Le procédé de jet grouting «Soilcrete» se définit comme une stabilisation de sol à l'aide de ciment. Le sol est découpé grâce à des jets sous haute pression d'eau ou de coulis de ciment (éventuellement enrobés d'air), présentant des vitesses supérieures ou égales à 100m/sec en sortie de buse.
On désigne par jet grouting un procédé de construction utilisant un jet de fluide à haute énergie cinétique pour déstructurer un terrain et le mélanger avec un coulis liquide.d
1. JET GROUTING
Ministère de l’enseignement et de la recherche scientifique
Université de Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou
Faculté de Génie civil – Département de Génie civil
MASTER 2 option Géotechnique et environnement
Exposé du module :
Géotechnique de l’environnement et de l’amélioration des sols
Par :
MEBARKI Ghiles
Enseignent :
Pr. MELBOUCI
3. L’ amélioration des sols est une discipline majeur de la géotechnique pour les
pour les raisons tel que la croissance démographique et et le grand besoin d’
expansion des entreprise on a recours a construire sur des sols de faible
caractéristique .
Il est donc a l’ingénieur géotechnicien de résoudre ce problème de sol et le
rendre aptes a être construit .
Le jet grouting est une méthode qui a pour but de résoudre ce problème et
satisfaire ainsi le critère géotechnique du projet.
De plus cette technique est aussi utilisée pour résoudre d’autres types de
problèmes.
INTRODUCTION
4. LE GET GROUTING appeler aussi «Soilcrete» vient de
la rencontre des notions de «soil» (sol) et «concrete»
(béton) .Il se définit comme une stabilisation de sol à
l'aide de ciment. Le sol est déstructuré grâce à des
jets sous haute pression d'eau ou de coulis de ciment
(éventuellement enrobés d'air), présentant des
vitesses supérieures ou égales à 100m/sec en sortie
de buse.
DEFINITION
5. Le traitement par jet grouting conduit à réaliser des éléments rigides d’un
mélange de sol ciment, dont la mise en œuvre fait appel à trois
phénomènes distincts intervenant indépendamment ou en combinaison :
Une déstructuration des terrains en place sous un jet à très grande vitesse,
Une incorporation de matériaux d’apport sous la forme d’un jet de coulis
de composition adaptée à la résistance recherchée,
Une extraction d’une partie des éléments constitutifs du sol en place,
additionnée de coulis (rejets de découpage ou spoils ).
PRINCIPE DE LA METHODE
7. LES DIFFERENTES METHODE DE JET
JET SIMPLE
Les trois phases, déstructuration,
extraction et incorporation, sont
assurées par le jet d’un seul
fluide, le coulis de ciment .
Terrains peu compacts,
Faible cohésion
COLONNE 1 METRE
JET DOUBLE
Le jet d’air protège le de
coulis, permet d’augmenter le
rayon d’action du jet
L’air aide à la déstructuration
du sol et pousse le refus a
remonté jusqu’a la surface.
COLONNE 2.5 METRE
JET TRIPLE
La Déstructuration est assurée par
un jet d’eau enrobé d’air , le jet de
coulis est a part , L’incorporation
parfaite du liant est assurée.
COLONNE 4 METRE
9. LES FORMES GEOMETRIQUES
La forme géométrique est selon la fonction de l’ouvrages, ces forme sont crée par un
mouvement du train de tiges, par exemple KELLER un leader mondial dans les travaux de
géotechnique propose les formes suivante :
11. Améliorée la portance du sol
Stabiliser les sols
Augmenter l’étanchéité (étanchement des barrages)
Reprise en sous-œuvre sous fondations existantes ;
Consolidation
Confortement d'excavations (tunnels) ;
Sols Cohérents
- Augmenter la stabilité en grande masse ;
- Limiter les tassements résiduels à long terme.
Sols Pulvérulents
- Augmenter la stabilité en grande masse;
- Augmenter la portance de surface ;
- Prévenir la liquéfaction (en cas de séisme).
OBJECTIFS DU PROCEDE
12. CHAMPS D’APPLICATION
Contrairement aux méthodes de stabilisation de terrain conventionnelles, le Soilcrete peut être utilisé
pour stabiliser et étancher tout type de sols (des alluvions lâches aux argiles). Ceci s’applique
également aux sols hétérogènes et aux couches à caractéristiques changeantes .
13. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
RESISTANCE APPORTEE AU SOL
La résistance de la colonne dépond du types de sols
pour les sols fins la résistance est très faible comparer a
celle obtenus avec les sols graveleux.
Plus le sol est grossier, plus le mélange est facile à
obtenir et meilleure est la résistance du sol traité : ainsi,
on peut obtenir des résistances à la compression simple
Rc atteignant 5 MPa dans les limons, 10 MPa dans les
sables et 25 MPa dans les graviers.
14. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
TEMPS DE PRISE DU COULIS
La durée de prise dépond aussi du
type sol comme le montre cette figure
le temps de prise est plus important
dans les sols cohésif tel que les argiles
et rapide dans les sols non cohésif tel
que les graves
15. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
PROFONDEUR DU JET
De plus que sa large
possibilité d’utilisation, la
méthode jet grouting permet
d’atteindre des profondeurs
importante jusqu’à 30 mètre .
C’est l’une des rare technique
a pouvoir atteindre grande
profondeur sur une aussi large
variété de sol .
16. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
DOSAGE DE CIMENT ET TYPE DE SOL
Le dosage en ciment est variable d’un sol a un autre malgré que l’on vise la même
résistance, le dosage est plus important dans les sols fins que dans les sols graveleux.
17. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
Une résistance meilleure est
obtenu avec un jet double
qu’un jet simple et ce pour un
même dosage de ciment
RELATION ENTRE LA RESISTANCE DU BETON ET TYPE DE JET
18. RELATION ENERGIE, DIAMETER ET TYPE DE JET
RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
Pour un même diamètre de colonne il faut
une énergie plus grande pour un jet simple
que pour un jet double
19. RELATION SOL-CIMENT <SOILCRETE>
RELATION DIAMETER TYPE DE SOL ET TYPE DE JET
Les diamètres des colonnes sont
plus important avec des jets double
qu’avec des jets simple et ce pour
n’importe quel type de sol.
20. AVANTAGES ET INCONVENIANTS
AVANTAGES
- Procédé indépendant de type de sols
- Reprise des charges et étanchéité
- Fabrication de grand diamètre a partire d’un petit forage
- L’absence de vibrations,
- Reprise en sous-œuvre
- Utilisation dans un terrains difficilement accessibles.
- Flexibilité des formes géométriques
- Le contact directe entre les fondations existantes à renforcer et les colonnes de jet
- Réalisation des éléments de fondation ou de soutènements de géométrie définie,
21. INCONVENIANTS
AVANTAGES ET INCONVENIANTS
- Production d’excédent de mélange sol coulis qui doit être évacué,.
- Blocage des rejets dans l’espace annulaire entre tige et forage lors de la remontée, un
claquage du terrain et un soulèvement brutal peuvent rapidement survenir.
- Baisse de portance momentanée immédiatement après la réalisation de la colonne (phases de
déstructuration et de prise du coulis) ;
- Dans les sols argileux, la mise en œuvre des fluides à haute énergie cinétique peut générer une
augmentation momentanée des pressions interstitielles et créer des désordres au voisinage de la
colonne,
22. CONTROLE DU JET
La méthode du cylindre électrique
Cette méthode consiste a mesuré la différence de potentiels au tours du forage et la
différence de résistive du sols et du coulis qui permet de mesuré le diamétre de la colonne.
La méthode d’impédance mécanique
Cette méthode connue pour le contrôle d’intégrité des fûts de pieux a été consiste a crée un
choc en tète de colonne les ondes de retour généré indique la variation de la section de la
colonnes ces variation d’onde permettent de reconduire la géométrie de la colonnes.
24. Reprise en sous ouvre d’une structure afin
d’améliorer la portance et de décaper le
terrain du voisinage
APPLICATION REELS
25. CONCLUSION
Utilisé comme technique d’amélioration de portance consolidation , stabilisation ou
étanchement , jouent aussi le role d’amortisseur en cas de séisme ce procédé est
actuellement l’une des meilleure technique dans le monde .
Le résultat (diamètre, résistance des colonnes) dépond principalement du type de jet et des
paramètres de traitement tel que la vitesse de translation et de rotation de la tige, la
pression et le débit du fluide (dosage du coulis), ou même des caractéristiques du terrain en
place (nature, granulométrie, compacité) sachant que les terrains sableux et graveleux sont
plus facilement déstructurés que les terrains argileux pour lesquels l’érosion peut s’avérer
difficile.
