Remédiation des sols par confinement

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L’efficacité de la couche de drainage est conditionnée par un dimensionnement correct des exutoires permettant l’évaluation des eaux collectées. L’accumulation d’eau en pied de talus crée des surpressions susceptibles d’altérer les conditions mécaniques qui existent aux interfaces des couches.

La couche d’étanchéité

La couche d’étanchéité tend à minimiser la quantité d’eau de pluie susceptible de traverser la couverture. L’étanchéité double est une structure d’étanchéité composée de deux étanchéités simples séparées par un horizon drainant, destiné à détecter les fuites éventuelles dans l’étanchéité supérieure et à minimiser la charge hydraulique sur l’étanchéité inférieure.

L’étanchéité simple composite est une structure d’étanchéité constituée de la superposition directe de plusieurs matériaux peu perméable de natures différentes, à la différence de l’étanchéité simple « monomatériaux ».

Les matériaux et structures les plus utilisés sont :

- Argile compactée seule ;

- Géomembrane seule ;

- Géocomposite bentonotique seul,

- Géomembrane + argile compactée ;

- Géomembrane + géocomposite bentonitique ;

- géocomposite bentonitique placé entre une géomembrane supérieure et une Géomembrane inférieur ;

- Argile compactée placée entre une géomembrane supérieure et une géomembrane inférieure.

La couche de fondation

Dans la majorité des cas, une couche de fondation s’avère nécessaire et peut servir, le cas échéant, de couche de collecte et d’évaporation des gaz générés par le massif pollué. La rigidité de cette couche est un paramètre important à prendre en compte. Cette couche doit se révéler mécaniquement résistante et incompressible lorsqu’elle aura à supporter les sollicitations engendrées par la circulation d’engins de travaux publiques

Le drainage des gaz et des eaux peuvent être assurés par des matériaux naturels ou géosynthétiques.

Cette couche ne doit également pas constituer une cause d’agression mécanique vis-à-vis de la couche d’étanchéité.

II.2 Le confinement vertical

Les techniques de confinement présentées ci-après font appel à des moyens de mise en place assez conséquents qui se justifient pour un volume minimum de sols pollué, en dessous duquel le recours à des opérations d’évacuation est généralement plus approprié.

Les limites en terme de profondeur et de surface sont données à titre indicatif dans la figure 3, en fonction de la présence ou non d’une nappe.

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Figure 3 : Conditions de pollution amenant au confinement

Les cas typiques d’application du confinement concernent :

- Une pollution qui se trouve généralement à une profondeur supérieure à 3 mètre ;

- Pour une profondeur inférieure, le confinement n’est pas préconisé dans le cas d’une surface de pollution inférieure :

- Soit à 500 m2

- Soit à 1000 m2

Ils existent un nombre relativement élevé de méthodes pour réaliser des parois étanches verticales, présentant d’ailleurs des performances variables. Le tableau 1 les classes en fonction de leur principe de base, à savoir :

- Excavation du sol en place et remplissage par un matériau étanche (béton plastique, coulis auto-durcissant) ;

- Déplacement (refoulement) du sol en place et incorporation d’un matériau étanche (coulis, palplanches) ;

- Réduction de la perméabilité du sol en place. L’injection, le jet grouting et la congélation entrent dans cette dernière catégorie.

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Tableau 1 : Principales techniques et fréquences d’utilisation du confinement

Pour un matériau de remplissage donné, les différentes techniques d’exécution induisent des perméabilités dissemblables, ne serait-ce que du fait d’un nombre de joints différents.

Dans l’état actuelle de la pratique, les parois épaisses simples (réalisées en une ou deux phases) ou composites et dans une moindre mesure, les parois minces et le jet grouting semblent les plus appropriées pour la réalisation d’enceintes périphériques profondes complétés ou partielles, autour d’un site pollué.

En règle générale, la paroi est ancrée dans un horizon étanche sous-jacent, de manière à garantir un débit de fuite aussi réduit que possible en pied par contournement. L’injection ou le jet grouting s’avère d’ailleurs des outils particulièrement adaptés pour la réparation de défauts d’ancrage, de « fenêtres » ou pour servir de raccordement aux parois lorsque celles-ci sont interrompues pour laisser intacte des rseaux existants (canalisation,…….)

Le tableau 2 résume les principales techniques de confinement.

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Tableau 2 : Résumé des principales caractéristiques des techniques de confinement

II.3 Le confinement horizontal profond

Le confinement complet d’un site pollué peut parfois nécessiter la réalisation d’un fond étanche, en cas d’absence de substratum naturel étanche. La réalisation d’un tel système artificiel d’étanchéité de fond est assez délicate. En effet, il est nécessaire de concevoir un fond étanche et de la raccorder au système d’étanchéité latéral, soit à travers la zone polluée, soit directement par le dessous.

Pour résoudre ce problème, les approches sont les suivantes :

Procédé par injection

Ce procédé