Déroulement des opérations: réalisation de la paroi verticale, puis du radier et, enfin, excavation de la fouille.
7 Radier injecté profond.
Il existe deux modes d’exécution: – Si le radier injecté est profond, il agit comme une membrane étanche, vu que le poids propre du sol et de l’eau qui le charge suffit à annuler la poussée verticale. – Si le radier injecté est peu profond (partie supérieure au niveau de l’excavation finale), comme le radier bétonné sous l’eau, il doit être ancré par des tirants contre les sous-pressions. 3.3.1 Radiers injectés de façon classique L’injection classique a toujours pour but de combler totalement les pores du sol avec un produit approprié. Celui-ci doit pouvoir pénétrer facilement dans la structure granuleuse du sol et prendre, après un certain temps, la résistance et l’imperméabilité voulues. Les produits injectés sont, entre autres, des coulis de mélanges naturels bentonite/ciment, des solutions chimiques comme le gel de silicate, ou encore des résines artificielles.
8 Radier injecté peu profond.
Pour l’injection classique de radier, il faut forer des trous selon une maille carrée de 1,3 m. On y descend des tubes en plastique, que l’on noie dans un liquide plastique pour les rendre stables. Au niveau du futur radier, le produit d’injection s’écoule dans le terrain par des trous pratiqués d’avance dans les tubes en fonction de l’épaisseur de radier voulue. Selon les exigences hydrostatiques, les radiers réalisés ainsi ont généralement de 1 à 1,5 m d’épaisseur. L’injection classique implique une parfaite maîtrise de la qualité. Il s’agit là non seulement d’apporter un maximum de soin à chaque phase du travail, mais il est important aussi de vérifier et d’enregistrer les profondeurs de forage, la composition des matériaux employés et la pression d’injection.
C’est la taille des grains du terrain qui dicte le choix du procédé d’injection. Les sols de sable fin et les limons, insuffisamment imperméables, excluent la consolidation par injection classique, car leur porosité ne leur permet pas d’absorber le produit injecté. Force est alors d’opter pour un jet grouting.
3.3.2 Radiers injectés par jet grouting Le jet grouting commence par la destruction contrôlée de la structure du sol à l’aide d’un jet d’eau en rotation sous pression très élevée. Les constituants du sol sont ensuite mélangés à une suspension d’étanchement. Le mélange obtenu forme un «mortier de sol», ou liant naturel, dont la perméabilité – 10–8 m/s environ – convient à l’étanchement et équivaut à celle d’une couche de terrain naturel imperméable. Les opérations débutent par le fonçage, jusqu’à la profondeur requise, d’un tube à buses latérales. Retiré ensuite progressivement, le tube est mis en rotation pendant que l’on injecte, sous très forte pression, une suspension à base de ciment. Il se constitue ainsi un liant naturel, qui durcit dans le forage pour former un pieu ayant l’imperméabilité voulue. L’entrecroisement de tels pieux, d’un diamètre maximal de 1,5 m selon la nature du sol, est effectuée en quadrillage sur toute la superficie de la fouille. Pour pouvoir résister aux sous-pressions, les radiers réalisés suivant cette technique spéciale doivent être d’une épaisseur allant de 0,5 à 1,0 m. Là encore, la stricte observation de tous les critères de contrôle qualitatif est décisive. En effet, le jet grouting est d’une réalisation bien plus exigeante que l’injection classique, et le matériel requis réclame une grande vigilance sur le plan technique.
Retiré progressivement, le tube est mis en rotation pendant que l’on injecte, sous très forte pression, une suspension à base de ciment.
9 Radier injecté par jet grouting.
4 Assurance 4.1 Rabattement de la nappe phréatique Si, malgré toutes les restrictions citées, un rabattement de nappe est prévu, l’assureur doit surtout faire attention au risque de tassement lié à la nature du sol sur le site. Le tassement peut entraîner la fissuration, voire l’effondrement des bâtiments avoisinants. Généralement, ce genre d’accident donne lieu à des demandes en dommages-intérêts substantielles. La transparence du risque encouru repose sur une appréciation fondée des aléas établie avant le début des travaux. Cela implique de dresser des constats d’état des lieux pour les bâtiments et ouvrages voisins du site et de fixer des plafonds de garantie et des franchises d’un pourcentage approprié. 4.2 Étanchement naturel Pour l’estimation des risques propres à l’étanchement naturel du fond de fouille, il importe de prêter une attention particulière au type de paroi verticale envisagé. Les techniques – telles que les parois moulées dans le sol et les écrans étanches en pieux forés – générant peu de vibrations limitent le risque de raccordement défectueux entre la paroi et le fond de fouille naturel. Elles évitent donc le risque de renard pouvant provoquer, dans le pire des cas, l’éboulement de la fouille.
Avant l’excavation de la fouille, un bon nombre de sondages devraient être faits pour vérifier si la couche de terrain d’étanchement est assez forte sur tout le site. Cette reconnaissance préalable permet d’éviter un défaut d’étanchéité de la fouille risquant de causer un renard. 4.3 Bétonnage sous l’eau Sur le plan technique, le bétonnage immergé correct d’un radier très profond est un véritable défi pour l’entrepreneur. Dès lors, l’expérience de celui-ci, quant à l’exécution de tels travaux, est un facteur majeur d’appréciation du risque. L’exécution d’une fouille à radier bétonné sous l’eau, implique inévitablement la formation sur le site d’un vaste plan d’eau à ciel ouvert. Cela appelle des précautions appropriées pour la sécurité du personnel et des tiers. Les visites de chantier, entre autres de la part de l’assureur, sont de nature à promouvoir de façon non négligeable le respect des règles de sécurité.
4.4 Radiers injectés L’injection de radiers relève des techniques de fondations spéciales. Elle exige non seulement des matériels et engins d’un haut niveau technique, mais aussi une solide expérience du personnel de conduite. Aussi l’assureur devra-t-il porter une attention particulière, dans son appréciation du risque, à la qualification des entreprises chargées des travaux. Les règles de souscription et clauses, telle l’exclusion des pertes accidentelles de bentonite, généralement applicables aux opérations d’injection valent aussi pour les travaux de fouille comportant un étanchement par injection. Concernant les injections chimiques, les atteintes à l’environnement – pollution des eaux souterraines et autres dégradations comparables – devraient être exclues de la garantie d’assurance.
10 Bétonnage sous l’eau d’un radier.
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