WO2015075234A1 - Method for consolidating soil by acquiring a curve that reveals the permeability of the soil - Google Patents

Method for consolidating soil by acquiring a curve that reveals the permeability of the soil Download PDF

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WO2015075234A1
WO2015075234A1 PCT/EP2014/075409 EP2014075409W WO2015075234A1 WO 2015075234 A1 WO2015075234 A1 WO 2015075234A1 EP 2014075409 W EP2014075409 W EP 2014075409W WO 2015075234 A1 WO2015075234 A1 WO 2015075234A1
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WO
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injection
soil
test fluid
injection hole
consolidating
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/075409
Other languages
French (fr)
Inventor
Alain TABATABAÏ
Original Assignee
Arman Innovations S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Arman Innovations S.A. filed Critical Arman Innovations S.A.
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/027—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating properties relating to fluids in the soil, e.g. pore-water pressure, permeability

Definitions

  • the present invention relates to a soil consolidation method.
  • the invention relates to a method of consolidating soil by injecting, in this soil, a reinforcing substance, in particular an expansive substance.
  • the process according to the invention can be used to consolidate the ground and the deeper soil under a structure of the pavement type, road, construction or engineering structure, including a work collapsed due to a phenomenon differential settlement.
  • the method according to the invention is particularly suitable for the consolidation of soils sensitive to water variations, especially clay soils.
  • This method is frequently used in powdery soils such as sands.
  • micropores present within aggregates and macropores that correspond to the spaces between aggregates.
  • micropores and macropores which can fill with water during wet periods, be emptied to different degrees during the dry period, and create a micropore / macropore coupling that can trap water, are one of the causes of this phenomenon. shrinkage / swelling observed on clay soils. This phenomenon, which decreases the ability of the soil to change its volume, may result during cycles of drought alternating with cycles of rehydration, differential settlements of the soil damaging the buildings based on these clay soils.
  • m s is the dry mass of the soil and V is the total volume of the soil.
  • m w is the mass of water in the soil.
  • the resin creates a protective layer around the aggregates in the interstitial spaces and thus in the macropores, which prevents the water from entering these aggregates and thus inside the micropores of the clay particles, which are not not impacted.
  • the injection technique aims to remove the maximum amount of water in the macropores from the soil and fill the voids left by the water with resin. Then, this technique allows the creation of resin layers surrounding macropores to reduce the spread of water in all directions in the treated area.
  • Figure 1 shows the propagation of the resin around the injection point. This propagation is done through soil macropores: cracks and in particular shrinkage cracks, empty around impurities (pebbles, flint, roots, etc.). It should be noted that the resin does not disperse easily in the clay medium because of the low presence of empty spaces in these soils.
  • the concentration of the resin densifies the clay soil significantly. This densification of the soil reduces the volume of soil by compression of this soil, and consequently increases the dry density of the soil. To ensure the effectiveness of injection treatment of clay soil, several precautions must be taken:
  • the low dispersion of the resin in the clay soil must be compensated by a relatively dense mesh of the resin injection points since too great a distance between two successive points of injection results in insufficient propagation of the resin in the volume of the resin. ground between these two points. Indeed, as one moves away from the injection point, the amount of resin propagated decreases. Thus, if the two injection points were too far apart and especially in the case of clay soils, the process would lose its effectiveness due to insufficient filling macropores located equidistant from the two injection points, which makes it inefficient. objective of significantly reducing the permeability of soil to water. On the contrary, if the two consecutive points of injection were too close, the resin injected through the first lance would fill the second injection lance, which would render it unusable for the treatment of the soil.
  • EP 0 851 064 URETEK company a method for improving the lift of a floor of a building, by injecting an expansive substance into the ground, deep down until the expansive substance begins to raise the building and / or the floor, when the injection is stopped.
  • the beginning of the movement of the building and / or the soil does not necessarily correspond to a satisfactory dispersion of the resin in the soil, especially if it is clay.
  • the uprisings of the building and / or the ground, even if they are controlled, can be detrimental for the building itself and the surrounding structure (s).
  • the objective of the present invention is therefore to provide a method for the consolidation of a soil, especially a soil sensitive to water variations, by injection, to improve the properties of the soil while limiting the amount of substance injected and avoiding the lifting of the soil or work (s) based on the soil to be consolidated.
  • This object is achieved with a method for consolidating a soil, in particular a soil sensitive to water variations, comprising the injection into said soil of a reinforcing substance, the process being characterized in that it also comprises, simultaneously at the injection, the acquisition of a curve representing the variations of a parameter revealing the permeability of the soil, the injection being stopped as soon as a plateau following a slope decrease is detected on the curve.
  • the injection of a reinforcing substance into the soil has the consequence that, on a defined area around the injection point, the soil is densified. Its index of voids and its permeability are decreased.
  • the permeability of the soil is thus representative of the state of the soil, and in particular of its level of consolidation.
  • the method according to the invention makes it possible to limit the quantity of reinforcement substance injected to the strict minimum necessary to densify the soil satisfactorily (which increases its bearing capacity in a soil of insufficient lift and / or decreases its permeability in the case of soil sensitive to water changes) while avoiding the lifting of the soil itself or surrounding structures.
  • the method according to the invention thus comprises the step of identifying a bearing on a curve representative of the state of permeability of the soil to be consolidated.
  • step here is meant a stabilization phase of the curve on which its slope remains below a predetermined value over a predetermined period.
  • the slope of the curve is evaluated during an interval between ⁇ - ⁇ and T, ⁇ being understood between 10 seconds and 1 minute, and preferably of the order of 15 to 30 seconds.
  • a bearing is considered to be detected when the slope of the curve is less than 20% / minute, preferably less than 15% / minute, more preferably less than 10% / minute, over a time interval ⁇ .
  • the injected reinforcing substance is an expansive resin, especially polyurethane foam. More generally, the reinforcing substance may be any substance adapted to improve the characteristics of the soil by moving it and / or filling its voids.
  • the revealing parameter of the soil permeability is the maximum flow rate of a test fluid injected into a borehole made in said soil.
  • the test fluid is for example air.
  • a) a first injection hole is made in the soil to be consolidated, b) reinforcement substance is injected into said first injection hole, c) a second injection hole in the ground to consolidate, and d) reinforcement substance is injected into the second injection hole while tracing the curve representing variations of a parameter indicative of soil permeability between the first and second injection holes, injection into said second injection hole being stopped as soon as a step following a decrease in slope is detected on the curve.
  • the injection into the first injection hole is stopped as soon as it is no longer possible to inject into the ground (the injection pump stops).
  • step d) an intermediate borehole is made in the ground that makes it possible to measure the revealing parameter of the soil permeability situated between the first and the second injection hole, so that said intermediate borehole is interposed between the first and second injection holes; f) a test fluid injection device connected to a fluid supply device is placed in the intermediate borehole; test and a device for measuring the flow of test fluid flowing through the injection device, g) closing the opening of the intermediate borehole to prevent said test fluid from the injection device s' escapes from said hole, and step d) comprises measuring the test fluid flow introduced by the injection device into the closed intermediate borehole, which is the indicator parameter of the permeability of the soil.
  • the distance between the first injection hole and the second injection hole is considered as an effective distance D e ff, and wherein other injection holes are made in the soil to be treated by being two by two spaced apart from the effective distance.
  • a step h if the measurement of the test fluid flow introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) is detected as greater than the threshold value, it is to say detected as greater than 10 m 3 .
  • h "1 for example the distance between the first injection hole Fi and the second injection hole F 2 is considered to be greater than a maximum effective distance, and a third injection hole F 3 is made between the hole of intermediate bore G, and the second injection hole F 2 and steps a) to h) are implemented between the first F and third F 3 injection holes and the intermediate borehole until the distance effective D eff is reached.
  • the intermediate borehole is equidistant from the first and second injection holes.
  • N successive injection holes are made, and for each injection hole of rank n, n being between 2 and N, reinforcement substance is injected into the injection hole of rank n and simultaneously acquires a curve revealing the permeability of the soil between the injection hole of rank n and the injection hole of rank n-1, the injection into the injection hole of rank n being stopped as soon as possible. a step following a slope decrease is detected on the curve.
  • the method comprises a step of storing different effective distance values D eff determined for soils of known compositions, a step of comparing the effective distance value D eff determined for a new soil consolidated by the process according to the invention and composition unknown, and a step of estimating the composition of the new consolidated soil from that of the soil of known composition having the effective distance value D e ff closest to that of the new consolidated soil.
  • the invention also relates to a device for injecting a test fluid into an intermediate borehole disposed between two injection holes of an expansive substance, with a view to implementing a method for consolidating a soil ( S) by injection, comprising an injection lance of said test fluid, a device for measuring the test fluid flow mounted on the lance to measure the flow of test fluid therethrough, and a plug mounted around the end of fluid injection test of the lance, in order to plug an existing space between an injection hole in the soil of the test fluid, and the lance.
