Brevet FR2965572A1 — publié le 20120406

La présente invention concerne un procédé pour limiter les variations hydriques d'un sol. La présente invention concerne également une structure d'imperméabilisation de sol apte à être mise en place au moyen de ce procédé et une couche d'imperméabilisation correspondante. Le procédé et la couche d'imperméabilisation selon la présente invention sont particulièrement adaptés à limiter les variations hydriques d'un sol (i.e. les variations de la teneur en eau du sol), dues aux phénomènes de thermo évaporation, aux infiltrations d'eaux pluviales, et/ou à la présence d'un ou plusieurs éléments tels que, par exemple, un arbre, un drain ou un point de pompage. Le procédé et la couche d'imperméabilisation selon la présente invention sont notamment adaptés à limiter les variations hydriques d'un sol situé aux abords d'une construction. Certains sols sont particulièrement sensibles aux variations hydriques. Ainsi, il est bien connu que les sols argileux gonflent en présence d'humidité et se rétractent en cas de sécheresse. Ce phénomène, communément appelé phénomène de retrait-gonflement, se traduit par des tassements différentiels du sol qui peuvent engendrer des sinistres importants sur les ouvrages situés à proximité (murs fissurés, dallages affaissés, chaussées sinistrées, etc.). Ce problème se pose notamment aux abords des constructions. En effet, si le sol situé sous une construction est généralement à l'équilibre hydrique, il est soumis à l'évaporation saisonnière et à l'infiltration des eaux de pluie tout autour de ladite construction. Suite à des périodes de forte sécheresse et/ou de réhydratation, des différences importantes de teneur en eau apparaissent donc dans le sol d'assise des fondations, créant des tassements différentiels à l'origine de graves désordres pour la construction. Dans ces cas, il est nécessaire de protéger le sol situé en périphérie immédiate de la construction. Différentes techniques ont été développées afin d'empêcher la dessication et la réhydratation de sols sensibles, en prévention ou lors d'une réhabilitation suite à un sinistre. L'une des ces techniques consiste à mettre en place une géomembrane sur le sol à traiter. La géomembrane est constituée d'une ou d'une pluralité de feuilles en matériau synthétique souple et de faible épaisseur. Ces feuilles, initialement sous forme de rouleaux, sont habituellement déroulées sur le sol à traiter puis reliées entre elles par soudage. Les géomembranes présentent l'inconvénient d'être peu résistantes et donc facilement perçables. Une fois percées, elles ne remplissent plus leur fonction d'étanchéité et doivent être remplacées entièrement. Le problème du percement accidentel de la géomembrane peut notamment se poser en cas de revente d'un bâtiment, lorsque le nouveau propriétaire, qui n'a pas connaissance de l'existence de la géomembrane, entreprend des travaux, par exemple paysagers, aux abords de la construction. Par ailleurs, les géomembranes se déforment dans le temps suite aux mouvements du sol, de sorte que leur effet, à terme, n'est pas assuré. Dans certains cas, la géomembrane peut même, une fois déformée, procurer l'effet inverse de celui recherché (en formant une contrepente drainant l'eau de pluie en direction des zones de sol à protéger). Enfin, la mise en place des géomembranes est longue et difficile. Une autre technique consiste à couler une dalle en béton sur le sol dont on souhaite limiter les variations hydriques. Toutefois, le poids du béton crée des risques de tassements. De plus, il est nécessaire de ferrailler le béton, ce qui rend ce type de traitement de sol compliqué à mettre en oeuvre et relativement onéreux. Enfin, les dalles en béton sont sujettes aux problèmes de fissuration et nécessitent des joints de fractionnement. La présente invention a pour objectif de proposer un procédé permettant de limiter les variations hydriques d'un sol, qui soit simple et rapide à mettre en oeuvre. La présente invention a en outre pour objectif de proposer une couche d'imperméabilisation résistante et stable dans le temps qui permette de limiter les variations hydriques d'un sol. Un tel objectif est atteint grâce à un procédé du type précité, comprenant au moins la succession d'étapes suivantes : on met en place une couche d'imperméabilisation sur le sol, et on recouvre ladite couche d'imperméabilisation d'au moins un matériau de revêtement, caractérisé en ce que