WO2015078722A1 - Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure - Google Patents

Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure Download PDF

Info

Publication number
WO2015078722A1
WO2015078722A1 PCT/EP2014/074838 EP2014074838W WO2015078722A1 WO 2015078722 A1 WO2015078722 A1 WO 2015078722A1 EP 2014074838 W EP2014074838 W EP 2014074838W WO 2015078722 A1 WO2015078722 A1 WO 2015078722A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crack
injection
soil
curve
edges
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/074838
Other languages
English (en)
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arman Innovations S.A. filed Critical Arman Innovations S.A.
Priority to EP14805203.8A priority Critical patent/EP3074574B1/fr
Priority to US15/039,149 priority patent/US10138641B2/en
Publication of WO2015078722A1 publication Critical patent/WO2015078722A1/fr

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E04G23/0211—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions using injection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D37/00—Repair of damaged foundations or foundation structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/10—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E04G23/0229—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements of foundations or foundation walls

Definitions

  • the present invention relates to a method of rehabilitation of a structure resting on a collapsed soil having at least one crack resulting from the subsidence of the soil.
  • the invention relates to a method for rehabilitating a structure resting on a floor, by treating its foundation soil by injecting an expansive substance to close said crack.
  • a crack appearing on a structure can be a sign of a break in the materials constituting the structure and occurs when the constraints generated in the work concerned, exceed the limits of rupture for which it was conceived.
  • the causes of soil subsidence are multiple. This is usually:
  • Part A of the structure follows the settlement of the soil on which the structure of the structure rests, said ground floor and which will be defined in detail later.
  • other parts of building B (often placed above the first) remain temporarily immobile in an unstable equilibrium, the two parts A, B being separated by cracks. This state of unstable equilibrium creates stresses that are often harmful for the durability of the structure.
  • the diffusion is at an angle ⁇ with respect to the vertical, the stress sp being uniform inside the diffusion zone on a given horizontal plane.
  • a value of between 30 ° and 45 ° is used.
  • Figure 9 schematically shows the diffusion of ⁇ ⁇ with the depth from the previous equation.
  • Seating floor includes a so-called ZI foundation layer which is located on the surface, ie immediately below the foundations of the structure, as well as the voids that may be present between the base layer and the foundations of the book. When it has a poor lift, it is likely to suffer under the effect of a load, a settlement and cause damage within the structure.
  • the seat floor extends, in accordance with FIG. 5, over a depth between "0”, ie the lower level of the foundations, and "2B", the depth at which the stress ⁇ ⁇ is from order of 0.2 ⁇ 0 , "B" being the width of the foundation element (sole or pavement) through which the load is exerted.
  • the value of "2B” can therefore be, for example, between 1.2m and 2m.
  • the constraint ⁇ ⁇ y is between 0.2 ⁇ 0 and 0.01 ⁇ 0 and is therefore negligible. At this depth, a soil layer even with poor lift is less compacted due to its relatively large depth with respect to the applied load "q".
  • the processes for rehabilitating a structure with a crack do not therefore include the implementation of such a deep consolidation method.
  • the traditional techniques of rehabilitation of a structure presenting a crack consider, after comforting the ground in depth, filling of cracks with opening, pinning, then filling with a mortar without shrinkage.
  • part (A) and (B) often has a misalignment which is not aesthetically pleasing.
  • the filling made from the outside has its limits and does not allow to ensure a perfect contact between the elements (A) and (B)
  • the additional material breaking pattern repetition and degrading the appearance of the wall in question when the crack is located on a wall of the structure coated with repeated patterns, for example a tiled wall, the additional material breaking pattern repetition and degrading the appearance of the wall in question.
  • the invention proposes a method of comforting the superficial base soil of a structure, with a quality of finish not yet reached, the deep soil having been previously consolidated by a suitable technique.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for the rehabilitation of a damaged structure, including a structure having at least one crack due to the subsidence of its ground, allowing both to improve the properties of the foundation soil of the structure and to neutralize the parasitic stresses caused by soil compaction, appeared consecutively on the structure.
  • This objective is achieved with a method of rehabilitating a collapsed structure having at least one crack resulting from subsidence, in which a reinforcement substance is injected into the soil of the structure (ZI) at the right of said crack in a primary drilling hole, the method being characterized in that it further comprises, simultaneously with the injection, the acquisition of a revealing curve of the approaching of the edges of the crack, the injection being stopped as soon as a sudden slope decrease in absolute value is detected on the curve.
  • a soil reinforcement substance when injected into the soil or at the interface between the soil and the foundation of the structure, in a quantity and / or at a sufficient pressure, it exerts, on the basis of the cracked structure, an upward thrust that tends to close the crack of the structure, that is to say to bring one to the other, the lower and upper edges of the crack.
  • a sensor of a revealing parameter of the approximation between the edges of the crack is placed between two points located on the facade of the work, on the part and other of the crack.
  • the sensor is connected to a reading device, and, simultaneously with the injection, the curve is read on the reading device.
  • the sensor may for example be a displacement sensor adapted to measure the approximation between the edges of the crack.
  • the senor makes it possible to detect infinitesimal displacements of the order of 10 microns.
  • the sensor may also be a pressure sensor adapted to measure between the edges of the crack a pressure increase revealing the approximation between said edges.
  • the pressure variations are measured with a high degree of accuracy, for example of the order of 0.005 bar.
  • the method also allows the densification and improvement of the surface soil lift in the ZI layer by injection of the reinforcing substance, which increases the bearing capacity of the soil (in a soil of insufficient lift) and / or decreases its permeability in the case of soil sensitive to water changes. In the same way, it makes it possible to fill the empty spaces between the ground and the foundation of the structure.
  • the slope of the curve is evaluated during a first interval AT S and then during a second time interval ⁇ 0 , T s and ⁇ 0 being between 10 seconds and 2 minutes, and preferably of the order of 1 minute, and even more preferably, 15 or 30 seconds.
  • a sudden decrease in slope is detected when the slope in absolute value on the second interval is more than 30%, preferably more than 50% lower than the slope in absolute value on the first interval.
  • the method On a cracked structure having a plurality of cracks, the method will generally be applied to those among the cracks that are most representative of the state of the structure in relation to a soil compaction problem.
  • a crack when it is identified as very extensive, for example when it has a length greater than 1 meter, it will be treated by multiple injections, or by starting the injection at the level of the largest gauge at within the crack, by a first injection point I, then by successive injection points J, J ', K, K' alternately on either side of this first injection point I, either by starting injection by a first injection point K located at a first end of the crack considered, continuing the injection at a second injection point K 'located at a second end of this crack, then by successive points J , I alternately on either side of the center of the crack to close it gradually from its ends.
  • the first borehole is located in a plane substantially aligned with the sensor and perpendicular to the facade.
  • the injected reinforcement substance is an expansive substance, especially polyurethane foam.
  • Figure 1 is a schematic illustration of a damaged work that can be rehabilitated by the method of the invention
  • Figure 2 shows a detail of implementation of the method according to the invention
  • Figure 3 shows the work of Figure 1 subjected to the method of the invention
  • Figures 4A and 4B illustrate a crack of the structure respectively before and after the implementation of the method
  • FIG. 5 schematically illustrates by a perspective view the drilling points that can be made in particular along extended cracks according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a curve established by a pressure sensor fixed on both sides of the crack
  • Figure 7 is a curve established with an elongation sensor fixed on both sides of the crack
  • FIG. 8 schematically illustrates a sectional view of the base of a structure, comprising a void between the pavement and a base layer ZI, and a multi-port injection lance distributed along its length. axis at its end, and allowing a distribution of the expansive substance to fill the void and consolidate the ZI layer,
  • Figure 10 shows a schematic view of the distribution of stresses ⁇ ⁇ in the soil, under the effect of the application of a load "q".