  • the test fluid injection device comprises a test fluid supply device (32) supplying fluid to the injection lance of the test fluid.
  • FIG. 1 illustrates a concrete example of a use situation of the method according to the invention
  • FIG. 2 diagrammatically illustrates the implementation steps of the method according to the invention
  • Fig. 3 is a revealing curve of variations in soil permeability during the injection operation
  • FIG. 4 schematically illustrates a test fluid injection device according to the invention
  • Figure 5 shows a technical sheet to be completed by an operator intervening for the first time on a floor.
  • the method according to the invention aims to:
  • the device comprises the following steps:
  • Phase 1 Drilling of two resin injection holes and an intermediate air injection hole and air flow measurement.
  • a first borehole Fi is drilled to the right of the facade 12 of the structure 10, in a substantially vertical trajectory.
  • the first borehole Fi is referred to in the following first resin injection hole.
  • a second borehole F 2 hereinafter referred to as the second resin injection hole, is drilled to the right of the façade 12 of the work 10. Drilling may be slightly inclined.
  • the first and the second resin injection holes F1, F 2 are generally located in a plane P parallel to and perpendicular to the facade 12 of the structure 10.
  • a borehole Gi (hereinafter intermediate drill hole) is also made at the right of the facade 12 of the structure 10, between the two resin injection holes Fi and F 2 . To allow the injection of a test fluid, air, and the measurement of the flow of air injected during the injection into the second resin injection hole.
  • the intermediate borehole Gi has substantially the same depth Hl as the two injection holes Fi, F 2 closest between which it is interposed.
  • the intermediate borehole Gi is also located at the same distance D1 of the two injection holes Fi and F 2 .
  • the two resin injection holes Fl and F2 are separated by a reference distance (D P ) resulting from the company's experience in this type of soil and according to the depth of the soil to be treated.
  • the lances L1, L2 and L3 are two to two distant from half of D P. ( Figure 2)
  • the L3 lance is used to inject and measure the air in the intermediate borehole G1.
  • Phase 2 Sealing between the spears and the natural terrain
  • Each resin injection lance L1, L3 and the natural ground are sealed to prevent the compressed air from escaping during the subsequent phases described below, for example by injecting resin into the resin. shallow depth all around the lance, through an upper injection hole 41 (see Figure 2).
  • Stage 3 Evacuation of the air and / or the water present in the ground Using the spray gun of the injection and air flow measurement device, air is injected into each of the lances L1. , L2 and L3 for a certain time and with a particular flow, for example for a soil containing a majority of green clays, is injected by an air compressor that delivers 300 m 3 . h "1 for 1 minute This operation makes it possible to drive the water free from the ground by the neighboring lances and / or to push the water towards the outside of the zone to be injected.
  • Phase 4 Resin injection into the first resin injection hole
  • the resin is injected into the lance L1 until it is rejected, that is to say, until the resin injection pumps stop.
  • Phase 5 Injection of air through the intermediate borehole and start of acquisition of the revealing curve of soil permeability
  • a compressed air gun is connected to a compressor 32 equipped with a flowmeter 34 on the head of the air injection lance L2.
  • the gun and the flow sensor form with the lance the injection device and air flow measurement.
  • the flowmeter 34 is adapted to measure the air flow in the injection lance 30 and is connected to a computer 36 for reading the measured flow values.
  • the compressor 32 is also provided with a control valve 38 for shutting off the air supply in the closed position.
  • the predetermined effective distance D p initially chosen to separate the two resin injection holes is considered satisfactory and will be chosen as the effective distance D e ff between two successive resin injection holes in the part of the soil remaining to be treated. to implant other injection lances and crisscross the entire area to be treated.
  • An operator intervening for the first time on a floor and implementing the method according to the invention will complete the data sheet illustrated in Figure 5 to record the city and / or department, information on the nature of the soil (ideally composition , clay content if known), over the predetermined distance D p which will have been determined during the implementation of the method according to the invention. It will also record the quantity of resin injected into the first injection lance L1, the initial air flow rate in the air inlet lance L2, the time lapse Tl of diffusion of the resin until it is obtained.
  • the information contained in the various data sheets will be collected to form a database.
  • the reinforcing substance is a polyurethane foam.
  • a polyurethane foam is, for example, the result of a mixture of polyol and MDI Isocyanate.
  • these two products are stored in a truck, in separate tanks. Both components are routed through pipes to the spray gun of the spray lance.
  • the combination of two products mixed under pressure with air injected by a two-component pump forms by chemical reactions an expansive foam which solidifies and acquires suitable mechanical characteristics.
  • the curve of FIG. 5 gives the measured flow values (on the ordinates) as a function of time (on the abscissa).
  • the curve can be recorded indifferently by a sampling system over time (measurements at regular intervals) or continuously.
  • an experienced operator can stop the injection as soon as he detects with the naked eye a beginning of low plateau on the curve, that is to say a net decrease of the slope in absolute value of the curve. After Tl. To rule out any misinterpretation, the operator generally waits for this change in slope to be confirmed over a predetermined time interval generally of at least 1 minute.
  • the operator will stop the injection when, at a time T, he has detected a slope of less than 20%, preferably less than 15%, even more preferably less than 10%, over a time interval of between 10. seconds and 1 minutes. This detection can also be performed automatically, using appropriate software.
  • the injection is stopped at a time Ts (corresponding to a point Is of the curve) where the slope in absolute value over an interval [Ts- ⁇ , Ts] is less than 20%, ⁇ being equal at 1 minute.

Abstract

The invention relates to a method for consolidating soil, in particular soil that is susceptible to hydric variations, which includes injecting a reinforcing substance (60) into said soil. According to the invention, the method also includes, simultaneously with the injection, acquiring a curve representing the variations in a parameter that reveals the permeability of the soil, the injection being halted as soon as a plateau that follows a slope decrease in absolute value is detected on the curve.

Description

PROCEDE DE CONSOLIDATION D'UN SOL PAR ACQUISITION D'UNE COURBE REVELATRICE DE LA PERMEABILITE DU SOL  METHOD FOR CONSOLIDATING A SOIL BY ACQUIRING A SOIL PERMEABILITY-REVERSING CURVE
Domaine technique Technical area
La présente invention concerne un procédé de consolidation de sol.  The present invention relates to a soil consolidation method.
Plus spécialement, l'invention concerne un procédé de consolidation de sol par l'injection, dans ce sol, d'une substance de renforcement, notamment une substance expansive.  More particularly, the invention relates to a method of consolidating soil by injecting, in this soil, a reinforcing substance, in particular an expansive substance.
Plus particulièrement, le procédé selon l'invention peut être utilisé pour consolider le sol d'assise et le sol plus profond sous un ouvrage de type dallage, voirie, construction ou ouvrage d'art, notamment d'un ouvrage affaissé suite à un phénomène de tassement différentiel.  More particularly, the process according to the invention can be used to consolidate the ground and the deeper soil under a structure of the pavement type, road, construction or engineering structure, including a work collapsed due to a phenomenon differential settlement.
Le procédé selon l'invention est en particulier adapté à la consolidation de sols sensibles aux variations hydriques, notamment des sols argileux.  The method according to the invention is particularly suitable for the consolidation of soils sensitive to water variations, especially clay soils.
Arrière-plan de l'invention Background of the invention
La technique de consolidation des sols avec injection de résine expansive est connue principalement pour améliorer les propriétés du sol.  The technique of soil consolidation with expansive resin injection is known mainly for improving soil properties.
Cette méthode est fréquemment utilisée dans les sols pulvérulents comme les sables.  This method is frequently used in powdery soils such as sands.
Parallèlement, des techniques d'injection ont été développées pour traiter les argiles plastiques. Toutefois, l'injection de résine dans les sols argileux sensibles aux variations hydriques doit être accompagnée de nombreuses précautions.  In parallel, injection techniques have been developed to treat plastic clays. However, the injection of resin into clay soils sensitive to water changes must be accompanied by many precautions.
Ces précautions sont rendues nécessaires à cause de la structure complexe des matériaux argileux au sein desquels des particules argileuses s'associent aux autres constituants du sol pour former des agrégats créant alors deux niveaux structuraux: les micropores présents au sein des agrégats, et les macropores qui correspondent aux espaces entre agrégats. Ces micropores et macropores qui peuvent se remplir d'eau lors de périodes humides, en être vidés à des degrés différents en période sèche, et créer un couplage micropores/macropores susceptible de piéger l'eau, sont l'une des causes du phénomène de retrait/gonflement observé sur des sols argileux. Ce phénomène qui diminue l'aptitude du sol à changer de volume, peut entraîner pendant des cycles de sécheresse en alternance avec des cycles de réhydratation, des tassements différentiels du sol endommageant les bâtiments fondés sur ces sols argileux. These precautions are made necessary because of the complex structure of clay materials in which clay particles associate with other soil constituents to form aggregates creating two structural levels: micropores present within aggregates, and macropores that correspond to the spaces between aggregates. These micropores and macropores, which can fill with water during wet periods, be emptied to different degrees during the dry period, and create a micropore / macropore coupling that can trap water, are one of the causes of this phenomenon. shrinkage / swelling observed on clay soils. This phenomenon, which decreases the ability of the soil to change its volume, may result during cycles of drought alternating with cycles of rehydration, differential settlements of the soil damaging the buildings based on these clay soils.
