Brevet FR2542778A1 — publié le 19840921

La présente invention a pour objet un procédé de construction de sites isolés en particulier'pour la décharge de produits polluants et concerne en outre la construction de barrages aux liquides, disposés dans le sol. Les exigences parallèles croissantes et contradictoires de protection des sites naturels posent le problème de plus en plus difficile et coûteux à résoudre de la construction de sites isolés suffisamment sûrs pour que les produits polluants ou des liquides à arrêter ou à stocker ne puissent pas migrer dans le milieu environnant, notamment sous l'effet de l'écoulement naturel ou provoqué de l'eau dans le sol. Un tel problème se pose de façon très générale pour le stockage des déchets industriels et urbains, et pour les ouvrages hydrauliques barrages, réservoirs, captages, où l'on veut retenir les eaux. Si l'on ne prend pas de précaution particulière d'isolation, les eaux en question migrent dans le sol et rendent le site ou l'ouvrage impropre à leurs usages. Pour résoudre de tels problèmes, on a proposé d'entourer ou de barrer localement le site au moyen d'une cloison d'étanchéité descendant suffisamment profondément dans le sol. En effet, si le terrain est normalement stratifié en strates sensiblement horizontales ou pas trop inclinées (ce qui est le cas le plus fréquent), les phénomènes de migration sont en pratique limités aux couches supérieures de terrain souvent plus perméables que le substratum, la profondeur dépendant évidemment de la structure et de la constitution des terrains considérés. Dans ces conditions, la construction d'un "cuvelage" isolant empêchera ou diminuera toute migration des produits stockés dans le site à isoler vers le milieu environnant. Actuellement, la technique la plus appropriée de construction d'un tel "cuvelage" est celle consistant à construire dans le terrain une cloison souple coulée dans une tranchée, cette cloison souple étant habituellement constituée par un mélange en proportions adéquates d'un produit faisant prise et contenant notamment, des fillers, de l'eau, de la bentonite et du ciment. Une telle cloison relativement souple permet en effet de suivre sans se fissurer les éventuelles déformations locales du terrain, assurant la pérennité de la construction durant de lon gues années. Malheureusement, cette technique ne permet pas, avec des épaisseurs de cloisons économiquement viables d'obtenir, au moins, pendant la première phase d'exploitation du site, des étanchéités suffisantes et en tout cas'parfaites. L'invention a pour objet de résoudre cette difficulté. A cet effet, conformément à l'invention, on met en oeuvre un procédé d'étanchéification de cloisons souples noyées dans des terrains, lequel se caractérisé en ce que, juste après coulée en place dans la tranchée qui le reçoit, du mélange constituant la cloison souple, et quelle que sa soit sa nature, on fait descendre sensiblement jusqu'au fond de la tranchée dans ledit mélange au moins un film d'étanchéité éventuellement lesté à cet effet sur sa tranche inférieure et l'on procède successivement de proche en proche par lés de largeur correspondant à celle de la feuille utilisée en laissant se recouvrir lesdits lés sur une largeur suffisante pour assurer l'imperméabilité entre deux lés voisins. De cette façon, sans augmentation notable du prix de revient de construction de la cloison, on peut assurer une étanchéité totale de la cloison qui garde son caractère de souplesse lui permettant de s'adapter aux mouvements de déplacement des terrains. Bien entendu, la qualité du film doit être choisie de façon que le film puisse résister chimiquement et mécaniquement aux produits qui viendront en contact avec lui, soit notamment les eaux de qualité déterminée du milieu naturel ambiant, soit les effluents provenant des produits polluants déchargés sur le site. Il n'est pas nécessaire que le produit d'étanchéité soit coulé immédiatement après forage de l'excavation, il est de plus en plus commun de faire directement le forage "en continu" de la tranchée avec un fluide de forage qui se raidira ou fera prise ultérieurement lorsque le liquide en question est laissé au repos. Evidemment, le procédé évoqué ci-dessus est aussi applicable aux tranchées dans lesquelles on coule après forage un produit d'étanchéité qui se raidit ou fait prise ultérieurement par exemple du béton ou du