La commune de Lapouyade (33) accueille depuis 1996 un centre de stockage des déchets ultimes d'une capacité de 480 000 t/an.
Véolia Propreté a pour projet une extension du site, qui arrivera à saturation en 2014. Pour cela, une enceinte étanche doit être réalisée (bloc n° 3). Cette enceinte s’étendra sur 27 ha.
L’objectif de la paroi à créer (cf. figure b repère 7) est de bloquer la circulation des eaux de nappe pour permettre le terrassement des futurs casiers de stockage et la mise en œuvre du complexe d’étanchéité avant stockage des premiers déchets.
Afin d’assurer l’étanchéité de l’enceinte, la paroi sera ancrée dans la couche de marnes argileuses peu perméables identifiée lors des sondages géotechniques.
Le Service Travaux Spéciaux de la SADE a déjà travaillé par le passé pour le compte
[Photo : vue en plan du site et de la paroi à réaliser.]
[Photo : coupe type d’aménagement d’un casier]
[Photo : terrain initial et piste en cours de réalisation]
Du site ISDND (Installation de stockage de Déchets Non Dangereux) de Lapouyade. En effet, en 2003, le STS avait participé à la réalisation de l’écran étanche du bloc n° 2, qui est aujourd’hui exploité.
Assurant le rôle de mandataire et la direction technique de l’opération, le STS a réalisé pour le compte de la SOVAL, filiale de Veolia Propreté assurant l’exploitation, en groupement avec Soletanche Bachy et avec une maîtrise d’œuvre assurée par Antea, les 1 740 m l de paroi à une profondeur moyenne de 21 m l, soit 36 000 m².
Il est à noter que les profondeurs à atteindre étaient comprises entre 18 et 27 m.
Le chantier
Le délai contractuel de 9 mois (1 mois de préparation et 8 mois de travaux) a été respecté incluant les différentes étapes du chantier suivantes :
- - Installation de la centrale de production de coulis,
- - Réalisation de la piste de chantier,
- - Réalisation de la paroi,
- - Réalisation des ouvrages annexes.
Réalisation de la piste de chantier
Avant le démarrage du chantier, le site étant boisé et non adapté à la réalisation des travaux, une première phase de déboisement et de défrichage du site sur les zones de travaux a été entreprise.
Une piste de chantier a été ensuite réalisée sur le linéaire de la paroi à réaliser.
La piste était d’une largeur moyenne de 11 m l et a nécessité, soit un traitement à la chaux de certaines zones, soit une substitution sur une épaisseur d’environ 70 cm du terrain en place afin d’obtenir la portance nécessaire avant la mise en œuvre de la structure de la piste en calcaire (cf. figure c).
Réalisation de la paroi
Les objectifs et tolérances dimensionnels de la paroi étaient les suivants :
- - Épaisseur : 0,80 m,
- - Linéarité : ± 2,0 %,
- - Verticalité : ± 2,0 %,
- - Épaisseur : ± 5,0 %.
Par ailleurs, pour réaliser le terrassement de la paroi et répondre aux contraintes de profondeur (27 mètres) et de terrain (marnes compactes au vu des résultats pressiométriques), le groupement a proposé et utilisé une grue de forage avec benne hydraulique de type Liebherr 852 équipée d’un Kelly.
En effet, cet engin, équipé d’une benne hydraulique dont la puissance de fermeture est commandée par deux vérins de 200 tonnes et dont la profondeur d’excavation peut atteindre les 60 mètres, répondait parfaitement aux différentes contraintes prévisibles.
Traitement des déblais
La particularité concernant les déblais vient de la position de la grue « à cheval » au-dessus de l’excavation à réaliser (cf. figure c). En effet, la grue est positionnée dans l’axe de la paroi et, après rotation…
[Photo : grue de forage]
[Photo : coupe type de l’atelier de terrassement.]
Terrassement dans la zone d’excavation par un système de pompes, dans une canalisation disposée le long de la piste de chantier. La capacité de production de coulis de la centrale était de 350 à 400 m³/j.
L’approvisionnement en eau : un enjeu majeur
Le gros enjeu du projet a été l’approvisionnement en eau. En effet, il était prévu à la base de réaliser plusieurs forages destinés à subvenir aux besoins en eau pour la réalisation des travaux (350 à 400 m³/jour en moyenne, soit environ 50 000 m³ sur la durée du chantier). Cependant, le contexte hydrogéologique et géotechnique du site ne donnant pas la garantie d’obtenir ce rendement, il a été décidé d’utiliser les différents moyens suivants pour approvisionner le chantier en eau :
De la machine, l’opérateur ouvre la poche de la benne hydraulique pour déposer le terrain sur le côté. Pour éviter le retour des déblais, un talus de terre a été mis en œuvre le long de la piste. Les déblais ont été ensuite compactés et laissés en place.
Réalisation du coulis
En termes de qualité, les objectifs de performances mécaniques de la paroi à réaliser étaient les suivants :
- • Perméabilité k28 < 10-9 m/s sur échantillon de coulis au niveau de la centrale de production,
- • Perméabilité k28 < 10-8 m/s sur échantillon de coulis prélevé dans la paroi,
- • Résistance à la compression simple Rc28 ≥ 1 MPa.
