Top 4 des techniques d'amélioration des sols meubles

Cet article met en lumière les quatre principales techniques d'amélioration des sols meubles. Les techniques sont les suivantes: 1. Colonnes en pierre 2. Injection de produits chimiques 3. Géotextiles 4. Règlement inégal.

Technique n ° 1. Colonnes de pierre:

Les colonnes de pierre sont des colonnes compactées de gravier ou de pierre concassée installées dans un sol meuble sous la fondation. Les colonnes en pierre fournissent un support vertical pour la charge transférée de la structure ci-dessus. Ils fournissent également un drainage du sol. Ces colonnes offrent également une résistance au cisaillement horizontal ou incliné comme les pieux normaux.

Construction:

Les trous cylindriques sont réalisés par sonde vibrante pénétrant dans la méthode du jet à l’aide de tubes de gainage qui descendent de leur propre poids. Le diamètre des trous est compris entre 0, 60 et 1, 00 m. Le trou est rempli de gravier ou de pierre concassée.

Le remblai est compacté simultanément car il est rempli de couches variant de 0, 4 à 0, 8 m de profondeur et le tube de cuvelage est retiré. La profondeur de la colonne dépend de l'état du sol et peut atteindre 20, 0 m. Les colonnes sont installées dans une configuration de grilles carrées ou rectangulaires et espacées de 1, 50 à 3, 50 m.

La principale préoccupation de la colonne située sous la fondation est sa capacité de support et son établissement. La capacité de charge d'une colonne de pierre dépend de la résistance passive du sol meuble pouvant être mobilisé pour résister au renflement radial et de l'angle de frottement du matériau compacté dans la colonne.

La profondeur minimale requise de la colonne dans un sol mou peut être estimée en fonction de la résistance au cisaillement sur les côtés et de la capacité portante extrême.

Plusieurs méthodes de détermination de la capacité de support et du comportement de tassement de charge de la colonne de pierre sur la base d'estimations empiriques et d'une méthode analytique indiquent que la contrainte verticale admissible, δ v, sur une seule colonne peut être exprimée par:

où τ est la résistance au cisaillement non drainé du sol meuble et FS est le facteur de sécurité, qui est normalement recommandé comme 3.

Technique n ° 2. Injection de produit chimique:

Le coulis est un processus par lequel des matériaux de type fluide, en suspension ou en solution, sont injectés dans le sol ou les roches souterraines dans un ou plusieurs buts:

je. Diminuer la perméabilité,

ii. Augmenter la résistance au cisaillement, et

iii. Diminuer la compressibilité.

Le coût de l’amélioration du sol par le scellement est comparativement élevé par rapport aux autres méthodes, de sorte que son application n’est limitée que dans des cas particuliers.

Différents types de coulis:

je. Coulée de perméation:

Le coulis remplit les pores du sol. Le volume ou la structure du sol n'est pas fondamentalement modifié.

ii. Coulis de déplacement:

Le coulis qui est un mélange raide remplit les vides et reste plus ou moins intact et exerce une pression sur le sol et densifie le support,

iii. Encapsulation ou coulis à déplacement incontrôlé:

Le coulis est injecté sous haute pression. Le sol est fracturé hydrauliquement et des fissures se produisent. Le coulis pénètre rapidement dans la zone fracturée et s’enroule, mais ne pénètre pas dans la masse de sol.

Types de coulis:

je. Les coulis de perméation sont de deux types:

Les coulis particulaires ou en suspension sont constitués de ciment, de terre, d'argile ou d'un mélange de ces produits.

ii. Les coulis chimiques sont composés de divers matériaux en solution.

iii. Les coulis de déplacement ou les coulis de compactage sont des mélanges rigides et à faible affaissement de ciment, de sol et / ou d'argile et d'eau.

Les coulis de chaux sont les coulis de type à encapsulation les plus couramment utilisés.

Avantages du scellement chimique:

Les coulis chimiques présentent certains avantages par rapport aux coulis particulaires:

je. le coulis peut pénétrer dans les pores plus petits,

ii. le coulis peut être mieux contrôlé pendant le temps imparti.

Mais la technologie des coulis chimiques est complexe et son coût élevé.

Les classes de coulis chimiques les plus courantes sont:

Silicates, lignines, résines, acrylamindes et uréthènes.

Les coulis contenant de 25 à 30% de silicates sont des applications d’étanchéité typiques.