coulis. L'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple un ixode de mise en oeuvre. Dans ces dessins - La figure 1, montre une vue en coupe verticale schématique illustrant la construction d'une cloison étanche conforme à l'invention, - La figure 2, est une vue en coupe horizontale faite sensiblement au niveau du plan II-II de la figure 1, - La figure 3, montre à plus petite échelle et en vue par-dessus le site isolé. Selon le mode de réalisation illustré aux dessins, on isole localement ou totalement du terrain environnant 1, un site 2 comportant un produit 3 à isoler. L'isolation du site 2 par rapport au terrain environnant 1 est réalisée au moyen d'une cloison de séparation 4 entourant complètement ou partiellement le site, par exemple sensiblement circulaire. Cette cloison 4 doit descendre à une profondeur H suffisante dans le terrain pour empêcher les infiltrations possibles d'effluen par en-dessous la cloison 4. par exemple comme l'indiquerait la flèche 5 à la figure 1. La hauteur H peut être déterminée en pratique à partir de la connaissance des terrains, cette hauteur étant d'autant plus faible que le terrain comporte suffisamment de couches ou strates sensiblement horizontales relativement étanches. Par contre, dans les couches voisines de la surface, par exemple une couche caillouteuse telle que 6 bu sableuse 7, la perméabilité est très grande et l'isolation du site 2 par rapport au terrain 1 ne peut être assuree que pour autant que la cloison 4 soit bien effectivement étanche. On décrira maintenant en relation aux figures 1 et 2 la manière particulière de réaliser la cloison 4 conformément à l'invention. On creuse dans le terrain 1 une tranchée 8 selon des procédés connus d'excavation jusqu'à la hauteur H déterminée en procédant par tranches de longueurs déterminées, la largeur e de la tranchée étant égale à la largeur de la cloison que l'on mettra en place. Cette excavation se fait normalement en milieu de fluide de forage, de nature et densité appropriées pour empêcher l'éboulement des cloisons latérales. Lorsqu'unie tranche de longueur suffisante a été excavée, on procède si nécessaire, et pour le cas ou le produit définitif est différent du fluide de forage, progressivement au soutirage du fluide utilisé lors du creusement de la tranchée et à son remplacement par le mélange convenable qui, après prise ou raidissement, constituera la cloison 4 semi-souple. Dès que la tranche correspondante de cloison est constituée, on met en place, comme il apparait plus clairement à la figure 2 le long d'une des deux cloisons de la tranchée, par exemple la cloison "intérieure" 8i de la tranchée un film d'étanchéité repéré 9 à partir d'un rouleau de stockage 10 et de galets de guidage 11 placés au bord de la tranchée. Le film descend à proximité de la cloison 8i de la tranchée dans le milieu encore fluide de la cloison 4 grâce à un lest 12 suspendu au préalable à l'extrémité inférieure du film 9. Si son poids propre est insuffisant, on dispose ainsi au voisinage de la cloison 8i un lé de largeur L, en prenant soin d'assurer un recouvrement suffisant de valeur Z avec le lé de la tranche précédemment coulée en place. Ainsi, à la figure 2, on voit que le le 9k vient se superposer sur une largeur Z avec le lé précédent 9j. On expliquera maintenant comment peut être réalisé de façon pratique le processus d'excavation pour la mise en place de la tranche suivante de cloison et du lé suivant d1étanchéification. A la figure 2, on vient de mettre en place le lé 9k noyé dans la tranche de cloison 4k laquelle a été coulée jusqu'au bord extrême de l'excavation repérée en 13. Ce rebord peut être matérialisé par une palplanche par exemple si la nature des terrains le conseille ou par tout autre procédé de repérage du bord de forage. On vient alors creuser en une ou plusieurs passes l'espace. de tranchée 8 prolongeant la tranche de cloison 4k en place, en laissant entre la séparation 13 et cette tranche de largeur E un volume de terrain 14 de largeur réduite. La largeur de l'espace E doit être telle qu'en tenant compte du recouvrement Z que l'on désire avoir du lé de 9k. on dispose d'une longueur L +AL suffisante comme indiqué au dessin pour laisser un certain espace entre la bordure à droite repérée 15 du lé 9Z et la paroi d'excavation extrême 16 de la nouvelle tranche de largeur L. Après cela, on élimine la partie 14 de terrain