Origine et développement

 

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.

Cette technique est particulièrement performante dans le cadre d’une synthèse gros-œuvre/fondations/terrassement. En effet, il est possible de mettre en œuvre des semelles superficielles avec une contrainte de sol de l’ordre de 0,2 à 0,3 MPa ELS, réaliser des dallages sur terre-plein dimensionnés avec des modules de sol performants et améliorer les caractéristiques des remblais d’apport. C’est une alternative aux fondations profondes de type pieux et dalle portée, ou aux fondations semi-profondes de type puits.

En fait, construire un ouvrage sur des colonnes ballastées permet de le fonder comme sur du « bon sol » et donc de respecter les règles usuelles de fondations superficielles.

 

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 Å“uvre 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.

 

À chaque phase de la production, des points de contrôles (enregistrement de paramètres, essai de chargement, sondages...) assurent les caractéristiques et l’intégrité des colonnes.

 

 

Avantages

 

Les colonnes ballastées apportent bien des avantages par rapport à d’autres solutions de fondations, entre autres :

• L’absence de liant dans le matériau constituant la colonne permet de garder une grande souplesse dans la mise en Å“uvre des fondations aussi bien en dimensionnement (reprise aisée des sollicitations horizontales, pas de point dur, contrainte de sol uniforme...) qu’en exécution (absence de recépage, semelle coulée pleine fouille, dallage terre-plein).
• Il en est de même pour les travaux de terrassement où la circulation des engins de chantier sur les plateformes de travail est possible et la facilité de traitement aux liants de ces dernières ne nécessite pas de précautions particulières.
• Cette technologie permet un délai de production rapide.
• Par ailleurs, il est à noter une possibilité de co-activité avec les autres lots de la construction (gros-Å“uvre, terrassement) ainsi qu’un impact environnemental faible car d’une part, cette technique ne génère pas de déblais (chantier propre) et d’autre part, du fait de l'absence de liants hydrauliques, le bilan carbone est meilleur que celui des méthodes de fondations nécessitant du béton.
• En outre, la technologie des colonnes ballastées présente de nombreux retours d'expérience très documentés dans la littérature géotechnique internationale sur le sujet de la diminution du potentiel de liquéfaction des sols.
• De plus, la nature granulaire de la colonne ballastée permet de diminuer la nature gonflante de certaines argiles, moyennant une imperméabilisation de surface.
• Enfin, l’effet drainant des colonnes offre la possibilité d’accélérer le temps de consolidation des terrains compressibles.

 

 

Applications

 

 

 

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