Ainsi, réduire la perméabilité à l'eau des sols argileux par l'injection de résine dans un sol argileux, devrait permettre de réduire les tassements différentiels auxquels il est soumis.  Thus, reducing the water permeability of clay soils by injecting resin in clay soil should reduce the differential settlements to which it is subjected.
Dans la pratique, tel qu'explicité ci-après, cette injection de résine permet de :  In practice, as explained hereinafter, this resin injection makes it possible to:
1 ) chasser l'eau éventuellement présente dans le sol, sans en modifier le volume et de  1) to flush any water present in the soil, without modifying its volume, and
2) densifier le sol avec une diminution de volume  2) densify the soil with a decrease in volume
1- Chasser l'eau sans modification de volume Il s'agit d'une injection dans le sol argileux sans déstructurer les particules argileuses et sans modifier la densité sèche initiale (rd) de ce matériau : 1 - To chase the water without modification of volume It is an injection in the clay soil without destructuring the clay particles and without modifying the initial dry density (r d ) of this material:
rd= ms/V r d = m s / V
où ms est la masse sèche du sol et V est le volume total du sol.where m s is the dry mass of the soil and V is the total volume of the soil.
Cette injection permettrait d'améliorer les propriétés du sol en évitant le soulèvement du ou des ouvrage(s) fondé(s) sur le sol à consolider. Dans ce cas, l'eau libre présente dans les macropores sera remplacée par la résine sans créer un mouvement dans le volume du sol et sans modifier la densité sèche. Parallèlement, ce processus diminue la teneur en eau (w) du sol selon la formule suivante : This injection would improve the properties of the soil by avoiding the lifting of the structure (s) based on the soil to be consolidated. In this case, the free water present in the macropores will be replaced by the resin without creating a movement in the volume of the soil and without modifying the dry density. At the same time, this process decreases the water content (w) of the soil according to the following formula:
w=mw/ms w = m w / m s
où mw est la masse de l'eau dans le sol. where m w is the mass of water in the soil.
La résine crée une couche de protection autour des agrégats dans les espaces interstitiels et donc dans les macropores, qui empêche l'eau d'entrer à l'intérieur de ces agrégats et donc à l'intérieur des micropores des particules argileuses, qui ne sont pas impactées.  The resin creates a protective layer around the aggregates in the interstitial spaces and thus in the macropores, which prevents the water from entering these aggregates and thus inside the micropores of the clay particles, which are not not impacted.
Par conséquent, le couplage micro/macro sera minimisé par l'injection. Ainsi les conséquences des phases de sécheresse et de réhydratation en terme de retrait/gonflement sur le sol argileux ainsi traité deviennent très limités voir nuls.  Therefore, the micro / macro coupling will be minimized by the injection. Thus the consequences of the drought and rehydration phases in terms of shrinkage / swelling on the clay soil thus treated become very limited or even zero.
La technique d'injection vise à chasser le maximum d'eau qui se trouve dans les macropores du sol et remplir les vides laissés par l'eau avec de la résine. Ensuite, cette technique permet la création de couches de résine entourant des macropores pour réduire la propagation des eaux dans toutes les directions dans la zone traitée.  The injection technique aims to remove the maximum amount of water in the macropores from the soil and fill the voids left by the water with resin. Then, this technique allows the creation of resin layers surrounding macropores to reduce the spread of water in all directions in the treated area.
2- Densification du sol avec diminution du volume 2- Densification of soil with decrease in volume
La figure 1 montre la propagation de la résine autour du point d'injection. Cette propagation se fait à travers des macropores du sol : fissures et notamment les fissures de retrait, vides autour des impuretés (cailloux, silex, racines, etc.). Il est à noter que la résine ne se disperse pas facilement dans le milieu argileux à cause de la faible présence des espaces vides dans ces sols.  Figure 1 shows the propagation of the resin around the injection point. This propagation is done through soil macropores: cracks and in particular shrinkage cracks, empty around impurities (pebbles, flint, roots, etc.). It should be noted that the resin does not disperse easily in the clay medium because of the low presence of empty spaces in these soils.
La concentration de la résine densifie le sol argileux de manière significative. Cette densification du sol diminue le volume du sol par compression de ce sol, et par conséquent augmente la densité sèche du sol. Pour s'assurer de l'efficacité du traitement par injection d'un sol argileux, plusieurs précautions doivent être prises : The concentration of the resin densifies the clay soil significantly. This densification of the soil reduces the volume of soil by compression of this soil, and consequently increases the dry density of the soil. To ensure the effectiveness of injection treatment of clay soil, several precautions must be taken:
distance optimale entre points d'injection  optimal distance between injection points
La faible dispersion de la résine dans le sol argileux doit être compensée par un maillage relativement dense des points d'injection de résine puisqu'une distance trop importante entre deux points successifs d'injection aboutit à une propagation insuffisante de la résine dans le volume du sol entre ces deux points. En effet, au fur et à mesure qu'on s'éloigne du point d'injection, la quantité de résine propagée diminue. Ainsi, si les deux points d'injection étaient trop éloignés et surtout dans le cas de sols argileux, le procédé perdrait son efficacité à cause d'un remplissage insuffisant des macropores situés à équidistance des deux points d'injection, ce qui rend inefficace l'objectif de diminuer significativement la perméabilité du sol à l'eau. Au contraire si les deux points consécutifs d'injection étaient trop proches, la résine injectée à travers la première lance remplirait la deuxième lance d'injection, ce qui la rendrait inutilisable pour le traitement du sol.  The low dispersion of the resin in the clay soil must be compensated by a relatively dense mesh of the resin injection points since too great a distance between two successive points of injection results in insufficient propagation of the resin in the volume of the resin. ground between these two points. Indeed, as one moves away from the injection point, the amount of resin propagated decreases. Thus, if the two injection points were too far apart and especially in the case of clay soils, the process would lose its effectiveness due to insufficient filling macropores located equidistant from the two injection points, which makes it inefficient. objective of significantly reducing the permeability of soil to water. On the contrary, if the two consecutive points of injection were too close, the resin injected through the first lance would fill the second injection lance, which would render it unusable for the treatment of the soil.
Dans la pratique et compte-tenu de l'hétérogénéité des sols, il n'est pas possible de prédéfinir un maillage optimal avec une simple analyse du rapport des investigations géotechniques.  In practice and given the heterogeneity of soils, it is not possible to predefine an optimal mesh with a simple analysis of the geotechnical investigation report.
D'autre part, la réalisation de tests de perméabilité (type Essai Lefranc) sur chaque point d'injection pour mesurer avant et après injection est difficile, peu fiable dans les argiles très plastique et financièrement inintéressante.  On the other hand, the performance of permeability tests (type Lefranc test) on each injection point to measure before and after injection is difficult, unreliable in clays very plastic and financially uninteresting.
II faut donc déterminer la distance efficace entre deux points successifs d'injection pour d'une part permettre une diffusion suffisante de la résine et d'autre part éviter la réalisation de forages surabondants.  It is therefore necessary to determine the effective distance between two successive points of injection to firstly allow sufficient diffusion of the resin and secondly avoid the realization of superabundant drilling.
Sécurité des ouvrages fondés sur le sol à traiter L'autre paramètre à considérer lors de l'injection de résine dans un sol, est la nécessité de ne pas engendrer de dégâts sur les ouvrages qui se trouvent au dessus du sol à consolider. En effet, si la pression de l'injection était trop importante, l'injection pourrait causer un soulèvement du sol et/ou de l'ouvrage, ce qui risque de dégrader les ouvrages fondés sur ce sol, sans que pour autant l'objectif de diminution de la perméabilité des argiles soit atteint de manière satisfaisante. Safety of structures based on the soil to be treated The other parameter to consider when injecting resin into a soil is the need not to cause damage to the structures are above ground to consolidate. In fact, if the pressure of the injection was too great, the injection could cause an uplift of the soil and / or the structure, which could degrade the structures based on this soil, without for all that the objective decreasing the permeability of the clays is satisfactorily achieved.
