BE710470A

BE710470A -

Info

Publication number: BE710470A
Authority: BE
Priority date: 1968-02-07
Filing date: 1968-02-07
Publication date: 1968-06-17

Description


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  Procède d'injection dans le sol d'agents chimiques pour former un écran imperméable aux liquides et pour modifier les caractéristiques du sol. 



   L'invention concerne un procédé d'injection dans le sol d'agents chimiques pour former un écran à peu prés imper- méable aux liquides et pour   provoquer d'autres   modifications déterminées dans des formations géologiques contenant des couches de faible perméabilité horizontale ou verticale telles qu'on en rencontre dans des sols plastiques ou des sols plasti- ques mélangés à d'autres genres de   sols.;   Par sols plastiques . on entend ceux qui contiennent suffisamment de particules 

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 d'argile ou de limon pour présenter un indice de   plasticité   mesurable et dont la perméabilité est en général réduite lorsqu'ils ont été remaniés. 



   L'invention concerne aussi un procédé pour créer dans le sol une ou plusieurs zones imperméables aux liquides suivant lequel on incorpore les agents et réactifs chimiques et d'autres substances en partie ou en entier à des matériaux de remblai, ou on les ajoute en partie ou en entier aux maté- riaux de remblai, et on place des matériaux de remblai d'une qualité déterminée dans des cavités ménagées dans le sol de manière à former la ou les zones imperméables, afin d'attein- dre le degré d'imperméabilité désiré. 



   Lors de la construction de fondations souterraines ou de structures analogues, il est souvent nécessaire de tra- vailler à sec en entourant une partie ou la totalité du chantier d'un écran imperméable aux liquides pour renforcer le sol et réduire au minimum les infiltrations de liquides provenant de la formation géologique voisine du chantier.   Pans   le passé, on formait couramment cet écran en enfonçant des1, palplanches métalliques dans la formation. On enfonçait aussi   couraient   des pieux de béton s'épaulant par chevauchement ou par simple contact tout autour de la zone à creuser, A coci s'ajoutait éventuellement l'évacuation des liquides infiltrés dans la zone. On utilisait des puits ponctuels, qui abaissent la napp'e aquifère, pour maîtriser les infiltrations. 



     'Le   Demandeur a découvert un procédé nettement plus simple et plus économique pour former im écran imperméable aux liquides dans les formations géologiques oontenant des particules de la taille de celles des argiles ou des limons. 

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   Suivant l'invention pour former cet écran imperméable, on creuse dans le sol, en hélice ou d'une autre manière, plu- sieurs cavités assez proches les unes des autres et de la pro- fondeur voulue, on évacue les terres traversées au cours du creusement, de manière à déranger le moins possible le sol formant la paroi de la cavité, on remblaie les cavités ainsi formées après avoir éventuellement injecté dans le sol envi- ronnant, des agents chimiques d'une composition produisant une matière qui est ou peut être rendue imperméable à l'eau et qui est appelée ci-après "matière   d'écran".   L'espacement des cavi- tés dépend en partie de la mesure dans laquelle on peut tolérer le liquide provenant de la formation géologique dans-la zone ainsi imperméabilisée mais, si le degré d'infiltration tolérable est déterminé,

   l'espacement dépend en fait de la perméabilité du sol entourant les cavités et du degré de pénétration de la matière d'écran dans le sol. L'invention permet notamment d'augmenter la pénétration dans le sol de la matière d'écran ou l'écoulement de liquides du sol dans la cavité grâce à une technique de creusement particulière, parce que cette technique fournit un procédé permettant de creuser les cavités sans modi- fier défavorablement la perméabilité naturelle du sol. Dans une forme d'exécution, on forme l'écran en introduisant, dans des cavités espacées, une matière imperméable à   1,eau,   comme les compositions de gomme de guar et d'eau avec d'autres additifs et des charges telles que du sable jusqu'à la profondeur et l'épaisseur voulue.

   Un autre genre de matière convenant pour ces écrans implique l'utilisation de matières absorbant l'eau et gonflantes comme la bentonite ou d'autres argiles volcani- ques. Ce type de matière ne pénètre pas   profondement   dans le sol. Les spécialistes connaissent évidemment d'autres matières pouvant être utilisées à cet effet, 
Dans une autre forme d'exécution;

   on forme l'écran 

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 en introduisant dans le sol des agents chimiques qui   absorbent   ou déplacent le liquide se trouvant dans la formation géologique, qui forment un gel ou réagissent avec d'autres agents chimiques introduits dans le sol ou qui réagissent avec les matières chi- miques composant le soi lui même, Là où la dimension des parti- cules du sol le permet, on a utilisé des émulsions bitumeuses pour déplacer les liquides dans le sol en comblant les   intersti-   ces ou vides du sol et en réduisant ainsi sa perméabilité. Le procédé Joosten est un exemple de l'utilisation de réactifs chi- miques pour solidifier le sol et en marne temps le rendre imper- méable à l'eau.