  • the causes of this phenomenon can be multiple, either that the soil has been more compressible in some places than others, or that the loads applied to the structure have been unequally distributed, or still due to soil moisture variations. such as orientation (the south and west facing flanks are more desiccated than the north and east flanks), the presence of tree roots absorbing water from the soil, insufficient drainage, network leaks, etc.
  • FIG 1 there is shown a roof 10 whose seat has undergone such a differential settlement. There is a significant settlement of the ground and, in fact, a subsidence of a lower portion of the flag 10, on its right side while an upper portion B remains at the same level as before the settlement.
  • active cracks are located above stabilized cracks.
  • a fissure When a fissure is identified as very large, for example when it is more than 1 meter in length, it will be treated with multiple injections, starting with the injection at the level of the largest of the crack, by a first injection point I, then by successive injection points J, J ', K, K' alternately on either side of this first injection point I, or by starting injection by a first injection point K located at a first end of the crack in question, by continuing the injection at a second injection point K 'situated at a second end of this crack, then by successive points J, I alternately on either side of the center of the crack to close it gradually from its ends.
  • a prerequisite is that the soil in depth, that is to say located at a depth greater than 2B, B being the width of the sole supporting the structure, the closest to the crack, has never undergone any constraints having caused a loss of lift, because it has been redensified or consolidated by appropriate techniques.
  • a second condition is the improvement and homogenization of the properties of the soil S vis-à-vis the applied loads and / or water variations, in order to avoid the subsequent occurrence of new problems of differential settlements.
  • This second condition can be fulfilled by the injection into the soil S of a reinforcing substance, in particular an expansive substance, making it possible to densify the soil and thus to improve both its lift and its permeability.
  • a third condition is the neutralization of parasitic stresses generated in the structure due to differential settlements and breaks in the structure. Indeed, a part of the superstructure could for example remain in overhang.
  • the method according to the invention makes it possible to rehabilitate the damaged structure illustrated in FIG.
  • a strain sensor 30 is placed on the front of the structure, on either side of the crack 12, preferably perpendicular to the mean direction of the crack.
  • the stress sensor 30 is for example a pressure detector, connected respectively to two fixed points Q3, Q4 located on either side of the crack 22.
  • An increase in pressure measured by the sensor 30 means that the two edges 24, 26 of the crack 22 tend to get closer.
  • the pressure sensor 30 is connected to a reading device 40, here a computer, on which a first operator can read the curve illustrating the pressure values measured over time using the sensor 30.
  • FIG. 5 which illustrates a particularly advantageous embodiment of the invention
  • a borehole 50 as wide as an injection lance is drilled in line with the crack 22, in a slightly oblique trajectory directed towards the interior of the building 10 towards the ground layer ZI.
  • This first borehole 50 is generally located in a plane P perpendicular to the facade 12 of the structure 10 and comprising the pressure sensor 30 (see FIG. 1) and is generally in line with the maximum spacing of the crack (often coinciding with the center of the crack).
  • An injection lance 51 is inserted in the borehole 50: the lance 51 is positioned so that its lower end is placed in the layer ZI under the foundation of the flag 10. This lance 51 has at its penetrating end the seat floor, successive orifices in order to be able to spread the expansive substance both in the ZI bed layer and in the possible voids under foundation existing between the sole and the ZI layer.
  • the reinforcing substance is injected at the interface between the foundation plate 14 and the ground S, this to fill the voids and ensure that the charges are well transmitted between these two elements.
  • this step is called "keying injection”.
  • the consolidation injection is parameterized (volume of substance injected, injection pressure, coefficient of expansion of the reinforcing substance if necessary, phasing of injections, etc.) so that the ground around the injection point is reinforced, and an upward thrust is exerted on the collapsed base A of the work to the right of the crack to be treated.
  • 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 the two products mixed under pressure with air injected by a two-component pump forms by chemical reactions an expansive foam which solidifies and acquires high mechanical characteristics.
  • the curve of FIG. 6 gives the measured pressure 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.
  • T A 0 (point A on the curve) corresponds to the injection of the mixture of polyol and MDI Isocyanate into the depth of the seat ground with the aid of the injection lance 51. This moment, a certain time is necessary for the reaction of the two components.
  • the preliminary phase during which the foam has not begun to expand and the ground has not yet been moved, is noted PHI on the curve.
  • the injection does not involve any modification of the stresses exerted on the structure 10, which results in a first plateau PHI on the raised curve.
  • the moment T B corresponds to the beginning of the movements of the collapsed part A of the structure because of the treatment of the ZI foundation floor.
  • the foam propagates essentially laterally from the end of the injection lance 51.
  • the grains of the soil reorganize with each other.
  • the soil becomes denser under the effect of the lateral thrust of the foam, but the level of the ground seat remains for the moment unchanged. Again, no influence on the structure is measured.
  • the pressure curve remains flat PH2.
  • the seating floor once compacted (point T c of the curve), offers increased resistance to the propagation of the foam in the horizontal direction.
  • the soil resistance in the vertical direction eventually becomes lower than its lateral resistance.
  • the foam then tends to propagate upward, generating, on the base of the work 10, a thrust force directed upwards.
  • This thrust force naturally tends to raise the collapsed portion of the structure 10, gradually bringing the lower edge 26 of the crack 22 closer to its upper edge 24.
  • the pressure measured by the sensor then increases very rapidly, as illustrated on the curve by the phase noted PH3.
  • the point T c therefore corresponds to the beginning of the lifting of part A.
  • the increase in pressure is slower. Indeed, at a time T D (point D on the curve), the curve shows a slope break, which corresponds to the beginning of contact between the lower and upper edges of the crack. The injection is stopped as soon as the slope break is detected. The injector gun is cut.
  • an experienced operator can stop the injection as soon as he detects with the naked eye a sharp break in the slope of the curve, the slope decreasing in absolute value.
  • the operator generally waits for this modification of the curve to be confirmed over a predetermined time interval, of the order of ten seconds, for example between 15 and 30 seconds, after the breaking point.
  • slope D generally less than 1 minute.
  • the operator will stop the injection when at a time T, he has detected a decrease in the slope of at least 30%, preferably 50%, over a time interval of less than 1 minute. This detection can also be performed automatically, using appropriate software.
  • the injection is stopped at a moment Ts
  • Figure 4B illustrates the crack 22 after the consolidation injection is complete.
  • the low point Ql of the work has returned to its original level Ql '.
  • the other injection points J, J ', K, K', adjacent to the first injection point I are according to a first embodiment, made in drill holes made alternately to the left and to the right of the primary borehole. 50, substantially following the facade 12 of the building 10.
  • the drill holes are spaced from the first borehole 50 and between them a predetermined constant distance d, for example equal to one meter.
  • No injection shall be made more than 1 m away from the two points which are respectively at the base of the two ends of a crack.
  • the senor used may be a displacement (elongation) detector, in particular an optical fiber detector allowing detection of displacements to within 10 microns.
  • FIG. 7 The stress curve obtained with such a displacement sensor is illustrated in FIG. 7. It is the mirror of FIG. 6 previously described.
  • the elongation measured by a sensor respectively fixed at a point of the lower part of the crack and a point of the upper part of the crack actually changes inversely with respect to the pressure measured between the edges of the crack: When the pressure increases, elongation decreases and vice versa.
  • the injection into the first borehole is stopped as soon as the abrupt decrease in slope in absolute value (point D) is identified.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de réhabilitation d'un ouvrage affaissé présentant au moins une fissure (22) résultant de l'affaissement. Une substance de renforcement est injectée dans le sol d'assise de l'ouvrage au droit de ladite fissure (22) dans un trou de forage primaire (50). Selon l'invention, simultanément à l'injection, une courbe révélatrice du rapprochement des bords (24, 26) de la fissure (22) est tracée, l'injection étant arrêtée dès qu'une brusque diminution de pente en valeur absolue est détectée sur la courbe.

