L’utilisation de la boue

publié le 21 novembre 2007 (modifié le 28 décembre 2007)

 

Après la seconde guerre mondiale, est apparue une technique tout à fait nouvelle et surprenante faisant appel à une matière pourtant connue : la boue d’argile. Mais cette argile n’est pas commune, il s’agit de bentonite. Lorsqu’elle remplit une excavation, celle-ci se mélange au terrain et forme un cake sur les parois. Ce film plastique de quelques millimètres évite au sol de s’ébouler.

Les deux principales utilisations de la bentonite sont "les parois moulées" et "les tunneliers à pression de boue".

Creusement de parois moulées à la rotoforeuse, Puits de la Place Berthet, Tunnel A 86 , 2001
Creusement de parois moulées à la rotoforeuse, Puits de la Place Berthet, Tunnel A 86 , 2001
(Photo Alex Béraud)

Les parois moulées

Plutôt que de creuser le puits avant de poser le soutènement, pourquoi ne pas faire le contraire : faire le revêtement avant de terrasser ? C’est en gros le principe des parois moulées. D’abord utilisées dans le bâtiment et les excavations semi-profondes, elles sont maintenant très utiles pour les puits en zone aquifère. On creuse d’abord des trous parallélépipédiques de la forme des outils (foreuses-bennes suspendues à une grue) et de la profondeur souhaitée (jusqu’à 60 mètres, pour atteindre le terrain imperméable). Ces forages, qui se chevauchent, entourent le puits - on obtiendra un puits polygonal. Durant l’excavation, la bentonite retient les parois du trou et est constamment régénérée pour en extraire les déblais.

On remplace ensuite la boue par le béton - plus dense - qui est coulé de bas en haut. Cette boue est pompée au fur et à mesure. Le puits est presque terminé, il suffit de le terrasser à l’abri des parois bétonnées et ancrées dans le terrain sec.

D’autres parois, appelées parois souples ou écran, n’ont aucun rôle mécanique mais servent à former une enceinte étanche dans laquelle on vient travailler. Ces écrans, provisoires, ne sont pas bétonnés.

Tunnelier à pression de boue HERRENKNECHT (AVN 1800 D)
Tunnelier à pression de boue HERRENKNECHT (AVN 1800 D)
(Droits réservés)

Les tunneliers à pression de boue (depuis 1960, G-B)

Plutôt que de pressuriser la chambre d’abattage des tunneliers, il est possible de la remplir de boue bentonitique. Ses propriétés permettent de maintenir le front de taille et d’évacuer les déblais par marinage hydraulique. Ces tunneliers sont les plus utilisés dès que l’on doit traverser des zones meubles imprégnées d’eau, sans cohésion. Leur gros défaut est leur coût : les installations de fabrication et de retraitement de la boue sont chères. Les machines à pression de boue sont obligatoirement équipées pour l’hyperbare, lors des interventions humaines.

Pour forer des puits de faible diamètre (2, 3, 4, voire 5 mètres), on utilise de plus en plus souvent le forage pleine section. Le principe en est simple : on adapte la technique du tunnelier à un creusement vertical. La tête de la machine fait le diamètre du puits, et perce le terrain à la manière de son frère le tunnelier (roue de coupe, etc...). Le trou est rempli de boue bentonitique, pour maintenir les parois. Cette boue est constamment régénérée, comme dans les autres applications. Un cuvelage en béton ou en tôle est ensuite descendu, tronçon par tronçon, puis scellé dans le terrain en dessous de la nappe. Il ne reste plus qu’à pomper la boue.

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