séparant la tranche qui vient d'être excavée de la tranche de cloison 4k qui a été terminée derrière la séparation 13 que l'on retire si elle était matérialisée, par une palplanche comme indiqué plus haut. On coule alors la nouvelle tranche de cloison dans le volume de la tranchée qui vient d'être excavée si cette opération est nécessaire en procédant comme précédemment par remplacement progressif du fluide de forage par le mélange adéquat. Immédiatement après ou avant, on met en place le film 9Z d'étanchéité qui recouvre de la longueur Z voulue le film 9k déjà en place dans la tranche 4k dont la prise n' est pas encore faite. On continue ainsi de proche en proche jusqu'à faire tout le tour du site protégé. Bien évidemment, il est possible de progresser tout autour du site simultanément en tournant dans les deux directions opposées. Au cas où l'on ne procéderait pas de cette façon, on réserverait avantageusement au niveau de la première tranche de cloison 41 une bande de largeur Z du film d'étanchéité pour assurer la jonction étanche avec la dernière tranche de cloison qui viendra la rejoindre après qu'on aura fait tout le tour du site. Sur cette longueur L, on viendraposer un guide de forage pa exemple une palplanche ou tout autre dispositif permettant de guider la forage sur toute la hauteur de l'excavation derrière la bande L afin de la protéger. Après forage, le lé de la dernière tranche viendra s'appuyer sur le guide de forage ou sur la bande juste au lé de la première tranche afin d'étancher le dispositif. L'étanchéité au droit du recouvrement des lés peut être améliorée par le remplissage d'un boudin de diamètre au moins égal à l'épaisseur de la tranchée (e) ce boudin étant obtenu par soudure sur le film sur toute la hauteur de la tranchée ou bien par liaison étanche de l'extrémité repliée du film sur lui-même. Ce boudin fermé à sa base sera ultérieurement rempli avant le raidissement du produit constituant le remplissage de la tranchée afin de plaquer film sur film deux lés successifs, une surpression dans ce cylindre suffira à obtenir cet effet. Comme film étanche, on choisira un film plastique ou tout autre produit étanche aux liquides et de -souplesse adéquate. REVENDICATIONS 1. Procédé d'étanchéification de cloisons souples noyées dans les terrains pour la construction de sites isolés des terrains avoisinants, notamment pour la décharge de produits polluants, ou les barrages enterrés dans le sol, caractérisé en ce que, juste après coulée en place, dans la tranchée (8) qui le reçoit, du mélange constituant le cloison souple (4), on fait descendre sensiblement jusqu'au fond de la tranchée dans ledit mélange au moins un film d'étanchéité (9), éventuellement lesté à cet effet sur sa tranche inférieure (12) et l'on procède successivement de proche en proche par lés de largeur correspondant à celle de la feuille utilisée en laissant se recouvrir lesdits lés sur une largeur z suffisante pour assurer l'imperméabilité entre deux lés voisins. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on creuse la tranchée par tranches successives de largeur au moins sensiblement équivalente à celle (L) des lés précités et l'on procède ensuite successivement au remplissage de la nouvelle tranche au moyen du mélange constitutif de la cloison et puis, à la mise en place du lé correspondant de la feuille d'étanchéité. 3. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise la mise en place de chaque lé précité que l1on fait descendre le long d'une paroi de la tranchée (8). 4. Emplacements de terrains isolés du milieu extérieur, caractérisés en ce qu'ils comprennent une cloison latérale d'isolation (4) noyée dans le terrain surleurpérimètre, laquelle cloison est construite selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. Emplacements selon la revendication 4, caractérisés en ce que ladite cloison (4) est formée essentiellement d'un mélange qui raidit ou fait prise. 6. Emplacements selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisés en ce qu'une couche d'un film mince étanche aux liquides (9) est noyée dans ladite cloison, ladite couche étant constituée de lés sensiblement verticaux se chevauchant les uns les autres sur une bande de recouvrement sensiblement verticale et pouvant être rendue étanche par plaquage d'un lé sur l'autre au moyen d'une enveloppe déformable s'appuyant sur les deux parois de la tranchée.