TRAITEMENT DE SOL
01- Généralités
Les techniques de traitement de
matériaux en place s’appliquent à différents domaines d’emploi tels que la
construction de plates-formes industrielles et commerciales, ou bien le
traitement de couches de forme de chaussées.
Le traitement des sols avec un liant est une technique qui consiste à incorporer, au sein du sol, cet élément d’apport et de les mélanger jusqu’à obtention d’un matériau homogène en lui donnant de nouvelles propriétés. Il s’agit d’un traitement qui utilise les affinités chimiques du sol et du liant.
Le traitement des sols pour l’exécution des remblais et des couches de forme, a pour objet de rendre utilisable un sol qui ne présente pas les caractéristiques requises pour supporter une assise de chaussée, de parking ou de plateforme.
Le traitement des sols avec un liant est une technique qui consiste à incorporer, au sein du sol, cet élément d’apport et de les mélanger jusqu’à obtention d’un matériau homogène en lui donnant de nouvelles propriétés. Il s’agit d’un traitement qui utilise les affinités chimiques du sol et du liant.
Le traitement des sols pour l’exécution des remblais et des couches de forme, a pour objet de rendre utilisable un sol qui ne présente pas les caractéristiques requises pour supporter une assise de chaussée, de parking ou de plateforme.
Il est utilisé dans deux cas de figure :
- Pour améliorer
des sols trop humides pour la circulation des engins et leur mise en
œuvre.
- Pour réaliser
des plateformes rigides et stables aux intempéries pour la circulation de chantier
et la mise en œuvre de la fondation.
02- Les différents traitements
Le couple sol-liant doit être en adéquation avec
l’application (remblai ou couche de forme) et le niveau de performance
recherchée.
Selon l’utilisation prévue ou en fonction du type de sol à stabiliser, il existe plusieurs types de traitement des sols :
Selon l’utilisation prévue ou en fonction du type de sol à stabiliser, il existe plusieurs types de traitement des sols :
- Le
traitement à la chaux dans le cas des sols fins destinés à une
utilisation en remblais ou en couches de forme.
- Le
traitement au ciment ou au liant hydraulique routier (LHR) dans le
cas des sols peu plastiques ou peu argileux destinés à une utilisation en
remblais ou en couches de forme.
- Le
traitement mixte à la chaux puis au ciment ou au liant hydraulique routier destiné à
une utilisation en couches de forme.
03- Les avantages
Le traitement des sols en place à la chaux et/ou au ciment ou
au liant hydraulique routier (LHR) est une technique qui offre trois types
d’avantages : techniques, économiques et environnementaux.
- Avantages
techniques :
Le traitement des sols permet la réalisation en remblais et
en couches de forme présentant des caractéristiques mécaniques comparables à
celles d’une grave-ciment ou grave hydraulique. Cette technique assure une
bonne répartition des charges sur le support, grâce à la rigidité de la
nouvelle structure ainsi qu’un bon comportement vis-à-vis des cycles de
gel-dégel.
- Avantages
économiques
La réutilisation des matériaux en place est un facteur
d’économie important puisqu’il réduit au minimum les déblais issus du
décaissement, la mise en décharge, l’apport de granulats et le coût de leur
transport. Cette technique est très économique du fait de la durée plus courte
des travaux par rapport à une solution avec décaissement.
- Avantages
écologiques et environnementaux :
Cette technique permet une
importante économie d’énergie, par la réduction des matériaux à transporter, à
mettre en décharge donc une diminution des gênes à l’usager et une réduction de
la fatigue du réseau routier autour du chantier.
La réutilisation des matériaux en place limite l’exploitation de granulats, ressources naturelles non renouvelable.
La réutilisation des matériaux en place limite l’exploitation de granulats, ressources naturelles non renouvelable.
04- Actions des
liants sur le sol
Etudes préalables
Des études de reconnaissance géologiques sont réalisées afin d’identifier la nature et les caractéristiques du sol en place (granularité, argilosité, teneurs en constituants chimiques) afin de déterminer le choix du type de chaux (vive, éteinte ou lait de chaux) ou ciment à utiliser ainsi que les dosages à mettre en œuvre.
Action de la chaux sur les sols :
Les sols fins n’ont aucune stabilité face aux variations climatiques. La chaux modifie de façon sensible le comportement des sols fins argileux ou limoneux, grâce à deux actions distinctes :
Des études de reconnaissance géologiques sont réalisées afin d’identifier la nature et les caractéristiques du sol en place (granularité, argilosité, teneurs en constituants chimiques) afin de déterminer le choix du type de chaux (vive, éteinte ou lait de chaux) ou ciment à utiliser ainsi que les dosages à mettre en œuvre.