Description

PROCEDE DE REHABILITATION D'UN OUVRAGE PRESENTANT UNE FISSURE PAR SUIVI D'UNE COURBE REPRESENTATIVE DE L'ECARTEMENT
DES BORDS DE LA FISSURE Domaine technique
La présente invention concerne un procédé de réhabilitation d'un ouvrage reposant sur un sol affaissé présentant au moins une fissure résultant de l'affaissement du sol.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de réhabilitation d'un ouvrage reposant sur un sol, par traitement de son sol d'assise par injection d'une substance expansive pour refermer ladite fissure. Arrière-plan de l'invention
Une fissure apparaissant sur un ouvrage peut être le signe d'une rupture dans les matériaux constitutifs de l'ouvrage et survient lorsque les contraintes engendrées dans l'ouvrage concerné, dépassent les limites de rupture pour lesquelles il a été conçu.
Certaines fissures apparaissent en raison d'un affaissement de l'ouvrage qui est alors le siège de contraintes parasites, c'est-à-dire de contraintes de traction et/ou de compression, normalement inexistantes sur l'ouvrage intact mais apparues suite au retrait du sol d'assise de l'ouvrage, et pouvant considérablement affaiblir l'ouvrage et engendrant ainsi des faiblesses et des désordres complémentaires.
Les causes d'un affaissement de sol sont multiples. Il s'agit généralement :
d'un défaut de portance initiale d'une décompression accidentelle du sol (suite à une fuite de canalisation ou la réalisation d'un terrassement incontrôlé, etc.)
d'un tassement différentiel.
Suite au phénomène de tassement, l'ouvrage subit un mouvement qui se traduit par l'apparition de fissures dans la superstructure telles que représentées sur les figures 1, 3 et 5 par exemple. Une partie A de la structure suit le tassement du sol sur lequel la structure de l'ouvrage repose, dit sol d'assise et qui sera défini en détail ultérieurement. En revanche, d'autres parties du bâtiment B (souvent placées au dessus de la première) restent provisoirement immobiles dans un équilibre instable, les deux parties A, B étant séparées par des fissures. Cet état d'équilibre instable crée des contraintes parasites souvent néfastes pour la pérennité de l'ouvrage.
Dans un cas idéal, les travaux de confortement du sol d'assise et du sol plus en profondeur, doivent permettre à l'ouvrage de retrouver son état initial.
Cependant, la diffusion des contraintes dans le sol est fonction de la profondeur dans le sol et les effets des travaux de confortement sur la fermeture des fissures sont également dépendants de la profondeur à laquelle le sol est conforté.
La formule de Boussinesq montre en effet que les contraintes se localisent dans un faible rayon autour de la verticale du point d'application de la charge q pour une profondeur z.
Ainsi, tel que représenté sur la figure 10, la diffusion se fait suivant un angle a par rapport à la verticale, la contrainte sp étant uniforme à l'intérieur de la zone de diffusion sur un plan horizontal donné.
On exprime la valeur Bi :
Figure imgf000004_0001
D'où : oz=q/(l+2*z/B*tg α)
Généralement on retient pour a une valeur entre 30° à 45°.
La figure 9 montre schématiquement la diffusion de σζ avec la profondeur à partir de l'équation précédente.
Nous observons qu'à partir d'une profondeur de z~2B, la valeur de oz devient moins importante au regard des charges apportées par l'ouvrage sur le sol. Elle converge vers zéro pour une profondeur de 8B.
En ce qui concerne le tassement du sol, nous pouvons établir une relation directe entre les contraintes et les déformations. Autrement dit, la valeur maximale de tassement est observée à la base des fondations et ce tassement diminue avec la profondeur pour converger vers zéro pour une profondeur de 8B.
Ainsi, en fonction de la profondeur du sol, deux types de sols peuvent être identifiés :
1. Sol d'assise - Il comprend une couche dite d'assise ZI qui se situe en surface c'est à dire immédiatement sous les fondations de l'ouvrage, ainsi que les vides éventuellement présents entre la couche d'assise et les fondations de l'ouvrage. Lorsqu'il présente une mauvaise portance, il est susceptible de subir sous l'effet d'une charge, un tassement et provoquer des dégâts au sein de l'ouvrage. Le sol d'assise s'étend, conformément à la figure 5, sur une profondeur comprise entre « 0 » c'est à dire le niveau inférieur des fondations, et « 2B », profondeur à laquelle la contrainte σζ est de l'ordre de 0,2 σ0, « B » étant la largeur de l'élément de fondation (semelle ou dallage) par l'intermédiaire duquel la charge est exercé. La valeur de « 2B » peut donc être par exemple comprise entre 1,2m à 2m.. 2. Sol profond - Sous la couche d'assise, une couche profonde Z2, est située à une profondeur comprise entre 2B et 8B. La contrainte σζ y est comprise entre 0,2 σ0 et 0,01 σ0 et est donc négligeable. A cette profondeur, une couche de sol même présentant une mauvaise portance subit un moindre tassement du fait de sa profondeur relativement importante vis à vis de la charge appliquée « q ».
Or, pour qu'un procédé de réhabilitation d'un ouvrage en vue d'en refermer les fissures, soit efficace, il faut traiter la partie du sol où les contraintes sont maximales, c'est à dire le sol d'assise.
Mais il convient, avant de tenter de les réparer pour rendre à l'ouvrage son aspect d'origine, de s'assurer que le sol en profondeur présente une portance suffisante.
Et si le sol en profondeur nécessite une consolidation, il convient d'abord de commencer le traitement de cette couche Z2, par un quelconque procédé de consolidation : « jet groutting » (pour Injection de coulis à haute pression), injection de microciment, ou par le procédé décrit dans le brevet européen EP 0 851 064 déposé par la société Uretek, selon lequel il est préconisé d'injecter dans le sol de profondeur (couche Z2), une matière expansive, tout en contrôlant le moment où, suite à cette injection, le bâtiment et/ou le sol, commence à s'élever.
Les procédés de réhabilitation d'un ouvrage présentant une fissure, n'incluent donc pas la mise en œuvre d'un tel procédé de consolidation en profondeur.
Ils sont mis en œuvre sur le sol d'assise incluant la couche d'assise ZI, alors que la couche de sol Z2 sur lequel repose la couche ZI, est consolidée en profondeur, soit parce qu'elle n'a jamais subi de contraintes ayant entraîné une perte de portance, soit parce qu'elle a été redensifiée suite à de telles contraintes, ou qu'elle a été consolidée par des techniques appropriées.
Par exemple, les techniques traditionnelles de réhabilitation d'un ouvrage présentant une fissure envisagent, après confortation du sol en profondeur, un rebouchage des fissures avec ouverture, épinglage, puis rebouchage à l'aide d'un mortier sans retrait.
Ces techniques ne sont toutefois pas satisfaisantes pour les raisons suivantes :
- la partie (A) qui a subi le tassement, reste affaissée. Ainsi le propriétaire du bien, ne retrouve pas son ouvrage réparé dans le même état qu'avant le sinistre.
Le rebouchage entre la partie (A) et (B) comporte souvent un désaffleurement qui n'est pas esthétiquement satisfaisant.
Le rebouchage réalisé depuis l'extérieur a ses limites et ne permet pas d'assurer un contact parfait entre les éléments (A) et (B)
et lorsque la fissure est située sur une paroi de l'ouvrage revêtue de motifs répétés, par exemple une paroi carrelée, le matériau additionnel rompant la répétition des motifs et dégradant l'aspect de la paroi en question.
Et parmi les procédés connus s'intéressant à l'injection de substance expansive dans le sol d'assise, le procédé décrit dans le document US 4 567 708 déposé par la société Uretek en 1983, consiste à ramener une dalle affaissée, à sa configuration plane d'origine en injectant dans le sol d'assise, une matière expansive. Il est prévu de mesurer la hauteur de la dalle avant une injection additionnelle. Cependant, ce document est totalement tacite sur la façon de refermer une fissure qui apparaîtrait sur une paroi qui serait supportée par la dalle déformée.
Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un procédé de confortation du sol superficielle d'assise d'un ouvrage, avec une qualité de finition pas encore atteinte, le sol en profondeur ayant été préalablement consolidé par une technique appropriée. Objet et résumé de l'invention
L'objectif de la présente invention est donc de fournir un procédé pour la réhabilitation d'un ouvrage sinistré, notamment un ouvrage présentant au moins une fissure en raison de l'affaissement de son sol d'assise, permettant à la fois d'améliorer les propriétés du sol d'assise de l'ouvrage et de neutraliser les contraintes parasites engendrées par le tassement du sol, apparues consécutivement sur l'ouvrage.
Cet objectif est atteint avec un procédé de réhabilitation d'un ouvrage affaissé présentant au moins une fissure résultant de l'affaissement, dans lequel une substance de renforcement est injectée dans le sol de l'ouvrage (ZI) au droit de ladite fissure dans un trou de forage primaire, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, simultanément à l'injection, l'acquisition d'une courbe révélatrice du rapprochement des bords de la fissure, l'injection étant arrêtée dès qu'une brusque diminution de pente en valeur absolue est détectée sur la courbe.