la mise en place de la couche d'imperméabilisation comprend le dépôt sur le sol d'un matériau polymère durcissable à l'état non durci. L'utilisation d'un matériau polymère durcissable dans la réalisation d'une couche d'imperméabilisation destinée à limiter les variations hydriques d'un sol présente de nombreux avantages. L'épaisseur de la couche d'imperméabilisation peut être ajustée en fonction des besoins, du fait que le matériau polymère est déposé sur le sol dans un état non durci. En particulier, la couche d'imperméabilisation peut présenter une épaisseur variable, et certaines irrégularités du sol support peuvent ainsi être aisément compensées. Le terrassement préalable du sol peut donc être réalisé de manière relativement grossière sans que cela ait une influence sur la qualité et l'efficacité de la couche d'imperméabilisation. Dans certains cas, il est même possible de s'affranchir totalement de l'opération préalable de terrassement. D'autre part, le matériau polymère durcissable ne nécessite pas de ferraillage. La couche d'imperméabilisation peut donc être mise en place plus rapidement. Enfin, les matériaux polymères présentent de bonnes caractéristiques de résistance mécanique, qui permettent d'éviter le percement accidentel ou les déformations de la couche d'imperméabilisation, et d'augmenter ainsi sa durée de vie. Un exemple de matériau polymère pouvant être utilisé est la mousse de polyuréthane. La mousse de polyuréthane présente l'ensemble des avantages énoncés précédemment en liaison avec les matériaux polymères. En outre, elle présente, contrairement au béton par exemple, une bonne capacité d'isolation qui permet d'éviter la dessication importante du sol due à une forte élévation de température. Selon un exemple de réalisation, une zone du sol à traiter peut être déblayée avant la mise en place de la couche d'imperméabilisation, de 25 manière à réaliser un profil de sol adapté. Cette étape de déblaiement peut comprendre la création d'une surface de support présentant une faible pente. Plus particulièrement, lorsqu'une zone de sol ou une construction doit être protégée, la surface de support est réalisée avec une pente descendante selon un sens 30 s'éloignant de ladite zone ou construction. Selon un autre exemple, c'est l'épaisseur de la couche d'imperméabilisation qui est ajustée, lors de sa mise en place, de sorte que sa surface supérieure présente une faible pente. Selon un autre exemple, l'étape de déblaiement peut comprendre la 35 réalisation, dans le sol, d'au moins une tranchée délimitant l'implantation souhaitée pour au moins une portion de la couche d'imperméabilisation. Pour limiter la quantité de matériau polymère utilisée, il est possible d'introduire un matériau de remplissage dans la tranchée, par exemple des graviers, préalablement à la mise en place de la couche d'imperméabilisation. Selon un autre exemple, le procédé peut comprendre en outre la mise en place d'une portion de la couche d'imperméabilisation sur le soubassement d'un ouvrage existant. Selon un autre exemple, le matériau polymère durcissable peut être déposé sur le sol par projection. Selon encore un autre exemple, l'étape de recouvrement de la couche d'imperméabilisation par le matériau de revêtement peut être réalisée après durcissement du matériau polymère. La présente invention concerne également une structure d'imperméabilisation destinée à limiter les variations hydriques d'un sol, réalisée par la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus. La présente invention concerne enfin une couche d'imperméabilisation destinée à limiter les variations hydriques d'un sol, caractérisée en ce qu'elle comprend un matériau polymère durcissable. La couche d'imperméabilisation peut par exemple comprendre au moins une portion dont la surface supérieure présente une faible pente. Elle peut en outre comprendre au moins une portion définie dans un plan sensiblement vertical. Enfin, elle peut comprendre au moins une portion située contre le soubassement d'un ouvrage existant. Selon un exemple, la couche d'imperméabilisation peut présenter une épaisseur variable. Plusieurs modes ou exemples de réalisation sont décrits dans le présent exposé. Toutefois, sauf précision contraire, les caractéristiques décrites en relation avec un mode ou un exemple de réalisation quelconque peuvent être appliquées à un autre mode ou exemple de réalisation. