La consolidation du sol est le changement artificiel de ses caractéristiques. A cet effet, diverses méthodes physiques et chimiques sont utilisées. Grâce à ce type de transformation, il est possible d'augmenter la résistance du sol, de le rendre plus stable, de réduire la compressibilité et la résistance à l'eau. Il existe aujourd’hui de nombreuses façons de consolider le sol, chacune présentant certains avantages et inconvénients.
Méthodes de consolidation des sols
Il existe un grand nombre de méthodes pour renforcer les sols. Ils diffèrent considérablement les uns des autres et présentent certains avantages et inconvénients.
Fixation chimique
Ce type de renforcement des sols est réalisé selon différentes méthodes - par cimentation, résinisation, silicatisation. La technologie la plus courante est la cimentation. Ce terme fait référence au processus d’injection de mortier de ciment liquide ou de lait dans le sol. Les pieux creux sont d'abord enfoncés dans le sol.
La cimentation convient aux roches fracturées. Cette procédure convient également aux sols sableux, constitués de fractions grandes et moyennes. En fonction de la porosité du sable ou de la taille des fissures, différents ratios de ciment et d'eau peuvent être utilisés. En outre, des substances supplémentaires sont souvent ajoutées à la composition - sable, argile et autres matériaux inertes.
La résinisation est utilisée pour consolider les sables fins. Cette procédure est réalisée à l'aide de solutions d'acide chlorhydrique et de cendres d'urée. Les compositions sont injectées dans le sol à l'aide d'injecteurs spéciaux.
La silice est utilisée pour consolider les types de sols loess et sableux. Pour ce faire, des solutions chimiques sont injectées dans la structure du sol. On utilise généralement des compositions à base de chlorure de calcium et de silicate de sodium. De ce fait, il est possible d'obtenir un gel d'acide silicique, qui rend le sol durable et imperméable.
Thermique
Ce type de consolidation repose sur la combustion du combustible, réalisée dans des puits creusés dans le sol. Dans ce cas, différents carburants peuvent être utilisés – liquides ou gazeux.
Pour consolider les sols fragiles et à forte teneur en humidité, il est permis de recourir au gel artificiel. Cette méthode est considérée comme universelle et très fiable.
L'essence de cette procédure réside dans le fait que le liquide de refroidissement passe à travers un système de puits. Il a une température basse et absorbe la chaleur du sol. En conséquence, il se transforme en un massif de glace et de sol. Il se caractérise par un haut degré de résistance et une étanchéité totale.
La congélation peut avoir différents types - tout dépend du type de liquide de refroidissement. Ainsi, il existe la méthode à la saumure et la méthode utilisant du gaz liquéfié. Dans le premier cas, une solution concentrée de chlorure de calcium ou de sodium est utilisée. Il est d'abord refroidi dans l'évaporateur de la machine frigorifique à une température de -25 degrés. L'azote liquide, le fréon ou l'ammoniac sont utilisés comme réfrigérant dans des appareils spéciaux. Dans le deuxième cas, on utilise de préférence de l'azote liquide. Sa température d'évaporation est de -196 degrés.
Voie électrique
Cette méthode convient à la fixation de sols argileux humides. Cela implique l’utilisation de l’effet de l’électroosmose. Pour ce faire, un courant électrique continu traverse le sol. Il doit avoir une intensité de champ de 0,5 à 1 volt par centimètre et une densité de 1 à 5 ampères par mètre carré. Cette action permet à l'argile de sécher et de se compacter. En conséquence, il perd sa capacité à gonfler.
Il existe également une méthode électrochimique, qui diffère en ce que des composants chimiques sont ajoutés au sol avec du courant, en particulier du chlorure de calcium. Cela contribue à augmenter l’intensité de la consolidation du sol.
Méthode mécanique
Ce type de fortification est considéré comme le plus ancien.Son essence réside dans la construction de divers blocs et structures qui contribuent à maintenir les couches de sol en place. À cette fin, des palplanches ou une fixation en porte-à-faux peuvent être utilisées.
La première option est considérée comme assez coûteuse. Il est principalement utilisé pour développer un renfoncement ou une dépression dans des couches terrestres saturées d'eau et situées à proximité des objets créés. Les feuilles doivent être insérées dans la couche de sol avant le début de l'excavation. Si cette condition n’est pas respectée, la stabilité du sol ne sera pas atteinte.
Le support de console a un dispositif différent. Il est fabriqué à partir de racks ou de pieux spéciaux. Les structures porteuses sont abaissées plus bas que l'excavation prévue. Les pieux contiennent des planches ou des boucliers. Ils supportent la pression du sol.
Cette méthode doit être utilisée si l'excavation ne dépasse pas 5 mètres. En cas de profondeur plus grande, un support d'espacement en porte-à-faux doit être utilisé. Dans ce cas, des entretoises sont installées dans les fragments supérieurs des racks.
Quelle méthode vaut-il mieux choisir ?
Le mode de fixation du sol est choisi en tenant compte du type de sol :
- Les loams de type loess et certains types de loams de couverture et de loess d'affaissement sont renforcés par la silicatisation.
- La résinisation convient aux types de sols sableux.
- La cimentation convient au renforcement des grands vides. Cette méthode de renforcement des fondations est également utilisée pour les roches fracturées, les sols graveleux, sableux et grossiers.
- La consolidation par mélange par forage doit être utilisée pour les limons et les argiles dans des sols limoneux de consistance fluide.
- La consolidation thermique convient aux loams de type loess, aux loams additifs, aux loams non affaissants et aux argiles.
La consolidation du sol peut se faire selon différentes méthodes. Chacun d'eux présente certains avantages et inconvénients.
