S'abonner à un flux RSS
 

Wikigeotech:Substitution

De Wikibardig
Exemple de substitution sous un remblai (Photo V. Ferber)

La substitution, contrairement à la purge, est une action prévue et dimensionnée, qui consister à enlever une partie du substratum pour le remplacer par un matériau de meilleure qualité. C'est une action mise en œuvre au titre des travaux préliminaires afin de préparer les sols supports devant recevoir une partie ou la totalité d'un ouvrage. Le dimensionnement est réalisé lors des études géotechniques. La zone à substituer est d'abord détectée dans les premières phases des reconnaissances de site, puis délimitée et localisée précisément. Le choix de la technique de substitution est évaluée financièrement et techniquement lors de la phase d'avant projet. L'impact sur l'environnement est évalué et validé par les services ad hoc en parallèle (loi sur l'eau). Le chiffrage des volumes et la rédaction du marché concrétise définitivement le choix.

Sommaire

Définition d'une substitution

La substitution est une technique d'amélioration du sol support qui se passe en phase de préparation des travaux et qui peut être mise en œuvre en terrassement (fond de déblai, support de remblai), en fondation d'ouvrage, ou d'autres. Le Guide de conception et de réalisation des terrassements[1] précise qu'une substitution concerne des volumes supérieurs à 100 m3. En dessous de ce seuil, l'amélioration est considérée comme une purge. La substitution étant prévue lors de la phase de conception, elle s'accompagne des éléments suivants :

  • la zone à substituer est localisée en plan;
  • les volumes sont connus et définis au marché ;
  • les dimensions de la substitution sont définies en hauteur, longueur et largeur ou sur plan d'exécution ;
  • la méthodologie d'exécution de la substitution peut être précisée : modalités d'extraction, d'évacuation des matériaux, modalités de compactage, modalité de réception ...
  • les matériaux dits de substitution doivent être précisément définis : qualité, origine, stockage, critères de réception ...

Quand substituer ?

Le guide Etude et réalisation des remblais sur sols compressibles[2] permet d'aider au choix des techniques d'amélioration des sols supports.
La technique de substitution permet de modifier définitivement les propriétés du sol support en apportant un matériau de meilleure qualité. Elle se limite en générale à la hauteur d'un bras de pelle mécanique soit au maximum 3 à 5 mètres de profondeur. Elle élimine définitivement tout problème de tassement et de stabilité.
La technique est à comparer à d'autres telles que :

  • la construction par étape,
  • la construction de banquettes latérales,
  • la réalisation de surcharge temporaire (méthode du préchargement),
  • la réalisation de remblais allégés,
  • le renforcement par géosynthétiques,
  • la consolidation par drainage vertical par des drains verticaux,
  • la consolidation par des techniques spéciales : consolidation atmosphérique, électro-osmose ...
  • la réalisation de fondations, plus ou moins drainantes : colonnes ballastées, plots ballastés pilonnés, colonnes de mortier sol-ciment (jet-grouting), colonne de sol traité, inclusions à modules contrôlés,
  • injections solides


effet des différentes techniques d'amélioration de sol support (extrait du Guide Sols Compressibles[2])
avantages et inconvénients des différentes techniques d'amélioration de sol support (extrait du Guide Sols Compressibles[2])



















Il est admis que la substitution est une technique facile à mettre en œuvre, mais qui coûte relativement cher. Elle devient d'autant plus chère que la substitution se fait sous eau. Les matériaux d'apports doivent être prévus car les volumes non négligeables peuvent constituer un frein à la technique si les ressources locales ne sont pas suffisantes. De même, les zones de dépôts ou de centre de stockage de déchet non dangereux doivent également faire l'objet d'un recensement à proximité du projet pour vérifier leur capacité à recevoir de gros volumes dans un période de temps restreinte.
Le transport des matériaux de substitution constitue une nuisance à part entière car cela génère un trafic routier non négligeable de camions chargés dans les deux sens (à l'aller et au retour).

Différence entre Substitution et Purge

Les éléments de différence entre la purge et la substitution portent sur :

  • le caractère prévisible de l'action de substituer, contrairement à la purge qui est déclenchée au cas par cas;
  • le dimensionnement de la substitution qui fait l'objet d'une étude, contrairement aux purges qui sont réalisées in situ au dire d'expert ;
  • les volumes : plus de 100 m3 pour la substitution, moins de 100 m3 pour une purge;
  • la localisation : la zone à substituer est précise contrairement aux purges qui sont déclenchées au vu des aléas et des besoins d'amélioration ponctuelle et ne sont donc pas formellement localisées (au mieux, elles sont prévues dans certaines zones)
  • sur la rémunération et les modalités d'exécution souvent conséquentes pour la substitution
Exemple de substitution sous un ouvrage hydraulique (Photo V. Ferber)
remblayage de la substitution (Photo V. Ferber)
Exemple de substitution sous un ouvrage hydraulique (Photo V. Ferber)

















Références

  1. Sétra. 2007. Conception et réalisation des terrassements. Guide technique. Fasc.1 : études et exécution des travaux.172 pages.
  2. 2,0, 2,1 et 2,2 LCPC-Sétra. 2000. Etude et réalisation des remblais sur sols compressibles. Guide technique. 83 pages.
Outils personnels