Géosynthétiques: – FONCTIONS / APPLICATIONS

Question 1

A quoi sert un géotextile de séparation?
À quel endroit doit-il être installé dans une structure
de chaussée?

Dans quelle situation son utilisation est-elle nécessaire?

Answer 1

Rôle :
Un géotextile de séparation empêche le mélange des matériaux entre deux couches de sols ou granulats de différentes natures.

Il préserve la structure mécanique de la chaussée en évitant que les particules fines du sol de fondation migrent dans la couche de base granulée.

Cela maintient la portance et évite une dégradation prématurée de la chaussée.

Emplacement :

Il est placé entre la couche de base (granulats grossiers) et le sol de fondation (souvent plus fin ou plus instable).

Dans quelles situations son utilisation est-elle nécessaire ?

1. Sols instables ou faibles :

Lorsque le sol de fondation est argileux, limoneux ou sableux, et risque de se mélanger à la couche de base.

2. Chantiers soumis à des conditions défavorables :

Par exemple, en présence d’eau ou de boue, où le sol de fondation pourrait perdre sa capacité portante.

3. Trafic élevé :

Dans des structures routières avec un trafic intense, où la séparation protège les couches inférieures des charges répétées.

Question 2

À quoi sert une géomembrane?

Answer 2

Elle agit comme barrière imperméable pour empêcher le passage de liquides ou de gaz​

Question 3

Comment contrôle-t-on la qualité d’une soudure de géomembrane bitumineuse?

Answer 3

Par inspection visuelle et essais mécaniques pour vérifier l’adhérence et l’absence de défauts​

Question 4

Comment fonctionnent les géosynthétiques utilisés pour la stabilisation des sols?

Il y a 3 mécanismes, décrivez-les brièvement.

Answer 4

Renforcement en tension,
redistribution des charges,
limitation des déformations latérales​

Question 5

Dans quelles situations doit-on utiliser une géomembrane PEHD texturée plutôt que lisse?

Quel risque est associé à l’utilisation d’une géomembrane lisse, dans ces situations?

Answer 5

Lorsqu’un frottement supplémentaire est nécessaire pour stabiliser le matériau adjacent (p. ex. talus). Les géomembranes lisses augmentent le risque de glissement​

Question 6

Décrivez comment fonctionne un système à double étanchéité, pourquoi sa performance sera toujours meilleure que celle d’une étanchéité constituée d’une couche d’argile de très
faible perméabilité.

Answer 6

Il combine une géomembrane et une couche de drainage pour capter les fuites éventuelles, assurant une redondance et une meilleure protection

Question 7

En quoi le colmatage d’un filtre géotextile peut-il influencer la stabilité de l’ouvrage dans lequel il est installé ?

Answer 7

Il réduit la perméabilité, augmentant la pression interstitielle, ce qui peut entraîner une défaillance structurelle​

Question 8

Est-ce qu’on peut attendre d’une géocellule fabriquée à partir d’un matériau présentant un faible module de déformation (imaginez : en latex) qu’elle offre une performance
acceptable?

Answer 8

Non, car elle manquerait de rigidité pour fournir un confinement latéral efficace​

Question 9

Est-ce qu’un géocomposite de drainage offrira la même capacité hydraulique lorsqu’installé sous une dalle de béton de 200 mm d’épaisseur, ou sous un massif de sol de 30 mètres d’épaisseur?

Pourquoi?
Citez deux phénomènes qui affecteront ses propriétés à long terme.

Answer 9

Non. Sous un massif de sol de 30 m, la contrainte normale et le fluage réduiront la transmissivité. De plus, le colmatage chimique ou biologique affectera ses propriétés à long terme​

Question 10

Existe-t-il des géotextiles de séparation ‘standard’?

Answer 10

Oui, ils sont standardisés et spécifiés dans des normes comme la BNQ 7009-910 pour les applications routières​

Question 11

Expliquez le rôle des deux types de géosynthétique que l’on peut retrouver dans la structure d’un mur de soutènement.

Utilisez un schéma si nécessaire.

Answer 11

Géogrille : Renforce le sol en tension.
Géotextile : Fournit une filtration et un drainage pour éviter la pression interstitielle

Question 12

Expliquez le rôle du géosynthétique offrant un module de déformation élevé, installé à la base d’un remblai posé sur un sol de faible capacité portante.

Utilisez un schéma si
nécessaire.

Comment s’appelle cette application?

Answer 12

Une géogrille renforce la base en répartissant les charges et en limitant les tassements différentiels.

Ce type d’application s’appelle le renforcement de remblai​

Question 13

Expliquez le rôle du géosynthétique utilisé pour une fonction de séparation, lors de la
construction d’une chaussée. Utilisez un schéma si nécessaire.

