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 -
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les schistes houillers sont des sous-produits de l'industrie minière de la houille. Dans un contexte visant à économiser les ressources minérales classiques, les terrils du Nord-Pas-de-Calais représentent une source importante de matériaux alternatifs pour les travaux publics. Toutefois, les schistes rouges et les schistes les plus durs se raréfiant, le recours aux schistes classiques, plus tendres, nécessite un traitement préalable au liant routier avant leur emploi en assises de chaussées à fort trafic. Avant la construction de la plate-forme multimodale de Dourges, aucune utilisation de grande ampleur de ce type n'avait été entreprise.
Pour les besoins du chantier de terrassements généraux de la plate-forme multimodale « Delta 3 » de Dourges (Pas-de-Calais), en service depuis décembre 2003, le maître d'ouvrage, le maître d'œuvre et l'entreprise ont étroitement collaboré, en vue d'optimiser le réemploi des schistes houillers du terril autour duquel est construit l'ouvrage. Compte tenu du caractère évolutif des schistes de ce terril, l'entreprise a conduit une étude poussée de valorisation des schistes houillers par traitement au liant routier, développé une procédure originale de traitement, et réalisé le chantier en traitant en grande masse (environ 620 000 m 3) le schiste, afin de constituer les remblais des zones humides, les arases de terrassement, les couches de forme routières et ferroviaires, ainsi que certaines sous-couches ferroviaires.
Au niveau du chantier de Dourges, la réutilisation des schistes en remblai et en assise de plates-formes routières et ferroviaires a notamment permis d'optimiser les épaisseurs des structures de chaussées et de réaliser l'ouvrage dans les meilleurs critères de qualité, de délais et d'économie.
Au niveau régional, le réemploi de schistes du terril de Dourges a généré une économie de 5 millions de tonnes de matériaux de carrière, tout en préservant l'environnement. Cette expérience en vraie grandeur pourrait être renouvelée dans le cadre d'opérations routières de la région Nord-Pas-de-Calais.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 1981 par Georges DARIC
DOI (Digital Object Identifier)
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Technique de traitement du schiste houiller au liant routier
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4. Valorisation du schiste houiller par traitement au liant routier
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Préconisation de l'avant-projet
Les solutions suivantes étaient prévues au stade de l'avant-projet des terrassements de la plate-forme multimodale de Dourges, à partir de l'exploitation autorisée sur le terril « 116/117 » :
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utilisation de schiste brut en remblai (critère AR1) et en couche de forme ferroviaire ;
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fabrication de formoschiste par criblage, mise en œuvre en couche de forme routière (critère PF2) et sous-couche ferroviaire.
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Conclusions de la campagne géotechnique du marché
Les études de projet préalables au démarrage des travaux ont conduit aux constatations suivantes, établies à partir d'un échantillon représentatif de sondages effectués dans le terril :
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une courbe granulométrique 0/150, avec 45 % de passant à 20 mm ;
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une teneur en eau variant entre 5 et 8,5 % ;
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des caractéristiques intrinsèques :
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coefficient Los Angeles compris entre 38 et 70, avec une moyenne de 55,
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coefficient micro-Deval compris entre 38 et 63, avec une moyenne de 46,
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dégradabilité DG supérieure à 20,
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fragmentabilité inférieure à 7.
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Une pétrographie moyenne (figure 7) :
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taux de pélite (argile compacte) compris entre 75 et 80 % ;
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taux de grès compris entre 15 et 20 % ;
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taux de charbon inférieur à 3 %.
Selon la classification GTR, ce schiste est classé F32 . Les critères d'utilisation qui en découlent les font classer en C 2B3/C2D3 .
Les essais de traitement au ciment à un an mettent en évidence l'absence de gonflement.
L'analyse chimique effectuée sur un nombre important de prélèvements par sondages aléatoires montre un taux de soufre total inférieur à 0,5 %.
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Conclusion de cette étude
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Les schistes noirs du terril « 116/117 » sont évolutifs, du fait de leur dégradabilité en présence d'eau, et donc doivent être classés R 31/R32 .
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Ils ne peuvent être utilisés tels quels en remblai courant en présence...
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