En effet, on connaît par exemple du brevet EP 0 851 064 de la société URETEK, un procédé visant à améliorer la portance d'un sol d'assise d'un bâtiment, par l'injection d'une substance expansive dans le sol, en profondeur jusqu'à ce que la substance expansive commence à relever le bâtiment et/ou le sol, moment où l'injection est arrêtée. Cependant, le début du mouvement du bâtiment et/ou du sol ne correspond pas nécessairement à une dispersion satisfaisante de la résine dans le sol surtout s'il est argileux. Egalement, les soulèvements du bâtiment et/ou du sol, même s'ils sont contrôlés, peuvent être préjudiciables pour le bâtiment lui-même et le ou les ouvrage(s) alentour(s).  Indeed, there is known for example EP 0 851 064 URETEK company, a method for improving the lift of a floor of a building, by injecting an expansive substance into the ground, deep down until the expansive substance begins to raise the building and / or the floor, when the injection is stopped. However, the beginning of the movement of the building and / or the soil does not necessarily correspond to a satisfactory dispersion of the resin in the soil, especially if it is clay. Also, the uprisings of the building and / or the ground, even if they are controlled, can be detrimental for the building itself and the surrounding structure (s).
Par ailleurs, même lorsque le sol n'est pas de type argileux, il peut être l'objet de tassements différentiels. C'est le cas par exemple des abords des constructions. En effet, si la partie du sol située à l'aplomb d'une construction est généralement à l'équilibre hydrique, la partie en dehors de cette construction c'est à dire tout autour d'elle, est par contre soumise à l'évaporation saisonnière et à l'infiltration des eaux de pluie. Suite à des périodes de forte sécheresse et/ou de réhydratation, des différences importantes de teneur en eau apparaissent donc dans le sol, créant un tassement différentiel à l'origine de graves désordres pour la construction.  Moreover, even when the soil is not clay, it can be subject to differential settlements. This is the case, for example, around buildings. In fact, if the part of the ground situated directly above a building is generally at equilibrium, the part outside this construction, that is to say all around it, is on the other hand subject to seasonal evaporation and infiltration of rainwater. Following periods of severe drought and / or rehydration, significant differences in water content occur in the soil, creating a differential settlement causing serious damage to the construction.
Dans ce cas également, si l'on souhaite traiter ce sol par l'injection d'une résine, il est important de protéger les ouvrages surmontant ce sol de tout soulèvement qui serait dû à l'injection, et de s'assurer que l'injection s'effectue de façon à obtenir une densification complète du sol. Objet et résumé de l'invention In this case too, if it is desired to treat this soil by the injection of a resin, it is important to protect the structures surmounting this soil from any uprising that would be due to the injection, and to ensure that the injection is carried out so as to obtain a complete densification of the soil. Object and summary of the invention
L'objectif de la présente invention est donc de fournir un procédé pour la consolidation d'un sol, notamment un sol sensible aux variations hydriques, par injection, permettant d'améliorer les propriétés du sol tout en limitant la quantité de substance injectée et en évitant le soulèvement du sol ou des ouvrage(s) fondé(s) sur le sol à consolider.  The objective of the present invention is therefore to provide a method for the consolidation of a soil, especially a soil sensitive to water variations, by injection, to improve the properties of the soil while limiting the amount of substance injected and avoiding the lifting of the soil or work (s) based on the soil to be consolidated.
Cet objectif est atteint avec un procédé pour consolider un sol, notamment un sol sensible aux variations hydriques, comprenant l'injection, dans ledit sol, d'une substance de renforcement, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, simultanément à l'injection, l'acquisition d'une courbe représentant les variations d'un paramètre révélateur de la perméabilité du sol, l'injection étant arrêtée dès qu'un palier consécutif à une diminution de pente est détecté sur la courbe.  This object is achieved with a method for consolidating a soil, in particular a soil sensitive to water variations, comprising the injection into said soil of a reinforcing substance, the process being characterized in that it also comprises, simultaneously at the injection, the acquisition of a curve representing the variations of a parameter revealing the permeability of the soil, the injection being stopped as soon as a plateau following a slope decrease is detected on the curve.
L'injection d'une substance de renforcement dans le sol a comme conséquence que, sur une zone définie autour du point d'injection, le sol est densifié. Son indice des vides et sa perméabilité sont diminués.  The injection of a reinforcing substance into the soil has the consequence that, on a defined area around the injection point, the soil is densified. Its index of voids and its permeability are decreased.
La perméabilité du sol est ainsi représentative de l'état du sol, et notamment de son niveau de consolidation.  The permeability of the soil is thus representative of the state of the soil, and in particular of its level of consolidation.
Des essais ont permis de constater que le sol est consolidé de manière satisfaisante lorsque les variations de perméabilité du sol dues à l'injection atteignent un palier.  Tests have shown that the soil is satisfactorily consolidated when variations in soil permeability due to injection reach a plateau.
En traçant la courbe d'un paramètre révélateur de la perméabilité du sol aux abords du trou d'injection, on peut ainsi déterminer avec une grande précision le moment optimal pour l'arrêt de l'injection.  By plotting the curve of a parameter indicative of the permeability of the soil around the injection hole, it is thus possible to determine with great precision the optimum moment for stopping the injection.
En détectant le moment optimal pour l'arrêt de l'injection, le procédé selon l'invention permet de limiter la quantité de substance de renforcement injectée au strict nécessaire pour densifier le sol de manière satisfaisante (ce qui augmente sa capacité portante dans un sol de portance insuffisante et/ou diminue sa perméabilité dans le cas d'un sol sensible aux variations hydriques) tout en évitant le soulèvement du sol lui-même ou des ouvrages alentours. By detecting the optimum moment for stopping the injection, the method according to the invention makes it possible to limit the quantity of reinforcement substance injected to the strict minimum necessary to densify the soil satisfactorily (which increases its bearing capacity in a soil of insufficient lift and / or decreases its permeability in the case of soil sensitive to water changes) while avoiding the lifting of the soil itself or surrounding structures.
Le procédé selon l'invention comprend donc l'étape d'identification d'un palier sur une courbe représentative de l'état de perméabilité du sol à consolider. Par palier, on entend ici une phase de stabilisation de la courbe sur laquelle sa pente reste inférieure à une valeur prédéterminée sur une période prédéterminée.  The method according to the invention thus comprises the step of identifying a bearing on a curve representative of the state of permeability of the soil to be consolidated. By step, here is meant a stabilization phase of the curve on which its slope remains below a predetermined value over a predetermined period.
Selon un exemple de mise en œuvre, pour détecter le palier signalant l'arrêt de l'injection, à chaque instant T de l'injection, on évalue la pente de la courbe durant un intervalle entre Τ-ΔΤ et T, ΔΤ étant compris entre 10 secondes et 1 minutes, et de préférence de l'ordre de 15 à 30 secondes.  According to an exemplary implementation, to detect the stop signaling the stop of the injection, at each instant T of the injection, the slope of the curve is evaluated during an interval between Τ-ΔΤ and T, ΔΤ being understood between 10 seconds and 1 minute, and preferably of the order of 15 to 30 seconds.
On considère par exemple qu'un palier est détecté lorsque la pente de la courbe est inférieure à 20%/minute, de préférence inférieure à 15%/minute, encore plus préférentiellement inférieure à 10%/minute, sur un intervalle de temps ΔΤ.  For example, a bearing is considered to be detected when the slope of the curve is less than 20% / minute, preferably less than 15% / minute, more preferably less than 10% / minute, over a time interval ΔΤ.
Selon une disposition avantageuse, la substance de renforcement injectée est une résine expansive, notamment de la mousse de polyuréthane. Plus généralement, la substance de renforcement pourra être toute substance adaptée à améliorer les caractéristiques du sol en le déplaçant et/ou en remplissant ses vides.  According to an advantageous arrangement, the injected reinforcing substance is an expansive resin, especially polyurethane foam. More generally, the reinforcing substance may be any substance adapted to improve the characteristics of the soil by moving it and / or filling its voids.
Selon un exemple de mise en œuvre, le paramètre révélateur de la perméabilité du sol est le débit maximum d'un fluide test injecté dans un trou de forage réalisé dans ledit sol. Le fluide test est par exemple de l'air.  According to an exemplary implementation, the revealing parameter of the soil permeability is the maximum flow rate of a test fluid injected into a borehole made in said soil. The test fluid is for example air.
Selon un exemple avantageux de mise en œuvre de l'invention, a) on réalise un premier trou d'injection dans le sol à consolider, b) on injecte de la substance de renforcement dans ledit premier trou d'injection, c) on réalise un deuxième trou d'injection dans le sol à consolider, et d) on injecte de la substance de renforcement dans le deuxième trou d'injection tout en traçant la courbe représentant les variations d'un paramètre révélateur de la perméabilité du sol situé entre le premier et le deuxième trou d'injection, l'injection dans ledit deuxième trou d'injection étant arrêtée dès qu'un palier consécutif à une diminution de pente est détecté sur la courbe. According to an advantageous example of implementation of the invention, a) a first injection hole is made in the soil to be consolidated, b) reinforcement substance is injected into said first injection hole, c) a second injection hole in the ground to consolidate, and d) reinforcement substance is injected into the second injection hole while tracing the curve representing variations of a parameter indicative of soil permeability between the first and second injection holes, injection into said second injection hole being stopped as soon as a step following a decrease in slope is detected on the curve.
