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BRGMI'f NTRIPRISC AU SESVICE DI LA TERRE
SOCIETE ARCAVI
DECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
ETUDE D'IMPERMEABILISATION DU FOND
DES CELLULES DE STOCKAGE DES DECHETS
PAR TRAITEMENT A LA BENTONITE
JP. DROESCH
Avec la participation de JC. PINTE et A. MGAL
fvlots clés : GTC - Décriarge - Classe 2
N" de la carte à 1/50000 concernée : 52
R 35646 CHA 4S 92
Août 1992
BRGM - CHAMPAGNE-ARDENNEPôle Technologique Henri famon - 1 2, rue Clement Ader - B P. n" 27 - 5 1 05 1 Reinn j cedex
Tél. : (331 2Ó 61 65 55 - Télécop-eur : (33) 26 05 08 66
BRGMI'f NTRIPRISC AU SESVICE DI LA TERRE
SOCIETE ARCAVI
DECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
ETUDE D'IMPERMEABILISATION DU FOND
DES CELLULES DE STOCKAGE DES DECHETS
PAR TRAITEMENT A LA BENTONITE
JP. DROESCH
Avec la participation de JC. PINTE et A. MGAL
fvlots clés : GTC - Décriarge - Classe 2
N" de la carte à 1/50000 concernée : 52
R 35646 CHA 4S 92
Août 1992
BRGM - CHAMPAGNE-ARDENNEPôle Technologique Henri famon - 1 2, rue Clement Ader - B P. n" 27 - 5 1 05 1 Reinn j cedex
Tél. : (331 2Ó 61 65 55 - Télécop-eur : (33) 26 05 08 66
SOMMAIRE
Pages
RESUME
INTRODUCTION 1
1ère PARTIE - IDENTIFICATION GEOTECHNIQUE DU
MATERIAU EN LABORATOIRE 2
1 - RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET PRELEVEMENT
DU MATERUU 2
2 - ESSAIS DE LABORATOIRE 4
2.1 - METHODOLOGIE SUIVIE 4
2.2 - NATURE DES ESSAIS 5
2.3 - IDENTinCATION DU MATERIAU 6
2.4 - ESSAIS DE COMPACTAGE ET DE PORTANCE 8
2.5 - ESSAIS DE PERMEABILITE 11
3 - CONCLUSION DE LA 1ère PARTIE 13
2ènie PARTIE - REALISATION DE PLANCHES D'ESSAIS 15
1 - MOYENS MIS EN OEUVRE 15
2 - TRAVAUX REALISES 16
2.1 - PREPARATION DU SITE 16
2.2 - TRAITEMENT A LA BENTONITE 16
2.3 - COMPACTAGE 19
2.4 - CONTROLE DES PERMEABILITES 19
2.4.1 - Contrôle in situ 19
2.4.2 - Contrôle en laboratoire 27
3 - CONCLUSION DE LA 2ème PARTIE 34
CONCLUSION 36
SOMMAIRE
Pages
RESUME
INTRODUCTION 1
1ère PARTIE - IDENTIFICATION GEOTECHNIQUE DU
MATERIAU EN LABORATOIRE 2
1 - RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET PRELEVEMENT
DU MATERUU 2
2 - ESSAIS DE LABORATOIRE 4
2.1 - METHODOLOGIE SUIVIE 4
2.2 - NATURE DES ESSAIS 5
2.3 - IDENTinCATION DU MATERIAU 6
2.4 - ESSAIS DE COMPACTAGE ET DE PORTANCE 8
2.5 - ESSAIS DE PERMEABILITE 11
3 - CONCLUSION DE LA 1ère PARTIE 13
2ènie PARTIE - REALISATION DE PLANCHES D'ESSAIS 15
1 - MOYENS MIS EN OEUVRE 15
2 - TRAVAUX REALISES 16
2.1 - PREPARATION DU SITE 16
2.2 - TRAITEMENT A LA BENTONITE 16
2.3 - COMPACTAGE 19
2.4 - CONTROLE DES PERMEABILITES 19
2.4.1 - Contrôle in situ 19
2.4.2 - Contrôle en laboratoire 27
3 - CONCLUSION DE LA 2ème PARTIE 34
CONCLUSION 36
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Situation des fouilles de reconnaissance géologique
Eclielle : 1/4 000
Figures 2 et 3 - Essais de compactage et de portance
Figure 4 - Essais de perméabilité au laboratoire
Figure 5 - Situation des planches d'essais et des points de mesure des teneurs en
eau avant traitement - Echelle : 1/5 00
Figures 6 à 9 - Relations densité sèche-nombre de passages du compacteur
Figure 10 - Position des points de mesure de la teneur en eau et de la densité
sèche pendant et après traitement - Echelle : 1/250
Figure 11 - Principe de la méthode PRECI
Figures 12 à 15 - Essais de perméabilité in situ - Données brutes
Figure 16 et 17 - Essais de perméabilité in situ - Données interprétées
LISTE DES TABLEAUX ET ANNEXES
Tableau 1 - Valeurs de teneur en eau naturelle
Tableau 2 - Résultats des essais d' identifícation
Tableau 3 - Caractéristiques de compactage
Tableau 4 - Teneurs en eau mesurées au nucléodensimètre avant traitement
Annexe 1 - Densité et teneur en eau mesurées au nucléodensimètre après
traitement
Annexe 2 - Caractéristiques de la bentonite ETANCHITAnnexe 3 - Planches photographiques
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Situation des fouilles de reconnaissance géologique
Eclielle : 1/4 000
Figures 2 et 3 - Essais de compactage et de portance
Figure 4 - Essais de perméabilité au laboratoire
Figure 5 - Situation des planches d'essais et des points de mesure des teneurs en
eau avant traitement - Echelle : 1/5 00
Figures 6 à 9 - Relations densité sèche-nombre de passages du compacteur
Figure 10 - Position des points de mesure de la teneur en eau et de la densité
sèche pendant et après traitement - Echelle : 1/250
Figure 11 - Principe de la méthode PRECI
Figures 12 à 15 - Essais de perméabilité in situ - Données brutes
Figure 16 et 17 - Essais de perméabilité in situ - Données interprétées
LISTE DES TABLEAUX ET ANNEXES
Tableau 1 - Valeurs de teneur en eau naturelle
Tableau 2 - Résultats des essais d' identifícation
Tableau 3 - Caractéristiques de compactage
Tableau 4 - Teneurs en eau mesurées au nucléodensimètre avant traitement
Annexe 1 - Densité et teneur en eau mesurées au nucléodensimètre après
traitement
Annexe 2 - Caractéristiques de la bentonite ETANCHITAnnexe 3 - Planches photographiques
SOCIETE ARCAVIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
ETUDE D'IMPERMEABILISATION DU FOND DES CELLULESDE STOCKAGE DES DECHETS PAR TRAITEMENT
A LA BENTONITE
Par J.P DROESCH
R 35646 CHA 4S 92 Août 1992
RESUME
La décharge contrôlée d'Eteignières nécessite pour son exploitation,
l'aménagement de cellules de stockage dans les limons qui recouvrent les terrains
d'âge primaire.
La DRIRE demande que la perméabilité à saturation du fond des cellules soit
inférieure ou égale à I.IO'^ m/s.
Le compactage adéquat du matériau brut ne permettant pas d'atteindre cette
valeur, le traitement des limons à la bentonite a été étudié.
L'identification géotechnique du matériau en laboratoire a montré qu'il s'agit
d'un matériau de type A2 (classification RTR) pour la majorité du gisement. La
teneur en eau naturelle moyenne est de 23%, plus élevée que la teneur en eau à
l'optimum Proctor (19,5%). Le matériau est donc sensible aux conditions climatiques
pour sa mise en oeuvre.
Sans traitement, la perméabilité varie de 2.10"^ à I.IO'^ m/s. Après traitement
à la bentonite (4, 7 et 10% du poids de matériau sec), les perméabilités varient de 1,5
à 5. 10-10 m/s.
La réalisation de planches d'essai à 7 et 10% de bentonite a confirmé les
résultats précédents. 12 à 14 passages de compacteur type CV415 permettent d'obtenir
une valeur maximale de la densité sèche. Les perméabilités sont de l'ordre de 2 à
3.10-10 m/s à 7% et de l'ordre de 6 à 9.10-11 à 10%.
SOCIETE ARCAVIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
ETUDE D'IMPERMEABILISATION DU FOND DES CELLULESDE STOCKAGE DES DECHETS PAR TRAITEMENT
A LA BENTONITE
Par J.P DROESCH
R 35646 CHA 4S 92 Août 1992
RESUME
La décharge contrôlée d'Eteignières nécessite pour son exploitation,
l'aménagement de cellules de stockage dans les limons qui recouvrent les terrains
d'âge primaire.
La DRIRE demande que la perméabilité à saturation du fond des cellules soit
inférieure ou égale à I.IO'^ m/s.
Le compactage adéquat du matériau brut ne permettant pas d'atteindre cette
valeur, le traitement des limons à la bentonite a été étudié.
L'identification géotechnique du matériau en laboratoire a montré qu'il s'agit
d'un matériau de type A2 (classification RTR) pour la majorité du gisement. La
teneur en eau naturelle moyenne est de 23%, plus élevée que la teneur en eau à
l'optimum Proctor (19,5%). Le matériau est donc sensible aux conditions climatiques
pour sa mise en oeuvre.
Sans traitement, la perméabilité varie de 2.10"^ à I.IO'^ m/s. Après traitement
à la bentonite (4, 7 et 10% du poids de matériau sec), les perméabilités varient de 1,5
à 5. 10-10 m/s.
La réalisation de planches d'essai à 7 et 10% de bentonite a confirmé les
résultats précédents. 12 à 14 passages de compacteur type CV415 permettent d'obtenir
une valeur maximale de la densité sèche. Les perméabilités sont de l'ordre de 2 à
3.10-10 m/s à 7% et de l'ordre de 6 à 9.10-11 à 10%.
SITUATION DE L'ETUDE
BRGM K-fvr-.TiiU__oi L I i
y'-ftnc+fîi^ftàr! ]
CHAMPAGNE - ARDENNE
SITUATION DE L'ETUDE
BRGM K-fvr-.TiiU__oi L I i
y'-ftnc+fîi^ftàr! ]
CHAMPAGNE - ARDENNE
INTRODUCTION
La décharge contrôlée d'Eteignières (Ardennes) reçoit environ les 2/3 des
déchets du département des Ardennes (60% des communes en 1990). Ces déchets sont
constitués à 80% par des ordures ménagères et à 20% par des déchets industriels et
commerciaux assimilables.
