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CP5809_Cahier_Gris_2.indd 1 01/04/15 08:57 10 avril ft015 N°5811 www.lemoniteur.fr TECHNIQUE Définition, mise en œuvre et dimensionnement des géosynthétiques Cahier élaboré par le Comité français des géosynthétiques (CFG) Cahier détaché N°1 CP5809_Cahier_Gris_2.indd 2 01/04/15 08:57 Sommaire 1. PRÉSENTATION DES GÉOSYNTHÉTIQUES .................................................................................................. 4 1.1. Que sont les géosynthétiques ? ............................................................................................................................. 4 1.2. Principaux termes utilisés ...................................................................................................................................... 4 1.3. Fonctions des géosynthétiques .................................................................................................................................... 6 1.4. Durée de vie .................................................................................................................................................................. 8 2. OUVRAGES HYDRAULIQUES ...................................................................................................................... 9 2.1. Historique............................................................................................................................................................ 10 2.2. Conception des DEG ............................................................................................................................................ 10 2.3. Géotextiles filtrants .................................................................................................................................................... 11 2.4. Tubes géosynthétiques .............................................................................................................................................. 11 3. ROUTES ET INFRASTRUCTURES LINÉAIRES .......................................................................................... 13 3.1. Généralités ................................................................................................................................................................. 13 3.2. Terrassements routiers et ferroviaires ...................................................................................................................... 13 3.3. Anti-fissuration de chaussées .............................................................................................................................. 14 3.4. Base de remblais ........................................................................................................................................................ 14 3.5. Filtres drains ....................................................................................................................................................................... 18 3.6. Drainage en masque drainant .......................................................................................................................................... 19 3.7. Murs et talus renforcés ..................................................................................................................................................... 19 4. BÂTIMENT .......................................................................................................................................... 21 4.1. Drainage horizontal sous dalle béton .................................................................................................................. 21 4.2. Drainage et étanchéité ou imperméabilisation des parois enterrées ...................................................................... 22 4.3. Confinement des gaz sur sites pollués ................................................................................................................ 23 4.4. Protection contre les aléas de retrait – Gonflement des argiles.............................................................................. 24 4.5. Drainage en toitures-terrasses et parvis .............................................................................................................. 25 5. OUVRAGES POUR LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT ................................................................... 26 5.1. Installations de stockage de déchets ......................................................................................................................... 26 5.2. Dépollution des sites et sols pollués (SSP) .......................................................................................................... 29 6. DIMENSIONNEMENT ET PRESCRIPTIONS ............................................................................................ 31 6.1. Principe du dimensionnement par fonction et spécifications .................................................................................. 31 6.2. Séparation .................................................................................................................................................................. 32 6.3. Filtration ..................................................................................................................................................................... 32 6.4. Drainage .............................................................................................................................................................................. 33 6.5. Renforcement ..................................................................................................................................................................... 33 6.6. Critères de dimensionnement .......................................................................................................................................... 34 6.7. Protection des géomembranes ................................................................................................................................. 37 7. DÉMARCHE DE CERTIFICATION ............................................................................................................... 37 POUR EN SAVOIR PLUS ........................................................................................................................... 38 Références bibliographiques ............................................................................................................................................. 