Plus précisément, lorsqu'on injecte dans le sol ou à l'interface entre le sol et la fondation de l'ouvrage, en quantité et/ou à pression suffisante une substance de renforcement du sol, celle-ci exerce, sur la base de l'ouvrage fissuré, une poussée ascendante qui tend à refermer la fissure de l'ouvrage, c'est-à-dire à rapprocher l'un de l'autre, les bords inférieur et supérieur de la fissure.
Dans un premier temps, le rapprochement entre les bords de la fissure est rapide, puisque ces bords ne sont pas encore en contact.
Dès que les bords entrent en contact, le rapprochement est subitement freiné.
Le début du contact entre les bords de la fissure correspond à un moment où les contraintes parasites exercées sur l'ouvrage du fait de l'affaissement, sont neutralisées. En effet, une fois les deux bords en contact, la descente des charges de la partie haute (B) pourra se faire de façon satisfaisante vers le sol comme cela était le cas initialement.
Selon l'invention, on choisit donc d'arrêter l'injection dès que ce moment est détecté.
II a été établi que ce moment peut être détecté facilement en traçant la courbe de variation d'un paramètre révélateur du rapprochement entre les bords de la fissure, par exemple une courbe de variation de déplacement ou de pression.
Ainsi, selon un exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention, un capteur d'un paramètre révélateur du rapprochement entre les bords de la fissure est placé entre deux points situés sur la façade de l'ouvrage, de part et d'autre de la fissure. Le capteur est relié à un dispositif de lecture, et, simultanément à l'injection, la courbe est lue sur le dispositif de lecture.
Le capteur peut par exemple être un capteur de déplacement adapté à mesurer le rapprochement entre les bords de la fissure.
Selon une disposition avantageuse de l'invention, le capteur permet de détecter des déplacements infinitésimaux, de l'ordre de 10 microns.
Le capteur peut aussi être un capteur de pression adapté à mesurer entre les bords de la fissure une augmentation de pression révélatrice du rapprochement entre lesdits bords.
Dans ce cas également, les variations de pression sont mesurées avec un degré important de précision, par exemple de l'ordre de 0,005 bars.
Au moment où les bords de la fissure entrent en contact, une courbe telle qu'évoquée ci-dessus présente une brusque diminution de pente en valeur absolue.
En traçant la courbe d'un paramètre révélateur du rapprochement des bords de la fissure, on peut ainsi déterminer avec une grande précision le moment optimal pour l'arrêt de l'injection. Grâce à ces dispositions, il est possible à la fois d'éviter la création de contraintes excessives dans l'ouvrage (par exemple une contrainte de compression excessive entre les bords de la fissure due à une injection trop importante), et de neutraliser de façon satisfaisante les contraintes parasites dues au sinistre (en évitant d'arrêter l'injection prématurément).
Le procédé permet également la densification et l'amélioration de la portance du sol superficiel dans la couche ZI grâce à l'injection de la substance de renforcement, ce qui augmente la capacité portante du sol (dans un sol de portance insuffisante) et/ou diminue sa perméabilité dans le cas d'un sol sensible aux variations hydriques. De même, elle permet de remplir les espaces vides entre le sol et la fondation de l'ouvrage.
Selon un exemple de mise en œuvre, pour détecter la brusque rupture de pente signalant l'arrêt de l'injection, on évalue la pente de la courbe durant un premier intervalle ATS puis durant un deuxième intervalle de temps ΔΤ0, Ts et ΔΤ0 étant compris entre 10 secondes et 2 minutes, et de préférence de l'ordre de 1 minute, et de façon encore plus préférée, 15 ou 30 secondes.
On considère par exemple qu'une brusque diminution de pente est détectée lorsque la pente en valeur absolue sur le deuxième intervalle est inférieure de plus de 30%, de préférence plus de 50%, à la pente en valeur absolue sur le premier intervalle.
Sur un ouvrage fissuré présentant une pluralité de fissures, le procédé sera généralement appliqué sur celles parmi lesdites fissures qui sont les plus représentatives de l'état de l'ouvrage en relation avec un problème de tassement de sol.
Plus précisément, on commencera par traiter la partie de l'ouvrage où l'affaissement est le plus important, et dans cette partie, par les fissures les plus significatives c'est à dire les plus hautes et les plus larges, et les plus proches des angles de l'ouvrage, et parmi les fissures les plus significatives, par les plus étendues. Et lorsqu'une fissure est identifiée comme très étendue, par exemple lorsqu'elle présente une longueur supérieure à 1 mètre, on la traitera par des injections multiples, soit en commençant l'injection à l'aplomb de l'écartement le plus important au sein de la fissure, par un premier point d'injection I, puis par des points d'injection successifs J, J', K, K' alternativement de part et d'autre de ce premier point d'injection I, soit en commençant l'injection par un premier point d'injection K situé à une première extrémité de la fissure considérée, en poursuivant l'injection à un deuxième point d'injection K' situé à une deuxième extrémité de cette fissure, puis par des points successifs J, J' alternativement de part et d'autre du centre de la fissure pour la refermer progressivement depuis ses extrémités.
De préférence, le premier trou de forage est situé dans un plan sensiblement aligné avec le capteur et perpendiculaire à la façade.
Selon une disposition avantageuse, la substance de renforcement injectée est une substance expansive, notamment de la mousse de polyuréthane.
Brève description des dessins
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 :
La figure 1 est une illustration schématique d'un ouvrage sinistré pouvant être réhabilité grâce au procédé de l'invention ;
La figure 2 montre un détail de mise en œuvre du procédé selon l'invention ;
La figure 3 montre l'ouvrage de la figure 1 soumis au procédé de l'invention ; Les figures 4A et 4B illustrent une fissure de l'ouvrage respectivement avant et après la mise en œuvre du procédé ;
La figure 5 illustre schématiquement par une vue en perspective les points de forage pouvant être réalisés notamment le long des fissures étendues selon un mode de mise en œuvre de la présente invention ;
La figure 6 est une courbe établie grâce à un capteur de pression fixé de part et d'autre de la fissure ;
La figure 7 est une courbe établie avec un capteur d'élongation fixé de part et d'autre de la fissure
La figure 8 illustre schématiquement par une vue en coupe du sol d'assise d'un ouvrage, comprenant un vide entre le dallage et une couche d'assise ZI, ainsi qu'une lance d'injection à orifices multiples répartis le long de son axe à son extrémité, et permettant une distribution de la substance expansive pour combler le vide et consolider la couche ZI,
La figure 9 représente par une vue schématique en coupe, le sol à l'aplomb d'un ouvrage supporté par une semelle, définissant une surface d'assise de profondeur z=0, une couche de surface ou d'assise ZI à une profondeur z comprise entre 0 et 2B et une couche profonde à une profondeur comprise entre 2B et 8B,
La figure 10 représente par une vue schématique la répartition des contraintes σζ dans le sol, sous l'effet de l'application d'une charge « q ».
Description détaillée de plusieurs modes de mises en œuyre
Dans les premières années de la vie d'un ouvrage, son sol d'assise se tasse toujours un peu sous l'effet des charges (poids propre de l'ouvrage, charges permanentes, charges d'exploitation). On parle de tassement sous charges, réparti en tout point de l'ouvrage. Dans certains cas, cependant, le tassement n'est pas le même en tout point de la structure. On parle de tassement différentiel.
Les causes de ce phénomène peuvent être multiples, soit que le sol ait été plus compressible à certains endroits qu'à d'autres, soit que les charges appliquées à l'ouvrage aient été inégalement réparties, soit encore en raison de variations hydriques du sol dues par exemple à l'orientation (les flancs orientés Sud et Ouest subissent plus de dessication que les flancs orientés Nord et Est), à la présence à proximité de racines d'arbres absorbant l'eau du sol, à un drainage insuffisant, à des fuites des réseaux, etc..
Sur la figure 1, on a représenté un pavillon 10 dont le sol d'assise a subi un tel tassement différentiel. On y observe un tassement important du sol et, de fait, un affaissement d'une partie inférieure A du pavillon 10, sur son côté droit alors qu'une partie supérieure B reste au même niveau qu'avant le tassement.