Le silicate de sodium (Na 2 SiO 4, également appelé «verre soluble») est disponible dans le commerce sous forme de solution aqueuse relativement peu coûteuse.

Méthodes de jointoiement:

Le choix de la méthode de scellement dépend de ces facteurs:

je. Fonction spécifique de jointoiement,

ii. Le matériau de scellement qui serait utilisé, et

iii. Caractéristiques du médium.

Les trous nécessaires au scellement sont généralement percés avec des appareils rotatifs. Les trous ont généralement un diamètre de 40 mm et sont espacés de 1, 3 à 3, 5 m centre à centre. Un boîtier est inséré, à travers lequel le coulis est injecté.

Types de coulis:

une. Jointoiement inférieur - le jointoiement commence à partir de la zone inférieure.

b. Injection de tuyau à manchon scellé - plusieurs injections sont effectuées au même niveau par un système à double obturateur.

c. Forage et injection simultanés - l'injection commence au cours du forage.

Impact du scellement chimique sur l'environnement:

Avant de décider du scellement chimique, des études approfondies doivent être menées pour déterminer l’impact probable des produits chimiques proposés pour le scellement, en particulier sur les eaux souterraines. Des méthodes devraient être mises au point pour détecter et estimer le potentiel de pollution des produits chimiques à injecter.

Technique # 3. Géotextiles:

Le géotextile est aussi appelé géosynthèse, géogrille, etc.

Le géotextile est le nom génétique d'un large éventail de produits membranaires synthétiques constitués de matériaux tels que le polyester, le polypropylène, le polyéthylène, etc. et même non collé.

Utilisation du géotextile dans les travaux de génie civil:

je. Séparation,

ii. Renforcement,

iii. Drainage,

iv. Le contrôle de l'érosion et

v. Formation de membrane imperméable.

Les fonctions les plus importantes en relation avec l’amélioration des sols sont le renforcement et le drainage.

Fonction de renforcement:

Le géotextile avec des capacités de traction innées peut parfaitement compléter les matériaux en tension. Le géotextile mobilise sa résistance à la traction par déformation de la sous-base. Cela augmente non seulement la force portante du sol, mais l'utilisation de géotextiles pour la stabilisation du sol dépend fortement de la capacité textile du tissu. Les excellentes propriétés de filtration des géotextiles, résultant du procédé de fabrication, en font des matériaux très bien adaptés à la fonction de drainage sous la surface.

Mécanisme d'action géotextile:

Le tissu dans le sol, lorsqu'il est déformé en raison de charges appliquées, devient soumis à une tension. Ceci, à son tour, réagit avec le milieu en contact, augmentant son confinement effectif et, par conséquent, sa rigidité. L'utilité des tissus augmente considérablement à mesure que la résistance du sous-grade diminue.

L'utilisation des géotextiles améliore non seulement les propriétés mécaniques du sol, mais également ses fonctions hydrauliques.

La plupart des procédures de conception sont basées sur des approches empiriques. La conception dépend des variations des paramètres.

Dans les sols meubles, où la construction de la fondation n’est pas jugée favorable, un géotextile présentant les qualités décrites ci-dessus peut améliorer la résistance du sol sous la fondation.

Le géotextile a progressé à pas de géant depuis les années 1990. Il a révolutionné le renforcement des sols et la stabilisation des sols.

Il peut être utilisé pour augmenter la capacité de charge des sols fragiles et des matelas de sol remplis de terre.

Géosynthétiques Naturels:

La force des textiles en jute et en fibre de coco n’est pas moindre que celle des géosynthétiques au stade de l’installation.

La résistance (durabilité) peut être augmentée par divers traitements. Les géotextiles naturels sont rapidement dégradables. Ces matériaux peuvent être utilisés pour des exigences de résistance à court terme. Après utilisation, les géotextiles naturels se dégradent et le sol se stabilise.

Au Japon, le géotextile naturel est utilisé sous le nom de Geojute.

Technique n ° 4. Règlement inégal:

Lorsque le règlement de portions de fondation du bâtiment a lieu différemment, on parle de règlement inégal ou de règlement différentiel. Cette situation est généralement suivie de fissures structurelles dans les bâtiments, si le tassement différentiel dépasse la limite autorisée, variant de 0, 003 cm / m à 0, 007 cm / m.

Le règlement différentiel est généralement dû à:

une. Nature non uniforme du sol,

b. Répartition inégale de la charge sur les couches de sol, et

c. Chargement excentrique de la structure.