Brevet FR2017538A1 — publié le 19700522

L'invention est relative à un procédé pour assurer l'étanchéité du sol du fond d'un bassin ou d'une pince d'eau qui présente un facteur de perméabilité trop élevé. De tels procédés sont connus sous diverses formes de réalisation et consistent en ltoccurrence à déposer sur le sol du fond du bassin à rendre étanche une couche d'étanchéité. Cette couche d'étanchéité est par exemple une couche de bitume et d'un additif approprié, une couche de glaise ou d'ar- gile, dans certaines circonstances aussi une couche de béton, ou se compose de bandes de carton goudronné pour toiture, de feuilles de matières synthétiques ou de produits analogues étendus sur le sol. Toutes ces solutions sont conteuses et pour cette raison ne peuvent pratiquement pas entre utilisées dans le cas des grands bassins, par exemple ceux dénommés bassins de retenue qui ont été construits en grand nombre assez récemment. Mais dans ce cas justement on demande d'assurer l'étanchéité de sols de fonds de bassins perméables, et ceci d'une manière partielle ou absolue, pour éviter toute perte excessive d'eau. Du fait que de tels bassins de retenue peuvent dans certains lois de l'année demeurer à sec, pour des raisons de protection du paysage on réclame une étanchéité s'harmonisant avec le paysage, ce qui n'est guère réalisable avec les procédés connus. On sait obtenir une étanchéité partielle en utilisant pour le premier remplissage d'un bassin une eau enrichie d'éléments finement divisés lis en suspension, ces éléments finement divisés se déposant dans les couches superficielles du sol. Gracie à ce procédé, on peut obtenir une couche supérieure douée d'un facteur d'imperméabilité élevé. xAi8 cette couche n'est que très mince de sorte que l'imperméabilité globale du dispositif d'étanchéité n'est que très faible et n'est suffisante que dans très peu de cas; en effet, la perméabilité d'une couche est fonction de son facteur de perméabilité, de son épaisseur et de la pression de l'eau qui est disposée au-dessus.Du fait que le rapport de la pression de l'eau à l'é paisseur de la couche d'étanchéité, dans le cas du dépit de suspensions aqueuses, est très grand, l'étanchéité produite par le procédé sus-indiqué ne pourra jamais qu'entre très limitée, On connaît aussi un procédé consistant à transformer en mortier la couche superficielle du sol, ce qui assure une étanchéité partielle. Toutefois, on ne peut pratiquement jamais obtenir de cette manière une véritable étanchéité, du fait que pour mélanger suffisamment des produits finement divisés, par exemple de l'argile, à -un sol sablonneux, ou d'une composition analogue, il faudrait mettre en oeuvre une dépense d'énergie irréalisable en pratique et aussi disposer d'en temps d'action considérable.On n'obtiendrait ainsi qu'une dispersion extrêmement grossière, c'est-à-dire qu'il existerait sur le sol des alternances de zones étanches et de zones non étanches. Dans ces conditions, l'étanchéité de l'ensemble du fond ne serait pas assurée. Mais d'autre part la perméabilité de cette couche transformée en mortier sera déjà suffisamment faible pour empêcher la formation d'infiltrations capables d'entratner jusqu'à une couche limite les composants finement divisés répartis irrégulièrement dans le sol. Pour la consolidation de trous de forage, pendant les travaux de fondation et les travaux de fouilles analogues, on travaille avec des liquides thixotropes qui assurent en même temps aussi l'étan- chéité des parois des trous de forage. Les problèmes relatifs è l'étanchéité des sols de fonds de bassins n'ont jusqu'à présent pas subi l'influence des Procédés connus. L'invention a pour but de fournir un procédé sdr, pour rendre étanches les sols des fonds de bassins, qui se distingue par son faible coût et qui, pour cette raison, convienne aussi en particulier à assurer l'étanchéité des bassins dits de retenue. L'invention concerne un procédé pour assurer l'étanchéité des sols des fonds de bassins qui présentent un facteur de perméabilité trop élevé, en particulier pour assurer l'étanchéité des sols des fonds des bassins dits de retenue et ceci meme dans le cas de terrains sablonneux. L'invention consiste à mélanger à un sol une quantité de matir res finement- divisées. préalablement répandues sur sa surface et d'abandonner cette couche non damée avec une haute teneur en cavités. Dans cette-couche à haute teneur en cavités, une irrigation comman- dée et éventuellement interrompue établit un écoulement par infiltration suffisamment fort qui transporte les éléments finement divisés jusqu'à la couche limite du sol ferme non mélangé.Les élé- ments finement divisés s'infiltrent un peu à l'intérieur de la couche non travaillée du sol, mais se déposent essentiellement au dessus de cette couche et y forment une couche étanche réalisée à partir des couches supérieures du sol et des éléments finement divi sés-quton y a apportés. Au-dessus de cette couche d'étanchéité, il se forme ensuite à partir du sol, duquel les éléments finement divi sés ont été emportés par l'eau, une couche de protection pour la couche d'étanchéité, qui empêche sa dessication ainsi que son érosion. Dans le cas des sols où on ne peut, du fait de leur granulomé- trie, obtenir salement une teneur suffisante en cavités pour donner lieu à