Selon un exemple de mise en œuvre, l'injection dans le premier trou d'injection est arrêtée dès qu'il n'est plus possible d'injecter dans le sol (la pompe d'injection s'arrête).  According to an exemplary implementation, the injection into the first injection hole is stopped as soon as it is no longer possible to inject into the ground (the injection pump stops).
Selon un exemple de mise en œuvre, avant l'étape d), e) on réalise dans le sol un trou de forage intermédiaire permettant la mesure du paramètre révélateur de la perméabilité du sol situé entre le premier et le deuxième trou d'injection, de sorte que ledit trou de forage intermédiaire soit interposé entre le premier et le deuxième trou d'injection, f) on place, dans le trou de forage intermédiaire, un dispositif d'injection du fluide test relié à un dispositif d'alimentation en fluide test et à un appareil de mesure du débit de fluide test s'écoulant à travers le dispositif d'injection, g) on obture l'ouverture du trou de forage intermédiaire pour empêcher que ledit fluide test issu du dispositif d'injection ne s'échappe dudit trou, et l'étape d) comprend la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection dans le trou de forage intermédiaire obturé, qui constitue le paramètre révélateur de la perméabilité du sol. According to an exemplary implementation, before step d), e) an intermediate borehole is made in the ground that makes it possible to measure the revealing parameter of the soil permeability situated between the first and the second injection hole, so that said intermediate borehole is interposed between the first and second injection holes; f) a test fluid injection device connected to a fluid supply device is placed in the intermediate borehole; test and a device for measuring the flow of test fluid flowing through the injection device, g) closing the opening of the intermediate borehole to prevent said test fluid from the injection device s' escapes from said hole, and step d) comprises measuring the test fluid flow introduced by the injection device into the closed intermediate borehole, which is the indicator parameter of the permeability of the soil.
De préférence, si la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection (30) dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN) est détectée comme inférieure à une valeur de seuil proche de « 0 », par exemple 10 m3. h"1, la distance entre le premier trou d'injection et le deuxième trou d'injection est considérée comme une distance efficace Deff, et dans lequel d'autres trous d'injection sont pratiqués dans le sol à traiter en étant deux à deux espacés de la distance efficace. Preferably, if the measurement of the test fluid flow introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) is detected as less than a threshold value close to "0", for example 10 m 3 . h "1 , the distance between the first injection hole and the second injection hole is considered as an effective distance D e ff, and wherein other injection holes are made in the soil to be treated by being two by two spaced apart from the effective distance.
Et selon une étape h), si la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection (30) dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN) est détectée comme supérieure à la valeur de seuil, c'est à dire détectée comme supérieure à 10 m3. h"1 par exemple, la distance entre le premier trou d'injection Fi et le deuxième trou d'injection F2 est considérée comme supérieure à une distance efficace maximale, et un troisième trou d'injection F3 est réalisé entre le trou de forage intermédiaire G, et le deuxième trou d'injection F2 et les étapes a) à h) sont mises en œuvre entre les premier Fi et troisième F3 trous d'injection et le trou de forage intermédiaire jusqu'à ce que la distance efficace Deff soit atteinte. And according to a step h), if the measurement of the test fluid flow introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) is detected as greater than the threshold value, it is to say detected as greater than 10 m 3 . h "1 for example, the distance between the first injection hole Fi and the second injection hole F 2 is considered to be greater than a maximum effective distance, and a third injection hole F 3 is made between the hole of intermediate bore G, and the second injection hole F 2 and steps a) to h) are implemented between the first F and third F 3 injection holes and the intermediate borehole until the distance effective D eff is reached.
De préférence également, le trou de forage intermédiaire est équidistant du premier et du deuxième trou d'injection.  Also preferably, the intermediate borehole is equidistant from the first and second injection holes.
Généralement, pour traiter le sol d'un ouvrage en vue de le consolider, notamment d'un bâtiment, on réalise plusieurs injections en profondeur, généralement régulièrement espacées, le long de la façade externe de l'ouvrage. Selon un exemple de mise en œuvre, on réalise N trous d'injection successifs, et pour chaque trou d'injection de rang n, n étant compris entre 2 et N, on injecte de la substance de renforcement dans le trou d'injection de rang n et on acquiert simultanément une courbe révélatrice de la perméabilité du sol entre le trou d'injection de rang n et le trou d'injection de rang n-1, l'injection dans le trou d'injection de rang n étant arrêtée dès qu'un palier consécutif à une diminution de pente est détecté sur la courbe.  Generally, in order to treat the soil of a structure with a view to consolidating it, in particular of a building, several deep injections, generally regularly spaced, are made along the external facade of the structure. According to an exemplary implementation, N successive injection holes are made, and for each injection hole of rank n, n being between 2 and N, reinforcement substance is injected into the injection hole of rank n and simultaneously acquires a curve revealing the permeability of the soil between the injection hole of rank n and the injection hole of rank n-1, the injection into the injection hole of rank n being stopped as soon as possible. a step following a slope decrease is detected on the curve.
Selon une particularité intéressante du procédé selon l'invention, il comprend une étape de stockage des différentes valeurs de distance efficace Deff déterminées pour des sols de compositions connues, une étape de comparaison de la valeur de distance efficace Deff déterminée pour un nouveau sol consolidé par le procédé selon l'invention et de composition inconnue, et une étape d'estimation de la composition du nouveau sol consolidé à partir de celle du sol de composition connue ayant la valeur de distance efficace Deff la plus proche de celle du nouveau sol consolidé. According to an interesting feature of the method according to the invention, it comprises a step of storing different effective distance values D eff determined for soils of known compositions, a step of comparing the effective distance value D eff determined for a new soil consolidated by the process according to the invention and composition unknown, and a step of estimating the composition of the new consolidated soil from that of the soil of known composition having the effective distance value D e ff closest to that of the new consolidated soil.
L'invention concerne également un dispositif d'injection d'un fluide test dans un trou de forage intermédiaire disposé entre deux trous d'injection d'une substance expansive, en vue de la mise en œuvre d'un procédé pour consolider un sol (S) par injection, comprenant une lance d'injection dudit fluide test, un dispositif de mesure du débit de fluide test monté sur la lance afin de mesurer le débit de fluide test la traversant, et un bouchon monté autour de l'extrémité d'injection de fluide test de la lance, afin de boucher un espace existant entre un trou d'injection dans le sol du fluide test, et la lance. The invention also relates to a device for injecting a test fluid into an intermediate borehole disposed between two injection holes of an expansive substance, with a view to implementing a method for consolidating a soil ( S) by injection, comprising an injection lance of said test fluid, a device for measuring the test fluid flow mounted on the lance to measure the flow of test fluid therethrough, and a plug mounted around the end of fluid injection test of the lance, in order to plug an existing space between an injection hole in the soil of the test fluid, and the lance.
Selon une autre caractéristique, le dispositif d'injection du fluide test comprend un dispositif d'alimentation en fluide test (32) alimentant en fluide la lance d'injection du fluide test.  According to another characteristic, the test fluid injection device comprises a test fluid supply device (32) supplying fluid to the injection lance of the test fluid.
Plusieurs modes et exemples de mise en œuvre sont décrits dans le présent exposé. Toutefois, sauf précision contraire, les caractéristiques décrites en relation avec un mode ou exemple quelconque peuvent être appliquées à un autre mode ou exemple de mise en œuvre.  Several modes and examples of implementation are described in this paper. However, unless otherwise specified, the features described in connection with any mode or example may be applied to another mode or example of implementation.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :  The invention will be better understood on reading the following description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example, with reference to the appended drawings, in which:
La figure 1 illustre un exemple concret de situation d'utilisation du procédé selon l'invention ;  FIG. 1 illustrates a concrete example of a use situation of the method according to the invention;
La figure 2 illustre schématiquement les étapes de mise en œuvre du procédé selon l'invention ; La figure 3 est une courbe révélatrice des variations de la perméabilité du sol durant l'opération d'injection ; FIG. 2 diagrammatically illustrates the implementation steps of the method according to the invention; Fig. 3 is a revealing curve of variations in soil permeability during the injection operation;
La figure 4 illustre schématiquement un dispositif d'injection de fluide test selon l'invention,  FIG. 4 schematically illustrates a test fluid injection device according to the invention,
La figure 5 représente une fiche technique à remplir par un opérateur intervenant pour la première fois sur un sol.  Figure 5 shows a technical sheet to be completed by an operator intervening for the first time on a floor.
Description détaillée de plusieurs modes de mises en œuvre Detailed description of several modes of implementation
Le procédé selon l'invention a pour but de :  The method according to the invention aims to:
chasser la plus grande quantité d'eau se trouvant dans les macropores du sol, qu'il soit argileux ou non,  to expel the greatest amount of water from macropores in the soil, whether clayey or not,
faciliter la propagation de la résine dans les fissures et les pores existants du sol  facilitate the propagation of the resin in existing cracks and pores
déterminer de façon fiable le maillage optimal pour les travaux d'injection  reliably determine the optimal mesh for injection work
déterminer de manière systématique la distance entre les points d'injection  systematically determine the distance between the injection points
proposer d'une technique d'injection indépendante de matériau traité.  propose a technique of independent injection of treated material.