Des cellules de stockage d'une superficie moyenne de 5000 m^ sont aménagées
dans les limons de plateaux d'épaisseur variable qui recouvrent les phyllades et
quartzites d'Anchamps.
En raison de la vulnérabilité des eaux souterraines et de la faible épaisseur de
limon compacté, la Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de
l'Environnement a imposé que la perméabilité à saturation du fond des cellules soit
inférieure ou égale à I.IO'^ m/s.
Le compactage adéquat du matériau brut ne permettant pas de respecter cette
valeur, la Société ARCAVI a chargé le BRGM Champagne-Ardenne d'étudier les
possibilités de réduction de la perméabilité par traitement du fond des cellules à la
bentonite.
INTRODUCTION
La décharge contrôlée d'Eteignières (Ardennes) reçoit environ les 2/3 des
déchets du département des Ardennes (60% des communes en 1990). Ces déchets sont
constitués à 80% par des ordures ménagères et à 20% par des déchets industriels et
commerciaux assimilables.
Des cellules de stockage d'une superficie moyenne de 5000 m^ sont aménagées
dans les limons de plateaux d'épaisseur variable qui recouvrent les phyllades et
quartzites d'Anchamps.
En raison de la vulnérabilité des eaux souterraines et de la faible épaisseur de
limon compacté, la Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de
l'Environnement a imposé que la perméabilité à saturation du fond des cellules soit
inférieure ou égale à I.IO'^ m/s.
Le compactage adéquat du matériau brut ne permettant pas de respecter cette
valeur, la Société ARCAVI a chargé le BRGM Champagne-Ardenne d'étudier les
possibilités de réduction de la perméabilité par traitement du fond des cellules à la
bentonite.
1ère PARTIE - IDENTIFICATION GEOTECHNIQUE DU MATERIAUEN LABORATOIRE
1 - RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET PRELEVEMENT DU MATERIAU
Les fouilles de reconnaissance géologique ont été réalisées à l'aide d'une pelle
mécanique, aux emplacements indiqués sur la figure 1 .
Les relevés des coupes géologiques des fouilles exécutées sont les suivants :
Fouille Tl :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,00 m: limon ocre roux à éléments de schistes
de 1,00 à 2,00 m: gros éléments de schistes dans une matrice limoneuse
Fouille T2 :
de 0,00 à 0,40 m: terre végétale
de 0,40 à 1,50 m: limon ocre roux à éléments de schistes
de 1,50 à 2,40 m: gros éléments de schistes dans une matrice limoneuse,
petite venue d'eau à 2,30 m
Fouille T3 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,80 m: limon ocre roux à éléments de schistes et grès,
petite venue d'eau à 1,00 m
de 1,80 à 2,00 m: éléments de schistes et de quartzite dans une matrice
limoneuse
Fouille T4 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,00 m: limon mre et gris à éléments de grès et quartzite,
plus compact
de 1,00 à 3,00 m: limon ocre roux à éléments de schistes blocs de schistes
vers 3,00 m
1ère PARTIE - IDENTIFICATION GEOTECHNIQUE DU MATERIAUEN LABORATOIRE
1 - RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET PRELEVEMENT DU MATERIAU
Les fouilles de reconnaissance géologique ont été réalisées à l'aide d'une pelle
mécanique, aux emplacements indiqués sur la figure 1 .
Les relevés des coupes géologiques des fouilles exécutées sont les suivants :
Fouille Tl :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,00 m: limon ocre roux à éléments de schistes
de 1,00 à 2,00 m: gros éléments de schistes dans une matrice limoneuse
Fouille T2 :
de 0,00 à 0,40 m: terre végétale
de 0,40 à 1,50 m: limon ocre roux à éléments de schistes
de 1,50 à 2,40 m: gros éléments de schistes dans une matrice limoneuse,
petite venue d'eau à 2,30 m
Fouille T3 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,80 m: limon ocre roux à éléments de schistes et grès,
petite venue d'eau à 1,00 m
de 1,80 à 2,00 m: éléments de schistes et de quartzite dans une matrice
limoneuse
Fouille T4 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 1,00 m: limon mre et gris à éléments de grès et quartzite,
plus compact
de 1,00 à 3,00 m: limon ocre roux à éléments de schistes blocs de schistes
vers 3,00 m
Figure 1
SITUATION DES FOUILLES DE RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE
Echelle : 1 / 4.000
Figure 1
SITUATION DES FOUILLES DE RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE
Echelle : 1 / 4.000
Fouille T5 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 2,00 m: limon gris jaune plus argileux à quelques éléments de schiste,
grès et quartzite
de 2,00 à 3,00 m: limon ocre à éléments de schistes.
Ces coupes sont en concordance avec l'approche du site faite en 1983 et qui
avait été sanctionnée par le rapport 83 SGN 893 CHA. Le matériau qui semble le plus
représentatif de la géologie superficielle du site est constitué par le limon ocre roux à
éléments de schistes.
Des prélèvements d'échantillons ont été effectués dans les fouilles décrites
ci-dessus :
- quelques kilogrammes tous les 50 cm et à chaque changement de faciès pour
les mesures de teneur en eau naturelle et les essais d'identification
- 25 à 30 kilogrammes dans les principaux horizons pour les essais de
compactage et de traitement.
Ces échantillons ont été transportés au laboratoire de mécanique des sols du
BRGM Nord-Pas-de-Calais pour y être soumis aux essais prévus.
2 - ESSAIS DE LABORATOIRE
2.1 - METHODOLOGIE SUIVIE
L'approche des possibilités de diminution du coefficient de perméabilité des
terrains en place que nous avons proposée est la suivante :
- caractérisation des matériaux du site (description géologique, mesure de la
teneur en eau naturelle, identification RTRI, compactage et perméabilité).
1 Recommandations pour le Terrassement Routier - SETRA/LCPC 1976
Fouille T5 :
de 0,00 à 0,30 m: terre végétale
de 0,30 à 2,00 m: limon gris jaune plus argileux à quelques éléments de schiste,
grès et quartzite
de 2,00 à 3,00 m: limon ocre à éléments de schistes.
Ces coupes sont en concordance avec l'approche du site faite en 1983 et qui
avait été sanctionnée par le rapport 83 SGN 893 CHA. Le matériau qui semble le plus
représentatif de la géologie superficielle du site est constitué par le limon ocre roux à
éléments de schistes.
Des prélèvements d'échantillons ont été effectués dans les fouilles décrites
ci-dessus :
- quelques kilogrammes tous les 50 cm et à chaque changement de faciès pour
les mesures de teneur en eau naturelle et les essais d'identification
- 25 à 30 kilogrammes dans les principaux horizons pour les essais de
compactage et de traitement.
Ces échantillons ont été transportés au laboratoire de mécanique des sols du
BRGM Nord-Pas-de-Calais pour y être soumis aux essais prévus.
2 - ESSAIS DE LABORATOIRE
2.1 - METHODOLOGIE SUIVIE
L'approche des possibilités de diminution du coefficient de perméabilité des
terrains en place que nous avons proposée est la suivante :
- caractérisation des matériaux du site (description géologique, mesure de la
teneur en eau naturelle, identification RTRI, compactage et perméabilité).
1 Recommandations pour le Terrassement Routier - SETRA/LCPC 1976
- ajout de bentonite ETANCHIT P à trois dosages différents et pour trois
teneurs en eau du matériau récepteur, compactage à l'énergie du Proctor
normal et mesure du coefficient de perméabilité ainsi obtenu (le choix des
teneurs en eau du matériau récepteur est basé sur la dispersion de la teneur en
eau naturelle mesurée sur les échantillons prélevés lors des reconnaissances).
Cette phase étude en laboratoire doit obligatoirement être validée par des essais
in situ de type planche d'essai.
2.2 - NATURE DES ESSAIS
Dans le cadre de la méthodologie mise en place, les essais suivants ont été
entrepris :
- sur tous les échantillons remaniés prélevés en petite quantité, mesure de la
teneur en eau naturelle (24 mesures),
- sur cinq échantillons sélectionnés à partir des coupes et des résultats de teneur
en eau, réalisation d'essais d'identification comprenant la mesure de la teneur
en eau, la détermination de certains tamisais en granulométrie et la mesure de
la valeur de bleu de méthylène. Ces essais permettent d'effectuer un
classement du sol en terme de terrassement et donc de connaître leur aptitude
à être mis en oeuvre dans diverses conditions météorologiques et par quelle
classe d'engin,
- sur un échantillon reconstitué par quartage (50 kg) à partir des prélèvements
limoneux ocre roux des fouilles Tl, T2 et T3, nous avons effectué une
courbe Proctor normal en moule CBR et mesuré sur chaque moulage la
valeur de l'Indice Portant Immédiat (IPI) et celle du coefficient de
perméabilité à l'oedoperméamètre. La courbe Proctor et l'IPI complètent
notre connaissance du matériau quant à la variation de son état et de sa
portance en fonction de la teneur en eau à laquelle il se trouve. La mesure du
coefficient de perméabilité sur chaque moulage met en évidence une
éventuelle évolution de cette demière en fonction de la compacité du matériau
testé. La mesure du coefficient de perméabilité s'est faite sous une contrainte
de 5 kPa,
- ajout de bentonite ETANCHIT P à trois dosages différents et pour trois
teneurs en eau du matériau récepteur, compactage à l'énergie du Proctor
normal et mesure du coefficient de perméabilité ainsi obtenu (le choix des
teneurs en eau du matériau récepteur est basé sur la dispersion de la teneur en
eau naturelle mesurée sur les échantillons prélevés lors des reconnaissances).
Cette phase étude en laboratoire doit obligatoirement être validée par des essais
in situ de type planche d'essai.
