BE1016355A3

BE1016355A3 -

Info

Publication number: BE1016355A3
Application number: BE2004/0367A
Authority: BE
Inventors: Ulrich Trunk; Albert Schneider; Lzke Burghardt V; Kai-Uwe Zimmermann
Original assignee: Keller Grundbau Gmbh
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-09-05
Also published as: NL1026686C2; PL369286A1; NL1026686A1; DE10333613B4; DE10333613A1

Abstract

Procédé de stabilisation d'un sol (11) présentant, sous au moins une couche de sol supériere (15) supérieure à grande force portante, une couche molle (16) à faible portance et à grande déformabilité, caractérisé en ce que dans la couche molle (16) sont incoporées des colonnes verticales (31), qui s'étendent sur l'épaisseur de la couche molle, la au moins une couche de sol supérieure (15) à grande force portante étant laissée pratiquement inchangée.

Description

"STABILISATION D'UNE COUCHE MOLLE"
La présente invention se rapporte à un procédé de stabilisation de sol pour un sol présentant, sous au moins une couche de sol supérieure à grande force portante, une couche molle à faible portance et à grande déformabilité. De telles couches peuvent par exemple être des couches de tourbe à haute teneur en eau.
II existe de nombreux procédés de stabilisation de sols dans lesquels, à partir de la surface du sol, on fonce dans le sol des colonnes en matériau d'apport, qui pénètrent la couche meuble sousjacente et vont s'appuyer sur une couche portante plus solide. Les colonnes correspondantes servent ici à transmettre la charge de la surface du sol, au travers de la couche meuble, jusque dans la zone de sol résistante. En outre, l'introduction du matériau d'apport des colonnes apporte une stabilisation du sol.

Des colonnes du type abordé ici peuvent être des colonnes ballastées, qui sont d'abord vibrées dans le sol au moyen de vibreurs à sas et produites par retrait du vibreur à sas. On peut envisager comme matériaux pour ces colonnes des gravillons, du mortier ou du sable. D'autres types de colonnes sont réalisés par mélange du sol à des additifs liquides durcissables, comme des suspensions de ciment, le mélange pouvant être fait par action de jets de coupe haute pression ou par brassage mécanique. Le tassement du sol demeure ici faible.

Des procédés de réalisation de colonnes ballastées du type mentionné ici sont par exemple décrits dans les documents DE 101 08 602 A1 , DE 101 33 122 A1 et DE 101 45 288 A1 de la déposante.
On connaît par le document DE 195 18 830 A1 , pour stabiliser le sous-sol en des endroits discrets, l'enlèvement d'une région en forme de colonne de matière de sol insuffisamment résistante, le placement dans le trou évidé d'un manteau en matériau résistant à la traction, le remplissage du manteau au moyen de matériau granulaire portant et le compactage sur place.

On peut ensuite épandre sur ce substrat un remblai de matériau relativement peu résistant.
L'invention a pour but de procurer un procédé pour la stabilisation d'une couche molle sous-jacente, qui soit d'une exécution économique et fournisse en particulier de meilleures propriétés du sol en ce qui concerne les charges dynamiques.

La solution consiste en ce que l'on réalise dans la couche molle des colonnes verticales constituées d'un mélange de la matière du sol et d'un matériau d'apport, s'étendant essentiellement sur l'épaisseur de la couche molle, la au moins une couche de sol supérieure plus résistante étant laissée essentiellement inchangée, c'est-à-dire que ladite couche molle est essentiellement enjambée ou pontée par ces éléments de stabilisation du sol en colonnes, ceci aux fins de transfert de charge, les éléments de stabilisation du sol pouvant aboutir jusque dans les couches résistantes sus- et sous-jacentes. Les éléments en colonnes essentiellement cylindriques peuvent être configurés à distance les uns des autres ou de manière contiguë ou pénétrante.