Sur ce côté affaissé, la transmission des charges de l'ouvrage au sol est modifiée, l'interface entre la semelle de fondation et le sol d'assise étant incertaine, voire inexistante en cas de formation d'un vide intermédiaire entre ces deux éléments.
La réponse de la construction à la modification de la transmission des charges de la structure au sol, et aux contraintes parasites qui en résultent, se traduit par une rupture avec la fissuration du bâtiment, illustrée par le réseau de fissures 20 sur la figure 1.
Un ingénieur spécialisé dans la construction pourra facilement différencier deux types de fissures : les fissures stabilisées, qui n'affectent plus l'ouvrage, et les fissures dites « actives », qui, au contraire, sont le siège de contraintes parasites.
Généralement, les fissures actives se situent au-dessus des fissures stabilisées.
Une fois l'ouvrage et le sol sous-jacent stabilisés après confortation suite à un sinistre par exemple, on traitera en priorité la partie de l'ouvrage où l'affaissement est le plus important, et dans cette partie, par les fissures les plus significatives c'est à dire les plus hautes et les plus larges, et les plus proches des extrémités latérales de l'ouvrage (coins), et parmi les fissures les plus significatives, par les plus étendues.
Lorsqu'une fissure est identifiée comme très étendue, par exemple lorsqu'elle présente une longueur supérieure à 1 mètre, on la traitera par des injections multiples, soit en commençant l'injection à l'aplomb de l'écartement le plus important au sein de la fissure, par un premier point d'injection I, puis par des points d'injection successifs J, J', K, K' alternativement de part et d'autre de ce premier point d'injection I, soit en commençant l'injection par un premier point d'injection K situé à une première extrémité de la fissure considérée, en poursuivant l'injection à un deuxième point d'injection K' situé à une deuxième extrémité de cette fissure, puis par des points successifs J, J' alternativement de part et d'autre du centre de la fissure pour la refermer progressivement depuis ses extrémités.
Sur la figure 1 par exemple, on considérera que la fissure 22 est la plus représentative de l'état de l'ouvrage.
Pour réhabiliter l'ouvrage sinistré, trois conditions doivent être satisfaites.
Une condition préalable est que le sol en profondeur, c'est à dire situé à une profondeur supérieure à 2B, B étant la largeur de la semelle supportant l'ouvrage, la plus proche de la fissure, n'ait jamais subi de contraintes ayant entraîné une perte de portance, parce qu'il a été redensifié ou consolidé par des techniques appropriées.
Cette condition préliminaire doit être remplie avant la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
Une deuxième condition est l'amélioration et l'homogénéisation des propriétés du sol S vis-à-vis des charges appliquées et/ou des variations hydriques, afin d'éviter la survenance ultérieure de nouveaux problèmes de tassements différentiels. Cette deuxième condition peut être remplie par l'injection dans le sol S d'une substance de renforcement, notamment une substance expansive, permettant de densifier le sol et ainsi d'améliorer à la fois sa portance et sa perméabilité.
Une troisième condition est la neutralisation des contraintes parasites engendrées dans la structure du fait des tassements différentiels et les ruptures de la structure. En effet, une partie de la superstructure pourrait par exemple rester en porte à faux. Le procédé selon l'invention, dont les étapes successives sont décrites ci-dessous, permet de réhabiliter l'ouvrage sinistré illustré sur la figure 1.
Dans une première étape du procédé illustrée sur les figures
2 et 3, un capteur de contrainte 30 est placé sur la façade de l'ouvrage, de part et d'autre de la fissure 12, de préférence perpendiculairement à la direction moyenne de la fissure.
Le capteur de contrainte 30 est par exemple un détecteur de pression, relié respectivement à deux points fixes Q3, Q4 situés de part et d'autre de la fissure 22.
Une augmentation de pression mesurée par le capteur 30 signifie que les deux bords 24, 26 de la fissure 22 tendent à se rapprocher.
Le capteur de pression 30 est relié à un dispositif de lecture 40, ici un ordinateur, sur lequel un premier opérateur peut lire la courbe illustrant les valeurs de pression mesurées au cours du temps à l'aide du capteur 30.
Sur la figure 5, qui illustre un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux de l'invention, un trou de forage 50 aussi large qu'une lance d'injection est foré au droit de la fissure 22, selon une trajectoire légèrement oblique dirigée vers l'intérieur du bâtiment 10 en direction de la couche de sol ZI. Ce premier trou de forage 50 est généralement situé dans un plan P perpendiculaire à la façade 12 de l'ouvrage 10 et comprenant le capteur de pression 30 (voir figure 1) et se situe généralement à l'aplomb de l'écartement maximal de la fissure (coïncidant souvent avec le centre de la fissure).
Une lance d'injection 51, est insérée dans le trou de forage 50 : la lance 51 est positionnée de sorte que son extrémité inférieure soit placée dans la couche ZI sous la semelle de fondation du pavillon 10. Cette lance 51 comporte à son extrémité pénétrant le sol d'assise, des orifices successifs afin de pouvoir répandre de la substance expansive aussi bien dans la couche d'assise ZI que dans les vides éventuels sous fondation existant entre la semelle et la couche ZI.
Ainsi, comme l'illustre la bulle supérieure de la figure 3, à l'aide des orifices supérieurs de la lance d'injection 51, la substance de renforcement est injectée au niveau de l'interface entre la semelle de fondation 14 et le sol S, ce pour remplir les vides et assurer que les charges soient bien transmises entre ces deux éléments. Dans la suite, cette étape est appelée « injection de clavetage ».
Et comme l'illustre la bulle inférieure de la figure 3, à l'aide des orifices inférieurs de la lance d'injection 51, on injecte la substance expansive dans la couche d'assise elle même ZI, injection dite de consolidation.
L'injection de consolidation est paramétrée (volume de substance injectée, pression d'injection, coefficient d'expansion de la substance de renforcement le cas échéant, phasage des injections, etc.) de sorte que le sol aux abords du point d'injection soit renforcé, et qu'une poussée ascendante est exercée sur la base affaissée A de l'ouvrage au droit de la fissure à traiter.
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 de hautes caractéristiques mécaniques.
Durant toute l'opération d'injection, un premier opérateur lit en permanence la courbe affichée par l'ordinateur 40.
La courbe de la figure 6 donne les valeurs de pression mesurées (en ordonnées) en fonction du temps (en abscisse).
On note que la courbe peut être relevée indifféremment par un système d'échantillonnage dans le temps (mesures à intervalles réguliers) ou en continu.
L'instant TA=0 (point A sur la courbe) correspond à l'injection du mélange de polyol et de MDI Isocyanate dans la profondeur du sol d'assise à l'aide de la lance d'injection 51. A compter de cet instant, un certain temps est nécessaire à la réaction des deux composants.
La phase préliminaire, durant laquelle la mousse n'a pas débuté son expansion et le sol d'assise n'a pas encore été déplacé, est notée PHI sur la courbe. L'injection n'entraîne pour l'instant aucune modification des contraintes exercées sur l'ouvrage 10, ce qui se traduit par un premier plateau PHI sur la courbe relevée.
L'instant TB (point B sur la courbe) correspond au début des mouvements de la partie affaissée A de l'ouvrage en raison du traitement du sol d'assise ZI. La résistance latérale du sol étant inférieure à sa résistance verticale (importante du fait du poids du bâtiment), la mousse se propage essentiellement latéralement depuis l'extrémité de la lance d'injection 51. Les grains du sol se réorganisent entre eux. Le sol se densifie sous l'effet de la poussée latérale de la mousse, mais le niveau du sol d'assise reste pour l'instant inchangé. Là encore, on ne mesure aucune influence sur l'ouvrage. La courbe de pression reste plane PH2.
Le sol d'assise, une fois compacté (point Tc de la courbe), offre une résistance accrue à la propagation de la mousse dans la direction horizontale. La résistance du sol dans la direction verticale devient finalement plus faible que sa résistance latérale. La mousse tend alors à se propager vers le haut, engendrant, sur la base de l'ouvrage 10, une force de poussée dirigée vers le haut. Cette force de poussée tend naturellement à relever la partie affaissée de l'ouvrage 10, rapprochant progressivement le bord inférieur 26 de la fissure 22 de son bord supérieur 24. La pression mesurée par le capteur augmente alors très rapidement, comme illustré sur la courbe par la phase notée PH3. Le point Tc correspond donc au début du relevage de la partie A.
Au bout d'un moment, l'augmentation de la pression se fait plus lente. En effet, à un instant TD (point D sur la courbe), la courbe montre une rupture de pente, qui correspond au début du contact entre les bords inférieur et supérieur de la fissure. L'injection est arrêtée dès que la rupture de pente est détectée. Le pistolet injecteur est coupé.