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de plusieurs modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une coupe longitudinale d'une zone de sol à traiter; les figures 2 à 4 illustrent différentes étapes de mise en oeuvre du procédé selon un premier mode de réalisation de la présente invention, en particulier : la figure 2 illustre l'étape de déblaiement ; la figure 3 illustre l'étape de mise en place de la couche d'imperméabilisation ; la figure 4 illustre les étapes de mise en place de l'étanchéité au niveau du soubassement de l'ouvrage existant et de recouvrement de la couche d'imperméabilisation avec un matériau de revêtement ; la figure 5 illustre un second mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, on a représenté de manière schématique une semelle de fondation 12 ainsi que le soubassement 14 d'une construction existante 10, par exemple un pavillon d'habitation, construite sur un sol argileux 16. Pour éviter que les phénomènes de retrait-gonflement du sol n'endommagent la construction, il est nécessaire de mettre en place, à la périphérie de celle-ci, une couche d'imperméabilisation (ou barrière) destinée à limiter la sécheresse et la réhydratation du sol. Les figures 2 à 4 illustrent différentes étapes du procédé selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans une première étape illustrée sur la figure 2, une zone 18 du sol à traiter 16 est déblayée. La terre ainsi retirée peut être conservée pour être réutilisée dans une étape ultérieure du procédé. L'étape de déblaiement permet de réaliser une surface de support 20 de profil adapté pour la mise en place de la couche d'imperméabilisation décrite ci-après en référence à la figure 3. Dans l'exemple, la surface de support 20 est réalisée avec une légère pente descendante p selon un sens s'éloignant de l'ouvrage 10. Plus particulièrement, la surface de support 20 présente ici une pente p d'environ 2% depuis le soubassement 14 de la construction 10 sur quasiment toute la largeur L1 de la fouille 24. Comme illustré sur la figure 2, une rigole 22 est formée en bordure de la fouille 24, de sorte que la pente de la surface de support 20 s'accentue progressivement à son extrémité la plus éloignée de l'ouvrage 10. Dans l'exemple, le déblaiement est réalisé à la périphérie de l'ouvrage 10, sur une largeur L1 d'environ 2,50 mètres, et jusqu'à une profondeur P1 d'environ 0,5 mètre sous le niveau du terrain naturel. Dans une deuxième étape illustrée sur la figure 3, la couche d'imperméabilisation 26 est mise en place sur la surface de support 20, légèrement pentue, ainsi que sur le soubassement 14 de la construction 10. Dans l'exemple, la couche d'imperméabilisation 26 est une couche de mousse de polyuréthane mise en place par projection. La mousse de polyuréthane est, par exemple, le résultat d'un mélange de polyol et de MDI Isocyanate. Sur chantier, ces deux produits sont stockés dans un camion, dans des cuves séparées. Les deux composants sont acheminés, à travers des tuyaux, jusqu'à l'endroit où doit être réalisée la couche d'imperméabilisation 26. Ils sont ensuite mélangés dans le pistolet mélangeur d'une lance de projection 28 (voir figure 3). L'association des deux produits mixés sous pression avec de l'air insufflé par une pompe bi-composants forme par réactions chimiques une mousse expansive qui se solidifie et acquiert de hautes caractéristiques mécaniques. A l'aide de la lance de projection 28, l'opérateur dépose sur la surface de support 20 et sur le soubassement 14 de l'ouvrage 10, une couche de mousse de polyuréthane d'épaisseur el sensiblement constante. Une couche de mousse de polyuréthane d'un centimètre d'épaisseur présente généralement des caractéristiques de résistance mécanique suffisantes (résistance au percement, conservation de sa forme dans le temps, etc.) et suffit à assurer l'imperméabilité souhaitée. Dans la pratique, l'obtention, par projection, d'une fine couche de mousse de polyuréthane est toutefois difficile. L'épaisseur e1 de la couche est donc généralement comprise entre 1 et 10 centimètres et de préférence égale à environ 5 centimètres. La couche d'imperméabilisation 26 ainsi obtenue (voir la figure 4) comprend une première portion sensiblement verticale formant relevé 261, réalisée contre le soubassement 14 de la construction 10, et une seconde portion 262 située dans le prolongement de ladite première portion, légèrement en pente descendante selon un sens s'éloignant de la construction et terminée, à son