre (Seine-Maritime). Un puits rectangulaire de 20 m de profondeur, constitué d'une trentaine de panneaux et d'un radier d'étanchéité de 3 m d'épaisseur, a ainsi été réalisé. De nombreux contrôles ont été menés durant la construction et après durcissement, une excavation partielle démontrant le bon aspect des panneaux et la qualité des recouvrements.

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