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Qu’est ce que la liquéfaction?
• La liquéfaction du sol est un phénomène géologique
généralement brutal et temporaire par lequel un sol saturé
en eau perd une partie ou la totalité de sa portance,
permettant ainsi l'enfoncement des objets lourds situés en
surface. Ce phénomène se produit en présence d'eau
souterraine remontant en surface au point de faire perdre
la cohésion des particules du sol.
• Une fois les conditions propices à la liquéfaction du sol
disparues, celui-ci expulse une partie de l'eau qu'il contient
et retrouve ainsi sa consistance.
• Certains séismes, par les vibrations qu'ils provoquent,
entraînent de tels phénomènes allant parfois jusqu'à
l'expulsion brutale de jets d'eau en dehors du sol et
l'enfoncement de bâtiments sur plusieurs mètres
d'épaisseur.
• Le phénomène de liquéfaction concerne les formations
géologiques peu compactes à la granulométrie faible (entre
0,05 et 1,5 mm) et uniforme. Les formations susceptibles de
liquéfaction sont les sables, limons et vases, ainsi que les
argiles.
Immeubles partiellement enfouis à cause
d'une liquéfaction du sol lors du séisme
de 1964 à Niigata, au Japon
Immeuble
endommagé à
la suite de la
liquéfaction du
sol lors du
séisme
du22 février 20
11 en Nouvelle-
Zélande.
Traitements anti liquéfaction
• Lorsque que les sols posent des problèmes de tassements, de portance ou de liquéfaction pour un ouvrage, les
améliorations et les renforcements de sol sont en général la première option étudié.
On distingue trois types d’amélioration de sol : les inclusions rigides, les inclusions souples, et les améliorations de sol dans la
masse.
• Les améliorations de sol dans la masse (vibrocompactage, compactage dynamique) et les inclusions souples constituées de
gravier (colonnes ballastées, plots ballastés), permettent de renforcer les caractéristiques mécaniques du massif de sol traité.
• Les inclusions rigides ou les Colonnes à Module Mixte constituées essentiellement de mortier ou de béton sont une autre
grande famille qui n’améliore pas en général les caractéristiques du sol en place mais permettent son renforcement en
réduisant les sollicitations exercées sur ce dernier.
Colonnes ballastées.
• Le procédé des colonnes ballastées sèches, développé à la fin des années 50 par Keller, est une technique d’amélioration de sol permettant de
créer des colonnes de granulats expansées afin d’augmenter la portance d’un sol et d’en réduire sa compressibilité.
• Le mode opératoire est le suivant :
 Mise en station de la foreuse au droit du point de fonçage ; un chargeur à godet assure l’approvisionnement du granulat.
 Fonçage de l’outil préalablement rempli de matériau mis sous pression d’air jusqu’à la cote de traitement ; le vibreur est descendu par deux
actions : la vibration et une poussée en pointe de l’ordre de 25 tonnes.
 Lorsque la profondeur est atteinte, mise en œuvre de matériau en pointe de l'outil (technique dite "bottom feed"), par expansion
longitudinale et latérale.
 La colonne est exécutée ainsi par passes successives jusqu’à la plateforme d’intervention.
Vibroflottation
Cette technique s’applique aux sols granulaires non-cohérents tels que sables et graviers. Les vibrations provoquées par l’outil
engendrent un phénomène localisé de liquéfaction sous l’effet des surpressions interstitielles. Les grains se réarrangent alors
dans un état plus dense. Ceci permet de prévenir les risques de liquéfaction future due à un éventuel séisme.
Compactage dynamique
Solution traditionnelle, économique et efficace pour des projets de plus de 5000 m2, le compactage dynamique consiste à
transmettre des chocs de forte énergie à la surface d’un sol granulaire ou dans des remblais. Sous l’effet de ces chocs
superficiels, les caractéristiques mécaniques des sols peuvent s’améliorer jusqu’à une dizaine de mètres de profondeur.
Avantages :
- Amélioration des tassements et de la portance du sol,
- Traitement anti-liquéfaction,
- Possibilités de traitement sous voiries.
Drainage verticale
• Le drainage vertical est une technique complémentaire des techniques de pré chargements. Il permet une consolidation
plus rapide du sol.
• Le drainage vertical s'applique aux terrains peu perméables et permet d'augmenter considérablement leur vitesse de
consolidation.
Les drains verticaux sont utilisés pour l'amélioration de sols saturés en eau (ex : terrains silteux ou argileux). La technique
consiste à foncer verticalement dans le terrain, suivant un maillage déterminé, un drain préfabriqué. Au moment de sa mise
en service, le drain véhicule l'eau du terrain jusqu'à la surface. La surcharge est apportée soit par un remblai de pré
chargement, soit par d’autres méthodes.
Injection solide
Cette technique consiste à densifier une couche de sol localisée en profondeur par injection sous forte pression (50 à 80
bars) d'un mortier relativement visqueux.
Cette solution de consolidation de sol est généralement utilisée pour compacter et densifier les terrains lâches, ainsi que
pour relever et asseoir les structures qui ont tassé. Cette technique peut aussi être retenue pour traiter des couches de sol
liquéfiables sous sollicitations sismiques.
Quelques types de
traitement chimiques
Il existe 3 types de traitement chimiques courant :
• Traitement à la chaux
• Traitement au ciment
• Les colonnes de sol traité
Elles permettent de mettre en œuvre et de compacter les sols mouillés qui, normalement, ne pourraient pas êtres
compactés correctement.
L’incorporation de la chaux génère immédiatement la formation d’une masse granuleuse, et a pour effet de réduire le taux
d’humidité.
