Project Description
Consolidation des sols par biocalcification
Soletanche Bachy développe pour ses chantiers Biocalcis® une biotechnologie capable de copier un phénomène naturel.
Qu’est ce que le procédé Biocalcis® ?
Cette biotechnologie innovante imite les processus naturels de calcification pour cimenter le sol en place tout en maintenant sa porosité initiale. Certaines bactéries présentes dans le milieu naturel sont connues pour précipiter différents minéraux à base de carbonate de calcium. Leur accumulation sur des centaines d’années conduit à la formation de concrétions calcaires présentant d’excellentes propriétés mécaniques.
Les bactéries Sporosarcina pasteurii sont non pathogènes pour l’homme et l’environnement. Elles sont cultivées selon un protocole industriel développé par Soletanche Bachy. La précipitation de calcite s’obtient par réaction des bactéries avec une solution nutritive calcifiante.
Les principales caractéristiques du Biocalcis®
La dimension micrométrique de la bactérie permet l’injection dans des sols fins K < 10-5 m/s
Les viscosités de la suspension bactérienne et de la solution calcifiante sont identiques à celle de l’eau
Pas de montée en pression pendant l’injection
Rapidité de la réaction : la résistance finale est obtenue en quelques heures
La porosité reste ouverte après traitement : la perméabilité ne change pas significativement
Gamme de Rc possible: de 0,1 MPa à 1 MPa en fonction des terrains.
Les domaines d’applications couvert par ce procédé :
- Restauration de murs en remblai renforcé,
- Lutte contre la liquéfaction des sols,
- Traitement contre l’érosion interne de digues et de talus,
- Approfondissement de murs de quais,
- Renforcement du sol sous les structures sensibles aux vibrations.
Les avantages de cette technique
Possibilité d’injecter dans des sols fins non injectables. Mise en œuvre difficilement réalisable avec des ciments ou des coulis chimiques
Mise en œuvre par des moyens classiques d’injection (tubes à manchettes ou des tubes crépinés)
Utilisation du sol en place
Augmentation de la résistance mécanique des sols et de leur cohésion sans modification significative de leur perméabilité initiale
Empreinte carbone fortement diminuée par rapport à des solutions classiques à base de ciment
Mise en œuvre du procédé
L’injection se déroule en phases successives :
- Injection des bactéries dans le sol,
- Temps de repos de quelques heures pour la fixation des bactéries sur le sol
- Injection de la solution calcifiante (urée + calcium)
- Temps de repos nécessaire à la réaction de biocalcification (quelques heures)
- Flush final
Selon le taux de biocalcification recherché, le cycle d’injection de solution calcifiante peut être répété plusieurs fois.
Pourquoi travailler avec Soletanche Bachy ?
Une maîtrise parfaite du dimensionnement et du protocole de traitement
Un modèle numérique développé spécifiquement pour Biocalcis® par notre Bureau d’Etudes
La réalisation de nombreux essais en situation réelle et d’applications in situ (mur de soutènement, digues en charge, galerie souterraine, talus, etc)
Contrôles et suivi de l’exécution
Différentes actions peuvent être menées pour valider la solution Biocalcis® :
- Essais d’injection en colonne au laboratoire avec du matériau prélevé sur site pour vérifier la faisabilité du traitement et ses performances en matière mécanique
- Essais de convenance sur le terrain pour confirmer le dimensionnement final des futurs travaux
- Campagne de reconnaissance avec carottages et essais pénétrométriques pour contrôler la qualité du résultat final
- Suivi par méthode géophysique.
Le saviez vous ?
Le procédé Biocalcis® peut être une variante aux traitements d’injection dans les sols difficilement injectables ; et au jet grouting, injection solide pour des applications anti-liquéfaction. Il s’agit d’une solution non intrusive et respectueuse de l’environnement.
Un exemple représentatif et spectaculaire de biocalcification est un phénomène naturel rencontré par exemple en Australie avec la formation de stromatolithes à la surface d’eaux salines. C’est sur la base de ces observations que l’idée d’amélioration des sols par biocalcification in-situ est née, par biomimétisme de ces réactions biogéochimiques naturelles.
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