S'il ne se produit pas un sensible tassement du sol par suite de la stabilisation du sol par le matériau d'apport, les éléments en colonnes présentent, sous une charge dynamique, un effet porteur de type poteau.
Le procédé selon l'invention est appliqué selon le principe de compactage du sol ou du Deep Soil Mixing dans la couche molle. Dans une forme de réalisation préférée, la fraction volumique des colonnes dans la couche molle est de 20 à 100%, en particulier de 50 à 60%.
Les colonnes présentent, dans la couche molle, un diamètre qui est de préférence de 500 à 1000 mm, en particulier de 600 à 800 mm. Selon une première alternative, les colonnes peuvent être réalisées par incorporation d'un liant sec tel que la chaux et/ou du ciment dans le sol.

Alternativement, les colonnes peuvent être produites par incorporation de mortier ou d'une suspension telle qu'une suspension de ciment ou de ciment - chaux. De préférence, la résistance des colonnes vis-à-vis d'une charge d'aplomb, à savoir en direction verticale, est ajustée à un maximum de dix fois, en particulier de trois à cinq fois la résistance du sol dans la couche molle, où la fraction de matériau d'apport est ajustée en conséquence. Pour limiter à la couche molle la stabilisation du sol et laisser intactes les couches de sol supérieures, il est proposé de réaliser les colonnes au moyen d'un outil réglable, capable de traverser les couches de sol supérieures solides avec un petit diamètre et de réaliser les colonnes par compactage du sol avec un grand diamètre de travail.

Un tel outil est fabriqué et utilisé par Chemical Grout, Japon, sous la dénomination Swing I.
Pour un compactage additionnel du sol dans les zones surplombant la couche molle, il est proposé d'incorporer aux couches de sol ou au remblai se trouvant au-dessus de la couche molle des colonnes ballastées, celles-ci pouvant aussi être réalisées en pieux à gaine géoplastique. On peut aussi réaliser un revêtement supérieur en bandes de géotextile.
Le résultat d'une mesure de stabilisation du sol selon l'invention est illustré aux dessins qui suivent.

Ils montrent: Fig. 1 une coupe verticale d'une zone de sol stabilisée avec remblai aménagé par-dessus, Fig. 2 une coupe transversale dans le sol et le remblai selon la Fig. 1 , dans deux plans de coupe.
La Fig. 1 montre un sol naturel 11 avec épandage de remblai 12 aménagé par-dessus de même qu'un ballast pour deux files de rails, en coupe verticale transversale dans le remblai. Le sol naturel 11 comprend une couche supérieure 15 plus résistante constituée de sable, une couche sous-jacente 16 à moindre résistance et grande déformabilité, constituée ici de tourbe, et une couche inférieure 17 qui possède à nouveau une bonne résistance et est à nouveau constituée de sable.

L'épandage de remblai 12 est constitué d'une couche inférieure 18 de gravillons, surmontée de couches de protection (couche de plateforme de voie, couche de protection contre le gel) et d'un cailloutis 20 et d'un ballast de voie 22, dans lequel sont noyées des traverses de voie 211, 212. Sur l'une des files de voie 14-[iota], 142est dessiné un profil de véhicule, sur le côté du remblai d'épandage deux mâts pour caténaires ou signalisation 23[iota], 232.

Au centre du ballast est encastré un lit à ballast 24.
La couche molle 16 de tourbe est munie d'un compactage / stabilisation de sol constitué de colonnes verticales 31 en sol stabilisé par un liant, en particulier du ciment, disposées en réseau rectangulaire, les colonnes 31 étant pratiquement tangentes, c'est-à-dire que, pour un diamètre de colonnes de 800 mm, la distance entre les centres des colonnes est également d'environ 800 mm. Dans l'agencement de colonnes représenté ici, la fraction volumique est de rr/4, c'est-à-dire environ 78%. Etant donné qu'il se produit un mélange du liant incorporé ou de la suspension de liant incorporée avec le sol, le tassement du sol lié à la stabilisation est faible.