Action de la chaux sur les sols :
Les sols fins n’ont aucune stabilité face aux variations climatiques. La chaux modifie de façon sensible le comportement des sols fins argileux ou limoneux, grâce à deux actions distinctes :
- La
diminution de la teneur en eau (1 à 2 % pour 1 % de chaux)
car l’apport de chaux provoque un dégagement de chaleur qui entraîne
l’évaporation de l’eau.
- Des
modifications immédiates des propriétés géotechniques du sol tel que le
diminution de l’indice de plasticité Ip, l'augmentation de l’indice
portant immédiat IPI, l'aplatissement de la courbe Proctor avec diminution
de la densité de l’optimum Proctor et augmentation de la teneur en eau
optimale (voir courbe Protoctor ci-joint).
Un sol argileux passe ainsi de manière quasi-instantanée d’un état plastique à un état solide, friable, non collant et perd partiellement sa sensibilité à l’eau.
La chaux en tant que base forte, élève le pH du sol et provoque l’attaque des constituants du sol qui, en cristallisant, agissent comme des liants entre les grains.
Action du ciment et des LHR (Liant Hydraulique Rapide) sur les sols :
Il est surtout utilisé dans le but d’obtenir un développement rapide et durable des résistances mécaniques et des stabilités à l’eau et au gel.
Il permet une diminution de la teneur en eau tout comme pour la chaux.
05- Exécution des
travaux
1 - Préparation du sol à traiter
Cette opération consiste à procéder à l’ouverture du sol au scarificateur ou au ripper pour faciliter le malaxage ultérieur.
2 - Ajustement de l’état hydrique du sol
Une teneur en eau optimale est indispensable pour obtenir de bons résultats. Il est possible soit d’assécher le sol par brassage mécanique, soit de l’humidifier avec une arroseuse avec rampes à eau, gicleurs ou systèmes enfouisseurs.
3 - Épandage du liant
Il est préférable d’utiliser un épandeur à dosage pondérale, asservi à la vitesse d’avancement.
Cette opération consiste à procéder à l’ouverture du sol au scarificateur ou au ripper pour faciliter le malaxage ultérieur.
2 - Ajustement de l’état hydrique du sol
Une teneur en eau optimale est indispensable pour obtenir de bons résultats. Il est possible soit d’assécher le sol par brassage mécanique, soit de l’humidifier avec une arroseuse avec rampes à eau, gicleurs ou systèmes enfouisseurs.
3 - Épandage du liant
Il est préférable d’utiliser un épandeur à dosage pondérale, asservi à la vitesse d’avancement.
4 - Malaxage
Pour assurer une bonne homogénéité du matériau et une profondeur importante du malaxage, il est préférable d’utiliser un malaxeur ou un pulvimixer à rotor horizontal. De plus, il faut veiller à mordre suffisamment (20 cm) dans la partie déjà foisonnée pour ne pas laisser de matériau non malaxé en bordure de bandes.
5 - Compactage partiel
La qualité du compactage est, en général, déterminée par un objectif de densification. L’atelier de compactage, ainsi que le nombre de passes nécessaires, seront définis sur une planche d’essai de compactage.
La qualité du compactage est, en général, déterminée par un objectif de densification. L’atelier de compactage, ainsi que le nombre de passes nécessaires, seront définis sur une planche d’essai de compactage.
6 - Réglage
Le réglage définitif doit se faire par rabotage sur toute la largeur à régler et non par comblement des points bas par les matériaux provenant de l’écrêtage des bosses. Il faudra tenir compte de cette épaisseur de rabotage à raison de 3 cm environ. Les matériaux provenant du rabotage seront évacués.
Le réglage définitif doit se faire par rabotage sur toute la largeur à régler et non par comblement des points bas par les matériaux provenant de l’écrêtage des bosses. Il faudra tenir compte de cette épaisseur de rabotage à raison de 3 cm environ. Les matériaux provenant du rabotage seront évacués.
7 - Compactage final
Il doit être réalisé immédiatement après le réglage final pour apporter le complément de l’énergie de compactage exigée suivant la couche considérée.
Il doit être réalisé immédiatement après le réglage final pour apporter le complément de l’énergie de compactage exigée suivant la couche considérée.
8 - Protection de surface
Cette protection superficielle (en général, un enduit gravillonné à l’émulsion de bitume) est destinée à imperméabiliser et à protéger la couche traitée des intempéries, de l’évaporation de l’eau et du trafic. Elle doit être réalisée dans les plus brefs délais après le compactage final.
Cette protection superficielle (en général, un enduit gravillonné à l’émulsion de bitume) est destinée à imperméabiliser et à protéger la couche traitée des intempéries, de l’évaporation de l’eau et du trafic. Elle doit être réalisée dans les plus brefs délais après le compactage final.
