Étanchéité

La capacité des rideaux de soutènement en palplanches à stopper ou limiter l'écoulement de l'eau est de la plus haute importance dans de nombreuses applications de génie civil, par exemple pour les sous-sols ou parkings de souterrains, les réservoirs, les batardeaux provisoires, les barrières de confinement, et les étanchéités de berges.

Les palplanches acier sont imperméables en soi, à l'exception des serrures. Un système d'étanchéité constitue une solution rentable pour contrôler les infiltrations d'eau à travers le rideau, par exemple pour minimiser le risque de tassement des propriétés adjacentes ou pour garder les excavations au sec.

L'imperméabilité des serrures de type Larssen d'ArcelorMittal s'améliore invariablement avec le temps, mais un produit d'étanchéité permet de contrôler l'écoulement de l'eau plus rapidement et de manière plus fiable.

Rideaux étanches en palplanches d'acier

En savoir plus sur l'analyse rationnelle et les solutions pratiques pour les rideaux étanches en palplanches acier

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Le débit d'eau à travers les serrures avec ou sans produits d’étanchéité, peut être calculé à l'aide d'une formule simplifiée qui est étayée par plusieurs essais in situ en grandeur réelle.

Chaque projet de construction est unique parce que les conditions du sol, les exigences en matière d'étanchéité, les méthodes d'installation, etc. varient d'un site à l'autre. Le choix d'un système d'étanchéité doit donc être fait en tenant compte de toutes les contraintes et exigences spécifiques.

L'intégrité d'un produit d'étanchéité dépend de son adéquation avec l'installation et la méthode de fonçage, ainsi qu'avec les conditions du sol et de l'eau.

Les systèmes d'étanchéité suivants sont utilisés pour augmenter l'étanchéité des rideaux de palplanches :

mastic bitumineux : Beltan® Plus, pression hydrostatique maximale : 100 kPa ;
cire et charge à base d'huile minérale : Arcoseal™, pression hydrostatique maximale : 100 kPa ;
produit hydro gonflant : Système ROXAN® Plus, pression hydrostatique maximale : 200 kPa ;
produit à base de colophane (résine de pin) : Seline®, pression hydrostatique maximale : 200 kPa;
Système AKILA®, pression hydrostatique maximale : 300 kPa ;
soudage : 100% étanche.

Comme la loi de Darcy pour l'écoulement à travers des structures homogènes n'est pas applicable au phénomène de fuite à travers les serrures de palplanches, un nouveau concept de « résistance des joints » a été développé par GeoDelft (Deltares).

q(z) = ρ • Δp(z)/γw

q(z) - décharge d'eau [m³/s/m]
ρ - résistance inverse du joint [m/s]
Δp(z) - perte de pression au niveau z [kPa]
γw - poids unitaire de l'eau [kN/m³]

Sealing system

Afin de permettre aux concepteurs d’un projet d'utiliser l'équation, Deltares et ArcelorMittal ont réalisé des essais in-situ avec un grand nombre de matériaux d'apport différents. Les résultats de ces tests donnent des valeurs pour ρ. Afin d'exposer le matériau d'étanchéité aux conditions extrêmes du site, les palplanches ont été enfoncées à l'aide d'un Vibrofonceur. Chaque système d'étanchéité a été appliqué dans plusieurs serrures. Les fuites à travers chaque serrure ont été mesurées en fonction de la chute de pression appliquée à l'aide d'un appareil d'essai spécial. Le comportement dépendant du temps est contrôlé en prenant des lectures à des intervalles de temps spécifiques. . L’évolution dans le temps des différents systèmes a été contrôlée.

Le programme d'essai réalisé par Deltares et ArcelorMittal démontre clairement que l'utilisation de produits d’étanchéité dans les serrures d'un rideau en palplanches acier réduit considérablement le taux d'infiltration. En outre, des essais sur le terrain ont prouvé que le matériau d'étanchéité introduit dans les serrures est confiné à l'intérieur des serrures même après l'installation par un Vibrofonceur, à condition que les spécifications du fabricant du produit et les procédures d'application spécifiques élaborées par ArcelorMittal soient respectées.

Notez que les systèmes d'étanchéité peuvent également empêcher le sol d'obstruer les serrures, ce qui, dans des applications et sols spécifiques, peut faciliter la mise en oeuvre.
Les palplanches doubles devant être livrées et/ou installées avec un système d'étanchéité doivent être assemblées et pincées avant l'application des produits d'étanchéité.
Beltan®, Roxan® et Akila® sont des marques déposées d'ArcelorMittal, Arcoseal™ est une marque déposée d'ArcelorMittal.
Vibrofonceur est un nom propre déposé par PTC dans les années 1970.