Propriétés physiques et géotechniques des remblais en colonne 89 

Les propriétés physiques et géotechniques des remblais des colonnes TD, MD et ND ont été obtenues sur les échantillons prélevés sur les éprouvettes ayant déjà été soumises aux essais en compression uniaxiale pour déterminer l’UCS. Ces échantillons ont été séchés à l’étuve afin d’en déduire différentes propriétés telles que les teneurs en eau massique w(%) et volumique , l’indice des vides e, le pourcentage solide massique Cw et volumique Cv, le degré de saturation Sr.

Figure 4.5 : Variation de la densité relative et du pourcentage solides des remblais LVT le long de la hauteur des colonnes TD, MD et ND

Une portion des remblais séchés a été également utilisée pour déterminer la densité relative Dr à l’aide d’un pycnomètre à hélium. La variation des diverses propriétés physiques et géotechniques des remblais en fonction de la position des échantillons le long de la hauteur des colonnes TD, MD et ND est présentée dans les Figures 4.5, 4.6 et 4.7.

D’après la Figure 4.5 ci-dessus, la densité relative (Dr) des trois types de remblai varie entre 3,25 et 3,35 avec une valeur initiale (avant la cure) des mélanges de ces remblais d’environ 3,5. On remarque que Dr de la première séquence (de 0 à 150 cm) de ces remblais est relativement faible (moyenne de 3,29) par rapport au Dr de la deuxième séquence située entre 150 et 300 cm (aux alentours de 3,34).

Quant au pourcentage solide (Cw), son évolution en fonction de la hauteur des colonnes n’est pas influencée par les séquences de remplissage de ces colonnes. Néanmoins, le Cw du remblai non drainé (ND) est aux alentours de 81,5% le long des deux couches de remblai, le remblai à moitié drainé (MD) enregistre les pourcentages solides relativement élevés allant de 84% à 87%, tandis que pour le remblai totalement drainé (TD) le Cw varie entre 82% et 85%.

Figure 4.6 : Variation des teneurs en eau massique et volumique des remblai LVT en fonction de la hauteur des colonnes TD, MD et ND

La Figure 4.6 présente l’évolution des teneurs en eau massique w(%) et volumique  pour le remblai des trois colonnes. On constate à partir de cette figure que ces deux types de teneur en eau des trois colonnes ne varient pas significativement en fonction des couches de remplissage. La variation de ces deux paramètres hydriques est vraisemblablement fonction des scénarios de drainage : w(%) du remblai de la colonne ND varie entre 20% et 24% le long de la hauteur de la colonne, entre 16% et 19% pour le remblai de la colonne MD et entre 18% et 23% pour le remblai de la colonne TD. L’évolution de la teneur en eau volumique des trois remblais le long de la hauteur des colonnes suivent pratiquement la même tendance avec des valeurs variant entre 0,3 et 0,42.

Figure 4.7 : Évolution de l’indice de vides et du degré de saturation des remblais LVT en fonction de la hauteur des colonnes TD, MD et ND

La Figure 4.7 présente l’évolution de l’indice des vides e et du degré de saturation Sr pour le remblai des trois colonnes. On s’aperçoit d’après cette figure que l’indice des vides e et le degré de saturation Sr varient respectivement de 0,7 à 0,9 (valeur initial ei = 1,12) et de 70% à 90% pour les remblais des trois colonnes (valeur initiale de 100%). Le remblayage séquentiel n’aurait apparemment aucun effet sur les valeurs de ces deux paramètres qui se distinguent relativement en fonction du type de colonne. L’indice des vides du remblai de la colonne ND se situe à peu près à environ 0,85 le long de la hauteur de la colonne. Le remblai en pâte des colonnes TD et MD présentent un indice des vides moyen presque similaire d’environ 0,75. L’évolution de Sr le long de la hauteur des colonnes semble identique pour les remblais des colonnes ND et TD avec des valeurs variant de 80% à 90%. Par contre, le remblai de la colonne MD montre des valeurs relativement basses de Sr au voisinage de 75% entre le haut et le bas de la colonne.

Le Tableau 4.2 présente la synthèse des résultats de la variation de ces propriétés physiques et géotechniques des RCP consolidés en colonne en fonction de la hauteur des colonnes et en comparaison avec les valeurs initiales des mélanges juste après leur préparation.

Tableau 4.2 : Résumé de la variation de quelques propriétés physiques et géotechniques des remblais LVT en fonction de la hauteur des colonnes TD, MD et ND

Propriétés physiques et géotechniques

Marge de variation en fonction

de la hauteur des colonnes Valeur initiale

Densité relative Dr ou Gs 3,25 – 3,35 3,5

Pourcentage solide Cw 80% – 88% 75,8%

Indice de vides e 0,7 – 0,9 1,12

Degré de saturation Sr 70% – 90% 100%

Teneur en eau massique w(%) 16% – 24% 31,9%

Teneur en eau volumique  0,3 – 0,42 0,53

On constate que la densité relative Dr des remblais consolidés est légèrement plus faible par rapport à celle des mélanges initiaux tandis que le pourcentage solide Cw initial de ces remblais a augmenté au cours de leur consolidation gravitaire. Cette légère augmentation de Cw pourrait être liée à un processus de densification suite au réarrangement des grains solides sous leur poids propre. La faible variation du Dr n’a pas été bien clarifiée mais pourrait être due la formation d’hydrates des liants.

Par contre, la diminution de l’indice de vides e et du degré de saturation Sr serait probablement due notamment à la perte d’eau interstitielle au cours de la consolidation gravitaire ainsi qu’à l’hydratation du liant des remblais. En effet, une bonne partie de la quantité d’eau initiale des remblais est expulsée des pores suite au drainage de ces remblais et une partie est consommée par l’hydratation. Ce même raisonnement serait valable pour expliquer la diminution des teneurs en eau massique w(%) et volumique  des mélanges des remblais au cours de leur consolidation gravitaire.