2.2 - NATURE DES ESSAIS
Dans le cadre de la méthodologie mise en place, les essais suivants ont été
entrepris :
- sur tous les échantillons remaniés prélevés en petite quantité, mesure de la
teneur en eau naturelle (24 mesures),
- sur cinq échantillons sélectionnés à partir des coupes et des résultats de teneur
en eau, réalisation d'essais d'identification comprenant la mesure de la teneur
en eau, la détermination de certains tamisais en granulométrie et la mesure de
la valeur de bleu de méthylène. Ces essais permettent d'effectuer un
classement du sol en terme de terrassement et donc de connaître leur aptitude
à être mis en oeuvre dans diverses conditions météorologiques et par quelle
classe d'engin,
- sur un échantillon reconstitué par quartage (50 kg) à partir des prélèvements
limoneux ocre roux des fouilles Tl, T2 et T3, nous avons effectué une
courbe Proctor normal en moule CBR et mesuré sur chaque moulage la
valeur de l'Indice Portant Immédiat (IPI) et celle du coefficient de
perméabilité à l'oedoperméamètre. La courbe Proctor et l'IPI complètent
notre connaissance du matériau quant à la variation de son état et de sa
portance en fonction de la teneur en eau à laquelle il se trouve. La mesure du
coefficient de perméabilité sur chaque moulage met en évidence une
éventuelle évolution de cette demière en fonction de la compacité du matériau
testé. La mesure du coefficient de perméabilité s'est faite sous une contrainte
de 5 kPa,
enfin, sur un échantillon reconstitué de la même manière que ci-dessus et à
partir des mêmes fouilles, réalisation d'essais de traitement à la bentonite
suivant trois pourcentages de bentonite incorporés au matériau préalablement
amené à trois teneurs en eau différentes mais proches de son état naturel ;
moulage à l'énergie du Proctor normal et essai de perméabilité à
1 ' oedoperméamètre.
2.3 - IDENTinCATION DU MATERIAU
Sur le matériau prélevé en petite quantité tous les 50 cm, 24 mesures de teneur
en eau naturelle ont été réalisées ; les valeurs obtenues sont données dans le tableau
ci-dessous :
Profondeur en m
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
Tl
23
22
17
T2
29
25
21
22
21
T3
27
26
23
18
T4
27
22
25
27
26
20
T5
26
22
24
20
19
19
Tableau 1 - Valeurs de teneur en eau naturelle
Ces valeurs ont été utilisées pour affiner le découpage géologique et surtout
pour appréhender le domaine de variation de la teneur en eau dans le but de définir les
valeurs de teneur en eau de traitement.
Les essais d'identification RTR ont permis d'obtenir les résultats du tableau ci-
apres
enfin, sur un échantillon reconstitué de la même manière que ci-dessus et à
partir des mêmes fouilles, réalisation d'essais de traitement à la bentonite
suivant trois pourcentages de bentonite incorporés au matériau préalablement
amené à trois teneurs en eau différentes mais proches de son état naturel ;
moulage à l'énergie du Proctor normal et essai de perméabilité à
1 ' oedoperméamètre.
2.3 - IDENTinCATION DU MATERIAU
Sur le matériau prélevé en petite quantité tous les 50 cm, 24 mesures de teneur
en eau naturelle ont été réalisées ; les valeurs obtenues sont données dans le tableau
ci-dessous :
Profondeur en m
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
Tl
23
22
17
T2
29
25
21
22
21
T3
27
26
23
18
T4
27
22
25
27
26
20
T5
26
22
24
20
19
19
Tableau 1 - Valeurs de teneur en eau naturelle
Ces valeurs ont été utilisées pour affiner le découpage géologique et surtout
pour appréhender le domaine de variation de la teneur en eau dans le but de définir les
valeurs de teneur en eau de traitement.
Les essais d'identification RTR ont permis d'obtenir les résultats du tableau ci-
apres
Prel
Tl
T2
T3
T4
T5
Prof, en
mètre
1,0
1,0
1,0
1,5
1,5
Nature
limon ocre roux
limon ocre roux
limon ocre roux
limon ocre roux
limon gris jaune
w en
%
25
24
26
27
24
Diam.
maxi
(mm)
5
5
5
5
5
tamisât
à 2 mm
en %
98,2
98,1
97,9
98,9
99,8
tamisât
àSO/im
en %
91,7
91,2
93,0
85,7
98,4
Vb
2,8
2,7
2,7
4,5
5,1
Clas
RTR
A2
A2
A2
A2
A3
dans lequel
Tableau 2 - Résultats des essais d'identification
w = teneur en eau
D = diamètre du plus gros élément
Tamisât = pourcentage passant au travers du tamis considéré
Vb = valeur de bleu de méthylène
class. RTR = classement du sol en fonction des résultats précédents
Les résultats amènent les remarques suivantes
les limons ocre roux des fouilles Tl à T3 ont des résultats très similaires les
classant en catégorie A2 pour la RTR ; il faut ici savoir qu'à chaque classe de
sol, la Recommandation pour les Terrassements Routiers donne de précieuses
indications sur les possibilités et les moyens de mise en oeuvre de ces
matériaux en fonction des conditions météorologiques ; à titre d'exemple on
ne pourra pas utiliser le même type d'engin pour compacter une couche de
matériau classé Al par beau temps ou une couche de matériau classé A3 par
pluie fine.
Prel
Tl
T2
T3
T4
T5
Prof, en
mètre
1,0
1,0
1,0
1,5
1,5
Nature
limon ocre roux
limon ocre roux
limon ocre roux
limon ocre roux
limon gris jaune
w en
%
25
24
26
27
24
Diam.
maxi
(mm)
5
5
5
5
5
tamisât
à 2 mm
en %
98,2
98,1
97,9
98,9
99,8
tamisât
àSO/im
en %
91,7
91,2
93,0
85,7
98,4
Vb
2,8
2,7
2,7
4,5
5,1
Clas
RTR
A2
A2
A2
A2
A3
dans lequel
Tableau 2 - Résultats des essais d'identification
w = teneur en eau
D = diamètre du plus gros élément
Tamisât = pourcentage passant au travers du tamis considéré
Vb = valeur de bleu de méthylène
class. RTR = classement du sol en fonction des résultats précédents
Les résultats amènent les remarques suivantes
les limons ocre roux des fouilles Tl à T3 ont des résultats très similaires les
classant en catégorie A2 pour la RTR ; il faut ici savoir qu'à chaque classe de
sol, la Recommandation pour les Terrassements Routiers donne de précieuses
indications sur les possibilités et les moyens de mise en oeuvre de ces
matériaux en fonction des conditions météorologiques ; à titre d'exemple on
ne pourra pas utiliser le même type d'engin pour compacter une couche de
matériau classé Al par beau temps ou une couche de matériau classé A3 par
pluie fine.
les limons des fouilles T4 et T5 donnent des résultats très semblables qui les
classent tous deux à la limite des sols A2/A3 ; d'après la mesure de la valeur
de bleu, ces matériaux semblent un peu plus argileux mais leur comportement
général ne devrait pas varier beaucoup des précédents.
Sur la base de ces résultats les essais de laboratoire ont été poursuivis en
effectuant un mélange des limons issus de Tl entre 0,30 et 1,00 m, T2 entre 0,40 et
1,50 m et T3 entre 0,30 et 1,80 m en les considérant comme les plus représentatifs de
l'ensemble du "gisement".
2.4 - ESSAIS DE COMPACTAGE ET DE PORTANCE
Un seul essai a été entrepris sur les matériaux quartés définis ci-dessus. Les
figures 2 et 3 présentent les courbes obtenues au cours de ces essais. Nous rappelons
dans le tableau ci-dessous les principales valeurs de compactage et de portance.
Echantillon
w nat en %
IPI à w nat
w opt en %
gamma d opt. en kN/m3
IPI à w opt
Mélange quarté
23
2
19,5
16,9
5
Tableau 3 - Caractéristiques de compactage
les limons des fouilles T4 et T5 donnent des résultats très semblables qui les
classent tous deux à la limite des sols A2/A3 ; d'après la mesure de la valeur
de bleu, ces matériaux semblent un peu plus argileux mais leur comportement
général ne devrait pas varier beaucoup des précédents.
Sur la base de ces résultats les essais de laboratoire ont été poursuivis en
effectuant un mélange des limons issus de Tl entre 0,30 et 1,00 m, T2 entre 0,40 et
1,50 m et T3 entre 0,30 et 1,80 m en les considérant comme les plus représentatifs de
l'ensemble du "gisement".
2.4 - ESSAIS DE COMPACTAGE ET DE PORTANCE
Un seul essai a été entrepris sur les matériaux quartés définis ci-dessus. Les
figures 2 et 3 présentent les courbes obtenues au cours de ces essais. Nous rappelons
dans le tableau ci-dessous les principales valeurs de compactage et de portance.
Echantillon
w nat en %
IPI à w nat
w opt en %
gamma d opt. en kN/m3
IPI à w opt
Mélange quarté
23
2
19,5
16,9
5
Tableau 3 - Caractéristiques de compactage
Figure 2
Etude : ETEIGNIERES (08)
Sondage : melange des fouilles Tl a T3
Profond.:
Nature ; limons ocre roux, elements mm de schistes et gres
£\z1
19.0
£ 1B.5
Ü
(D
4^
C
(1)
L0û.û.0
D
crJ(+-
.JÜ
(D
û.0)
(D
"D.J0
(L
18.0
17.0
16.5
16.0
Indice Portant kmeAat
-
-
-
-
-
1
¿ J
X "
1
\>
\\\\
1
Wopt=M Gdopt=16.9kN/m3 Pl=5
-X-Gd ^1^ -f-GdaWsot -trñ
V \\ \
\ \\ \
\
\\
A-\\\\\
1
\\ \
\1
\\'\
's
1 1 1
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
12 U 16 le 20 22 24 26
Teneur en eau W %
m mmm m Pos-de-Cdols FLca-de
Figure 2
Etude : ETEIGNIERES (08)
Sondage : melange des fouilles Tl a T3
Profond.:
Nature ; limons ocre roux, elements mm de schistes et gres
£\z1
19.0
£ 1B.5
Ü
(D
4^
C
(1)
L0û.û.0
D
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(D
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"D.J0
(L
18.0
17.0
16.5
16.0
Indice Portant kmeAat
-
-
-
-
-
1
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1
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1
Wopt=M Gdopt=16.9kN/m3 Pl=5
-X-Gd ^1^ -f-GdaWsot -trñ
V \\ \
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\\
A-\\\\\
1
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\1
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's
1 1 1
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
12 U 16 le 20 22 24 26
Teneur en eau W %
m mmm m Pos-de-Cdols FLca-de
E
cO)
Oo0)Ui
cQ)\wOQ.CLO
Wa>
cr
03Q.W
M
CL
Etude : ETEIGNIERES (08)ESSAI DE COMPACTAGE PROCTOR NORMAL
18.0-
17.5-
17.0-
16.5-
16.0-
15.5-
15.0-
variation de Gd(% benl.)x-- sat 0% "i-4% i/o 10%
-A
1
14 16 18 20 22 24
BRGM GEOTECHNIQUE Nord Pas-de-Calais Picardie
-X-
^
26 28 30Teneur en eau W %
(D
CO
E
cO)
Oo0)Ui
cQ)\wOQ.CLO
Wa>
cr
03Q.W
M
CL
Etude : ETEIGNIERES (08)ESSAI DE COMPACTAGE PROCTOR NORMAL
18.0-
17.5-
17.0-
16.5-
16.0-
15.5-
15.0-
variation de Gd(% benl.)x-- sat 0% "i-4% i/o 10%
-A
1
14 16 18 20 22 24
BRGM GEOTECHNIQUE Nord Pas-de-Calais Picardie
-X-
^
26 28 30Teneur en eau W %
(D
CO
11
On remarque tout d'abord que la teneur en eau naturelle (Wnat) des limons est
beaucoup plus élevée que la teneur en eau optimale de compactage (Wppt) ; ceci
complète le classement RTR et nous précise que nous sommes en sous classe A2h,
c'est à dire dans un état d'humidité assez élevé par rapport à l'optimum Proctor. La
RTR nous indique alors que "ces sols sont difficiles à mettre en oeuvre en raison de
leur portance très faible ; au delà d'une certaine teneur en eau la mise en oeuvre
devient même techniquement impossible. La mise en dépôt provisoire n 'est pas une
solution dans le climat français moyen. Le drainage préalable peut être efficace mais
exige un délai assez long". Il pourrait s'avérer nécessaire de prévoir un traitement
approprié pour réduire la teneur en eau du matériau avant sa mise en place comme
une aération par temps sec et forte evaporation ou un traitement à la chaux en cas de
temps peu pluvieux. De plus, à la teneur en eau naturelle, le matériau foisonné puis
compacté ne présente pas un IPI suffisant pour que les engins puissent circuler
normalement ce qui confirme la nécessité d'un abaissement de la teneur en eau.
