III.3.2 Stabilisation par comblement
1) Remblaiement total
Le principe est de supprimer l'essentiel du vide souterrain
par mise en place de matériaux sans liant hydraulique. Ces
matériaux peuvent être variés et fonction des
opportunités : déblais criblés, terres de fouille en
provenance de gros chantiers voisins, stériles miniers etc.
La mise en place s'effectue :
· par engins mécaniques si l'accès est
possible pour les engins. Le matériau peut être acheminé
à partir d'une entrée en cavage ou être
déversé par un puits et repris ensuite par les engins au fond.
· par déversement gravitaire :
o voie humide (sable et eau, cendre et eau, ...) par des
forages de diamètre 100 à 200 mm, suivant une maille de 7x7
à 10x10 m. Cette technique permet de traverser d'importantes
couvertures, couramment de 40 à 80 m.
o voie semi-humide (mélange moitié terre,
moitié eau), si de grandes quantités d'eau sont disponibles sur
le site. Sur certains chantiers de ce type, l'eau est directement pompée
dans la nappe. Les puits ont un diamètre de 700 à 1000 mm. Le
maillage est en général compris entre 15x15 et 20x20 m/
o voie sèche en l'absence d'approvisionnement
économique en eau, par l'intermédiaire de puits de 100 à
400 mm de diamètre. La distance entre puits doit être
inférieure à deux fois la hauteur des vides, car
l'étalement des matériaux n'est pas très bon, ce qui
implique de réaliser un grand nombre de forages.
Il se forme un vide résiduel après tassement :
le clavage est nécessaire si l'on prévoit une construction au
dessus. Le clavage est réalisé à l'aide d'un coulis de
ciment mis en oeuvre à travers des forages disposés entre les
puits de déversements, après essorage des matériaux. En
cas de recherche d'une stabilisation totale en surface, il convient de
sélectionner le matériau de comblement et son mode de mise en
fonction du tassement différé attendu.
Le coût est très variable en fonction des
quantités et des opportunités de matériaux disponibles
:
· remblaiement par voie semi-humide : 70 à 100$ le
m3 pour les gros chantiers.
· remblaiement par voie sèche : 400 à 500$ le
m3.
2) Remblaiement partiel :
Le principe est d'assurer un certain frettage des piliers
à leur base, là où ils sont le plus fragile en
général, dans le cas de carrières de gypse. Cette
disposition réduit leur élancement et augmente leur
résistance.
Ce traitement a également pour effet de charger le radier
et de s'opposer ainsi à son soulèvement lorsqu'il y a risque de
"soufflage du mur".
3) Injection par forages :
Ce mode de comblement est adapté aux carrières
inaccessibles.
Les matériaux injectés sont des sablons ou des
cendres volantes traitées au ciment (quelquefois non traitées,
dans le cas d'espaces verts en surface, auquel cas il convient de s'assurer que
les matériaux ne risquent pas d'être entraînés par
des circulations d'eau).
Il convient de s'assurer de la comptabilité des
matériaux injectés vis-à-vis des contraintes
environnementales.
Il faut au préalable établir un barrage pour
circonscrire la zone à traiter. L'injection se déroule
ensuite
en deux phases : emplissage gravitaire puis clavage (coulis plus riche en
ciment).
Les caractéristiques mécaniques du coulis
doivent être adaptées : l'ICG de Paris demande des
résistances à 90 jours de 2 à 2,5 MPa pour des espaces
verts en surface, de 4,5 à 5 MPa dans le cas de constructions.
Un ordre de grandeur pour la densité des forages
d'injection est donné par les maillages ci-après : 3x3 m ou 4x4 m
sous une construction, 5x5 m à 6x6 m sous une voirie et en
périphérie de construction, 8x8 m à 10x10 m sous un espace
vert.
La pression d'injection est faible, de façon à
éviter de causer des désordres au voisinage : 0,1 à 0,3
MPa.
Le coût est très variable selon les chantiers. Il
est fonction du dosage en ciment des coulis, des quantités mises en
oeuvre, des facilités d'approvisionnement.
On ne peut donner qu'une fourchette : 200 à 1500$ par m3
de matériau injecté.
Un cas particulier est le traitement d'une zone effondrée.
Deux parties doivent être traitées :
· au niveau de la carrière : injection des
éboulis foisonnés après ceinturage de la zone
effondrée (construction de murs si le secteur est accessible ou de
barrière par injection dans le cas contraire).
· dans la zone décomprimée au-dessus de
la cavité : traitement de consolidation. On injectera un coulis plus
fluide sous une pression de 0,3 à 1 MPa, en veillant à ne pas
provoquer le soulèvement des ouvrages environnants.
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