Les variations de pente de la courbe sont évaluées en permanence tout au long de l'injection.
Dans la pratique, un opérateur expérimenté peut stopper l'injection dès qu'il détecte à l'œil nu une rupture franche de la pente de la courbe, la pente diminuant en valeur absolue. Pour écarter toute mauvaise interprétation, l'opérateur attend généralement que cette modification de la courbe se confirme sur un intervalle de temps prédéterminé, de l'ordre d'une dizaine de secondes, par exemple entre 15 et 30 secondes, après le point de rupture de pente D, généralement inférieur à 1 minute.
En général, l'opérateur arrêtera l'injection lorsqu'à un instant T, il aura détecté une diminution de la pente d'au moins 30%, de préférence de 50%, sur un intervalle de temps inférieur à 1 minute. Cette détection peut aussi être réalisée de manière automatisée, à l'aide d'un logiciel approprié.
Dans l'exemple illustré, l'injection est arrêtée à un instant Ts
(correspondant à un point Gs de la courbe) où la pente sur un premier intervalle ATS, est inférieur de plus de 30% à la pente de la courbe sur un intervalle de temps précédent ΔΤ0, Ts et ΔΤ0 étant inférieurs ou égaux à
1 minute, par exemple 15 ou 30 secondes.
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 une faible et lente variation de pression notée PH4 sur la figure 6.
Enfin, une fois la fissure 22 entièrement refermée, on observe une stabilisation totale de la valeur de pression mesurée, identifiable par le palier noté PH5 sur la courbe.
La figure 4B illustre la fissure 22 une fois l'injection de consolidation terminée. Le point bas Ql de l'ouvrage est remonté à son niveau d'origine Ql'.
Si la fissure considérée s'étend sur une longueur importante, par exemple 1 mètre ou plus, et que malgré une première injection, selon le procédé ci-dessus, un écartement entre les bords de la fissure subsiste à une certaine distance , des opérations d'injection supplémentaires sont ensuite poursuivies en d'autres points d'injection J et J' puis K, K' situés de part et d'autre du premier trou de forage I et dans les zones qui se trouvent à l'aplomb de la fissure considérée, conformément à la figure 5 ..
Les autres points d'injection J, J', K, K', adjacents au premier point d'injection I sont selon un premier mode de réalisation, effectués dans des trous de forage réalisés alternativement à gauche et à droite du trou de forage primaire 50, en suivant sensiblement la façade 12 du bâtiment 10. Les trous de forage sont espacés du premier trou de forage 50 et entre eux d'une distance constante d prédéterminée, par exemple égale à un mètre. On ne réalisera aucune injection à plus de 1 m de distance des deux points qui se trouvent respectivement à l'aplomb des deux extrémités d'une fissure.
Selon un autre mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention, le capteur utilisé peut être un détecteur de déplacement (d'élongation), notamment un détecteur à fibre optique permettant une détection de déplacements à 10 microns près.
La courbe de contrainte obtenue avec un tel capteur de déplacement est illustrée sur la figure 7. Elle est le miroir de la figure 6 décrite précédemment. L'élongation mesurée par un capteur fixé respectivement en un point de la partie inférieure de la fissure et un point de la partie supérieure de la fissure évolue en effet de manière inversée par rapport à la pression mesurée entre les bords de la fissure : Lorsque la pression augmente, l'élongation diminue et vice versa.
Les phases PHI à PH5 sont représentées sur la courbe de la figure 7. L'ensemble des commentaires faits précédemment relativement à la figure 6 s'appliquent mutatis mutandis à celle-ci.
On constate qu'après un premier palier correspondant à l'expansion de la mousse et au début de la consolidation du sol, la courbe présente une pente importante, témoignant du rapprochement rapide des bords de la fissure. Lorsque les bords entrent en contact, le rapprochement devient plus lent et la pente de la courbe (en valeur absolue) diminue brusquement.
Selon l'invention, l'injection dans le premier trou de forage est arrêtée dès que la brusque diminution de pente en valeur absolue (point D) est identifiée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réhabilitation d'un ouvrage reposant sur un sol affaissé (10), le sol en profondeur étant consolidé, l'ouvrage présentant au moins une fissure (22) résultant de l'affaissement du sol, dans lequel une substance de renforcement est injectée dans le sol d'assise de l'ouvrage au droit de ladite fissure (22) dans un trou de forage primaire (50), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, simultanément à l'injection, l'acquisition d'une courbe révélatrice du rapprochement des bords (24, 26) de la fissure (22), l'injection étant arrêtée dès qu'une brusque diminution de pente en valeur absolue est détectée sur la courbe.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la substance de renforcement est une substance expansive, notamment de la mousse de polyuréthane.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel à chaque instant T, on évalue la pente de la courbe durant un premier intervalle ATS puis durant un deuxième intervalle de temps ΔΤ0 étant compris entre 10 secondes et 1 minutes, et de préférence de l'ordre de 15 ou 30 secondes.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on place entre deux points (Q3, Q4) situés sur la façade (12) de l'ouvrage (10), de part et d'autre de la fissure (22), un capteur (30) d'un paramètre révélateur du rapprochement entre les bords (24, 26) de la fissure (22), ledit capteur étant relié à un dispositif de lecture (40), et, simultanément à l'injection, on lit ladite courbe sur le dispositif de lecture (40).
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le capteur (30) est un capteur de pression adapté à mesurer entre les bords (24, 26) de la fissure (22) une augmentation de pression révélatrice du rapprochement entre lesdits bords (24, 26).
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le capteur (30) est un capteur de déplacement adapté à mesurer le rapprochement entre les bords (24, 26) de la fissure (22).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel un premier trou de forage (50) est situé dans un plan (P) sensiblement aligné avec le capteur (30) et perpendiculaire à la façade (12).
8. Procédé selon la quelconque revendication 7, dans lequel on procède à des injections supplémentaires dans des trous de forage réalisés alternativement d'un côté et de l'autre du premier trou de forage (50) en s'éloignant dudit premier trou de forage (50).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel, au niveau de chaque point d'injection supplémentaire, on arrête l'injection dès qu'il n'est plus possible d'injecter.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel une fois les injections dans les trous de forage terminées, on mesure la portance du sol.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouvrage est supporté par des éléments de structures tels qu'une dalle ou une semelle reposant sur le sol d'assise, l'injection de la substance de renforcement étant effectuée entre l'élément de structure et le sol d'assise et/ou dans la couche du sol supportant la structure dite couche d'assise.
12. Système de réhabilitation d'un ouvrage (10) reposant sur un sol d'assise affaissé (10), le sol en profondeur étant consolidé, l'ouvrage présentant au moins une fissure (22) résultant de l'affaissement du sol d'assise, comprenant:
- un capteur de mesure du rapprochement des bords longitudinaux de la fissure,
- un dispositif d'injection d'une substance de renforcement dans le sol d'assise de l'ouvrage au droit de la fissure, ou entre le sol d'assise et un élément de structure supportant l'ouvrage, tel qu'une dalle ou une semelle la substance présentant dans son état expansé, une densité comparable à celle du sol avant son affaissement,
- un dispositif d'acquisition des données issues du capteur sous la forme d'une courbe révélatrice du rapprochement des bords de la fissure,
- un dispositif de commande de l'arrêt de l'injection recueillant en temps réel la courbe issue du dispositif d'acquisition et commandant l'arrêt de l'injection dès qu'une brusque diminution de pente en valeur absolue est détectée sur la courbe.
13. Système selon la revendication 12, dans lequel la masse volumique de la substance de renforcement est supérieure à 60 kg.rrï3.
PCT/EP2014/074838 2013-11-26 2014-11-18 Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure WO2015078722A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14805203.8A EP3074574B1 (fr) 2013-11-26 2014-11-18 Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure
US15/039,149 US10138641B2 (en) 2013-11-26 2014-11-18 Method for restoring a structure having a crack by following a curve representing the separation of the edges of the crack