2.5 - ESSAIS DE PERMEABILITE
Comme nous l'avons signalé au paragraphe 2.1, chaque moulage Proctor
normal a été soumis à un essai de perméabilité à l'oedopermaémètre. Les essais ont
été réalisés à charge variable sous une contrainte normale de 5 kPa ; les valeurs
obtenues ont nécessité des temps de mesure allant de 40 minutes pour les coefficients
les plus forts à plus de 20 heures pour les plus faibles.
Il n'est pas aisé de représenter ces valeurs sur les courbes de compactage pour
des problèmes d'échelle ; nous avons donc présenté les résultats sur un graphique
spécifique (figure 4).
Ces résultats amènent les remarques suivantes :
- sans traitement, les perméabilités varient de 2.10'^ à I.IO'^ m/s, la valeur la
plus faible étant obtenue pour la teneur en eau la plus forte (22%),
- avec les limons traités, la perméabilité finale varie de 1.5 à 5.10-10 m/s, les
valeurs les plus faibles étant obtenues pour un traitement à 10% de bentonite
par rapport au poids de matériau sec. La fourchette de valeurs obtenues reste
cependant faible.
11
On remarque tout d'abord que la teneur en eau naturelle (Wnat) des limons est
beaucoup plus élevée que la teneur en eau optimale de compactage (Wppt) ; ceci
complète le classement RTR et nous précise que nous sommes en sous classe A2h,
c'est à dire dans un état d'humidité assez élevé par rapport à l'optimum Proctor. La
RTR nous indique alors que "ces sols sont difficiles à mettre en oeuvre en raison de
leur portance très faible ; au delà d'une certaine teneur en eau la mise en oeuvre
devient même techniquement impossible. La mise en dépôt provisoire n 'est pas une
solution dans le climat français moyen. Le drainage préalable peut être efficace mais
exige un délai assez long". Il pourrait s'avérer nécessaire de prévoir un traitement
approprié pour réduire la teneur en eau du matériau avant sa mise en place comme
une aération par temps sec et forte evaporation ou un traitement à la chaux en cas de
temps peu pluvieux. De plus, à la teneur en eau naturelle, le matériau foisonné puis
compacté ne présente pas un IPI suffisant pour que les engins puissent circuler
normalement ce qui confirme la nécessité d'un abaissement de la teneur en eau.
2.5 - ESSAIS DE PERMEABILITE
Comme nous l'avons signalé au paragraphe 2.1, chaque moulage Proctor
normal a été soumis à un essai de perméabilité à l'oedopermaémètre. Les essais ont
été réalisés à charge variable sous une contrainte normale de 5 kPa ; les valeurs
obtenues ont nécessité des temps de mesure allant de 40 minutes pour les coefficients
les plus forts à plus de 20 heures pour les plus faibles.
Il n'est pas aisé de représenter ces valeurs sur les courbes de compactage pour
des problèmes d'échelle ; nous avons donc présenté les résultats sur un graphique
spécifique (figure 4).
Ces résultats amènent les remarques suivantes :
- sans traitement, les perméabilités varient de 2.10'^ à I.IO'^ m/s, la valeur la
plus faible étant obtenue pour la teneur en eau la plus forte (22%),
- avec les limons traités, la perméabilité finale varie de 1.5 à 5.10-10 m/s, les
valeurs les plus faibles étant obtenues pour un traitement à 10% de bentonite
par rapport au poids de matériau sec. La fourchette de valeurs obtenues reste
cependant faible.
12 Figure 4
Etude : ETEIGNIERES (08)
Nature : limons ocre roux, elements mm de schistes et gres
Trail : bentonite de type ETANCHiï P
\E
+>
.JJ.JJ]0(D
E
L(D
ÍL
le-7
le-8
le-9
le-10
le-11
14
11IIIIII 11IIIIII 11IIIIMy'
- -"A
1
s
\\
\
\
1
% de traitement
H% ^-47o -A-7% MQ%
L
\
An ^
1
YA
1
A
1
16 le 20 22 24 26
Teneur en eau W %
lîBCfMOUE NordfQs-de-Cdásfico-Ae
12 Figure 4
Etude : ETEIGNIERES (08)
Nature : limons ocre roux, elements mm de schistes et gres
Trail : bentonite de type ETANCHiï P
\E
+>
.JJ.JJ]0(D
E
L(D
ÍL
le-7
le-8
le-9
le-10
le-11
14
11IIIIII 11IIIIII 11IIIIMy'
- -"A
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s
\\
\
\
1
% de traitement
H% ^-47o -A-7% MQ%
L
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An ^
1
YA
1
A
1
16 le 20 22 24 26
Teneur en eau W %
lîBCfMOUE NordfQs-de-Cdásfico-Ae
13
Les teneurs en eau de traitement ont été choisies comme la moyenne des
résultats obtenus sur la formation testée pour la valeur centrale, ici 23%. On a noté un
écart type pour la valeur la plus faible, ici 21 %, on a ajouté un écart type pour la plus
élevée, ici 25%. Le fait de choisir ces bornes permet, statistiquement, de cerner 70%
des cas.
3 - CONCLUSIONS DE LA 1ère PARTIE
L'étude des possibilités de diminution du coefficient de perméabilité des
terrains encaissant de la décharge contrôlée d'Eteignières a mis en évidence la
possibilité de gagner une puissance de 10 sur la perméabilité du matériau naturel
compacté en le traitant à la bentonite.
Des planches d'essai devront confirmer les résultats obtenus en laboratoire et
faire la démonstration in situ que ces matériaux pourront bien être employés en fond
de décharge suivant les normes requises par l'Administration.
Les planches d'essai seront réalisées selon le programme suivant :
- préparation de deux zones d'essai qui seront traitées respectivement à 7 et
10% de bentonite de type ETANCHIT P de la Société Laviosa ; ces zones
devront présenter au moins une épaisseur de limons ocre roux de 30 cm
d'épaisseur pour que le traitement puisse être envisagé,
- epandage sur les zones de la bentonite à raison de 32 kg/m2 sur la zone
traitée à 7% et à raison de 46 kg/m2 pour la zone traitée à 10% ; ces valeurs
sont obtenues en supposant une épaisseur de traitement de 30 cm, un poids
volumique apparent humide de 19 kN/m3 pour les limons et une teneur en
eau moyenne de 23%,
- malaxage des deux matériaux avec un appareil de type pulvimixer jusqu'à
l'obtention d'un mélange homogène le plus fin possible.
13
Les teneurs en eau de traitement ont été choisies comme la moyenne des
résultats obtenus sur la formation testée pour la valeur centrale, ici 23%. On a noté un
écart type pour la valeur la plus faible, ici 21 %, on a ajouté un écart type pour la plus
élevée, ici 25%. Le fait de choisir ces bornes permet, statistiquement, de cerner 70%
des cas.
3 - CONCLUSIONS DE LA 1ère PARTIE
L'étude des possibilités de diminution du coefficient de perméabilité des
terrains encaissant de la décharge contrôlée d'Eteignières a mis en évidence la
possibilité de gagner une puissance de 10 sur la perméabilité du matériau naturel
compacté en le traitant à la bentonite.
Des planches d'essai devront confirmer les résultats obtenus en laboratoire et
faire la démonstration in situ que ces matériaux pourront bien être employés en fond
de décharge suivant les normes requises par l'Administration.
Les planches d'essai seront réalisées selon le programme suivant :
- préparation de deux zones d'essai qui seront traitées respectivement à 7 et
10% de bentonite de type ETANCHIT P de la Société Laviosa ; ces zones
devront présenter au moins une épaisseur de limons ocre roux de 30 cm
d'épaisseur pour que le traitement puisse être envisagé,
- epandage sur les zones de la bentonite à raison de 32 kg/m2 sur la zone
traitée à 7% et à raison de 46 kg/m2 pour la zone traitée à 10% ; ces valeurs
sont obtenues en supposant une épaisseur de traitement de 30 cm, un poids
volumique apparent humide de 19 kN/m3 pour les limons et une teneur en
eau moyenne de 23%,
- malaxage des deux matériaux avec un appareil de type pulvimixer jusqu'à
l'obtention d'un mélange homogène le plus fin possible.
14
compactage de l'ensemble avec un matériel adapté et vérification de la
compacité par mesure de densité ; les matériels de compactage devront être
soumis à l'appréciation du BRGM ; on peut envisager tout type de matériel à
l'exclusion des P3 (engin à pneus de haute capacité) Vie et d et Va (engins à
bille vibrante) ; nous conseillons l'emploi d'un rouleau mixte pied-
dameur/pneus ou à défaut les deux engins séparés, les pneus servant à fermer
la surface en fin de compactage,
vérification de la perméabilité obtenue par essai PRECI,
validation de la technique à l'ensemble du site avec ou sans adaptation suivant
les résultats de la planche d'essai.