A ces fins, le dispositif comprend les étapes suivantes : For these purposes, the device comprises the following steps:
Phase 1 : forage de deux trous d'injection de résine et d'un trou intermédiaire d'injection d'air et de mesure de débit d'air. Phase 1: Drilling of two resin injection holes and an intermediate air injection hole and air flow measurement.
Un premier trou de forage Fi est foré au droit de la façade 12 de l'ouvrage 10, selon une trajectoire sensiblement verticale.  A first borehole Fi is drilled to the right of the facade 12 of the structure 10, in a substantially vertical trajectory.
Le premier trou de forage Fi est appelé dans la suite premier trou d'injection de résine.  The first borehole Fi is referred to in the following first resin injection hole.
De la même manière, un deuxième trou de forage F2, appelé dans la suite deuxième trou d'injection de résine, est foré au droit de la façade 12 de l'ouvrage 10. Les forages pourraient être légèrement inclinés. In the same way, a second borehole F 2 , hereinafter referred to as the second resin injection hole, is drilled to the right of the façade 12 of the work 10. Drilling may be slightly inclined.
Comme illustré sur la figure 1, le premier et le deuxième trou d'injection de résine Fi, F2 sont généralement situés dans un plan P parallèle et à l'aplomb à la façade 12 de l'ouvrage 10. As illustrated in FIG. 1, the first and the second resin injection holes F1, F 2 are generally located in a plane P parallel to and perpendicular to the facade 12 of the structure 10.
Un trou de forage Gi (ci-après trou de forage intermédiaire) est réalisé également au droit de la façade 12 de l'ouvrage 10, entre les deux trous d'injection de résine Fi et F2. Pour permettre l'injection d'un fluide test, de l'air, et la mesure du débit de l'air injecté durant l'injection dans le deuxième trou d'injection de résine. A borehole Gi (hereinafter intermediate drill hole) is also made at the right of the facade 12 of the structure 10, between the two resin injection holes Fi and F 2 . To allow the injection of a test fluid, air, and the measurement of the flow of air injected during the injection into the second resin injection hole.
Comme illustré sur la figure 1, le trou de forage intermédiaire Gi présente sensiblement la même profondeur Hl que les deux trous d'injection Fi, F2 les plus proches entre lesquels il est interposé. Le trou de forage intermédiaire Gi est par ailleurs situé à une même distance Dl des deux trous d'injection Fi et F2. As illustrated in Figure 1, the intermediate borehole Gi has substantially the same depth Hl as the two injection holes Fi, F 2 closest between which it is interposed. The intermediate borehole Gi is also located at the same distance D1 of the two injection holes Fi and F 2 .
Initialement, on sépare les deux trous d'injection de résine Fl et F2 d'une distance de référence (DP) issue de l'expérience de l'entreprise dans ce type de sol et en fonction de la profondeur du sol à traiter. Les lances Ll, L2 et L3 sont deux à deux distants de la moitié de DP. (Figure2) La lance L3 permet d'injecter et de mesurer l'air dans le trou de forage intermédiaire Gl. Initially, the two resin injection holes Fl and F2 are separated by a reference distance (D P ) resulting from the company's experience in this type of soil and according to the depth of the soil to be treated. The lances L1, L2 and L3 are two to two distant from half of D P. (Figure 2) The L3 lance is used to inject and measure the air in the intermediate borehole G1.
Phase 2 : Etanchéité entre les lances et le terrain naturel  Phase 2: Sealing between the spears and the natural terrain
On procède à l'étanchéité entre chaque lance d'injection de résine Ll, L3 et le terrain naturel, pour éviter que l'air comprimé s'y échappe lors des phases ultérieures décrites ci-dessous, par exemple en injectant de la résine à faible profondeur tout autour de la lance, par un trou d'injection supérieur 41 (voir figure 2). Pour la lance du dispositif d'injection et de mesure de débit d'air L2, on utilise des moyens obturateurs type « packer » 43 (voir figure 4). Phase 3 : Evacuation de l'air et/ou de l'eau présent dans le sol A l'aide du pistolet du dispositif d'injection et de mesure de débit d'air, on injecte de l'air dans chacune des lances Ll, L2 et L3 pendant une durée certaine et avec un débit particulier, soit par exemple pour un sol contenant une majorité d'argiles vertes, on injecte par un compresseur d'air qui débite 300 m3. h"1 pendant 1 minute. Cette opération permet de chasser l'eau libre du sol par les lances voisines et/ou de pousser l'eau vers l'extérieur de la zone à injecter. Each resin injection lance L1, L3 and the natural ground are sealed to prevent the compressed air from escaping during the subsequent phases described below, for example by injecting resin into the resin. shallow depth all around the lance, through an upper injection hole 41 (see Figure 2). For the lance of the injection device and air flow measurement L2, using shutter means "packer" type 43 (see Figure 4). Stage 3: Evacuation of the air and / or the water present in the ground Using the spray gun of the injection and air flow measurement device, air is injected into each of the lances L1. , L2 and L3 for a certain time and with a particular flow, for example for a soil containing a majority of green clays, is injected by an air compressor that delivers 300 m 3 . h "1 for 1 minute This operation makes it possible to drive the water free from the ground by the neighboring lances and / or to push the water towards the outside of the zone to be injected.
Phase 4 : Injection de résine dans le premier trou d'injection de résine Phase 4: Resin injection into the first resin injection hole
On procède à l'injection de résine dans la lance Ll jusqu'au refus, c'est-à-dire, jusqu'au moment où les pompes d'injection de résine s'arrêtent.  The resin is injected into the lance L1 until it is rejected, that is to say, until the resin injection pumps stop.
Phase 5 : Injection d'air par le trou de forage intermédiaire et début de l'acquisition de la courbe révélatrice de la perméabilité du solPhase 5: Injection of air through the intermediate borehole and start of acquisition of the revealing curve of soil permeability
On branche un pistolet d'air comprimé relié à un compresseur 32, muni d'un débitmètre 34 sur la tête de la lance d'injection d'air L2. Le pistolet et le détecteur de débit forment avec la lance le dispositif d'injection et de mesure de débit d'air. Le débitmètre 34 est adapté à mesurer le débit d'air dans la lance d'injection 30 et est relié à un ordinateur 36 permettant de lire les valeurs de débit mesurées. Le compresseur 32 est par ailleurs muni d'une vanne de contrôle 38 permettant de couper l'alimentation en air en position fermée. A compressed air gun is connected to a compressor 32 equipped with a flowmeter 34 on the head of the air injection lance L2. The gun and the flow sensor form with the lance the injection device and air flow measurement. The flowmeter 34 is adapted to measure the air flow in the injection lance 30 and is connected to a computer 36 for reading the measured flow values. The compressor 32 is also provided with a control valve 38 for shutting off the air supply in the closed position.
On procède à l'injection de l'air comprimé en mesurant une première valeur de débit, nommée « débit initial d'air » « (d) » (Figure 4). Phase 6 : Injection de résine dans le deuxième trou d'injection de résine The compressed air is injected by measuring a first flow value, called "initial air flow""(d)" (Figure 4). Phase 6: Resin injection into the second resin injection hole
Alors que l'injection d'air comprimé continue dans le trou de forage intermédiaire, et qu'on continue à acquérir les mesures de débit d'air, on réalise l'injection dans la lance d'injection du deuxième trou d'injection L3 jusqu'au refus pouvant résulter de la compétition dans le sol entre l'expansion de la résine et la présence d'air (Figure 4). Phase 7 : Diffusion de la résine dans les macropores du sol While the injection of compressed air continues in the intermediate borehole, and we continue to acquire the air flow measurements, is carried out in the injection nozzle of the second injection hole L3 until the refusal that can result from competition in the soil between the expansion of the resin and the presence of air (Figure 4). Phase 7: Diffusion of the resin in soil macropores
On arrête l'opération de l'injection de l'air comprimé dans la lance L2 (et donc l'acquisition des valeurs de débit d'air) pour arrêter la compétition d'expansion entre la résine et l'air. On laisse passer s'écouler un lapse de temps (Tl par exemple 30 secondes présenté sur Figure 5) pour permettre la diffusion dans les macropores du sol, de la résine puis son expansion dans le sol. Ce lapse de temps dépend des caractéristiques de résine (ex. viscosité) et de son temps de gel. Cette phase 7 est rendue nécessaire si l'on tarde à obtenir un palier proche de 0 (inférieur à 10 m3. h"1) pour le débit d'air mesuré en continu dans le trou de forage intermédiaire. The operation of the injection of the compressed air into the lance L2 (and therefore the acquisition of the air flow values) is stopped to stop the expansion competition between the resin and the air. A lapse of time (Tl for example 30 seconds shown in FIG. 5) is allowed to pass in order to allow diffusion in the macropores of the soil, of the resin then its expansion in the soil. This lapse of time depends on the resin characteristics (eg viscosity) and its freezing time. This phase 7 is made necessary if it is not possible to obtain a bearing close to 0 (less than 10 m 3 h -1 ) for the air flow measured continuously in the intermediate borehole.