extrémité libre, par un rebord à pente accentuée 262a. Une fois la mousse de polyuréthane projetée et durcie, un contrôle est éventuellement réalisé afin de vérifier l'inclinaison de la surface supérieure de la couche d'imperméabilisation 26. Si nécessaire, elle est égalisée par le dépôt ponctuel d'un complément de mousse de polyuréthane, ou par le retrait d'une partie de la mousse de polyuréthane déjà durcie (par exemple par rabotage). Dans une troisième étape, l'étanchéité au niveau du soubassement 14 de l'ouvrage 10 est assurée par la mise en place d'un joint silicone 30 et d'une bande porte-solin 32 (voir la figure 4). Dans une quatrième étape illustrée sur la figure 4, la couche d'imperméabilisation 26 est recouverte d'un matériau de revêtement 34. Dans l'exemple, la fouille 24 est remblayée avec la terre issue du déblaiement. La mise en place de la structure d'imperméabilisation est ainsi achevée. La figure 5 illustre un second exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, particulièrement adapté à la présence, dans le sol, d'un ou plusieurs éléments ponctuels (tels que, par exemple, un arbre, un drain ou un point de pompage) participant au phénomène de retrait-gonflement du sol. On sait par exemple que certains arbres sont capables d'absorber des centaines de litres d'eau par jour, ce qui accentue la dessication et le retrait des sols. Pour protéger la construction 10, il est nécessaire de réaliser une barrière anti racine telle que décrite ci-après. L'exemple de la figure 5 diffère de celui des figures 2 à 4 en ce que l'étape de déblaiement comprend, hormis la réalisation d'une surface de support 20 décrite en référence à la figure 2, la réalisation d'une tranchée 36, ici à parois sensiblement verticales et de profondeur P2, en bordure extérieure de la fouille 24. La couche d'imperméabilisation 26 obtenue après projection de mousse de polyuréthane contre le soubassement 14, sur la surface de support 20, et dans la tranchée 36, diffère donc de celle de la figure 4 en ce qu'elle comprend une portion supplémentaire (troisième portion) 263 s'étendant en profondeur dans une direction sensiblement verticale depuis l'extrémité de la seconde portion 262 la plus éloignée de l'ouvrage 10, et constituant une barrière anti racines entre l'arbre 40 et la construction 10. La largeur L2 de la tranchée 34, ici d'environ 40 centimètres, est imposée par la largeur du godet de l'engin de déblaiement. Généralement, on essaiera d'obtenir une tranchée 34 de largeur la plus faible possible, de manière à limiter la quantité de mousse de polyuréthane utilisée. En effet, comme indiqué précédemment en liaison avec la figure 3, une barrière de mousse de polyuréthane d'un ou de quelques centimètres d'épaisseur est suffisante pour obtenir l'effet souhaité. Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont pas limitatifs de la présente invention. Par exemple, la mousse de polyuréthane peut être remplacée par tout autre matériau polymère durcissable présentant, à l'état durci, des propriétés d'imperméabilisation et de résistance mécanique suffisantes pour l'utilisation souhaitée. Par ailleurs, un autre type de matériau polymère durcissable pourra par exemple être coulé sur le sol à traiter. Selon un autre exemple, l'étape de déblaiement peut également être supprimée, notamment dans les cas où le niveau et le profil du sol en place conviennent d'ores et déjà à la mise en place de la couche d'imperméabilisation. Selon encore un autre exemple, la surface de support 20 réalisée lors de l'étape de déblaiement peut être dépourvue de pente. En effet, lorsque le sol en place ou la surface de support 20 ne présente pas le profil adéquat (absence de pente, présence d'irrégularités importantes, etc.), il est possible, lors de la mise en place de la couche d'imperméabilisation 26, de faire varier l'épaisseur e1 de la couche de matériau polymère durcissable déposée. Par exemple, dans les exemples illustrés et décrits précédemment, l'épaisseur de la seconde portion 261 de la couche d'imperméabilisation 26 peut varier de manière à obtenir que sa surface supérieure présente la pente adéquate quel que soit le profil du sol sur lequel elle est mise en place. Selon encore un autre exemple, le matériau de revêtement 34 peut être un matériau différent de celui retiré lors de l'étape de déblaiement. Il peut s'agir de graviers, goudron, béton, bitume, ou de tout autre matériau adapté au cas d'espèce. En