14
compactage de l'ensemble avec un matériel adapté et vérification de la
compacité par mesure de densité ; les matériels de compactage devront être
soumis à l'appréciation du BRGM ; on peut envisager tout type de matériel à
l'exclusion des P3 (engin à pneus de haute capacité) Vie et d et Va (engins à
bille vibrante) ; nous conseillons l'emploi d'un rouleau mixte pied-
dameur/pneus ou à défaut les deux engins séparés, les pneus servant à fermer
la surface en fin de compactage,
vérification de la perméabilité obtenue par essai PRECI,
validation de la technique à l'ensemble du site avec ou sans adaptation suivant
les résultats de la planche d'essai.
15
2ènie PARTIE - REALISATION DE PLANCHES D'ESSAIS
1 - MOYENS MIS EN OEUVRE
le matériel mis à la disposition du BRGM par l'Entreprise URANO a été le
suivant :
a) Pour le terrassement
- bulldozer type D6H
- pelle mécanique 215 Caterpillar
b) Pour le traitement
- réserve de 23 T de bentonite
- panien 15 T et tracteur Renault 133.014 (largeur d'épandage : 3 m)
- pulvimixer RR250 Caterpillar
c) Pour le compactage
- compacteur mixte CV415 (cylindre vibrant de type V2a à l'avant, pneus
type Pl à l'arrière, selon RTR).
Le matériel mis en oeuvre par le BRGM a été le suivant :
d) Pour les opérations d'épandage
- peson
- bâches de 0,25 m2
e) Pour les opérations de compactage
- nucléodensimètre TROXLER 3411 (mesure de la densité humide et de la
teneur en eau ; calcul de la densité sèche ; profondeur de mesure : 30 cm
de 5 en 5 cm),
f) Pour les contrôles de perméabilité
- perméamètre PRECI et matériel associé
- micro-ordinateur portable et logiciel d'acquisition des données
(UNIVAKI).
15
2ènie PARTIE - REALISATION DE PLANCHES D'ESSAIS
1 - MOYENS MIS EN OEUVRE
le matériel mis à la disposition du BRGM par l'Entreprise URANO a été le
suivant :
a) Pour le terrassement
- bulldozer type D6H
- pelle mécanique 215 Caterpillar
b) Pour le traitement
- réserve de 23 T de bentonite
- panien 15 T et tracteur Renault 133.014 (largeur d'épandage : 3 m)
- pulvimixer RR250 Caterpillar
c) Pour le compactage
- compacteur mixte CV415 (cylindre vibrant de type V2a à l'avant, pneus
type Pl à l'arrière, selon RTR).
Le matériel mis en oeuvre par le BRGM a été le suivant :
d) Pour les opérations d'épandage
- peson
- bâches de 0,25 m2
e) Pour les opérations de compactage
- nucléodensimètre TROXLER 3411 (mesure de la densité humide et de la
teneur en eau ; calcul de la densité sèche ; profondeur de mesure : 30 cm
de 5 en 5 cm),
f) Pour les contrôles de perméabilité
- perméamètre PRECI et matériel associé
- micro-ordinateur portable et logiciel d'acquisition des données
(UNIVAKI).
16
2 - TRAVAUX REALISES
2.1 - PREPARATION DU SITE
La terre végétale a été décapée le 6 et le 7 Avril 1992 dans l'environnement de
la fouille Tl (cf figure 1) sur une surface de 60 x 15 m (figure 5), les souches
d'arbres ont été arrachées.
En raison des fortes pluies tombées la quinzaine précédente, la teneur en eau
des limons s'est révélée importante par rapport à la moyenne des teneurs en eau
mesurées en laboratoire, surtout en partie Nord de la zone.
Une zone moins humide a été recherchée vers l'Ouest et vers l'Est, sans
succès. Un secteur retenu pour les planches d'essai (30 x 12 m) a été décapé d'une
épaisseur de limons de 30 cm, placés en déblai pour le traitement de la deuxième
couche de la planche d'essai.
Les teneurs en eau mesurées au nucléodensimètre sont regroupées dans le
tableau 4.
2.2 - TRAITEMENT A LA BENTONITE
Deux zones à 7% et 10% de bentonite ont été traitées par l'épandage des
quantités suivantes :
- 32 kg/m2 sur la zone à 7%
- 46 kg/m2 sur la zone à 10%;
Une bonne homogénéisation limon-bentonite a été obtenue après deux passages
du pulvimixer.
Deux couches de 30 cm d'épaisseur ont été traitées pour permettre la
réalisation des contrôles de perméabilité.
16
2 - TRAVAUX REALISES
2.1 - PREPARATION DU SITE
La terre végétale a été décapée le 6 et le 7 Avril 1992 dans l'environnement de
la fouille Tl (cf figure 1) sur une surface de 60 x 15 m (figure 5), les souches
d'arbres ont été arrachées.
En raison des fortes pluies tombées la quinzaine précédente, la teneur en eau
des limons s'est révélée importante par rapport à la moyenne des teneurs en eau
mesurées en laboratoire, surtout en partie Nord de la zone.
Une zone moins humide a été recherchée vers l'Ouest et vers l'Est, sans
succès. Un secteur retenu pour les planches d'essai (30 x 12 m) a été décapé d'une
épaisseur de limons de 30 cm, placés en déblai pour le traitement de la deuxième
couche de la planche d'essai.
Les teneurs en eau mesurées au nucléodensimètre sont regroupées dans le
tableau 4.
2.2 - TRAITEMENT A LA BENTONITE
Deux zones à 7% et 10% de bentonite ont été traitées par l'épandage des
quantités suivantes :
- 32 kg/m2 sur la zone à 7%
- 46 kg/m2 sur la zone à 10%;
Une bonne homogénéisation limon-bentonite a été obtenue après deux passages
du pulvimixer.
Deux couches de 30 cm d'épaisseur ont été traitées pour permettre la
réalisation des contrôles de perméabilité.
Figure 5
SITUATION DES PLANCHES D'ESSAI
ET DES POINTS DE MESURE DE LA TENEUR EN EAU
AVANT TRAITEMENT
Echelle : 1 / 500
Figure 5
SITUATION DES PLANCHES D'ESSAI
ET DES POINTS DE MESURE DE LA TENEUR EN EAU
AVANT TRAITEMENT
Echelle : 1 / 500
TENEURS EN EAU MESUREES AU NUCLEODENSIMETRE
AVANT TRAITEMENT
Position du point (fig. 5)
Profondeur mes. (cm)
Teneur en eau (%)
A
25
31.9
15
31.8
B
25
28.1
10
28.5
C
20
33
5
28.4
D
25
31.3
15
27
5
29.9
E
25
24.1
15
25.4
5
23.6
F
25
25
15
26.3
5
28.3
G
30
27.8
15
29.9
5
30
H
20
26.3
15
26.1
5
28
00
Position du point (fig. 5)
Profondeur mes. (cm)
Teneur en eau (%)
I15
'27.85
29.7
J
20
30
15
30
5
31.8
K
15
25.6
5
27
L
25
31.9
15
31
M
45*
25.2
35*
25.6
N
60*
24.8
45*25.5
35*
25.7
0
45*
23.5
35*
24
* : profondeurs atteintes par décapage
Hfi)
(00)c
TENEURS EN EAU MESUREES AU NUCLEODENSIMETRE
AVANT TRAITEMENT
Position du point (fig. 5)
Profondeur mes. (cm)
Teneur en eau (%)
A
25
31.9
15
31.8
B
25
28.1
10
28.5
C
20
33
5
28.4
D
25
31.3
15
27
5
29.9
E
25
24.1
15
25.4
5
23.6
F
25
25
15
26.3
5
28.3
G
30
27.8
15
29.9
5
30
H
20
26.3
15
26.1
5
28
00
Position du point (fig. 5)
Profondeur mes. (cm)
Teneur en eau (%)
I15
'27.85
29.7
J
20
30
15
30
5
31.8
K
15
25.6
5
27
L
25
31.9
15
31
M
45*
25.2
35*
25.6
N
60*
24.8
45*25.5
35*
25.7
0
45*
23.5
35*
24
* : profondeurs atteintes par décapage
Hfi)
(00)c
19
2.3 - COMPACTAGE
Pour chaque zone (7 et 10%), le compactage a d'abord été mené sur une seule
bande, avec mesure de la densité et de la teneur en eau au nucléodensimètre en des
points de référence, tous les un ou deux passages du compacteur.
Cette première phase a été poursuivie jusqu'à la stabilisation des valeurs de
densité, ce qui a permis de déterminer le nombre optimal de passages (densité la plus
élevée).
Sur une seconde bande et pour chaque zone, deux couches ont été traitées et
compactées selon l'optimum.
Les figures 6 à 9 présentent l'évolution de la densité sèche en fonction du
nombre de passages du compacteur. On remarque que 12 à 14 passages vibrants sont
nécessaires avec un compacteur CV415 pour obtenir une valeur maximale de la
densité sèche à différentes profondeurs.
La position des points de mesure est reportée sur la figure 10 et les tableaux de
mesure sont foumis en annexe 1.
2.4 - CONTROLE DES PERMEABILITES
2.4.1 - Contrôle in situ
2.4.1.1 - Principe de la méthode
La méthode du puise-test "PRECI" consiste à enregistrer la variation dans le
temps de la charge hydraulique dans une chambre fermée réalisée dans le terrain,
après application d'un choc impulsionnel.
La chambre est constituée d'un tube en acier enfoncé dans un trou cylindrique
dont les parois dans le fond sont laissées nues.
19
2.3 - COMPACTAGE
Pour chaque zone (7 et 10%), le compactage a d'abord été mené sur une seule
bande, avec mesure de la densité et de la teneur en eau au nucléodensimètre en des
points de référence, tous les un ou deux passages du compacteur.
Cette première phase a été poursuivie jusqu'à la stabilisation des valeurs de
densité, ce qui a permis de déterminer le nombre optimal de passages (densité la plus
élevée).
Sur une seconde bande et pour chaque zone, deux couches ont été traitées et
compactées selon l'optimum.
Les figures 6 à 9 présentent l'évolution de la densité sèche en fonction du
nombre de passages du compacteur. On remarque que 12 à 14 passages vibrants sont
nécessaires avec un compacteur CV415 pour obtenir une valeur maximale de la
densité sèche à différentes profondeurs.
La position des points de mesure est reportée sur la figure 10 et les tableaux de
mesure sont foumis en annexe 1.