Phase 8 : Phase 8:
Après avoir attendu Tl, on procède de nouveau à l'injection de l'air comprimé dans la lance L2 et on mesure de nouveau le débit d'air résiduel. Si la quantité de résine injectée dans le deuxième trou d'injection de résine a été suffisante, et si son expansion a été efficace, on observe sur la courbe acquise, une diminution significative du débit injectable d'air comprimé dans le sol, les macropores du sol étant de plus en plus nombreux à être saturés en résine. Cas 1 : Si le débit résiduel est égal ou très proche de zéro (Figure 5), on peut conclure que pratiquement tous les macropores du sol compris entre les deux trous d'injection de résine sont remplis par la résine et que le sol est consolidé de façon satisfaisante. Egalement, la distance efficace prédéterminée Dp choisie initialement pour séparer les deux trous d'injection de résine, est jugée satisfaisante et sera choisie comme distance efficace Deff entre deux trous successifs d'injection de résine dans la partie du sol restant à traiter afin d'implanter d'autre lances d'injection et quadriller l'ensemble de la zone à traiter. After waiting for T1, the compressed air is again injected into the lance L2 and the residual air flow is measured again. If the amount of resin injected into the second resin injection hole has been sufficient, and if its expansion has been effective, there is observed on the acquired curve, a significant decrease in the injectable flow rate of compressed air in the soil, the macropores more and more soil is saturated with resin. Case 1: If the residual flow is equal to or very close to zero (Figure 5), we can conclude that practically all the soil macropores between the two resin injection holes are filled with the resin and that the soil is consolidated. In an acceptable way. Also, the predetermined effective distance D p initially chosen to separate the two resin injection holes is considered satisfactory and will be chosen as the effective distance D e ff between two successive resin injection holes in the part of the soil remaining to be treated. to implant other injection lances and crisscross the entire area to be treated.
Cas 2 : Si le débit résiduel est loin d'être nul, c'est qu'il reste un nombre non négligeable de macropores qui ne sont pas encore remplis de résine en raison d'une distance trop importante entre les lances d'injection de résine. On réalise alors un nouveau point d'injection L4 qui se trouve à mi-distance entre L2 et L3 tout en créant un bouchon en tête de la lance (Figure 3). Et on recommence à partir de la phase 6. On pourra être amenés à utiliser une résine plus dense.  Case 2: If the residual flow rate is far from zero, it is that there remains a non-negligible number of macropores that are not yet filled with resin because of a too large distance between the injection lances of resin. We then realize a new L4 injection point which is halfway between L2 and L3 while creating a cap at the top of the lance (Figure 3). And we start again from phase 6. It may be necessary to use a more dense resin.
Si la distance entre les deux trous d'injection de résine était trop proche dès l'origine, on aurait observé un remplissage de L2 ou même de L3. If the distance between the two resin injection holes was too close from the origin, one would have observed a filling of L2 or even of L3.
Un opérateur intervenant pour la première fois sur un sol et mettant en œuvre le procédé selon l'invention, remplira la fiche technique illustrée sur la figure 5 pour consigner la vile et/ou le département, des informations sur la nature du sol (idéalement composition, teneur en argile si connues), sur la distance prédéterminée Dp qui aura été déterminée lors de la mise en œuvre du procédé selon l'invention. Il consignera également la quantité de résine injectée dans la première lance d'injection Ll, le débit initial d'air dans la lance d'arrivée d'air L2, le lapse de temps Tl de diffusion de la résine jusqu'à l'obtention d'un palier de débit d'air proche de zéro (phase 7 précitée), la quantité de résine injectée dans la deuxième lance d'injection L3, le débit résiduel d'air obtenu (palier), éventuellement la quantité de résine injectée dans la 3eme lance d'injection L4, la distance efficace Deff résultant de la mise en œuvre du procédé selon l'invention. An operator intervening for the first time on a floor and implementing the method according to the invention, will complete the data sheet illustrated in Figure 5 to record the city and / or department, information on the nature of the soil (ideally composition , clay content if known), over the predetermined distance D p which will have been determined during the implementation of the method according to the invention. It will also record the quantity of resin injected into the first injection lance L1, the initial air flow rate in the air inlet lance L2, the time lapse Tl of diffusion of the resin until it is obtained. a bearing air near zero (phase 7 above), the amount of resin injected into the second L3 injection lance, the resulting residual air flow (bearing), possibly the amount of resin injected into the lance L4 3rd injection, the effective distance D eff resulting from the implementation of process according to the invention.
Les informations contenues dans les différentes fiches techniques seront recueillies pour constituer une base de données.  The information contained in the various data sheets will be collected to form a database.
Les distance efficaces Deff déterminées pour des sols de natures différentes et connues pourront servir d'abaques afin d'estimer la composition d'un sol sur lequel le procédé de l'invention aura été mis en œuvre et une distance efficace déterminée Defn. On pourra estimer que le sol consolidé par le procédé selon l'invention aura une composition proche de celle du sol répertorié dans l'abaque comme ayant la distance efficace Deff la plus proche de celle du nouveau sol consolidé. Effective distance D eff determined for different soil types known and can serve as charts to estimate the composition of a ground on which the method of the invention has been implemented and effective distance determined defn. It can be estimated that the soil consolidated by the process according to the invention will have a composition close to that of the soil listed in the abacus as having the effective distance Deff closest to that of the new consolidated soil.
Dans l'exemple, la substance de renforcement est une mousse de polyuréthane. Une telle mousse de polyuréthane est, par exemple, le résultat d'un mélange de polyol et de MDI Isocyanate. Sur chantier, ces deux produits sont stockés dans un camion, dans des cuves séparées. Les deux composants sont acheminés, à travers des tuyaux, jusqu'au pistolet mélangeur de la lance de projection. L'association des deux produits mixés sous pression avec de l'air insufflé par une pompe bi-composants forme par réactions chimiques une mousse expansive qui se solidifie et acquiert des caractéristiques mécaniques adaptées.  In the example, the reinforcing substance is a polyurethane foam. Such a polyurethane foam is, for example, the result of a mixture of polyol and MDI Isocyanate. On site, these two products are stored in a truck, in separate tanks. Both components are routed through pipes to the spray gun of the spray lance. The combination of two products mixed under pressure with air injected by a two-component pump forms by chemical reactions an expansive foam which solidifies and acquires suitable mechanical characteristics.
Durant la mise en œuvre du procédé tel que décrit ci-dessus, La courbe de la figure 5 donne les valeurs de débit mesurées (en ordonnées) en fonction du temps (en abscisse). During the implementation of the method as described above, the curve of FIG. 5 gives the measured flow values (on the ordinates) as a function of time (on the abscissa).
On note que la courbe peut être relevée indifféremment par un système d'échantillonnage dans le temps (mesures à intervalles réguliers) ou en continu. Dans la pratique, un opérateur expérimenté peut stopper l'injection dès qu'il détecte à l'œil nu un début de palier bas sur la courbe, c'est-à-dire une diminution nette de la pente en valeur absolue de la courbe, après Tl. Pour écarter toute mauvaise interprétation, l'opérateur attend généralement que cette modification de la pente se confirme sur un intervalle de temps prédéterminé généralement d'au moins 1 minute. It can be noted that the curve can be recorded indifferently by a sampling system over time (measurements at regular intervals) or continuously. In practice, an experienced operator can stop the injection as soon as he detects with the naked eye a beginning of low plateau on the curve, that is to say a net decrease of the slope in absolute value of the curve. After Tl. To rule out any misinterpretation, the operator generally waits for this change in slope to be confirmed over a predetermined time interval generally of at least 1 minute.
En général, l'opérateur arrêtera l'injection lorsqu'à un instant T, il aura détecté une pente inférieure à 20%, de préférence inférieure à 15%, encore plus préférentiellement inférieure à 10%, sur un intervalle de temps compris entre 10 secondes et 1 minutes. Cette détection peut aussi être réalisée de manière automatisée, à l'aide d'un logiciel approprié.  In general, the operator will stop the injection when, at a time T, he has detected a slope of less than 20%, preferably less than 15%, even more preferably less than 10%, over a time interval of between 10. seconds and 1 minutes. This detection can also be performed automatically, using appropriate software.
Dans l'exemple illustré, l'injection est arrêtée à un instant Ts (correspondant à un point Is de la courbe) où la pente en valeur absolue sur un intervalle [Ts-ΔΤ, Ts] est inférieure à 20%, ΔΤ étant égal à 1 minute.  In the illustrated example, the injection is stopped at a time Ts (corresponding to a point Is of the curve) where the slope in absolute value over an interval [Ts-ΔΤ, Ts] is less than 20%, ΔΤ being equal at 1 minute.