Answer 13

Il empêche la migration des particules fines du sol de fondation dans la couche de base, maintenant les propriétés mécaniques de chaque couche​

Question 14

Expliquez le rôle du géosynthétique utilisé pour une fonction de stabilisation, lors de la construction d’une chaussée.

Utilisez un schéma si nécessaire.

Answer 14

Une géogrille limite les déformations latérales des matériaux granulaires, augmentant leur portance​

Question 15

Expliquez les avantages d’un système à double étanchéité, et quel sont les rôles des couches de drainage primaire et secondaire.

Answer 15

Avantages : Protection redondante contre les fuites.

Drainage primaire : Capte les fuites directement sous la géomembrane.

Drainage secondaire : Fournit une barrière supplémentaire pour protéger l’environnement​

Question 16

Quel matériau est généralement utilisé comme couche de drainage secondaire? Pourquoi?

Quel matériau est généralement utilisé comme couche de drainage primaire? Pourquoi?

Answer 16

Secondaire : Argile compactée, car elle est peu perméable.

Primaire : Géotextiles ou géomembranes perforées, pour leur haute perméabilité

Question 17

Il existe deux façons de souder les géomembranes de PEHD.

Offrent-elles toutes les deux une performance et une fiabilité comparables?

Pourquoi?
Quelle méthode doit être privilégiée, dans quelle circonstance doit-on utiliser l’autre méthode?

Answer 17

Oui, mais la double fusion est plus fiable que la soudure à extrusion dans des conditions normales. La soudure à extrusion est utilisée pour des réparations ou des zones spécifiques. N’est utilisé que quand on n’a pas accès au dessous de la geomembrane pour faire circuler l’équipement de soudage par double fusion. Moins fiable que la soudure par double fusion

Question 18

Il existe deux types de produits géosynthétiques pouvant être utilisés entre deux couches
d’enrobé bitumineux, offrant une étanchéité. Les deux comprennent une matrice bitumineuse. L’un comporte un renfort en fibres de verre, dont le module de déformation est très élevé, l’autre est un non-tissé de polyester pouvant tolérer un allongement important.

Expliquez dans quel contexte on utilise ces produits et ce que l’on attend d’eux.

Answer 18

Produits : Matrice bitumineuse renforcée en fibres de verre (haute rigidité) ou non-tissé en polyester (grande tolérance à l’allongement).

Contextes :
Le premier est utilisé pour réduire la propagation des fissures,

le second pour tolérer des déformations élevées​

Question 19

Illustrez trois des six mécanismes de rupture devant être considérés pour le
dimensionnement d’un mur de sol renforcé, à l’aide de schémas montrant les forces qui agissent et celles qui résistent au mouvement.

Answer 19

Mécanismes :
Glissement externe : Le mur glisse sur sa base.
Renversement : Le mur bascule en avant.
Rupture interne : Les géogrilles se rompent ou se désancrent​

Question 20

Indiquez quels paramètres sont susceptibles d’influencer la qualité des soudures de PEHD
réalisées par double-fusion.

Answer 20

-Température,
- pression d’application,
- vitesse de soudure,
- propreté des surfaces​

Question 21

Les géosynthétiques (géogrilles, géomembranes, géotextiles, geodrains…) peuvent remplir des fonctions très différentes.

Illustrer trois des fonctions typiques des géosynthétiques à l’aide d’un schéma expliquant les mécanismes et les sollicitations en présence. Identifier
quel type de géosynthétique est le plus susceptible de remplir cette fonction.

Answer 21

Filtration : Géotextile non-tissé.
Renforcement : Géogrille uniaxiale.
Drainage : Géocomposite de drainage

Question 22

Les variations de température quotidiennes peuvent-elles avoir un impact sur la performance d’un système d’étanchéité par géomembrane? Expliquez.

Answer 22

Oui, elles provoquent des dilatations et contractions, affectant les soudures et créant des contraintes internes

Question 23

Lorsque les conditions de chantier sont défavorables (pluie, accumulation d’eau sur le sol support, etc), pourquoi l’installation d’un géotextile de séparation a-t-elle un impact sur la
performance à long terme de la structure de chaussée? donnez une réponse détaillée,
décrivant les bénéfices apportés par le géotextile de séparation.

Answer 23

Il empêche la contamination des couches de fondation, préservant la portance et la stabilité à long terme​

Question 24

Pour quelle raison est-il nécessaire d’installer un géotextile de séparation entre un sol de fondation argileux et la fondation d’une chaussée?

Answer 24

Pour empêcher la migration des fines de l’argile dans les matériaux granulaires, évitant leur saturation et la perte de portance​

Question 25

Pour quelle raison est-il souhaitable de drainer l’eau qui se trouve derrière un mur de soutènement?