Le coulis a été fabriqué dans la centrale automatisée, dimensionnée et mise à disposition par le service matériel du STS.
Le processus de fabrication du coulis comprend 2 phases :
- 1/ L’eau est mélangée à de la bentonite (30 kg/m³) dans des malaxeurs et elle est stockée dans un bassin tampon équipé d’une membrane étanche en polyéthylène (PE) de 300 m³. On parle à ce stade de « boue mère ».
- 2/ La boue mère est mélangée au ciment (160 kg de CEM III/C/m³) dans deux malaxeurs de 2 m³ puis envoyée au fur et à mesure du
[Photo : Installation de la centrale de production de coulis.]
[Photo : bassins de stockage et de la centrale.]
[Photo : Exemple d’affichage, représentation de la position de l’outil de forage vue de dessus, sous la forme d'une cible.]
[Photo : Exemple d’affichage, représentation de la position de l’outil de forage en fonction de la profondeur.]
Suivi en temps réel du terrassement
1/ Branchement au réseau communal
Avec seulement 3 m³/h, ce moyen a permis d’assurer l'approvisionnement d’environ 70 m³/jour en continu, soit environ 10 000 m³ à la fin du chantier.
2/ Réalisation de fossés drainants et d’un bassin de stockage
En accord avec Véolia Propreté, un réseau de fossés a été créé dans le but de drainer les eaux de pluies et de nappes superficielles. Ce réseau convergeant vers les points bas du site où des bassins de stockage provisoire avaient été creusés. Cela a permis de fournir 25 000 m³ d’eau environ.
3/ Utilisation des bassins de stockage d'eau du site
Les bassins de stockage d'eau du site qui récupèrent les eaux de pluie et les eaux de paroi n’ont pas été réalisés sans contraintes mais le groupement, avec l’appui de Véolia Propreté, a su fiabiliser la possibilité de leur utilisation comme eau de gâchage.
Conclusion
La réalisation de l’écran étanche est une réussite pour le groupement d’entreprises piloté par le Service Travaux Spéciaux de la SADE. Les 36 000 m² de paroi n’ont pas été réalisés sans contraintes mais le groupement, avec l’appui de Véolia Propreté pour répondre à la problématique d’approvisionnement en eau, a su mettre les moyens matériels et humains pour tenir la cadence et mener à bien ce chantier.
Contrôle de la qualité et réception de l’enceinte étanche
Un contrôle continu de la qualité de réalisation de la paroi a été assuré.
Pour garantir le terrassement, la grue était équipée d’un appareil enregistrant chaque foration, donnant la profondeur atteinte, la verticalité et l'absence de rotation du panneau.
Pour contrôler la qualité du coulis « bentonite-ciment » constituant la paroi, des prélèvements ont été analysés durant toute la durée du chantier, mesurant la résistance à la compression du coulis à 14, 28 et 90 jours et sa perméabilité à 28 jours.
Les résultats obtenus sont conformes aux exigences et objectifs du marché.
Groupement SADE COTH – SOLETANCHE BACHY – VEOLIA
Site du Clapetou
Réalisation de la paroi étanche du bloc Est
Synthèse des essais de résistance à la compression sur éprouvettes cylindriques 8 × 4
Objectif : 21 MPa à 28 jours
Période : juin → novembre 2012
Surface cumulée : 36 000 m²
Nombre d’échantillons réalisés (toutes les semaines) : 7
Rc 14 jours (MPa) moyen : 1,16
Rc 28 jours (MPa) moyen : 1,04
Valeur mini : 1,04
Valeur maxi : 1,36
Synthèse des essais de perméabilité à 28 jours sur éprouvettes cylindriques PVC diamètre 100 mm
Objectif : 5 × 10⁻⁹ m/s
Période : juin → novembre 2012
Surface cumulée : 36 000 m²
Nombre d’échantillons réalisés (toutes les semaines) : 26
K 28 jours (m/s) moyen : 4,15 × 10⁻¹⁰
K mini : 3,31 × 10⁻¹⁰
K maxi : 5,62 × 10⁻¹⁰
Tableau de résultats.
Des essais de pompage pour assèchement des casiers de stockage de déchets ont été utilisés. La contrainte liée à cette option a résidé dans la distance qui séparait la centrale des deux points de pompage (environ 1,2 km). L’apport de cette dernière « source » a été de 15 000 m³.
Avant d’employer les eaux du site (de ruissellement et des bassins), des échantillons ont été testés en laboratoire suivant les normes EN 1800 et NF 206-1 afin de vérifier la possibilité de leur utilisation comme eau de gâchage.
Enfin, une fois l’enceinte réalisée, 10 piézomètres de contrôle ont été mis en place, par paire (1 de chaque côté de la paroi), pour permettre des essais de pompage. Les essais de pompage effectués ont permis de modéliser et de contrôler le bon fonctionnement de l’écran étanche.
Ces piézomètres seront également utilisés, pendant l’exploitation de l’extension du site, afin de contrôler l’évolution des niveaux de la nappe.
[Photo : Ancrage de la paroi étanche]