Evidemment, la stabilisation de la courbe n'est pas immédiate, la mousse continuant son expansion pendant quelques instants après l'arrêt du pistolet. Ceci est illustré par le fait que la pente continue de baisser légèrement après l'instant Ts marquant l'arrêt de l'injection.  Obviously, the stabilization of the curve is not immediate, the foam continuing to expand for a few moments after stopping the gun. This is illustrated by the fact that the slope continues to fall slightly after the instant Ts marking the stop of the injection.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour consolider un sol (S), notamment un sol sensible aux variations hydriques, comprenant l'injection, dans ledit sol (S), d'une substance de renforcement (60), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, simultanément à l'injection, l'acquisition d'une courbe représentant les variations d'un paramètre révélateur de la perméabilité du sol (S), l'injection étant arrêtée dès qu'un palier consécutif à une diminution de pente en valeur absolue est détecté sur la courbe. A method for consolidating a soil (S), especially a soil sensitive to water changes, comprising injecting into said soil (S) a reinforcing substance (60), the process being characterized in that further comprises, simultaneously with the injection, the acquisition of a curve representing the variations of a parameter indicative of the permeability of the soil (S), the injection being stopped as soon as a plateau following a slope decrease in absolute value is detected on the curve.
2. Procédé de consolidation de sol selon la revendication 1, dans lequel : The method of consolidating soil according to claim 1, wherein:
a) on réalise un premier trou d'injection (Fi) dans le sol à consolider (S),  a) a first injection hole (Fi) is produced in the soil to be consolidated (S),
b) on injecte de la substance de renforcement (60) dans ledit premier trou d'injection (Fi),  b) reinforcement substance (60) is injected into said first injection hole (Fi),
c) on réalise un deuxième trou d'injection (F2) dans le sol à consolider (S), à une distance D du premier trou d'injection et c) a second injection hole (F 2 ) is made in the soil to be consolidated (S) at a distance D from the first injection hole and
d) on injecte de la substance de renforcement (60) dans le deuxième trou d'injection tout en traçant la courbe représentant les variations d'un paramètre révélateur de la perméabilité du sol (S) situé entre le premier et le deuxième trou d'injection (Fi, F2), l'injection dans ledit deuxième trou d'injection (F2) étant arrêtée dès qu'un palier consécutif à une diminution de pente en valeur absolue est détecté sur la courbe. d) reinforcing substance (60) is injected into the second injection hole while drawing the curve representing the variations of a parameter indicative of the soil permeability (S) situated between the first and the second hole; injection (Fi, F 2 ), the injection into said second injection hole (F 2 ) being stopped as soon as a step following a slope decrease in absolute value is detected on the curve.
3. Procédé de consolidation de sol la revendication 1 ou 2, dans lequel le paramètre révélateur de la perméabilité du sol (S) est le débit maximum d'un fluide test (62) injecté dans un trou de forage (Gi, GN) réalisé dans ledit sol (S). The method of consolidating soil according to claim 1 or 2, wherein the soil permeability indicator parameter (S) is the maximum flow rate of a test fluid (62) injected into a borehole (Gi, G N ). performed in said soil (S).
4. Procédé de consolidation de sol selon la revendication 3, dans lequel le fluide test est de l'air. The method of consolidating soil according to claim 3, wherein the test fluid is air.
5. Procédé de consolidation de sol selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel on arrête l'injection dans le premier trou d'injection (Fi) dès qu'il n'est plus possible d'injecter. 5. Method of consolidating soil according to one of claims 2 to 4, wherein the injection is stopped in the first injection hole (Fi) as soon as it is no longer possible to inject.
6. Procédé de consolidation de sol selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel, avant l'étape d), 6. A method of consolidating soil according to one of claims 2 to 5, wherein before step d),
e) on réalise dans le sol un trou de forage intermédiaire (Gi, e) an intermediate borehole (Gi,
GN), de sorte que ledit trou de forage intermédiaire (Gi, GN) est interposé entre le premier et le deuxième trou d'injection (Fi, F2), G N ), so that said intermediate borehole (Gi, G N ) is interposed between the first and the second injection hole (Fi, F 2 ),
f) on place, dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN), un dispositif d'injection du fluide test (30) relié à un dispositif d'alimentation en fluide test (32) et à un appareil de mesure (34) du débit de fluide test (62) s'écoulant à travers le dispositif d'injection (30), f) placing in the intermediate borehole (Gi, G N ) a test fluid injection device (30) connected to a test fluid supply device (32) and a measuring device (34); ) the test fluid flow (62) flowing through the injection device (30),
g) on assure l'étanchéité entre le dispositif d'injection du fluide test et l'ouverture du trou de forage intermédiaire (Gi, GN) pour empêcher que ledit fluide test (62) issu du dispositif d'injection (30) ne s'échappe dudit trou (Gi, GN), et g) sealing is performed between the test fluid injection device and the opening of the intermediate borehole (Gi, G N ) to prevent said test fluid (62) from the injection device (30) from escapes from said hole (Gi, G N ), and
l'étape d) comprend la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection (30) dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN) obturé, qui constitue le paramètre révélateur de la perméabilité du sol. step d) comprises measuring the flow of test fluid introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) closed, which is the revealing parameter of the permeability of the soil.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel si la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection (30) dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN) est détectée comme inférieure à une valeur de seuil, par exemple 10 m3. h"1, la distance entre le premier trou d'injection et le deuxième trou d'injection est considérée comme une distance efficace Deff, et dans lequel d'autres trous d'injection sont pratiqués dans le sol à traiter en étant deux à deux espacés de la distance efficace. The method of claim 6, wherein if the measurement of the test fluid flow introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) is detected as less than a threshold value, for example 10 m 3 . h "1 , the distance between the first injection hole and the second injection hole is considered a effective distance D e ff, and wherein other injection holes are made in the soil to be treated being two by two spaced from the effective distance.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel h) si la mesure du débit de fluide test introduit par le dispositif d'injection (30) dans le trou de forage intermédiaire (Gi, GN) est détectée comme supérieure à une valeur de seuil par exemple 10 m3. h"1, la distance entre le premier trou d'injection et le deuxième trou d'injection est considérée comme supérieure à une distance efficace maximale, et un troisième trou d'injection est réalisé entre le trou de forage intermédiaire et le deuxième trou d'injection et les étapes a) à h) sont mises en œuvre entre les premier et troisième trous d'injection et le trou de forage intermédiaire jusqu'à ce que la distance efficace Deff soit atteinte. The method of claim 6 or 7, wherein h) if the measurement of the test fluid flow introduced by the injection device (30) into the intermediate borehole (Gi, G N ) is detected as greater than one threshold value for example 10 m 3 . h "1 , the distance between the first injection hole and the second injection hole is considered to be greater than a maximum effective distance, and a third injection hole is made between the intermediate borehole and the second injection hole. injection and steps a) to h) are performed between the first and third injection holes and the intermediate borehole until the effective distance D e ff is reached.
9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, comprenant une étape de stockage des différentes valeurs de distance efficace Deff déterminées pour des sols de compositions connues, une étape de comparaison de la valeur de distance efficace Deff déterminée pour un nouveau sol consolidé par le procédé selon l'invention et de composition inconnue, et une étape d'estimation de la composition du nouveau sol consolidé à partir de celle du sol de composition connue ayant la valeur de distance efficace Deff la plus proche de celle du nouveau sol consolidé. 9. Method according to one of claims 7 or 8, comprising a step of storing different effective distance values D e ff determined for soils of known compositions, a step of comparing the effective distance value D e ff determined for a new soil consolidated by the method according to the invention and of unknown composition, and a step of estimating the composition of the new consolidated soil from that of the soil of known composition having the effective distance value D e ff the closest of the new consolidated soil.
10. Dispositif d'injection d'un fluide test dans un trou de forage intermédiaire disposé entre deux trous d'injection d'une substance expansive, en vue de la mise en œuvre d'un procédé pour consolider un sol (S) par injection, comprenant une lance d'injection dudit fluide test, un dispositif de mesure du débit de fluide test monté sur la lance afin de mesurer le débit de fluide test la traversant, et un bouchon (43) monté autour de l'extrémité d'injection de fluide test de la lance, afin de boucher un espace existant entre un trou d'injection dans le sol du fluide test, et la lance. 10. Device for injecting a test fluid into an intermediate borehole disposed between two injection holes of an expansive substance, with a view to implementing a method for consolidating a sol (S) by injection , comprising an injection lance of said test fluid, a test fluid flow measuring device mounted on the lance for measuring the test fluid flow therethrough, and a plug (43) mounted around the test fluid injection end of the lance, in order to plug an existing space between an injection hole in the soil of the test fluid, and the lance.
11. Dispositif selon la revendication 10, comprenant un dispositif d'alimentation en fluide test (32) alimentant en fluide la lance d'injection du fluide test. 11. Device according to claim 10, comprising a test fluid supply device (32) supplying fluid to the injection lance of the test fluid.
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