outre, bien que dans les exemples illustrés, la couche d'imperméabilisation a été réalisée en bordure d'une habitation 10, il est évidemment possible d'appliquer le procédé selon l'invention à un sol distant de toute construction. Par ailleurs, bien que dans les exemples décrits précédemment, les parois verticales de la fouille 24 résultant du déblaiement constituent un coffrage naturel pour au moins certaines portions de la couche d'imperméabilisation, il peut être nécessaire, dans d'autres exemples de mise en oeuvre, de réaliser des coffrages afin de délimiter la zone sur laquelle doit être mise en place la couche d'imperméabilisation 26. Dans les cas où la couche d'imperméabilisation a pour seule fonction de limiter les variations hydriques d'un sol dues à des éléments ponctuels tels qu'un arbre, un drain, un point de pompage, etc., elle pourra se limiter à une barrière sensiblement verticale, sans prolongement horizontal. Une telle barrière d'imperméabilisation sera réalisée par dépôt d'un matériau polymère durcissable dans une tranchée située par exemple entre le ou les éléments à l'origine des variations hydriques du sol, et une construction à protéger. REVENDICATIONS1. Procédé pour limiter les variations hydriques d'un sol (16), comprenant au moins la succession d'étapes suivantes : on met en place une couche d'imperméabilisation (26) sur le sol (16), et on recouvre ladite couche d'imperméabilisation (26) d'au moins un matériau de revêtement (34), caractérisé en ce que la mise en place de la couche d'imperméabilisation (26) comprend le dépôt sur le sol (16) d'un matériau polymère durcissable à l'état non durci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de recouvrement de la couche d'imperméabilisation (26) par le matériau de revêtement (34) est réalisée après durcissement du matériau polymère. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau polymère durcissable est déposé sur le sol (16) par projection. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau polymère durcissable est une mousse de polyuréthane. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, avant de mettre en place la couche d'imperméabilisation (26), on déblaye une zone (18) du sol à traiter de manière à réaliser un profil adapté pour la mise en place de la couche d'imperméabilisation (26). 6. Procédé selon la revendication 51 caractérisé en ce que l'étape de déblaiement comprend la création d'une surface de support (20) présentant une faible pente (p).35 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'étape de déblaiement comprend la réalisation, dans le sol (16), d'au moins une tranchée (36) délimitant l'implantation souhaitée pour au moins une portion (263) de la couche d'imperméabilisation (26). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le matériau de revêtement (34) est celui enlevé lors de l'étape de déblaiement. 10 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lors de sa mise en place, l'épaisseur (el) de la couche d'imperméabilisation (26) est ajustée de sorte que sa surface supérieure présente une faible pente. 15 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de mise en place d'une portion (261) de la couche d'imperméabilisation (26) sur le soubassement (14) d'un ouvrage existant (10). 20 11. Structure d'imperméabilisation destinée à limiter les variations hydriques d'un sol, réalisée par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. 12. Couche d'imperméabilisation (26) destinée à limiter les variations 25 hydriques d'un sol, caractérisée en ce qu'elle comprend un matériau polymère durcissable. 13. Couche d'imperméabilisation (26) selon la revendication 12, caractérisée en ce que le matériau polymère durcissable est une 30 mousse de polyuréthane. 14. Couche d'imperméabilisation (26) selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle présente une épaisseur (e1) comprise entre 1 et 10 centimètres, et de préférence égale à environ 5 35 centimètres.5 15. Couche d'imperméabilisation (26) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une portion (262) dont la surface supérieure présente une faible pente. 16. Couche d'imperméabilisation (26) selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une portion (263) définie dans un plan sensiblement vertical. 10 17. Couche d'imperméabilisation (26) selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une portion (261) située contre le soubassement (14) d'un ouvrage existant (10).5