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU92314A LU92314B1 (fr) 2013-11-26 2013-11-26 Procédé de réhabilitation d'un ouvrage présentant une fissure par suivi d'une courbe représentative de l'écartement des bords de la fissure
LU92314 2013-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015078722A1 true WO2015078722A1 (fr) 2015-06-04

Family

ID=49841779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/074838 WO2015078722A1 (fr) 2013-11-26 2014-11-18 Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10138641B2 (fr)
EP (1) EP3074574B1 (fr)
LU (1) LU92314B1 (fr)
WO (1) WO2015078722A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106703836A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中铁隧道勘测设计院有限公司 既有盾构圆隧道软土基底处理方法
CN106894409A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 用于地基沉降的聚氨酯注浆加固抬升快速修复方法
IT201800007020A1 (it) * 2018-07-09 2020-01-09 Sistema e procedimento per l'iniezione di resine espandenti in terreni da consolidare.

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2013203983A1 (en) * 2012-12-13 2014-07-03 Rigid Ground Pty Ltd Treating particulate and connecting slab portions
US11326310B2 (en) * 2015-08-21 2022-05-10 Donald Velazquez Concrete and masonry restoration and ornamentation method and apparatus
IT201700037754A1 (it) * 2017-04-06 2018-10-06 Thur Srl Procedimento per migliorare le caratteristiche meccaniche ed idrauliche dei terreni.
US10487473B2 (en) * 2017-06-20 2019-11-26 Charles L. Asplin Wall lifting methods
JP6895842B2 (ja) * 2017-07-31 2021-06-30 大成建設株式会社 地盤改良方法
US10465355B2 (en) * 2017-09-06 2019-11-05 Uretek Usa, Inc. Injection tube countersinking
CN108343102B (zh) * 2018-04-26 2024-02-27 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 一种桩基础沉降加固顶升调平结构及其施工方法
US11885092B2 (en) * 2019-01-31 2024-01-30 Terracon Consultants, Inc. Reinforcement structures for tensionless concrete pier foundations and methods of constructing the same
US11525230B2 (en) * 2019-03-19 2022-12-13 Eaglelift, Inc. System and method for mitigation of liquefaction
CN112343104B (zh) * 2019-08-09 2022-06-17 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 一种高铁大型墩台的加固抬升方法
US10961682B1 (en) * 2020-01-14 2021-03-30 John Dustin Williams System and methods for concrete slab foundation repair
CN111749198B (zh) * 2020-05-30 2022-11-25 郑州安源工程技术有限公司 渠道板水下注浆稳固与抬升方法
CN111962576B (zh) * 2020-08-14 2021-07-20 山东建筑大学 一种基于空间曲面轨迹的框架结构建筑物纠倾方法
CN111962577B (zh) * 2020-08-14 2021-07-20 山东建筑大学 一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4567708A (en) 1982-09-27 1986-02-04 Veikko Haekkinen Method for levelling sunken or broken portions of earth-supported floors and slabs
GB2278101A (en) * 1993-05-20 1994-11-23 P S Corp Method and device for raising subsided concrete pavement
EP0851064A1 (fr) 1996-12-02 1998-07-01 Uretek S.r.l. Procédé pour accroítre la force portante d'un sol de fondation d'immeubles
EP1914350A1 (fr) * 2006-10-13 2008-04-23 Geosec S.r.l. Procédée de homogeniser un sol par injections
EP1956147A1 (fr) * 2007-02-09 2008-08-13 Geosec S.r.l. Procédé de protection sismique locale pour des sites de construction existants et/ou éventuels destiné aux régions des fondations entourant la construction d'un immeuble