   Dans ce cas, les réactifs sont introduits   sépa-          rément.   Ce procédé fait intervenir une solution suffisamment diluée de silicate de soude suivie   d'une   solution concentrée de chlorure de calcium qui réagissent pour former un gel de silice. 



  Plus récemment, on a utilisé dans des sols argileux de l'acide phosphorique comme agent imperméabilisateur pour renforcer le sol et le rendre imperméable, par la même occasion. t'acide phosphorique réagit avec les composants chimiques de   l'argile,   ce qui élimine la nécessité de procéder à l'injection d'un second réactif chimique comme   c'est   le cas pour.le procédé Joosten et les procédés semblables, 
On peut mettre la présente invention en oeuvre à peu près dans les limites de la cavité formée.

   Ainsi, on creuse la cavité dans la ou les couches géologiques désirées et on la remblaie avec des matières perméables de qualité et de nature déterminées pour permettre la pénétration de solutions et des réactifschimiques   appropriés   et d'autres matières afin d'ef- fectuer la réaction requise pour rendre le remblai à peu près   imperméable.'   Dans de nombreux procédés,, les agents chimi- ques utilisés produisent le degré d'imperméabilité requis en 

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   @   un temps de réaction court et réglable, Le procédé Joosten utilise des solutions chimiques visqueuses et le matériau de remblai préféré dans ce procédé fait appel à un sol granu- laire semblable à du sable fin.

   Lorsque l'on rencontre des eaux souterraines, ce qui peut arriver dans les sols grave- leux, il est souvent difficile d'éviter que les réactifs placés dans le sol soient   lixiviés   avant que le temps de réaction pour rendre le sol imperméable se soit écoulé. Dans ces cas, il faut installer dans le sol des colonnes de maté- riaux à grain plus fin qui ont une perméabilité suffisamment faible pour retenir les réactifs assez longtemps pour que la réaction ait lieu. 



   Certains types de matières, comme la gomme de guar qui est un   hydrocollolde,   ne sont pas facilement lixiviées quand elles se trouvent dans des matériaux de remblai sableux parce que ces matières gonflent en absorbant l'eau ; pour cette raison, on peut mélanger ces matières au matériau de remblai avant de les placer dans la zone imperméabilisée. 



  Quand on utilise plus   d'un   réactif chimique pour régler le temps de la réaction formant la zone imperméable, on peut mettre au moins un des agents chimiques en   pl'ace   avec le matériau de rem- blai, si on le désire, et ajouter les autres agents par après. 



  Selon la quantité plus ou moins grande d'eau d'infiltration que l'on peut tolérer dans la zone, on peut construire l'écran d'une manière plus ou moins continue,   c'est-à-dire,   si on peut admettre certaines infiltrations dans la zone creusée, on peut espacer les colonnes pour permettre ces infiltrations. On peut aussi aménager de telles cavités sous le fond de l'excavation pour le renforcer ou l'amperméabiliser de la même manière que les paroisde   l'excavation.   

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   La deuxième forme d'exécution est semblable à la pre- mière du fait que l'on forme les cavités d'une   manière   semblable; toutefois,vu que les agents   chimiques   et les autres matériaux sont introduits dans la formation géologique jusqu'à un point situé au delà des limites de la cavité   formée,le   nombre de colon- nes introduites dans le sol est réduit dans ce cas. Les dimen- sions de l'écran imperméable ne sont donc pas limitées aux   di-   mensions de la colonne, mais bien à la distance de pénétration des matières dans la formation.

   En creusant le sol en hélice, on obtient une cavité dont le pourtour offre un minimum de   résis-   tance au passage des agents chimiques, permettant par conséquent une pénétration plus profonde des matières dans la'formation   géolo-   gique et réduisant au minimum le nombre de pénétrations requises pour produire l'effet désiré dans une zone donnée. 



   Puisque la   barrière   hydrologique .sert .souvent à per-      mettre le creusement d'une zone   adjacente,cette   barrière est fina- lement soumise à des contraintes latérales dues au déséquilibre provenant de l'enlèvement du sol et de   l'eau   dans la zone   creusée.   