Ce procédé convient par exemple pour la réalisation de remblais, de talus ou de voies de circulation sur le chantier

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  • 1. Qu’est ce que la liquéfaction? • La liquéfaction du sol est un phénomène géologique généralement brutal et temporaire par lequel un sol saturé en eau perd une partie ou la totalité de sa portance, permettant ainsi l'enfoncement des objets lourds situés en surface. Ce phénomène se produit en présence d'eau souterraine remontant en surface au point de faire perdre la cohésion des particules du sol. • Une fois les conditions propices à la liquéfaction du sol disparues, celui-ci expulse une partie de l'eau qu'il contient et retrouve ainsi sa consistance. • Certains séismes, par les vibrations qu'ils provoquent, entraînent de tels phénomènes allant parfois jusqu'à l'expulsion brutale de jets d'eau en dehors du sol et l'enfoncement de bâtiments sur plusieurs mètres d'épaisseur. • Le phénomène de liquéfaction concerne les formations géologiques peu compactes à la granulométrie faible (entre 0,05 et 1,5 mm) et uniforme. Les formations susceptibles de liquéfaction sont les sables, limons et vases, ainsi que les argiles. Immeubles partiellement enfouis à cause d'une liquéfaction du sol lors du séisme de 1964 à Niigata, au Japon Immeuble endommagé à la suite de la liquéfaction du sol lors du séisme du22 février 20 11 en Nouvelle- Zélande.
  • 2. Traitements anti liquéfaction • Lorsque que les sols posent des problèmes de tassements, de portance ou de liquéfaction pour un ouvrage, les améliorations et les renforcements de sol sont en général la première option étudié. On distingue trois types d’amélioration de sol : les inclusions rigides, les inclusions souples, et les améliorations de sol dans la masse. • Les améliorations de sol dans la masse (vibrocompactage, compactage dynamique) et les inclusions souples constituées de gravier (colonnes ballastées, plots ballastés), permettent de renforcer les caractéristiques mécaniques du massif de sol traité. • Les inclusions rigides ou les Colonnes à Module Mixte constituées essentiellement de mortier ou de béton sont une autre grande famille qui n’améliore pas en général les caractéristiques du sol en place mais permettent son renforcement en réduisant les sollicitations exercées sur ce dernier.
  • 3. Colonnes ballastées. • Le procédé des colonnes ballastées sèches, développé à la fin des années 50 par Keller, est une technique d’amélioration de sol permettant de créer des colonnes de granulats expansées afin d’augmenter la portance d’un sol et d’en réduire sa compressibilité. • Le mode opératoire est le suivant :  Mise en station de la foreuse au droit du point de fonçage ; un chargeur à godet assure l’approvisionnement du granulat.  Fonçage de l’outil préalablement rempli de matériau mis sous pression d’air jusqu’à la cote de traitement ; le vibreur est descendu par deux actions : la vibration et une poussée en pointe de l’ordre de 25 tonnes.  Lorsque la profondeur est atteinte, mise en œuvre de matériau en pointe de l'outil (technique dite "bottom feed"), par expansion longitudinale et latérale.  La colonne est exécutée ainsi par passes successives jusqu’à la plateforme d’intervention.
  • 4. Vibroflottation Cette technique s’applique aux sols granulaires non-cohérents tels que sables et graviers. Les vibrations provoquées par l’outil engendrent un phénomène localisé de liquéfaction sous l’effet des surpressions interstitielles. Les grains se réarrangent alors dans un état plus dense. Ceci permet de prévenir les risques de liquéfaction future due à un éventuel séisme.
  • 5. Compactage dynamique Solution traditionnelle, économique et efficace pour des projets de plus de 5000 m2, le compactage dynamique consiste à transmettre des chocs de forte énergie à la surface d’un sol granulaire ou dans des remblais. Sous l’effet de ces chocs superficiels, les caractéristiques mécaniques des sols peuvent s’améliorer jusqu’à une dizaine de mètres de profondeur. Avantages : - Amélioration des tassements et de la portance du sol, - Traitement anti-liquéfaction, - Possibilités de traitement sous voiries.
  • 6. Drainage verticale • Le drainage vertical est une technique complémentaire des techniques de pré chargements. Il permet une consolidation plus rapide du sol. • Le drainage vertical s'applique aux terrains peu perméables et permet d'augmenter considérablement leur vitesse de consolidation. Les drains verticaux sont utilisés pour l'amélioration de sols saturés en eau (ex : terrains silteux ou argileux). La technique consiste à foncer verticalement dans le terrain, suivant un maillage déterminé, un drain préfabriqué. Au moment de sa mise en service, le drain véhicule l'eau du terrain jusqu'à la surface. La surcharge est apportée soit par un remblai de pré chargement, soit par d’autres méthodes.
  • 7. Injection solide Cette technique consiste à densifier une couche de sol localisée en profondeur par injection sous forte pression (50 à 80 bars) d'un mortier relativement visqueux. Cette solution de consolidation de sol est généralement utilisée pour compacter et densifier les terrains lâches, ainsi que pour relever et asseoir les structures qui ont tassé. Cette technique peut aussi être retenue pour traiter des couches de sol liquéfiables sous sollicitations sismiques.
  • 8. Quelques types de traitement chimiques Il existe 3 types de traitement chimiques courant : • Traitement à la chaux • Traitement au ciment • Les colonnes de sol traité Elles permettent de mettre en œuvre et de compacter les sols mouillés qui, normalement, ne pourraient pas êtres compactés correctement. L’incorporation de la chaux génère immédiatement la formation d’une masse granuleuse, et a pour effet de réduire le taux d’humidité. Ce procédé convient par exemple pour la réalisation de remblais, de talus ou de voies de circulation sur le chantier