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Rôle des géotextiles dans les applications.

Comment choisir son géotextile ?

Le but n’est pas de devenir un expert sur le choix du géotextile qui convient le mieux à notre utilisation mais cette question va m’amener à vous parler des rôles des géotextiles dans les applications.

Il faut savoir que le choix d’un géotextile sera déterminé par le rôle majeur qu’il devra remplir. Il sera cependant également nécessaire d’examiner les fonctions secondaires et de ne pas les négliger dans le choix final du géotextile. Il est donc important de savoir exactement à quelle utilisation ce dernier est destiné.

Voici un tableau qui va nous aider dans notre choix.

Les géotextiles peuvent exercer deux rôles majeurs, soit un rôle hydraulique soit un rôle mécanique. Chaque rôle remplit plusieurs fonctions qui sont complémentaires mais une seule est considérée comme principale.

En ce qui concerne le rôle hydraulique, le géotextile remplit les fonctions suivantes : drainage, lutte contre l’érosion et filtration. Les fonctions de séparation, protection et renforcement concernent le rôle mécanique.

Je vais maintenant m’attarder sur ces différentes fonctions.

Le drainage :

Il faut savoir que tous les géotextiles ne peuvent pas assurer cette fonction, d’où de nouveau l’importance du choix. Le géotextile permet de transporter latéralement des débits d’eau importants ce qui permet de drainer les sols. Le drainage permet d’augmenter la capacité portante. La présence d’un filtre géotextile dans le système de drainage évite le colmatage et la contamination de la couche drainante.

La filtration :

Cette fonction assure une stabilité à l’ouvrage. En effet, filtrer consiste à freiner, stopper tout transport solide dans un écoulement et cela de façon permanente. C’est la caractéristique du géotextile d’avoir une structure microporeuse (on voit ici encore l’importance du choix) qui permet à l’eau de s’écouler en retenant les fines particules du sol.

Un géotextile doit respecter certaines conditions si nous voulons l’utiliser comme filtre sans rencontrer de problèmes par la suite. Premièrement, le géotextile doit être plus perméable que le sol à filtrer. Deuxièmement, afin d’être efficace, le géotextile doit présenter des pores de tailles suffisamment petite pour retenir les plus grosses particules du sol dans le but d’empêcher le phénomène d’érosion.

Ces géotextiles destinés à filtrer sont utilisés dans la construction des barrages, la lutte contre l’érosion, le drainage des routes et le drainage du sous sol.

Schéma (Dupont Typar = Géotextile) :

Lutte contre l’érosion :

La lutte contre l’érosion se définit comme suit : “Utilisation d’un géotextile pour empêcher les mouvements du sol ou d’autres particules à la surface, par exemple, d’une pente”.

L’eau et l’air étant des facteurs particulièrement agressifs, ils sont à l’origine de l’érosion du sol. Un géotextile est utilisé comme partie d’un système de lutte contre l’érosion pour protéger le sol de cette influence. La fonction principale du géotextile dans un système de lutte contre l’érosion est la rétention du matériau sans que la pression de l’eau dans les pores ne devienne excessive. Le géotextile remplace un filtre conventionnel de bonne qualité placé entre le sol à retenir et les revêtements en gabions, en pierres ou en blocs de béton, qui protègent le géotextile.

Les géotextiles destinés à la lutte contre l’érosion sont utilisés dans la construction de pentes de digues au bord de la mer, de berges de rivières, de protection d’un lit de rivière.

Schéma d’une construction d’une digue au bord de mer :

Séparation :

L’utilisation de géotextiles comme couche séparatrice est intéressante dans les ouvrages de génie civil car leur structure est totalement différente de celle d’un sol. Ils présentent des qualités : de continuité, de souplesse, de déformabilité et une grande résistance à la traction.

Il existe trois sortes de séparations :

  • séparation hydraulique qui est synonyme de filtration.
  • séparation géométrique qui est une interface entre le sol et le matériau d’apport.
  • séparation mécanique qui a pour avantage de protéger et renforcer une structure.

En jouant son rôle de séparateur entre des matériaux de différentes granulométries comme le gravier, les pierres ou le sable, un géotextile peut:

  • Eviter le mélange permettant à chaque matériau de garder ses propriétés mécaniques (on voit sur le schéma que le géotextile permet une séparation distingue.
  • Empêcher la réduction de la portance de charge
  • Accroître la portance (on voit grâce au schéma qu’il n’y a aucune déformation lors de la présence d’un géotextile).
  • Réduire les effets du gonflement dû au gel, qui détériore les routes.
  • Eviter de devoir excaver les sols meubles.
  • Permettre de conserver la capacité de drainage du soubassement en agrégats.
  • Empêcher la migration des fines particules, particulièrement sous l’effet des charges dynamiques.

Les géotextiles destinés à la séparation sont utilisés dans la construction de routes et voies ferrées.

Schéma :

Sans géotextile

Avec géotextile

Protection :

Ici, le géotextile est utilisé entre le support et une géomembrane, il absorbe les charges ponctuelles et permet d’éviter la perforation et de stabiliser les constructions.

Les géotextiles destinés à la protection ont pour objectif de protéger les géomenbranes dans les décharges, la pose de toiture, les réservoirs et les projets hydrauliques.

Schéma d’une décharge par exemple : (Dupont Typar = Géotextile)

Renforcement :

Dans de nombreuses applications, les géotextiles remplissent un rôle de renforcement.

Il existe trois mécanismes distincts permettant à un géotextile de stabiliser le soubassement en agrégats et d’améliorer sa résistance à la traction et à la déformation permanente sous l’effet de charges répétitives :

  • 1.Retenue + confinement : Le géotextile joue ici un rôle d’armature et de liaison entre les grains qui se voit utile lorsque les particules d’agrégats se mettent à se disperser sous l’effet de la charge.
  • 2.Effet de membrane : efficace si le géotextile est posé sur un sol déformable sur lequel des charges verticales sont appliquées. Dans ce cas là, l’effort de traction dans le sol se transmet au géotextile, soulageant le sous-sol incapable de l’absorber. Le géotextile repend en fait les charges verticales et les diffusent sous forme de charges horizontales dans le sous-sol. Le géotextile remédie ainsi à l’absence de résistance à la traction dans le sous-sol, lorsque celui-ci est soumis à des charges verticales.
  • 3.Renforcement local : Le géotextile s’étale autour d’une pière susceptible de le pénétrer et nous avons donc un renforcement local. On utilise un géotextile caractérisé par un module initial élevé qui permet de distribuer la charge, de réduire la contrainte et d’exercer une force de résistance au déplacement.

Les géotextiles destinés au renforcement sont utilisés dans la construction de routes provisoires (où il permet de réduire la formation d’ornières de manière considérable), de remblais (qui peuvent être à paroi verticale), des talus, des barrages et des pistes de chantier.

Il est également possible d’utiliser des géogrilles lorsqu’on désire un renforcement, mes coéquipiers s’attarderont plus longtemps sur le sujet.

Bibliographie.