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SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE
Généralités, définition, historique
La construction d’ouvrages où de remblais sur des zones caractérisées par la présence de sols mous, d’origine naturel comme les alluvions bordant les lits de cours d’eau anciens ou existants, ou anthropiques comme les zones de décharge, pose des problèmes techniques spécifiques, indissociables des exigences des maîtres d’ouvrage et des maîtres d’œuvre aux coût et délais de réalisation des travaux.
Des techniques relativement récentes peuvent être utilisées pour traiter de tels sols afin d’améliorer leurs caractéristiques mécaniques et de permettre l’édification d’ouvrages, elles peuvent être classées comme suit :
• Technique d’amélioration du sol en masse (densification des sols grenus, compactage dynamique, explosifs, vibroflottation, compactage statique en profondeur, consolidation et préchargement des sols fins et des sols organiques, drains verticaux, pré-chargement par le vide, électro-consolidation),
• Injection des sols grenus et des sols fins,
• Amélioration des sols par inclusions verticales ou souples (colonnes ballastées) et procédés connexes, inclusions rigides, colonnes de mortier sol-ciment réalisés par jet (jet grounting), colonnes traitées à la chaux et/ou au ciment,
• Congélation des sols.
Dhouib et Blondeau (2005) définissent la technique de traitement des sols par colonnes verticales de la manière suivante : Un matériau granulaire constitué de ballast (colonnes et plots ballastés) ou de sable (picots et drains de sable) est incorporé dans le sol afin d’obtenir un milieu composite ayant des caractéristiques globales meilleures que le sol non traité.
Les colonnes ballastées constituent une méthode d’amélioration des sols par l’incorporation de colonnes de gravier compactées dans le sol. Ce procédé convient à des sols argileux ou limoneux contenant plus de 10% à 15% de limons et d’argiles.
Les colonnes ballastées ne constituent en rien des éléments de fondation. Leur but est de conférer au sol de nouvelles caractéristiques, générales et/ou locales sous l’ouvrage à construire, afin que les différents éléments d’infrastructures de celui-ci (semelles isolés ou filantes, radiers, dallages, ouvrages en terre,…etc) aient un comportement prévisible, justifiable et compatible avec les règlements et tolérances s’appliquant à la structure de l’ouvrage et à son exploitation. Elles permettent la maîtrise du comportement des fondations superficielles du futur ouvrage.
Le matériau de la colonne ballastée est un matériau pulvérulent de forte portance, la colonne ballastée agit comme élément porteur, drain vertical et permet donc en plus de l’augmentation de la capacité portante du sol existant d’augmenter la vitesse de consolidation du sol.
Elles peuvent être réalisées en maillages réguliers ou variables, en lignes ou en groupes ou même de manière isolée. Le traitement d’un sol par colonnes ballastées conjugue les actions suivantes, dont une seule ou plusieurs peuvent être recherchées :
• Augmenter la capacité portante du sol.
• Augmenter la vitesse de consolidation par la création d’éléments drainant.
• Augmenter les caractéristiques équivalentes du massif de sol traité.
• Homogénéiser les caractéristiques géotechniques.
• Diminuer les tassements totaux et différentiels.
• Diminuer les risques induits par les phénomènes de liquéfaction lors des séismes.
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