Le sol traité à la chaux : un matériau résistant à l’érosion résistant à l’érosion
pour les ouvrages hydrauliques
Gontran Herrier, Lhoist R&D
Retour d’expérience, ouvrages de référence� Canal de Friant-Kern
(Californie)• Rénovation : années ’70• Objectifs : stabilité,
réduction de l’entretien
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� Digues sur le Mississippi
Le traitement à la chaux dans les travaux de terrassement� Avantages connus
• Maniabilité, mise en œuvre des matériaux• Stabilité des remblais, cohésion• Insensibilité à l’eau• Diminution du potentiel de retrait-gonflement
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• Diminution du potentiel de retrait-gonflement
Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions Aix-en-Provence, 12-14 juin 2013
Après traitementAvant traitement
Eléments propres à l’application en O.H.� Perméabilité
• Préjugé dû à l’abaissement de la densité sèche après compactage des sols traités à la chaux
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• Evolution de la porosité et perméabilité ?
Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions Aix-en-Provence, 12-14 juin 2013
Niveaux de perméabilité des sols traités : similaire aux sols naturels� Méthodologie spécifique
• Mise en œuvre à l’état wh, compactage par pétrissage
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• Réorganisation de la distribution porale• Limon Ip=11, traitement à 2% de chaux vive :
• k<10-8 m/s à 10-10 m/sDigues maritimes et fluviales de protection contre les submersions
Aix-en-Provence, 12-14 juin 2013
Dispersivité� ECT (Ifsttar)
• Limon Ip=11, non traité
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Etat initial 15 heures 45 heures5 heures
5 min 15 min 45 minEtat initial
• Traité à 2% de chaux, 90j maturation
Résistance à l’érosion interne et externe� HET (Irstea)
• Limon argileux du Rhône
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Avantages, méthodes et possibilités � Avantages du traitement à la chaux
• Avantages connus• Valorisation des sols locaux• Résistance à l’érosion interne et externe• Perméabilité similaire aux sols naturels• Possibilités de révégétalisation des talus
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� Méthodologie préconisée• Production d’un matériau homogène• Centrale de traitement : ajustement teneur en eau et
dosage en chaux
� Réalisation et expérimentation en vraie grandeur
Digue expérimentale du CER de Rouen : Un ouvrage hydraulique en vraie grandeur Un ouvrage hydraulique en vraie grandeur
en sol traité à la chaux
Isabelle CHARLES, CETE NC / CER
Objectifs
� Prouver la faisabilité du traitement spécifique à l a chaux et de la procédure de mise en oeuvre à l'échelle industrielle.
� Corréler les observations en laboratoire sur les propriétés des sols traités à la chaux à l'échelle réelle
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propriétés des sols traités à la chaux à l'échelle réelle
� Évaluer les bénéfices du traitement à la chaux par rapport au sol naturel (comportement mécanique et hydraulique)
Structure expérimentale en sol traité
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Caractéristiques du limon traité avec 2.5% de chaux :
ρd = 1.73 t/m3 wOPN = 17.8 %
Structure en sol non traité
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Caractéristiques du limon naturel :
ρd = 1.82 t/m3 wOPN = 14.5 %
Construction des diguesseptembre 2011 – CER (Rouen)
Préparation du matériauCompactage
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Limon traitéDigue en limon traité
Sol naturel
Mesures pendant la construction
� Teneur en eau
• moyenne = 19.4 % (OPN + 1.6 %) • écart-type = 0.7 % (118 mesures)
0
300
600
90 95 100 105 110
Taux de compactage (% ρρρρd OPN)
Homogénéité du matériau mis en oeuvre
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� Masse volumique sèche (GPV 25-40)
• 96.7 % ρρρρdOPN• objectif ≥ 95 % ρdOPN• Couche de surface : 98.5 % ρρρρdOPN• écart-type = 1.1 % (42 mesures)
900
1200
1500
Profondeur (mm)
GDS1 GDS3 GDS5 Moyenne
GDS2 GDS4 GDS6
Taux de compactage calculé à partir de mesures de masse volumique (Double sonde gamma GDS200)
Mesures après la construction�Perméabilité
Sol non traité
Sol traité
28 jours 6 mois 1 an
In situ, Nasberg :
(LR Blois)
(CER) 3 .10-9 m/s
8 .10-10 m/s
1 .10-9 m/s
2 .10-9 m/s 8,5 . 10-9 m/s
Sur carottes:
Essais triaxiaux (CD) 1 .10-9 m/s 2,8 .10-9 m/s 1 .10-9 m/s 1 .10-9 m/s
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Essais triaxiaux (CD) 1 .10-9 m/s 2,8 .10-9 m/s 1 .10-9 m/s 1 .10-9 m/s
Sonde double packers du LR Blois Dispositif du CER
Mesures après la construction
� Résistance au cisaillement (essais triaxiaux, CD)
Sol non traité Sol traité
75 jours 6 mois 1 an
c’ palier (kPa) 0 (convention) 41 61 ≈ 100
φ’ (°) 35° 38° - 39°
� In situ, pressiomètre et dilatomètre
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� In situ, pressiomètre et dilatomètre
Sol non traité Sol traité
28 jours 6 mois 28 jours 6 mois 1an
Pressiomètre :
Pression limite (MPa)
Module (MPa)
0.25
1.57
0.36
2.00
3.77
38.6
4.23
52.70
6.01
81.60
Dilatomètre :
Module de déformation (G)
Module Young Cyclique (E)
-
-
-
-
-
-
50 to 90 MPa
400 to 480 MPa
Érosion – Mobile JetsNon traité (600 ml/min, 15 min)
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Zone d’essaisLimon traité (2000 ml/min, 5min)
Conclusion
� Les résultats acquis sur les ouvrages expérimentaux, en limon traité à la chaux et non traité, montrent :
• la faisabilité de la procédure de traitement en
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• la faisabilité de la procédure de traitement en centrale et de mise en œuvre avec un niveau d’homogénéité élevé
• l’amélioration des performances mécaniques par le traitement à la chaux au cours du temps
• la préservation des niveaux de perméabilité faibles• l’augmentation de la résistance à l’érosion
Merci de votre attention
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Résistance à l’érosion des sols traités à la
POSTER
Résistance à l’érosion des sols traités à la chaux et application aux digues : une étude
paramétrique complète en laboratoire
Christophe Chevalier, IFSTTAR
Comportement général des matériaux traités à la cha ux vis-à-vis de l’érosion et de la sensibilité à l’eau
� HET (Hole Erosion Test)�ECT
(Enhanced
Crumb-Test)
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�MoJET (Mobile Jets Erosion Test)
Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions Aix-en-Provence, 12-14 juin 2013
Restauration des berges et digues de l’Estey d’Eyra ns
POSTER
Restauration des berges et digues de l’Estey d’Eyra ns au moyen du traitement à la chaux : une solution performante et respectueuse de l’environnement
Philippe Bienvenu, Lhoist
� Chantier avec contraintes : matériaux, accès, environnement
� Solution appliquée : traitement des sols à la chaux
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