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4787779A (en) * 1987-01-29 1988-11-29 Clark Howard E Method and apparatus for raising and supporting a foundation
US4906140A (en) * 1987-01-29 1990-03-06 Clark Howard E Method and apparatus for raising and supporting a foundation
US5369675A (en) * 1993-06-25 1994-11-29 General Electric Company Remote load activating mechanisms
US6074133A (en) * 1998-06-10 2000-06-13 Kelsey; Jim Lacey Adjustable foundation piering system
NL1012243C2 (nl) * 1999-06-04 2000-12-12 Voorbij Groep Bv Werkwijze en inrichting voor het in de bodem vervaardigen van een paal.
US6923599B2 (en) * 2002-06-24 2005-08-02 Kenneth J. Kelso In-ground lifting system and method
ITMI20021995A1 (it) * 2002-09-19 2004-03-20 Uretek Srl Procedimento per riparare e/o mpermeabilizzare e/o isolare e/o rinforzare e/o ricostruire l'integrita' strutturale di sistemi murari
US7421910B2 (en) * 2004-10-07 2008-09-09 The Curators Of The University Of Missouri Strain sensitive coax cable sensors for monitoring structures
JP4787779B2 (ja) * 2007-03-14 2011-10-05 株式会社リコー 画像処理装置、プログラムおよびプレビュー画像表示方法
JP2009135169A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Tokyo Electron Ltd 基板処理システムおよび基板処理方法
JP5593157B2 (ja) * 2010-08-10 2014-09-17 株式会社ソーキ 亀裂変位計測システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4567708A (en) 1982-09-27 1986-02-04 Veikko Haekkinen Method for levelling sunken or broken portions of earth-supported floors and slabs
GB2278101A (en) * 1993-05-20 1994-11-23 P S Corp Method and device for raising subsided concrete pavement
EP0851064A1 (fr) 1996-12-02 1998-07-01 Uretek S.r.l. Procédé pour accroítre la force portante d'un sol de fondation d'immeubles
EP1914350A1 (fr) * 2006-10-13 2008-04-23 Geosec S.r.l. Procédée de homogeniser un sol par injections
EP1956147A1 (fr) * 2007-02-09 2008-08-13 Geosec S.r.l. Procédé de protection sismique locale pour des sites de construction existants et/ou éventuels destiné aux régions des fondations entourant la construction d'un immeuble

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106894409A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 用于地基沉降的聚氨酯注浆加固抬升快速修复方法
CN106894409B (zh) * 2015-12-17 2019-02-12 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 用于地基沉降的聚氨酯注浆加固抬升快速修复方法
CN106703836A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中铁隧道勘测设计院有限公司 既有盾构圆隧道软土基底处理方法
IT201800007020A1 (it) * 2018-07-09 2020-01-09 Sistema e procedimento per l'iniezione di resine espandenti in terreni da consolidare.
WO2020011414A1 (fr) * 2018-07-09 2020-01-16 Thur S.R.L. Système et procédé d'injection de résines expansibles dans des sols à consolider
US11535998B2 (en) 2018-07-09 2022-12-27 Thur S.R.L. System and method for injecting expanding resins into soils to be consolidated

Also Published As

Publication number Publication date
EP3074574B1 (fr) 2017-08-02
LU92314B1 (fr) 2015-05-27
US20160362901A1 (en) 2016-12-15
US10138641B2 (en) 2018-11-27
EP3074574A1 (fr) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3074574B1 (fr) Procede de rehabilitation d'un ouvrage presentant une fissure par suivi d'une courbe representative de l'ecartement des bords de la fissure
CA1217349A (fr) Procede de realisation d'ouvrages en beton arme tels que galeries souterraines, tunnels routiers, etc.; elements en beton prefabriques pour la realisation de tels ouvrages
EP1794375B1 (fr) Dispositif et procede de renforcement d'une fondation de pylone
FR2523627A1 (fr) Procede pour conforter des arches ou des constructions analogues
FR2792354A1 (fr) Structure de maconnerie et procede de renforcement associe
EP2976465A1 (fr) Procede de consolidation d'un sol encaissant un tunnel
EP1243702B1 (fr) Dispositif d'étayage d'une paroi de soutènement de fouille et utilisation d'un tel dispositif
FR2706432A1 (fr) Procédé de mise en service d'une cavité de stockage souterrain d'hydrocarbure à basse température et installation de stockage d'hydrocarbure à basse température.
FR2749331A1 (fr) Dispositif pour la realisation d'un passage souterrain sous une voie de circulation
EP0192004B1 (fr) Procédé et dispositif pour la mise en place d'un ouvrage tel que pont préfabriqué
LU100441B1 (fr) Procede de consolidation d'un sol sujet a des episodes repetes d'inondation
EP3411531B1 (fr) Dispositif modulaire pour la formation d'un point d'ancrage au sol
FR3092348A1 (fr) Procede de renforcement in situ d’une dalle en console ancree par un rupteur de pont thermique
EP2729626B1 (fr) Procede de construction d'une structure et d'un matelas de repartition
FR3082861A1 (fr) Procede de renforcement in situ d'une dalle en console
EP2930287B1 (fr) Procédé de construction d'un dallage non structurel
FR2851316A1 (fr) Procede de pose d'lelements tubulaires enterres et preparation de mortier pour sa mise en oeuvre
FR2722819A1 (fr) Poche et procede de calage ou de mise en pression de deux elements de construction
WO2015075234A1 (fr) Procede de consolidation d'un sol par acquisition d'une courbe revelatrice de la permeabilite du sol
FR2915498A1 (fr) Dispositif et procede de mise en place d'un micropieu helicoidal de fondation
FR2807457A1 (fr) Installation de correction de profil d'un ensemble constitue par un ouvrage d'art et un remblai
EP1154100A1 (fr) Procédé et dispositifs pour la réhabilitation d'un sol
EP0395534A1 (fr) Ouvrage d'art
EP1452670A1 (fr) Procédé de renforcement d'un élément de construction et élément de construction
FR2965572A1 (fr) Procede pour limiter les variations hydriques d'un sol, et couche d'impermeabilisation de sol

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14805203

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15039149

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014805203

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014805203

Country of ref document: EP