38 Le Moniteur • 10 avril 2015 CP5809_Cahier_Gris_2.indd 3 01/04/15 08:57 Définition, mise en œuvre et Dimensionnement Des géosynthétiques Définition, mise en œuvre et dimensionnement des géosynthétiques Depuis leur apparition dans les années 1960, les géosynthétiques (géotextiles, géomembranes et produits apparen- tés) sont devenus des matériaux majeurs dans tous les domaines du génie civil. Les premiers géotextiles et les premières géomembranes ont été perfectionnés pour étendre leurs applications. Des essais et des normes ont été établis, avec des systèmes de contrôle de la qualité. Le Comité français des géosynthétiques (CFG) regroupe tous les acteurs français de la fabrication, de la caractérisation, de la pose et, plus largement, de l’ingénierie de ces produits. Il présente aux lecteurs de ce cahier détaché, publié et diffusé par « Le Moniteur », un panorama des produits et de leurs applications dans les domaines des ouvrages hydrauliques, des infrastructures linéaires de transport, du bâtiment et de la protection de l’environnement. Des informations complémentaires sont accessibles sur le site du CFG : www.cfg.asso.fr. Je remercie, au nom du CFG, les auteurs de ce document : Nathalie Touze-Foltz, Florent Roussy, Thierry Gisbert et Pierre Gendrin, ainsi que Jean-Pierre Gourc qui en a assuré la relecture. Jean-Pierre Magnan Président du Comité français de géosynthétiques (CFG). 10 avril 2015 • Le Moniteur 3 CP5809_Cahier_Gris_2.indd 4 01/04/15 08:57 1. PRÉSENTATION DES GÉOSYNTHÉTIQUES 1.1. Que sont les géosynthétiques ? Un géosynthétique est un produit dont au moins un des consti- tuants est à base de polymère synthétique (polyéthylène, poly- amide, polyester ou polypropylène, par exemple) ou naturel. Il se présente sous forme de nappe, de bande ou de structure tridi- mensionnelle. Il est utilisé en contact avec le sol ou avec d’autres matériaux dans les domaines de la géotechnique et du génie civil. Un certain nombre de géosynthétiques sont définis par la norme de terminologie NF EN ISO 10318 [1]. Certains termes qui ne sont pas définis dans cette norme peuvent être trouvés dans la termi- nologie établie par l’International Geosynthetics Society (IGS). Les ouvrages dans lesquels les géosynthétiques sont utilisés sont multiples : infrastructures linéaires de transport (routes, voies ferrées), ouvrages hydrauliques (barrages, bassins, canaux), ouvrages pour la protection de l’environnement (installations de stockage de déchets, stockage de déchets miniers, sites et sols pollués), bâtiments. Ces différentes applications seront illustrées dans la suite de ce document. Pour le cas particulier des tunnels, le fascicule 67 Titre III du cahier des clauses techniques géné- rales (CCTG) régit l’utilisation des géosynthétiques [2]. Il n’est pas repris ici. Les géosynthétiques sont généralement répartis en deux grandes familles : - les géotextiles et produits apparentés aux géotextiles qui sont des produits perméables ; - les géomembranes et les géosynthétiques bentonitiques qui sont essentiellement imperméables. Les géosynthétiques sont définis par des caractéristiques phy- siques, mécaniques et hydrauliques selon des essais normalisés, identifiés pour l’essentiel par des normes internationales de type ISO, européennes de type EN, ou nationales de type NF, DIN, ASTM… 1.2. Principaux termes utilisés L’objectif de ce paragraphe est de définir les principaux termes relatifs aux matériaux géosynthétiques utilisés dans la suite du document. Un géotextile est défini par la norme NF EN ISO 10318 comme une matière textile plane, perméable et à base de polymère (natu- rel ou synthétique), pouvant être non tissée, tricotée ou tissée, utilisée en contact avec le sol ou avec d’autres matériaux dans le domaine de la géotechnique et du génie civil (Fig. 1). Figure 1. Échantillons de géotextiles (© irstea). Une géomembrane est définie par la norme NF P84-500 [3] comme un produit manufacturé adapté au génie civil, se pré- sentant sous la forme de lés, d’une largeur minimale de 1,50 m. Mince, souple, continue et étanche aux fluides à la sortie de la chaîne de fabrication, elle présente une épaisseur effective de 1 mm minimum sur toute la surface du lé. Elle est soudable en continu, quelles que soient les faces des lés en contact, par soudure thermique, par vulcanisation ou par bandes adhésives autocollantes selon la nature du produit. Elle correspond aux définitions des barrières géosynthétiques polymériques ou bitu- mineuses données dans la norme NF EN ISO 10318. Le terme « géomembrane » est préféré en France (Fig. 2). Les matériaux d’épaisseur inférieure au millimètre sont appelés « géofilms ». Figure 2. Échantillons de géomembranes (© irstea). Un géosynthétique bentonitique (GSB) est défini par la norme XP P84-700 [4] comme un produit manufacturé en forme de nappe, constitué d’un assemblage de matériaux comportant au moins de la bentonite, en poudre ou en granulés, celle-ci assurant la fonction étanchéité, et d’un ou plusieurs géosynthétiques utili- sés comme supports ou conteneurs. Il est utilisé dans le domaine de la géotechnique et du génie civil. Cette définition correspond à celle des barrières géosynthétiques argileuses donnée dans la norme NF EN ISO 10318. Le terme « géosynthétique bentoni- tique » est préféré en France (Fig. 3). Figure 3. Exemple de géosynthétique bentonitique (© irstea). Une géobande est définie comme un matériau à base de poly- mère, qui se présente sous la forme de bandes dont la largeur n’ex- cède pas 200 mm. Elle est utilisée en contact avec le sol et/ou d’autres matériaux dans les domaines de la géotechnique et du génie civil. Un géoconteneur est défini comme un conteneur en géosyn- thétique rempli de sol ou d’un autre matériau. Un géoespaceur est défini comme une structure tridimension- nelle à base de polymère, conçue pour créer un espace dans le sol 4 Le Moniteur • 10 avril 2015 CP5809_Cahier_Gris_2.indd 5 01/04/15 08:57 Définition, mise en œuvre et Dimensionnement Des géosynthétiques et/ou dans d’autres matériaux. Il est utilisé dans les domaines de la géotechnique et du génie civil (Fig. 4). L’objectif de cet espace est de favoriser la circulation des fluides (liquides et gaz). Figure 4. Exemple de géoespaceur (© ryb Composites). Une géogrille est définie comme une structure plane à base de polymère constituée par un réseau ouvert et régulier d’éléments résistants à la traction et pouvant être assemblés par extrusion, par collage ou par entrelacement. Les ouvertures des géogrilles ont des dimensions supérieures à celles des constituants (Fig. 5). Un géocomposite est un produit issu de la combinaison indus- trielle de deux ou plusieurs géosynthétiques (Fig. 6). Figure 5. Exemple de géogrille (© Bonar). Figure 6. Quelques exemples de géocomposites. 10 avril 2015 • Le Moniteur 5 © Afitex © Bonar © Bonar © Afitex © Ryb Composites © Bonar CP5809_Cahier_Gris_2.indd 6 01/04/15 08:57 Remarque • Il ne faut pas confondre les méthodes et procédés de lutte contre l’érosion avec les procédés de stabilisation de couche de sol mince sur une pente au-dessus des dispositifs d’étan- chéité par géosynthétiques par exemple. Ce sujet fait l’objet d’une norme expérimentale : la norme XP G38-067 [5]. 1.3. Fonctions des géosynthétiques 1.3.1. Fonctions des géotextiles et produits apparentés Les géotextiles et produits apparentés peuvent remplir, dans les domaines de la géotechnique et du génie civil où ils sont utilisés, différentes fonctions (Fig. 7) : - la séparation : prévention du mélange de deux sols ou de matériaux de remblais adjacents de natures différentes ; - la filtration : rétention du sol, ou d’autres particules sou- mises à des forces hydrodynamiques, tout en permettant le pas- sage de fluides à travers ou dans un géotextile, ou un produit apparenté aux géotextiles. Le géotextile permet de créer un auto- filtre dans le sol en amont uploads/Geographie/ cahier.pdf