  Dans ce cas, une barrière plastique admet des contraintes con- sidérables sans perdre son efficacité,contrairement à une compo- sition rigide   qui'   se briserait si on la soumettait à des con- traintes excessives. D'un autre côté une barrière rigide serait susceptible de supporter une plus grande différence de contraintes avant de se déformer, ce qui peut être préférable dans certains cas, Le type de composition et la forme d'exécution de l'invention utilisés dépendent des besoins spécifiques de chaque projet pris en soi. 



   Le remblayage de la cavité peut s'effectuer en même temps que son creusement, ou après   celui-ci*   Dans la seconde 

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 forme d'exécution de l'invention, on peut,après l'injection des agents chimiques désires dans le sous-sol, utiliser des matériaux non traités pour remblayer la   oavité    puisqu'elle   est entourée par des matières imperméables.

   Lorsque les agents chimiques imprégnant le sol servent uniquement à augmenter sa résistance, le remblayage de la cavité peut ne servir qu'à   l'im-     perméabilisation.   Un appareil convenant pour pénétrer dans la terre, enlever la terre traversée et remblayer en même temps la cavité est décrit dans le brevet anglais n    1.074.688,   Bien quo cet appareil présenta un foret du typo "hélicofdal", il peut en fait comporter n'importe quel outil de coupe avec ou sans arêtes hélicoïdales selon le sol à creuser, les moyens de péné- tration dans le sol faisant intervenir un découpage tournant ou à jet, ou d'autres moyens ou combinaison de moyens faisant pénétrer l'outil dans   le   sol ou la matière à stabiliser.

     L'outil   et son procédé de pénétration pour mettre l'invention en oeuvre peuvent varier et apparaîtront clairement aux spécialistes de même que la manière d'enlever la terre traversée lors du creuse- ment,

Claims

REVENDICATIONS 1.- Procède pour former un écran imperméable nux liquides dans une formation géologique contenant des matériaux plastiques, caractérisé en ce qu'on aménage plusieurs cavités en les creusant en hélice dans la formation géologique, on évacue au moins une partie du sol traversé lors du creusement pour former la cavité dans ce sol, et on introduit uno matière d'écran imperméable aux liquides au moins dons la cavité 2.

- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme l'écran imperméable en remblayant la cavité avec un matériau qui se combine avec l'eau de la formation géologique pour former la matière d'écran imperméable et en permettant à l'eau de la formation géologique de s'infiltrer dans le matériau remblayé et de réagir avec lui pour former un écran imperméable aux liquides.

3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on remblaie la cavité au fur et à mesure qu'on la creuse.

4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran est formé par réaction d'un matériau intro- duit dans la cavité et de l'eau qui s'écoule dans la cavité à partir du sol environnant.

5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme l'écran en faisant réagir une matière in- troduite dans la cavité avec une seconde matière introduite dans la formation géologique aux environs de la cavité et s'écoulant dans la cavité.

6. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme l'écran en introduisant, dans la oavité, <Desc/Clms Page number 9> un matériau qui s'infiltre dans le sol et réagit avec lui pour former une matière d'écran.

7.- Prooédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les matières formant l'écran imperméable réagissent au-delà des limites de la cavité formée.

8.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on remblaie la cavité avec un matériau perméable que l'on rend imperméable par la suite en y introduisant au moins un réactif chimique.

9.- Procédé pour former un écran imperméable aux liquides dans une formation géologique, caractérisé en ce qu'on creuse plusieurs cavités dans la formation, on remblaie ces cavités avec des matériaux ayant des propriétés détermi- nées, et on introduit, dans ces matériaux de remblai, un réactif pour les rendre à peu près imperméables aux liquides.

10. - Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les réactifs sont constitués par plusieurs agents chimiques.

11.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on creuse la cavité au moyen d'un foret hélicoïdal.

12.- Procédé pour former un écran imperméable aux liquides dans une formation géologique, caractérisé en ce qu'on aménage plusieurs cavités, on les remblaie avec des matériaux contenant un hydrocollolde., et on provoque l'ex- pansion de cet hydrocollolde pour former 1''écran imperméable aux liquides.

13.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'on forme la cavité au moyen d'un foret du type hélicoïdal. <Desc/Clms Page number 10>

14.- Procédé suivant les revendication 9 et 12, caractérisé en ce qu'on forme la cavité au moyen d'un dis- positif qui évacue le sol situé à peu prés dans les limites de la cavité formée.