Qu’est-ce que la substitution dynamique et comment l’utilise-t-on ?
La substitution dynamique est une extension de l’application du compactage dynamique aux sols fins compressibles. La finalité est de réaliser des colonnes en matériaux à dominante granulaire de grand diamètre dans le sol, aussi appelées plots ballastés, en utilisant la technique du compactage dynamique. Les colonnes ainsi réalisées sont le plus souvent inférieures à 10 m de longueur pour des diamètres usuels de 1.5 à 3.5 m.
Il s’agit d’un renforcement de sol adapté aux matériaux compressibles à très compressibles. Comme pour les autres techniques de renforcement, les colonnes se localisent au droit des descentes de charge de la structure de l’ouvrage ou bien sont distribuées en maillage régulier sous emprise de dallage ou radier. L’objectif est d’obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques équivalentes du sol après renforcement afin d’augmenter la résistance mécanique des sols supports de charge et/ou de réduire les tassements induits par le projet de construction.
Mise en œuvre
Principe de base
Pour des sols à granulométrie fine et selon la teneur en eau naturelle, la densification des sols par compactage dynamique ne peut s’opérer avec la même efficacité. Ainsi, il faut recourir à un matériau à dominante granulaire que l’on va enfoncer à l’aide d’impacts successifs depuis la surface du sol. Soit le matériau d’apport est disposé dans une pré-empreinte, soit il est directement poussé dans le sol depuis la surface.
Le taux d’incorporation dans le sol initial peut atteindre 10 à 15%. Ce taux est souvent plus élevé que celui obtenu avec des colonnes ballastées. Ainsi plusieurs avantages en résultent comme une forte résistance au cisaillement du sol renforcé, une accélération de la consolidation du sol par effet drainage, une meilleure efficacité du renforcement pour des charges lourdes à très lourdes. Sous certaines conditions, l’énergie du compactage dynamique peut aussi permettre l’amélioration des sols entre les mailles de colonnes et/ou améliorer des couches de sol. L’efficacité de la technique s’en trouve ainsi accrue.
Le contrôle de la qualité des prestations réalisées s’effectuent au moyen de sondages de reconnaissance géotechnique, implantés au droit des colonnes et entre les mailles.
Environnement
Le procédé de substitution dynamique, au même titre que le compactage dynamique, répond aux défis environnementaux de réduction de l’empreinte carbone des chantiers de construction, en s’inscrivant dans une démarche de recherche de valorisation des déchets inertes in situ issus du chantier, comme les matériaux de démolition par exemple.