2.4 - CONTROLE DES PERMEABILITES
2.4.1 - Contrôle in situ
2.4.1.1 - Principe de la méthode
La méthode du puise-test "PRECI" consiste à enregistrer la variation dans le
temps de la charge hydraulique dans une chambre fermée réalisée dans le terrain,
après application d'un choc impulsionnel.
La chambre est constituée d'un tube en acier enfoncé dans un trou cylindrique
dont les parois dans le fond sont laissées nues.
CENTRE D'ENFOXnSSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)ClientL^RCAVICouche 1 (Pts 7A1-7B1-7C1) - Traitement a 7%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
îz;
o
Ü
m
l-t03tíQ
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm a 5cm
o
4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQC
CD
Ci
CENTRE D'ENFOXnSSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)ClientL^RCAVICouche 1 (Pts 7A1-7B1-7C1) - Traitement a 7%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
îz;
o
Ü
m
l-t03tíQ
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm a 5cm
o
4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQC
CD
Ci
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)Client-ARCAVICouche 2 (Pts 7A2~7B2) - Traitement a 7%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
o
03
§Q
17-
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm ¿^ 5cm
IB
IS-
14 1 1 \ 1 \ 1 1 r4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.
M
12 13 14 15
cacCD
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)Client-ARCAVICouche 2 (Pts 7A2~7B2) - Traitement a 7%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
o
03
§Q
17-
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm ¿^ 5cm
IB
IS-
14 1 1 \ 1 \ 1 1 r4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.
M
12 13 14 15
cacCD
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)Client-ARCAVICouche 1 (Pts lOAl-lOBl-lOCl) - Traitement a 10%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
B
a
o
01
.-I03tí(UQ
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm a 5cm.
T4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQC
CD
00
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)Client-ARCAVICouche 1 (Pts lOAl-lOBl-lOCl) - Traitement a 10%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
B
a
o
01
.-I03tí(UQ
Prof.d'investigation° 30cm + 15cm a 5cm.
T4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQC
CD
00
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)ClientL/^RCAVICouche 2 (Pts 10A2-10B2) - Traitement a 10%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
B\
(U
o
03
SO.-403tíQ
17-
16-
15-
14-
Dn
Prof.d'investigationD 30cm + 15cm a 5cm.
A
+
+
NJU)
4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQCCD
(0
CENTRE D'ENFOUISSEMENT TECHNIQUE D'ETEIGNERES (08)ClientL/^RCAVICouche 2 (Pts 10A2-10B2) - Traitement a 10%.
Courbe représentant la densité sèche en fonctiondu nombre de passages de compacteur.(CV 415)
CO
B\
(U
o
03
SO.-403tíQ
17-
16-
15-
14-
Dn
Prof.d'investigationD 30cm + 15cm a 5cm.
A
+
+
NJU)
4 5 6 7 8 9 10 11
Nombre de passages de compacteur.12 13 14 15
CQCCD
(0
POSITION DES POINTS DE MESURE DE LA TENEUR EN EAU
ET DE LA DENSITE SECHE PENDANT ET APRES TRAITEMENT
Echelle : 1 / 250
POSITION DES POINTS DE MESURE DE LA TENEUR EN EAU
ET DE LA DENSITE SECHE PENDANT ET APRES TRAITEMENT
Echelle : 1 / 250
25
Un capteur de pression connecté à un ensemble enregistreur permet de mesurer
et de suivre la variation de la charge hydraulique du système jusqu'au retour à
l'équilibre initial.
L'isolation thermique partielle de l'ensemble permet d'éviter des variations
trop fortes de température dans le cas de vitesses d'infiltration très faibles entraînant
des temps de mesure trop importants.
Le choc impulsionnel est créé par l'ouverture puis la fermeture rapide de la
vanne d'alimentation en eau, entraînant une variation brusque de pression dans la
chambre.
Une solution analytique proposée par H. COOPER, J.D. BREDEHOEFT et
S.S. PAPADOPOULOS décrit la décroissance de la variation de charge engendrée par
la compression du volume d'eau du forage, décroissance résultant de l'infiltrationd'eau dans le terrain, en supposant les hypothèses de départ suivantes :
- le terrain est saturé,
- l'étanchéité verticale du tube est réalisée,
- le circuit hydraulique est saturé et purgé d'air,
- la variation de volume de la chambre pendant la mesure est négligeable.
La courbe expérimentale obtenue peut être résolue par l'équation de diffusivité
classique pour un écoulement radial en milieu poreux.
La figure 1 1 illustre le principe de la méthode.
2.4.1.2 - Travaux réalisés
Deux essais ont été réalisés sur chaque planche aux emplacements A et B
(figure 10), la chambre de mesure étant comprise entre 0,25 et 0,50 m de profondeur.
Afin que l'état de saturation du matériau testé soit le meilleur possible, chacune des
quatre station de mesure a été mise en saturation 48 heures avant le début des
mesures.
25
Un capteur de pression connecté à un ensemble enregistreur permet de mesurer
et de suivre la variation de la charge hydraulique du système jusqu'au retour à
l'équilibre initial.
L'isolation thermique partielle de l'ensemble permet d'éviter des variations
trop fortes de température dans le cas de vitesses d'infiltration très faibles entraînant
des temps de mesure trop importants.
Le choc impulsionnel est créé par l'ouverture puis la fermeture rapide de la
vanne d'alimentation en eau, entraînant une variation brusque de pression dans la
chambre.
Une solution analytique proposée par H. COOPER, J.D. BREDEHOEFT et
S.S. PAPADOPOULOS décrit la décroissance de la variation de charge engendrée par
la compression du volume d'eau du forage, décroissance résultant de l'infiltrationd'eau dans le terrain, en supposant les hypothèses de départ suivantes :
- le terrain est saturé,
- l'étanchéité verticale du tube est réalisée,
- le circuit hydraulique est saturé et purgé d'air,
- la variation de volume de la chambre pendant la mesure est négligeable.
La courbe expérimentale obtenue peut être résolue par l'équation de diffusivité
classique pour un écoulement radial en milieu poreux.
La figure 1 1 illustre le principe de la méthode.
2.4.1.2 - Travaux réalisés
Deux essais ont été réalisés sur chaque planche aux emplacements A et B
(figure 10), la chambre de mesure étant comprise entre 0,25 et 0,50 m de profondeur.
Afin que l'état de saturation du matériau testé soit le meilleur possible, chacune des
quatre station de mesure a été mise en saturation 48 heures avant le début des
mesures.
26 Figure 11
PRINCIPE DE LA METHODE "PRECI"
TCTÎ BC ÎHMft
PRISE OC CAPtCJRX PRCSSKM
M.*4CNTAP0N
LONOJCUR
¿Smm
Fîg.-1-TUBE t MESURE "PRECI"
ISOLATION THERMIQUE
I 'J /LA.._I . "
ENTREES
VOIE 4
VOIE 3
VOIE 2
VOIE 1
/
CROUPE
ELECTROCENE
500W
CONDITIONNEUR
4 VOIES
SORTIES
VOIE
VOIE 3
VOIE 2
VOIE 1
ENREGISTREURPOTENTIOMETRIQUE
rn
Os:n-«
m
SORTIE NUMERIQUERS232
L MICRO
ORDINATEURHPIB
Rg.-2-PERMEAMETRE "PREQ" - ENSEMBLE DE MESURE
26 Figure 11
PRINCIPE DE LA METHODE "PRECI"
TCTÎ BC ÎHMft
PRISE OC CAPtCJRX PRCSSKM
M.*4CNTAP0N
LONOJCUR
¿Smm
Fîg.-1-TUBE t MESURE "PRECI"
ISOLATION THERMIQUE
I 'J /LA.._I . "
ENTREES
VOIE 4
VOIE 3
VOIE 2
VOIE 1
/
CROUPE
ELECTROCENE
500W
CONDITIONNEUR
4 VOIES
SORTIES
VOIE
VOIE 3
VOIE 2
VOIE 1
ENREGISTREURPOTENTIOMETRIQUE
rn
Os:n-«
m
SORTIE NUMERIQUERS232
L MICRO
ORDINATEURHPIB
Rg.-2-PERMEAMETRE "PREQ" - ENSEMBLE DE MESURE
27
Les figures 12 à 15 présentent les données brutes enregistrées le 13 Avril 1992
selon une relation : charge hydraulique = F(temps).
2.4.1.3 -Résultats
La réussite d'un essai de perméabilité au perméamètre PRECI dépend de la
réalisation des hypothèses énoncées au paragraphe 2.4.1,1.
En raison de la nature légèrement hétérogène du matériau (on a noté la
présence de nombreux éléments rocheux lors de la réalisation des trous) et de
l'épaisseur insuffisante de la zone compactée (malgré la réalisation de deux couches),
l'étanchéité verticale du tube était imparfaite. Ce phénomène a rendu l'interprétation
des mesures très délicate.
Malgré le renouvellement des essais, les résultats n'ont pas pu être améliorés
pour deux stations.
Les figures 16 et 17 présentent l'interprétation des mesures des stations 1 et 4
(cf figure 11), les valeurs étant les suivantes :
Station 1 (planche 10%) : perméabilité = 2,9.10-10 m/s
Station 4 (planche 7%) : perméabilité = 3,2.10-10 m/s
2.4.2 - Contrôle en laboratoire
Les données obtenues par le contrôle in situ n'étant pas toutes interprétables
pour les raisons énoncées plus haut, nous avons procédé à un prélèvement
d'échantillons de matériau traité et compacté dans le but de contrôler la perméabilité
en laboratoire.
2.4.2.1 - Modalités de prélèvement et de mesure
Un cylindre en PVC haute pression biseauté à l'une de ses extrémités, enfoncé
lentement dans le sol à l'aide d'un engin, permet de prélever un échantillon
structurellement intact.
27
Les figures 12 à 15 présentent les données brutes enregistrées le 13 Avril 1992
selon une relation : charge hydraulique = F(temps).
2.4.1.3 -Résultats
La réussite d'un essai de perméabilité au perméamètre PRECI dépend de la
réalisation des hypothèses énoncées au paragraphe 2.4.1,1.
En raison de la nature légèrement hétérogène du matériau (on a noté la
présence de nombreux éléments rocheux lors de la réalisation des trous) et de
l'épaisseur insuffisante de la zone compactée (malgré la réalisation de deux couches),
l'étanchéité verticale du tube était imparfaite. Ce phénomène a rendu l'interprétation
des mesures très délicate.
