Cours génie civil, tutoriel injections de blocage du vide annulaire en pdf.

Injections de coulis

Outre les coulis utilisés pour le marinage (§ 2.5.2), il existe également des coulis destinés à traiter les sols, à lubrifier ou à bloquer le vide annulaire.

Injections de traitement de sols

Des injections sont réalisées pour stabiliser les terrains à forte porosité ou diaclasés, lorsque l’opération est réalisée à l’aide d’un minitunnelier.
Elles sont faites depuis la surface sur le tracé de l’ouvrage à réaliser. Les cannes d’injection sont installées selon un calepinage défini d’après le type de terrain. Elles sont peu fréquentes dans le cadre d’un chantier de microtunnelier.
Compte tenu des dimensions des équipements, les injections à l’avancement ne sont pas encore réalisées dans le domaine des mini ou microtunneliers.

Injections de non-collage

Pour faciliter le glissement du train de tubes dans le sol et réduire la pression de serrage du terrain autour du tuyau, des injections dites de non-collage sont pratiquées derrière le mini ou microtunnelier.
Elles sont nécessaires dans de nombreux terrains qu’ils soient aquifères ou non aquifères.
La technique, connue depuis 1977 et mise au point au Japon, a été perfectionnée depuis 1990 avec l’adjonction de polymères semisynthétiques et synthétiques.
Aujourd’hui encore, la mise au point des coulis de lubrification est empirique et étudiée au cas par cas. Une bonne connaissance des terrains à traverser est nécessaire.
Exemple : les terrains argileux sensibles nécessitent une lubrification par des agents antimouillant, les sables érosifs une lubrification par des polymères de synthèse de type acrylamide.
Les entreprises spécialisées dans la chimie des sols peuvent travailler sur les poids moléculaires et les charges (produits non ionique, anionique ou cationiques) des différents polymères de synthèse afin d’adapter les produits d’injection aux natures de sols (figure 7).
La mise au point des coulis est réalisée en cinq étapes :
— le prélèvement d’échantillon du terrain traversé ;
— l’analyse du terrain, la détermination des mélanges et la réalisation de tests de produits en laboratoire;
— les essais in situ ;
— les corrections dans les mélanges de produits ;
— la surveillance des dosages et des quantités injectées.
Les principaux composants de ces coulis sont :
— l’air ;
— l’eau ;
— des mousses (savon liquide en émulsion) ;
— des polymères : agents organiques hydrosolubles non polluants :
• polymères naturels : bentonites,
• semi-synthétiques : viscosifiants et rétenteurs d’eau à base de dérivés cellulosique,
• synthétiques : produits à base de polyamine et d’acrylamide.
Une lubrification réussie peut abaisser la pression de serrage autour du train de tube, d’un facteur 8.
Exemple : un serrage de sol initial, autour d’un tuyau de diamètre nominal DN 1 400 mm, de 4 t/m 2, dans un terrain sableux érosif a pu 2 être abaissé à 500 kg/m.

Injections de blocage du vide annulaire

Lorsque les tunneliers creusent le terrain, un vide annulaire est créé au niveau du front de taille. Dans les petits diamètres, ce vide annulaire est de l’ordre de 2 cm. Ce vide croît en rapport avec le diamètre du tunnelier pour atteindre plus de 5 cm aux grands diamètres.
Des injections de blocage du vide annulaire sont réalisées au-dessus du diamètre 800 mm.
En deçà de ce diamètre, ces injections ne sont pas réalisées, car il est considéré (jusqu’au diamètre 800 mm) que ce vide annulaire ne remet pas en question la stabilité des sols.
Ces injections sont à base de liant hydraulique.

1. Généralités
2. Mode de réalisation et de creusement
2.1 Principe de réalisation
2.2 Matériel de forage
2.3 Matériaux mis en œuvre pour la réalisation de l’ouvrage
2.4 Réaction sol-tuyau
2.5 Marinage
3. Injections de coulis
3.1 Injections de traitement de sols
3.2 Injections de non-collage
3.3 Injections de blocage du vide annulaire
4. Limites d’utilisation de la technique
4.1 Longueurs
4.2 Profondeur
5. Applications
6. Conclusion