Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie Responsable géotechnique de l'unité « Grands Travaux de Terrassement (Razel) »
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Ludovic GAVOIS : Directeur du service géotechnique (GTM Terrassement)
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Guy RAOUL : Ingénieur de l'École spéciale des travaux publics - Ancien directeur de GTM Construction, coordinateur de ce dossier - M. Guy RAOUL assume actuellement la présidence de la Commission de normalisation « Terrassements »
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les schistes houillers proviennent des résidus de l'extraction du charbon.
L'extraction du charbon s'est arrêtée progressivement en France jusqu'à la fermeture de la quasi-totalité des sites miniers à la fin des années 1990. De très nombreux et importants terrils de stockage des schistes constitués durant l'exploitation des mines subsistent depuis plusieurs décennies. Les terrils sont caractéristiques des paysages des régions minières et font partie de leur patrimoine.
Dans le présent article, nous nous intéressons à l'exploitation et à la valorisation des ressources en matériaux que représentent les schistes houillers contenus dans les terrils. Les services publics nationaux et régionaux concernés encouragent l'utilisation de ces stocks, car elle participe à la résolution simultanée de plusieurs enjeux forts :
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un enjeu économique régional ou local : l'emploi pertinent de ces sous-produits dans le BTP ;
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un enjeu environnemental : les aménagements des terrils, qui réclament des dispositions conséquentes – de mise en sécurité, de protection contre l'érosion, paysagères… – sont facilités en cours et fin d'exploitation ;
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une contribution notable au développement durable, notamment par la diminution des recours à des carrières éloignées et des transports induits.
Les terrils qui représentaient près de 1 milliard de tonnes de schistes houillers ont été exploités pour un quart environ.
Les techniques d'utilisation des schistes houillers sont toujours d'actualité mais en déclin, notamment en raison de la diminution des sous-produits de meilleure qualité.
Suivant leurs caractéristiques, les matériaux sont employés en confection :
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de remblais dont des remblais insensibles à l'eau ;
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de couches de forme ou d'assises de chaussées, le plus souvent dans les domaines routiers et autoroutiers ;
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de plates-formes logistiques et VRD (voirie, réseaux et divers) ;
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parfois dans le domaine ferroviaire dont les LGV (lignes à grande vitesse).
Les bassins houillers concernent essentiellement trois régions :
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le Nord-Pas-de-Calais ;
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la Lorraine ;
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le Centre et le Midi.
Le BHNPDC (bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais) est le plus important. Cette région est pauvre en ressources de matériaux rocheux. Les schistes houillers ont été utilisés de façon intensive pour la construction de remblais et de couches de forme du réseau autoroutier et routier de la région Nord-Pas-de-Calais. Plusieurs dizaines de millions de tonnes ont été utilisés à ces fins.
Le développement attendu dans le Nord-Pas-de-Calais réside essentiellement dans la valorisation des schistes noirs tout venant, par criblage, concassage ou traitement aux liants hydrauliques routiers, afin de les utiliser pour la constitution de couches de forme de chaussées.
L'utilisation des schistes houillers s'appuie sur les classifications et les recommandations du guide GTR « Réalisation des remblais et des couches de forme ».
Les recommandations du guide GTR sont complétées par des précisions données dans les guides régionaux notamment celui du Nord-Pas-de-Calais (PREDIS).
Le lecteur se reportera utilement à l'article [C 5 361], portant sur ces recommandations.
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Utilisation des schistes
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5. Caractéristiques géotechniques
5.1 Définitions succinctes
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Les normes NF EN 1097-1 et NF EN 1097-2 correspondent à des essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats.
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La norme NF EN 1097-1 (novembre 1996) constitue la partie 1 : Détermination de la résistance à l'usure (essai micro-Deval).
En règle générale, l'échantillon de granulat est soumis à l'essai en présence d'eau, mais l'essai peut également être effectué à sec.
L'essai consiste à mesurer l'usure produite dans des conditions définies par frottements réciproques des granulats dans un cylindre en rotation avec une charge abrasive.
L'essai détermine le coefficient micro-Deval qui est le pourcentage de l'échantillon d'origine réduit à une dimension inférieure à 1,6 mm par rotation dans le cylindre.
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La norme NF EN 1097-2 (octobre 1998) constitue la partie 2 : Méthodes pour la détermination de la résistance à la fragmentation.
Deux méthodes sont définies :
a) l'essai Los Angeles (méthode de référence) : le principe de cet essai est de faire rouler dans un tambour rotatif un échantillon de granulat mélangé à des boulets d'acier. À la fin de l'essai, on évalue la quantité de matériau retenu sur un tamis de 1,6 mm.
Le coefficient Los Angeles LA est déterminé par :
5 000 représente la masse de l'échantillon en grammes,
m est la masse du refus au tamis de 1,6 mm.
b) l'essai de fragmentation par impact (autre méthode) : donne une mesure de la résistance mécanique des granulats.
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La norme NF 94-068 (octobre 1998) définit la mesure de la Valeur de Bleu Sol VBS.
La valeur de bleu de méthylène VBS est l'un des paramètres (avec l'IP Indice de plasticité), caractérisant l'argilosité d'un sol. Il est spécifiquement utilisé dans les terrassements.
Cette valeur est déterminée par l'essai au bleu de méthylène « à...
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Caractéristiques géotechniques
BIBLIOGRAPHIE
Articles techniquesDocumentations LCPC :
Laboratoire régional des ponts et chaussées de Lille : Comité de gestion de la taxe parafiscale - Détermination des limites d'utilisation des schistes rouges provenant des terrils des houillères. - Sept. 1978.
Laboratoires des ponts et chaussées - Valorisation et élimination des déchets et sous-produits industriels et urbains. - Journées et bilan de l'action de recherche no 36, LR Le Bourget, 4 et 5 mai 1983.
* - Laboratoire régional des ponts et chaussées de Nancy.
LAURIER (P.), GIRARDOT (R.) - Les matériaux de substitution utilisables en génie civil. - IREX – no 21, mai 1994.
SURSCHISTE (Sté) - Schistes et cendres. - Publicité.
MIERSMAN (F.) - Schistes, co-produits de l'industrie charbonnière. - Article non daté.
OCDE - Recherche en matière de routes et de transports routiers – Stratégie de recyclage dans les travaux routiers. - http://www.ocde.org (1997).
Revues, rapports et fiches des sociétés d'exploitation* - Solodet (Freyming-Merlebach).
* - STTP Société de transports et de travaux publics (La Grand' Combe).
* - Surchiste (Lens).
* - Terrils SA : Société filiale de « Charbonnages de France » dont le siège social est situé à Lens.
GuidesGTR : Guide technique SETRA/LCPC - Réalisation des remblais...
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