14.16.1a Parois en deep mixing (colonnes + panneaux)
DESCRIPTION
- Définition / Comprend
Il s’agit de la construction d’une paroi de soutènement au moyen de colonnes ou panneaux sécants réalisés au moyen de la méthode deep mixing également appelée méthode soilmix.
La méthode soilmix consiste à mélanger le sol en place avec un liant, injecté sous forme de coulis, et ce au moyen d’une machine de forage et d’injection ou d’une fraise. Après durcissement du mélange sol-liant, des colonnes ou panneaux en matériau soilmix sont obtenus.
Lors de l’exécution, des éléments de renforcement en acier sont généralement installés dans le matériau soilmix frais.
MATÉRIAUX
- Caractéristiques générales
Le matériau principal des colonnes ou panneaux réalisés au moyen de la méthode deep mixing est le matériau soilmix. C’est le produit final obtenu, après durcissement, par mélange, en place et en profondeur, du sol avec un coulis eau+liant.
Les liants utilisés répondent aux exigences de la [NBN EN 14679].
En outre :
L’eau de mélange (injectée via le coulis d’injection) est conforme à la [NBN EN 1008].
De la bentonite ou des polymères peuvent être utilisés dans le coulis injecté. Leur composition (minéralogique et chimique) est clairement mentionnée par l’entrepreneur dans le rapport géotechnique de construction qu’il remet au donneur d’ordre.
Lorsque des armatures ou des palplanches sont installées dans le matériau soilmix fraichement exécuté, ces éléments de renforcement en acier sont conformes à la norme européenne ad hoc.
Aspects environnementaux :
La séquence d’exécution et le phasage des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) sont planifiés pour éviter une rupture locale du sol ou des mouvements de sol inacceptables compte tenu du temps de prise et de durcissement du matériau soilmix.
Le cas échéant, l'influence de l'installation des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) le long, en dessous ou à proximité des structures et des fondations existantes est évaluée par la personne en charge de l’étude. En particulier, un risque de stabilité peut survenir pour les murs continus.
L'installation d'éléments de fondation juste à côté d'un élément soilmix (colonne et/ou panneau) peut affecter son intégrité. Cela concerne en particulier l'installation des éléments de fondation pendant et/ou immédiatement après l'exécution de l'élément soilmix en raison du développement limité de la résistance du matériau soilmix.
L'installation d'éléments de fondation à une distance inférieure à 5 mètres et dans la semaine suivant l'exécution des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) est évitée.
La présence de sulfates dans le sol présente le risque d’entraîner la dégradation du matériau soilmix avec le temps. Après malaxage du coulis d’injection avec le sol en place, les sulfates du sol peuvent réagir avec les constituants du liant (ciment ou liant hydraulique) et former un minéral particulier : l’ettringite. La formation d’ettringite entraîne un gonflement du matériau cimentaire et une dégradation (par fracturation) de celui-ci. Pour les parois de soutènement permanentes (durée de vie > deux ans), le liant à utiliser est résistant aux sulfates (noté SR ou HSR pour les ciments).
Au-delà de la présence de sulfate dans le sol, le risque de réaction alcali-silice est à considérer. C’est également une réaction de gonflement pouvant conduire à un gonflement et une dégradation du matériau soilmix. Pour les parois de soutènement permanentes (durée de vie > deux ans), le liant à utiliser est limité en alcalis (noté LA pour les ciments).
L’utilisation du ciment Portland (CEM I), mélangé au sol en place, présente un risque élevé de réaction délétère pour le matériau soilmix et est proscrite pour la construction de parois de soutènement en soilmix permanentes (durée de vie > deux ans).
Les exigences en termes de durabilité du matériau soilmix sont données dans le manuel [Buildwise Innovation paper 22] avec, en particulier :
Pour les parois de soutènement soilmix temporaires (durée de vie < deux ans) :
Pour les parois de soutènements soilmix permanentes (durée de vie > deux ans) :
Pour les parois soilmix temporaires (durée de vie < deux ans), aucune mesure particulière n’est à prendre vis-à-vis de la corrosion des armatures tel qu’indiqué dans la norme [NBN EN 1993-5]. Lorsque la paroi soilmix est réalisée dans un sol contenant des composants agressifs, l’impact de ces composants sur la corrosion des armatures est évalué, conformément aux indications du manuel [Buildwise Innovation paper 22].
Pour les parois soilmix permanentes (durée de vie > deux ans), les armatures sont protégées de la corrosion conformément aux mesures données dans la norme [NBN EN 1993-5] : utilisation d’un coating de protection (peinture, galvanisation…), protection cathodique, épaisseur sacrificielle d’acier pour laquelle on accepte la corrosion.
Lorsque la personne en charge de l’étude opte pour une épaisseur sacrificielle d’acier, celle-ci est déterminée selon les tables ad hoc de la norme [NBN EN 1993-5]. La considération d’une épaisseur sacrificielle d’acier comme mesure de protection n’est applicable que si l’apparition effective de la corrosion ne compromet pas la fonctionnalité de la paroi pendant sa durée de vie.