un écoulement par infiltration suffisamment fort, on peut agir sur la valeur de cette teneur en cavités en ajoutant des éléments grossièrement divisés ou des liants hydrauliques ou bitumineux. Ces dispositions, qui accroissent la teneur finale, après le mélange, en cavités, provoquent en même temps une augmentation de la résistance à 11 érosion de la couche de protection. La nature et la quantité d'éléments finement divisés ajoutes dépendent de l'état du sol mis au jour et des éléments finement divisés dont on peut disposer. Dans certains cas, il sera judicieux d'apporter les éléments finement divisés sous une consistance de bouillie; dans d'autres cas, il sera judicieux d'apporter ces élé- ments sous forne de poudre, par- exemple sous forme de farine d'argile. L'efficacité et le rendement des éléments finement divisés peuvent être augmentés en choisissant en totalité ou en partie des éléments finement divisés consistant en matériaux susceptibles de gonfler. La quantité des éléments grossiers ou des liants apportée est fonction de la nature du sol et de la quantité désirée pour la couche antiérosion. Les avantagea offerts par l'invention consistent en ce que, conformément à l'invention, on peut, d'une manière simple mais né ansoins adore, assurer l'étanchéité de sols de fonds de bassins et qu'au cours de la meis opération on dote cee sols de fonds de bas sin" d'une couche de protection. En-raison de sa simplicité-et de sa sareté, le procédé conforme à l'invention convient particulibre- ment bien pour assurer l'étanchéité des sols des fonds des bassins dits de retenue. L'invention est exposée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples, non limitatifs, de réalisation, desquels on peut tirer des indications relativement aux substances finement divisées utilisées dans le cadre de l'invention. Exemple 1 I1 sragit d'assurer l'étanchéité sur une épaisseur de 20 ci d'un sol sablonneux ou même graveleux mis au jour. Cette couche d'étanchéité doit être recouverte d'une couche de protection de 2G cm. On dépose sur le sol mis au jour une couche d'argile. L'épais- seur de cette couche d'argile s'obtient à partir de l'épaisseur désirée pour la couche d'étanchéité et du coefficient de porosité de la couche superficielle après colmatage par les éléments fine- ment divisés (ns) qui doit être déterminée par des essais. Damm l'exemple choisi, on a ns = 0,3. La couche d'argile à déposer a alors une épaisseur de 0,3 x 20 - 6 cm. Cette couche d'argile est incorporée par mélange jusqu'à une profondeur de 40 cm au sol sablonneux et graveleux mis au our. Cette opération entraîne en même temps l'ameublissement du sel. Les éléments d'argile répartis après le mélange sur toute l'épaisseur de la couche ameublie sont ensuite, au moyen d'eau amenée par en haut, entraînés dans la zone inférieure de la couche ameublie. Exemple 2 Il s'agit d'assurer l'étanchéité sur une épaisseur de 15 cm d'un sol de sable fin mis au jour. Cette couche d'étanchéité doit être revêtue d'une couche de protection de 15 cm, qui doit de plus résister aux dégâts de l'érosion. Le coefficient de porosité (ns) du sol mis au jour est, après colmatage, de 0,35. L'épaisseur de la couche d'argile à apporter est donc de 0,35 x 15 = 5,3 cm. En plus. de cette couche d'argile, pour assurer la résistance à l'érosion, on dépose une couche de ciment de 30 kg/m2. La couche d'argile et le ciment sont mélangés sur les 30 cm supérieurs de la couche su- perficielle de sable fin, opération au cours de laquelle le sol se trouve simultanément ameubli. Après un intervalle de temps d'envi- ron 3 heures, c'est-à-dire après la prise du ciment, on commence à entralner les éléments finement divisés vers la couche inférieure. Â ce moment, le ciment est suffisamment pris pour que la structure meuble de la couche où s'est effectué le mélange et qui a été ameu- blie demeure inchangée lorsqu'on la délave. Les éléments d'argile peuvent ainsi, malgré la structure finement granuleuse du sol, mi- grer dans la zone inférieure de la couche ameublie. La couche de protection, par l'addition de ciment, acquiert une résistance suf- fisante aux agressions par l'érosion. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS I - Procédé pour assurer l'étanchéité du sol du fond d'un bassin ou d'une pièce d'eau, qui présente un facteur de perméabilité trop élevé, notamment d'un bassin de retenue installé sur un terrain de structure perméable, lequel procédé est caractérisé en ce que, sous l'action de l'écoulement par infiltration, des éléments finement divisés pénètrent dans le sol du fond du bassin et réduisent ainsi le facteur de perméabilité. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les élé-ents finement divisés sont mélangés avec les couches superficielles du sol du bassin et pénètrent dans le fond du sol sous l'action de l'eau de remplissage du bassin et de l'eau d'infiltration. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments finement divisés contiennent une substance susceptible de gonfler. 4 - Procédé selon lesrevendications I à 3, caractérisé en ce qu'avec les éléments finement divisés on mélange des liants bitumi neux ou hydrauliques. 5 - Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'avec les éléments finement divisés on mélange des éléments miné raux de structure grossière.