On peut aussi utiliser d'autres formes d'agencements que celle montrée ici, c'est-à-dire que les colonnes peuvent aussi être placées à distance les unes des autres ou en interpénétration.
Les colonnes 31 s'étendent en profondeur sur la totalité de la zone de la couche molle 16, et ne pénètrent que de manière limitée les couches sus- et sous-jacentes 15, 17 plus résistantes. La couche de sol supérieure 18 et les couches de remblai 18, 19, 20 sont, lors de la réalisation de la stabilisation du sol dans la couche molle, traversées pratiquement sans altération.
Dans l'exemple de réalisation illustré sont incorporées, dans la couche de sol 15 et la couche de remblai 12 surmontant la stabilisation du sol par les colonnes 31 , des colonnes ballastées en gravillons 33 renforcée d'une gaine de géoplastique 32 ou d'une gaine de géotreillis.

Elles sont disposées en un réseau rectangulaire d'une taille de maille de 1 ,80 m ou 2 m pour un diamètre de colonne essentiellement similaire à celui des colonnes de ciment. Ces colonnes 31 peuvent être réalisées de manière en soi connue, en ce qu'un vibreur à sas recouvert d'un boyau textile est enfoncé en vibrant dans le sol, puis est retiré et produit une colonne de gravillons ballastée. On peut aussi opérer d'abord des forages, dans lesquels on introduit des boyaux textiles qui sont ensuite remplis par un vibreur à sas.

La réalisation de telles colonnes ballastées est abondamment décrite.
La stabilisation pour la reprise verticale des charges d'aplomb dynamiques par la couche molle peut, dans de nombreux cas, être réalisée par le procédé de stabilisation de la couche molle 16 avec les seules colonnes précitées 31.
Liste des références
11 sol naturel
12 épandage de remblai
13 ballast
14 file de rails
15 couche portante
16 couche molle
17 couche portante
18 couche d'empierrement inférieure
19 couche de protection
20 couche de ballast
21 traverse de voie
22 ballast de voie
23 Mât
24 lit à ballast
31 colonne de ciment
32 gaine géoplastique
<EMI ID=6.1>
33 colonne ballastée en gravillons

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de stabilisation d'un sol (11 ) présentant, sous au moins une couche de sol supérieure (15) supérieure à grande force portante, une couche molle (16) à faible portance et à grande déformabilité, caractérisé en ce que dans la couche molle (16) sont incorporées des colonnes verticales (31 ), qui s'étendent sur l'épaisseur de la couche molle, la au moins une couche de sol supérieure (15) à grande force portante étant laissée pratiquement inchangée.

2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la fraction volumique des colonnes (31 ) dans la couche molle (16) est de 20 à 100%, en particulier de 40 à 60%.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les colonnes (31) ont un diamètre de 500 à 1000 mm, en particulier de 600 à 800 mm.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les colonnes (31 ) sont réalisées par incorporation d'un liant sec tel que de la chaux et/ou du ciment dans le sol (Deep Soil Mixing).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les colonnes (31 ) sont réalisées par incorporation de mortier ou d'une suspension telle qu'une suspension de ciment ou une suspension de ciment - chaux.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les colonnes (31) sont réalisées au moyen d'un outil réglable, capable de traverser la couche supérieure (15) avec un petit diamètre et de produire les colonnes (31 ) par mélange avec le sol, avec un grand diamètre.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans la couche de sol supérieure (15) surmontant la couche molle (16) et éventuellement les remblais (12) sont incorporées des colonnes ballastées (33) ou des colonnes vibrocompactees.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les colonnes ballastées (33) ou les colonnes vibrocompactees sont réalisées en colonnes de fondation à gaine de géoplastique.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la résistance des colonnes (31) est ajustée à un maximum de dix fois, en particulier de trois à cinq fois la résistance du sol.