EXÉCUTION / MISE EN ŒUVRE
- Prescriptions générales
La paroi de soutènement en soilmix est exécutée conformément à la norme [NBN EN 14679] et aux [Buildwise Pathologie Infofiche 56.05] et [Buildwise Pathologie Infofiche 56.06].
Le monitoring de l’exécution est conforme à la norme [NBN EN 14679] et aux indications du manuel [Buildwise Innovation paper 22].
Des informations supplémentaires concernant l’exécution des parois de soutènement en soilmix sont données dans le manuel [Buildwise Innovation paper 22].
La séquence d’exécution et le phasage des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) sont planifiés pour éviter une rupture locale du sol ou des mouvements de sol inacceptables compte tenu du temps de prise et de durcissement du matériau soilmix.
Le cas échéant, l'influence de l'installation des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) le long, en dessous ou à proximité des structures et des fondations existantes est évaluée par la personne en charge de l’étude. En particulier, un risque de stabilité peut survenir pour les murs continus.
L'installation d'éléments de fondation à une distance inférieure à 5 mètres et dans la semaine suivant l'exécution des éléments soilmix (colonnes et/ou panneaux) est évitée.
L'installation d'éléments de fondation juste à côté d'un élément soilmix (colonne et/ou panneau) peut affecter son intégrité. Cela concerne en particulier l'installation des éléments de fondation pendant et/ou immédiatement après l'exécution de l'élément soilmix en raison du développement limité de la résistance du matériau soilmix.
- Échantillons
L’échantillonnage est conforme à la norme [NBN EN 14679] et au manuel [Buildwise Innovation paper 22]. Le nombre d’échantillons et le type d’essais à réaliser sur ces échantillons sont donnés dans le manuel [Buildwise Innovation paper 22] et sont fonction de :
CONTRÔLES PARTICULIERS
Les tolérances d’exécution des parois de soutènement en soilmix sont données dans les [Buildwise Pathologie Infofiche 56.05] et [Buildwise Pathologie Infofiche 56.06].
Les tolérances de placement des armatures en acier dans les parois de soutènement en soilmix sont données dans les [Buildwise Pathologie Infofiche 56.05] et [Buildwise Pathologie Infofiche 56.06].
Les propriétés mécaniques du matériau soilmix sont contrôlées conformément aux indications données dans le manuel [Buildwise Innovation paper 22].
Les caractéristiques mécaniques du matériau soilmix obtenues sont comparées aux exigences du dimensionnement, conforme à la norme [NBN EN 1997-1] et à l’approche de calcul donnée dans le manuel [Buildwise Innovation paper 22].
DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE COMPLÉMENTAIRES
- Matériau
[NBN EN 14679, Exécution des travaux géotechniques spéciaux - Colonnes de sol traité]
[NBN EN 197-1, Ciment - Partie 1 : Composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants]
[NBN EN 197-5, Ciment - Partie 5 : Ciment Portland composé CEM II/C-M et Ciment composé CEM VI]
[NBN EN 206:2013+A2, Béton - Spécification, performances, production et conformité]
[NBN EN 1008, Eau de gâchage pour bétons - Spécifications d'échantillonnage, d'essais et d'évaluation de l'aptitude à l'emploi, y compris les eaux des processus de l'industrie du béton, telle que l'eau de gâchage pour béton]
[Buildwise Innovation paper 22, Handboek soilmix-wanden. Ontwerp en uitvoering.]
[NBN EN 1993-5, Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 5: Pieux et palplanches (+ AC:2009)]
- Exécution
[NBN EN 14679, Exécution des travaux géotechniques spéciaux - Colonnes de sol traité]
[Buildwise Pathologie Infofiche 56.05, Parois de type ‘soil mix’ de type 1 : parois faites de colonnes]
[Buildwise Pathologie Infofiche 56.06, Parois de type ‘soil mix’ de type 2 : parois faites de panneaux]
[Buildwise Innovation paper 22, Handboek soilmix-wanden. Ontwerp en uitvoering.]
[NBN EN 1997-1, Eurocode 7: Calcul géotechnique - Partie 1: Règles générales (+AC:2009)]
MESURAGE
- unité de mesure:
m² (par défaut) / m
(soit par défaut)
1. 2. m²
(soit)
3. 4. m
- code de mesurage:
Surface nette, tout compris (par défaut) / Surface nette, armatures séparées / Longueur nette, tout compris / Longueur nette, armatures séparées
(soit par défaut)
1. Surface nette, tout compris : surface de paroi à installer y compris les armatures.
(soit)
2. Surface nette, armatures séparément : surface de paroi à installer. Les aciers sont compris et métrés séparément dans le 22.51 Armatures pour béton.
(soit)
3. Longueur courante (nette), tout compris : longueur courante de paroi à installer y compris les armatures, distinction faite de la profondeur.
(soit)
4. Longueur courante (nette), armatures séparément : longueur courante de paroi à installer, distinction faite de la profondeur. Les aciers sont métrés séparément dans le 22.51 Armatures pour béton.
- nature du marché:
QF (par défaut) / QP
(soit par défaut)
1. 2. 3. 4. QF
(soit)
1. 2. 3. 4. QP ; lorsque l'étude est à charge de l'entrepreneur