Malgré le renouvellement des essais, les résultats n'ont pas pu être améliorés
pour deux stations.
Les figures 16 et 17 présentent l'interprétation des mesures des stations 1 et 4
(cf figure 11), les valeurs étant les suivantes :
Station 1 (planche 10%) : perméabilité = 2,9.10-10 m/s
Station 4 (planche 7%) : perméabilité = 3,2.10-10 m/s
2.4.2 - Contrôle en laboratoire
Les données obtenues par le contrôle in situ n'étant pas toutes interprétables
pour les raisons énoncées plus haut, nous avons procédé à un prélèvement
d'échantillons de matériau traité et compacté dans le but de contrôler la perméabilité
en laboratoire.
2.4.2.1 - Modalités de prélèvement et de mesure
Un cylindre en PVC haute pression biseauté à l'une de ses extrémités, enfoncé
lentement dans le sol à l'aide d'un engin, permet de prélever un échantillon
structurellement intact.
28Figure 12
-/-i
ÍÍ
: : 7
^- ^
_
\-1 =' =
7 7
ETABLI ft ETEIGNIERES
OPERATEUR A MOAL
DATE: 13 AU 1992
UNITE :45/ENU
UERIFIE PAR UISA:
N ; CHA 1
B_R_GMl'ontcniTsc A) HiMa u ICHi
Bureou de recherches géologiques et minièresBP.6009 45068 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 . 64 , 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64 . 35 , 1 8
Ref .Cl ient:4S\CHA
Copieur N*26560 Coble NM Uo i e N 1
-2e LSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N*1 Données brutes
-3e
E
(U
mLO
Xu
7-
1-
3078E-16-++Hf
++
20I
-h.
"+j
30 I
Temps Cminutes)40 50 60 70
+J."-++.
"++.'++.
'^^+^ + ++ + + + +
+ + + + + 4-
80 90
+ + ++ +
^-H + + + + + + _
.3
10 20 30 40 50 60 70 80 90
1 38777E
-. I
Fiq 3
28Figure 12
-/-i
ÍÍ
: : 7
^- ^
_
\-1 =' =
7 7
ETABLI ft ETEIGNIERES
OPERATEUR A MOAL
DATE: 13 AU 1992
UNITE :45/ENU
UERIFIE PAR UISA:
N ; CHA 1
B_R_GMl'ontcniTsc A) HiMa u ICHi
Bureou de recherches géologiques et minièresBP.6009 45068 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 . 64 , 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64 . 35 , 1 8
Ref .Cl ient:4S\CHA
Copieur N*26560 Coble NM Uo i e N 1
-2e LSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N*1 Données brutes
-3e
E
(U
mLO
Xu
7-
1-
3078E-16-++Hf
++
20I
-h.
"+j
30 I
Temps Cminutes)40 50 60 70
+J."-++.
"++.'++.
'^^+^ + ++ + + + +
+ + + + + 4-
80 90
+ + ++ +
^-H + + + + + + _
.3
10 20 30 40 50 60 70 80 90
1 38777E
-. I
Fiq 3
29 Figure 13
../ \..=.1 1=
\ f
BRGML'DnvTtm mt isniut u u w
ETABLI A. ETEIGNIERES DATE: 13 AU 1992
OPERATEUR A. MOAL UNITE :4S/ENU
UERIFIE PAR: UISA:
Bureau de recherches géologiques et minièresBPSeog 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te 1 : 38 . 64 . 34 . 34 /Te 1 ecop i e ; 38 . 64 . 35 . 1 8
N:CHA2
Ref Cl lent;4S\CHA
Capteur N*33515 Cob I e N * : 2 Uo i e N * : 2
^ PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N'2 Données brutes
Temps Cminutes^D
OJ
mL0
u
Fiq, 4
29 Figure 13
../ \..=.1 1=
\ f
BRGML'DnvTtm mt isniut u u w
ETABLI A. ETEIGNIERES DATE: 13 AU 1992
OPERATEUR A. MOAL UNITE :4S/ENU
UERIFIE PAR: UISA:
Bureau de recherches géologiques et minièresBPSeog 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te 1 : 38 . 64 . 34 . 34 /Te 1 ecop i e ; 38 . 64 . 35 . 1 8
N:CHA2
Ref Cl lent;4S\CHA
Capteur N*33515 Cob I e N * : 2 Uo i e N * : 2
^ PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N'2 Données brutes
Temps Cminutes^D
OJ
mL0
u
Fiq, 4
30 Figure 14
=^ETABLI A:ETEIGNIERES
OPERATEUR: A MOAL
UERIFIE PAR
DATE 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UISA
N : CHA3B
BRGMfomcrtof OJ anjis u ICM
Bureou de recherches géologiques et minièresBP.60a9 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 , 64 . 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64 . 35 . 1 8
Ref .CI lent:4S\CHA
Capteur N*33517 Coble N* :3 Uo i e N : 3
K PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N*3 Données brutes
X
Temps Cminutes)
£
OJ
mL0
u
Fiq 5
30 Figure 14
=^ETABLI A:ETEIGNIERES
OPERATEUR: A MOAL
UERIFIE PAR
DATE 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UISA
N : CHA3B
BRGMfomcrtof OJ anjis u ICM
Bureou de recherches géologiques et minièresBP.60a9 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 , 64 . 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64 . 35 . 1 8
Ref .CI lent:4S\CHA
Capteur N*33517 Coble N* :3 Uo i e N : 3
K PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N*3 Données brutes
X
Temps Cminutes)
£
OJ
mL0
u
Fiq 5
31 Figure 15
-7==i=:\
V
\--1=1
y
ETABLI A;ETEIGNIERES
DPERATEUR:A. MOAL
UERIFIE PAR
DATE: 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UISA:
N : CHA4
BRGMl-DmcMnf m «jus tf la wat
Bureau de recherches géologiques et minières
BP,6009 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 . 64 . 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64.35. 1 8
Ref .Cl lent:4S\CHA
Capteur N*2335 Cob I e N * : 4 Uo i e N * : 4
Ht PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N'4 Données brutes
3e
OJ
enL0
u
30I
Temps Cminutes)40 50 60 70J.
31 Figure 15
-7==i=:\
V
\--1=1
y
ETABLI A;ETEIGNIERES
DPERATEUR:A. MOAL
UERIFIE PAR
DATE: 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UISA:
N : CHA4
BRGMl-DmcMnf m «jus tf la wat
Bureau de recherches géologiques et minières
BP,6009 45060 ORLEANS CEDEX 2
Te I : 38 . 64 . 34 . 34 /Te I ecop i e : 38 . 64.35. 1 8
Ref .Cl lent:4S\CHA
Capteur N*2335 Cob I e N * : 4 Uo i e N * : 4
Ht PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERESEssai N'4 Données brutes
3e
OJ
enL0
u
30I
Temps Cminutes)40 50 60 70J.
32 riyuic IO I
=L^ I^
ETABLI A:ETEIGNIERES
OPERATEUR: A. MOAL
DATE: 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UERIFIE PAR: UISA:
N:CHAI
BRGMf>uM m «ua If u 1
Bureau de recherches géologiques et minièresBP.6B09 45060 ORLEANS CEDEX 2Tel :38.64.34.34 /Telecopi e:38.64 .35. 18
Ref .CI ient:4S\CHA
Copteur N '26560 Coble N* :1 Uo i e N * : 1
^ PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
Essai N' 1 : Données interprétées
.01.8
.7
.6-1
.5
.4-
.3-
.2
.1-
3a78E-16
e\_/
(U
enLD
XU
-.1.01
1 I 1 1-
1 .387776
-.1
PARAMETRES DE L'AJUSTEMENT
Tronsmissi vi té 7.2BE-11Coef f. d'emmagasinement 5 . 68E-05Diamètre du forage (m) 0.045Charge initiale (m) 0.79Epaisseur de la formation testée Cm): 0.250
Coeff de perméabilité 6e DARCY Cm/s); 2.88E-10
Fiq. 7
32 riyuic IO I
=L^ I^
ETABLI A:ETEIGNIERES
OPERATEUR: A. MOAL
DATE: 13 AU 1992
UNITE :4S/ENU
UERIFIE PAR: UISA:
N:CHAI
BRGMf>uM m «ua If u 1
Bureau de recherches géologiques et minièresBP.6B09 45060 ORLEANS CEDEX 2Tel :38.64.34.34 /Telecopi e:38.64 .35. 18
Ref .CI ient:4S\CHA
Copteur N '26560 Coble N* :1 Uo i e N * : 1
^ PULSE TEST PRECIDECHARGE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
Essai N' 1 : Données interprétées
.01.8
.7
.6-1
.5
.4-
.3-
.2
.1-
3a78E-16
e\_/
(U
enLD
XU
-.1.01
1 I 1 1-
1 .387776
-.1
PARAMETRES DE L'AJUSTEMENT
Tronsmissi vi té 7.2BE-11Coef f. d'emmagasinement 5 . 68E-05Diamètre du forage (m) 0.045Charge initiale (m) 0.79Epaisseur de la formation testée Cm): 0.250
Coeff de perméabilité 6e DARCY Cm/s); 2.88E-10
Fiq. 7
33I Hgure 17 |
=L^
ETABLI A: ETEIGNIERES
OPERATEUR: A. MOAL
UERIFIE PAR:
DATE : 1 3 AU 1 992
UNITE :4S/ENU
UISA:
N : CHA4
BRGMtttwiMM M mutai u u
Bureau de recherches géologiques et minièresBP.eeag 45060 orleans cedex 2
Tel -.38.64.34.34 /Telecopi e: 38. 64. 35. 18
Ref .CI ient:4S\CHA
Copteur N*2335 Cable N*:4 Uoie N' :4
PULSE TEST PRECIDECHARjSE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
Essai N'4 : Données interprétées
Temps Cminutes).01
1 .2-
e
tt)enL
ï -'U
,01 .1f l'I lllll
PARAMETRES DE L'AJUSTEMENT
Transmissivité 8.10E-11Coef f . d'emmagas inement 5.70E-06Diamètre du forage (m) 0.045Charge initiale Cm) 1.58Epaisseur de la formation testée Cm); 0.250
Coeff de perméabilité de DARCY Cm/s): 3.24E-10
Fiq. 8
' 1 I «
-1 .2
-.7
-.2
33I Hgure 17 |
=L^
ETABLI A: ETEIGNIERES
OPERATEUR: A. MOAL
UERIFIE PAR:
DATE : 1 3 AU 1 992
UNITE :4S/ENU
UISA:
N : CHA4
BRGMtttwiMM M mutai u u
Bureau de recherches géologiques et minièresBP.eeag 45060 orleans cedex 2
Tel -.38.64.34.34 /Telecopi e: 38. 64. 35. 18
Ref .CI ient:4S\CHA
Copteur N*2335 Cable N*:4 Uoie N' :4
PULSE TEST PRECIDECHARjSE CONTROLEE D'ETEIGNIERES
Essai N'4 : Données interprétées
Temps Cminutes).01
1 .2-
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PARAMETRES DE L'AJUSTEMENT
Transmissivité 8.10E-11Coef f . d'emmagas inement 5.70E-06Diamètre du forage (m) 0.045Charge initiale Cm) 1.58Epaisseur de la formation testée Cm); 0.250
Coeff de perméabilité de DARCY Cm/s): 3.24E-10
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34
Quatre échantillons ont été prélevés aux emplacements des stations 1 à 4 et ont
été acheminés au BRGM Nord-Pas-de-Calais. La mesure de la perméabilité a été
réalisée comme pour les essais de laboratoire, à l'aide d'un oedoperméamètre à charge
variable et sous une contrainte de 5 kPa.