Answer 25

Pour réduire la pression hydrostatique et prévenir les risques de rupture ou de déstabilisation​

Question 26

Pourquoi cherche-t-on à éviter que les matériaux qui constituent la fondation d’une chaussée soient saturés d’eau? Nommez 3 solutions permettant de contrôler la quantité d’eau présente dans la fondation de chaussée : ou bien limitant les venues d’eau, ou bien permettant d’évacuer l’eau.

Answer 26

Raisons : La saturation diminue la portance, augmente les risques de tassement, et peut provoquer des dégradations comme les fissures ou l’érosion. Solutions : -Utiliser un géotextile pour éviter les apports d’eau. -Installer des drains pour évacuer l’eau. -Étanchéifier avec une géomembrane pour limiter les infiltrations​

Question 27

Pourquoi doit-on assembler les géomembranes, plutôt que de chevaucher les bordures? Décrivez les différentes techniques d’assemblage présentées en cours et précisez à quel type de matériaux elles s’appliquent.

Answer 27

Les chevauchements simples ne garantissent pas l’étanchéité. Les géomembranes doivent être assemblées par soudure (double fusion ou extrusion) pour éviter les fuites et assurer une continuité mécanique​

Question 28

Pourquoi est-il nécessaire d’entreposer correctement les rouleaux de géosynthétique sur un chantier, avant leur installation?

Answer 28

Pour prévenir les dommages causés par l’humidité, les rayons UV, ou une mauvaise manipulation, qui pourraient altérer leurs propriétés mécaniques et leur durabilité​

Question 29

Qu’est-ce qui peut provoquer l’apparition de fuites dans les géomembranes de PEHD? Indiquez quelle est la principale cause de fuite et à quel moment ces fuites apparaissent dans le cycle de vie de la géomembrane (depuis sa fabrication jusqu’à la fin de son service). Limitez-vous à ce qui a été présenté et discuté en cours.

Answer 29

Causes principales : Défauts de soudure ou de fabrication. Perforations lors de l’installation. Vieillissement et exposition prolongée aux UV​

Question 30

Quel est le rôle d’un géotextile dans un ouvrage de protection contre l’érosion en bordure de rivière, lorsqu’il est recouvert d’un enrochement (rip-rap)? Pourquoi n’utilise-t-on pas une géomembrane?

Answer 30

Rôle : Retenir les particules fines du sol et permettre l’écoulement de l’eau, évitant l’érosion interne. Une géomembrane n’est pas utilisée car elle est imperméable et ne permet pas le drainage​

Question 31

Quel est le rôle du géotextile utilisé dans un système d’interposition de fissure, entre deux couches d’enrobé bitumineux? Pourquoi un géotextile de polypropylène (point de fusion : 165°C) ne peut pas être utilisé pour cette application?

Answer 31

Rôle : Réduire la propagation des fissures et améliorer la durée de vie du revêtement. Limitation du polypropylène : Son point de fusion (165 °C) est trop bas pour résister à la chaleur de l’asphalte pendant la pose​

Question 32

Quelle est la fonction d’une barrière à sédiments (‘silt fence’), installée à la périphérie d’un chantier où le sol est mis à nu?

Answer 32

Retenir les particules de sol déplacées par l’érosion tout en permettant à l’eau de s’écouler pour limiter les impacts environnementaux

Question 33

Quelle est la fonction du géotextile qui enrobe un tuyau de drainage perforé – par exemple pour le drainage de fondations ou le drainage agricole?

Answer 33

Fonction : Empêcher les particules fines d’obstruer les perforations du tuyau, tout en permettant l’écoulement de l’eau​

Question 34

Si un géotextile non-tissé offre une résistance à la rupture supérieure à celle d’une géogrille uniaxiale, peut-il être utilisé pour construire un mur renforcé? Expliquez pourquoi.

Answer 34

Non. La géogrille est nécessaire pour son module de déformation élevé, adapté aux charges importantes et aux applications de renforcement​

Question 35

Un filtre géotextile devrait-il toujours être conçu pour retenir toutes les particules du sol, incluant les plus fines? Expliquer pourquoi.

Answer 35

Non. Retenir les particules les plus fines peut provoquer un colmatage. Le filtre doit être conçu pour permettre la formation d’un « auto-filtre » qui stabilise le sol​

Question 36

Quelle est l’application pour laquelle on peut utiliser ou bien une géogrille, ou bien une géocellule, ou bien certains géotextiles tissés? De quelle façon ces produits interagissent-ils avec le matériau granulaire pour remplir la fonction souhaitée?

Answer 36

Application : Stabilisation des sols ou renforcement de chaussées. Interaction : Ils confinent le matériau granulaire, réduisant son déplacement latéral et augmentant sa portance​