2.4.2.2 - Résultats
Station
1
2
3
4
% bentonite
10
10
7
7
Perméabilité (m/s)
6,1.10-11
9,0.10-11
1,7.10-10
1,9.10-10
Les valeurs de la perméabilité in situ et au laboratoire pour la station 4 sont
comparables. Elles le sont moins pour la station 1 probablement en raison d'une
etanchéité imparfaite de la chambre de mesure.
3 - CONCLUSION DE LA 2ème PARTIE
Deux zones ont été traités avec un pourcentage de bentonite de 7 et 10% à
l'aide de deux passages de pulvimixer.
La mesure au nucléodensimètre de la densité et de la teneur en eau pendant
l'opération de compactage a permis de déterminer le nombre optimal de passages
(densité la plus forte) pour des teneurs en eau comprises entre 23 et 29% :
- 10 à 12 passages à 10% de bentonite
- 12 à 14 passages à 7% de bentonite.
Le contrôle de la perméabilité du matériau traité et compacté a montré que la
valeur de la perméabilité approche les 2. 10-10 ^i/s à 7% de bentonite.
34
Quatre échantillons ont été prélevés aux emplacements des stations 1 à 4 et ont
été acheminés au BRGM Nord-Pas-de-Calais. La mesure de la perméabilité a été
réalisée comme pour les essais de laboratoire, à l'aide d'un oedoperméamètre à charge
variable et sous une contrainte de 5 kPa.
2.4.2.2 - Résultats
Station
1
2
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Perméabilité (m/s)
6,1.10-11
9,0.10-11
1,7.10-10
1,9.10-10
Les valeurs de la perméabilité in situ et au laboratoire pour la station 4 sont
comparables. Elles le sont moins pour la station 1 probablement en raison d'une
etanchéité imparfaite de la chambre de mesure.
3 - CONCLUSION DE LA 2ème PARTIE
Deux zones ont été traités avec un pourcentage de bentonite de 7 et 10% à
l'aide de deux passages de pulvimixer.
La mesure au nucléodensimètre de la densité et de la teneur en eau pendant
l'opération de compactage a permis de déterminer le nombre optimal de passages
(densité la plus forte) pour des teneurs en eau comprises entre 23 et 29% :
- 10 à 12 passages à 10% de bentonite
- 12 à 14 passages à 7% de bentonite.
Le contrôle de la perméabilité du matériau traité et compacté a montré que la
valeur de la perméabilité approche les 2. 10-10 ^i/s à 7% de bentonite.
35
Chacun des deux types de contrôle de la perméabilité présente les avantages et
les inconvénients suivants : .
Type de contrôle
Mesure in situ
Mesure au laboratoire
Avantage
Test du matériau en
place
Une seule couche traitée
est nécessaire
Inconvénient
Nécessité de disposer d'au
moins 60 cm de matériau
traité, ce qui correspond à 2
voire 3 couches à traiter.
Méthode sensible aux
perturbations de surface et à
l'hétérogénéité du matériau.
Aucun, dans des conditions
rigoureuses de prélèvement
(échantillons intacts
indispensables).
35
Chacun des deux types de contrôle de la perméabilité présente les avantages et
les inconvénients suivants : .
Type de contrôle
Mesure in situ
Mesure au laboratoire
Avantage
Test du matériau en
place
Une seule couche traitée
est nécessaire
Inconvénient
Nécessité de disposer d'au
moins 60 cm de matériau
traité, ce qui correspond à 2
voire 3 couches à traiter.
Méthode sensible aux
perturbations de surface et à
l'hétérogénéité du matériau.
Aucun, dans des conditions
rigoureuses de prélèvement
(échantillons intacts
indispensables).
36
CONCLUSION
L'étude d'imperméabilisation du fond des cellules de stockage de la décharge
contrôlée d'Eteignières par traitement à la bentonite a donné les résultats suivants :
- le matériau brut est de type A2 (classification RTR) pour une grande partie
du gisement et sa teneur en eau naturelle (23%) est supérieure à la teneur en
eau à l'optimum de compactage PROCTOR (19,5%). Ce matériau est donc
délicat à mettre en place et est sensible aux conditions climatiques,
- la perméabilité à saturation du matériau brut varie de 2.10-^ à 1.10'^ m/s,
- le traitement du matériau à la bentonite (4,7 et 10% du poids de matériau
sec) permet d'abaisser la perméabilité à une valeur comprise entre 1,5 et
5.10-10 m/s,
- la mise en oeuvre du traitement sur place (planches d'essai) à 7 et 10% de
bentonite a permis d'obtenir une valeur maximale de la densité sèche après
12 à 14 passages vibres d'un compacteur type CV415,
- les perméabilités obtenues sur place sont proche de 3.10-10 m/s à 7 et 10%
de bentonite. La méthode nécessite au moins 60 cm de matériau traité (ce
qui correspond à 2 voire 3 couches à traiter) et est sensible à l'hétérogénéité
du matériau,
- les perméabilités obtenues au laboratoire sont proches de 2.10-10 m/s à 7%
et comprise entre 6 et 9,10-11 ^/s à 10%.
Le fond des cellules de stockage de la décharge contrôlée d'Eteignières pourra
donc être traité à la bentonite à 7% du poids du matériau limoneux sec, ce qui
correspond à 32 kg/m^.
Le premier passage du compacteur doit être non vibré, les suivants (11 à 13
passages) étant vibres.
Pour un traitement aisé à mettre en oeuvre, de teneur en eau du matériau doit
être comprise entre 19 et 30%;
36
CONCLUSION
L'étude d'imperméabilisation du fond des cellules de stockage de la décharge
contrôlée d'Eteignières par traitement à la bentonite a donné les résultats suivants :
- le matériau brut est de type A2 (classification RTR) pour une grande partie
du gisement et sa teneur en eau naturelle (23%) est supérieure à la teneur en
eau à l'optimum de compactage PROCTOR (19,5%). Ce matériau est donc
délicat à mettre en place et est sensible aux conditions climatiques,
- la perméabilité à saturation du matériau brut varie de 2.10-^ à 1.10'^ m/s,
- le traitement du matériau à la bentonite (4,7 et 10% du poids de matériau
sec) permet d'abaisser la perméabilité à une valeur comprise entre 1,5 et
5.10-10 m/s,
- la mise en oeuvre du traitement sur place (planches d'essai) à 7 et 10% de
bentonite a permis d'obtenir une valeur maximale de la densité sèche après
12 à 14 passages vibres d'un compacteur type CV415,
- les perméabilités obtenues sur place sont proche de 3.10-10 m/s à 7 et 10%
de bentonite. La méthode nécessite au moins 60 cm de matériau traité (ce
qui correspond à 2 voire 3 couches à traiter) et est sensible à l'hétérogénéité
du matériau,
- les perméabilités obtenues au laboratoire sont proches de 2.10-10 m/s à 7%
et comprise entre 6 et 9,10-11 ^/s à 10%.
Le fond des cellules de stockage de la décharge contrôlée d'Eteignières pourra
donc être traité à la bentonite à 7% du poids du matériau limoneux sec, ce qui
correspond à 32 kg/m^.
Le premier passage du compacteur doit être non vibré, les suivants (11 à 13
passages) étant vibres.
Pour un traitement aisé à mettre en oeuvre, de teneur en eau du matériau doit
être comprise entre 19 et 30%;
37
Si le matériau est trop humide, il faut prévoir :
- soit une aération (par temps sec),
- soit un traitement à la chaux si le traitement est urgent (par temps peu
pluvieux)
pour ne pas risquer d'obtenir une densité trop faible et donc une perméabilité trop
forte.
Les perméabilités à saturation du matériau traité seront réalisés en laboratoire.
37
Si le matériau est trop humide, il faut prévoir :
- soit une aération (par temps sec),
- soit un traitement à la chaux si le traitement est urgent (par temps peu
pluvieux)
pour ne pas risquer d'obtenir une densité trop faible et donc une perméabilité trop
forte.
Les perméabilités à saturation du matériau traité seront réalisés en laboratoire.
ANNEXE 1
DENSITE ET TENEUR EN EAU MESUREES
AU NUCLEODENSIMETRE APRES TRAITEMENT
ANNEXE 1
DENSITE ET TENEUR EN EAU MESUREES
AU NUCLEODENSIMETRE APRES TRAITEMENT
T XLELABORATORIES
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ANNEXE 2
CARACTERISTIQUES DE LA BENTONITE
ETANCHIT
ANNEXE 2
CARACTERISTIQUES DE LA BENTONITE
ETANCHIT
FT 903
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^/M^DEFINITIGN : -^UTILISATION^:?,
A2 - 1/3
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ANNEXE 3
PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES
ANNEXE 3
PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES
1 - Mesure de la teneur en eau du sol après décapage et avant traitement.
2 - Epandage de bentonite à l'aide du tracteur et du panien 15 tonnes.
A3 - 1/4
4 - Mélange des limons en place et de la bentonite à l'aide du pulvimixer.
3 - Contrôle de la quantité de bentonite épandue
à l'aide d'une bâche 0.25 m2 et d'un peson.
5 - Compactage du mélange limon-bentonite à l'aide du compacteur CV 415.
6 - Mesure de la perméabilité in situ en quatre points.
A3 - 3/4
8 - Chaîne d'acquisition numérique des charges hydrauliques.
7 - Dispositif de mesure "PRECI" de la perméabilité.
