Caractérisation, stabilisation et solidification de sédiments fins marins

Characterization, stabilization and solidification of marine fine sediments

• Auteur / Autrice : Zhibo Duan
• Direction : Daniel Levacher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sols -- Physique

Déchets -- Valorisation

Solidification

Sols -- Stabilisation

Sols -- Consolidation

Analyse par sédimentation

Sédiments marins

Résumé

La propreté et/ou l’accessibilité des ports nécessitent toujours des dragages qui génèrent un volume considérable de sédiments fins. La gestion de ces sédiments pour un développement durable impose la recherche de filières de valorisation, véritables solutions alternatives au rejet en mer ou au dépôt à terre. Pour l’heure, les propositions de valorisation sont diverses, plus ou moins abouties et destinées à un sédiment particulier. Les critères de choix, les limites et les performances ne sont pas toujours clairement établis pour les filières étudiées (Chapitres I et II). Toute étude de valorisation passe par une bonne connaissance du sédiment marin et de la prise en compte de la variabilité de ces propriétés. C’est l’objet de la première partie des travaux : origine et caractérisation de sédiments fins marins étudiés (Chapitres III, IV). Les sédiments fins retenus (9) sont d’origine portuaire. La caractérisation concerne les propriétés physiques, hydrauliques et de consolidation. Un récapitulatif des caractéristiques est donné et quelques critères à retenir sont énoncés pour une caractérisation minimale applicable à tout sédiment susceptible de faire l’objet d’une valorisation. Le choix de la filière dépend d’une part de ces propriétés ou de critères établis à partir de celles-ci et d’autre part, des caractéristiques mécaniques et environnementales attendues pour l’application envisagée. Les sédiments une fois caractérisés ont subi les traitements adéquats pour une réutilisation en matériau de remblai et de sous couches routières. L’amélioration des caractéristiques des sédiments s’est faite par des traitements à base de ciment et de chaux (Chapitres V, VI). La mise en remblai de sédiments naturels non traités ou faiblement améliorés a été abordée (Chapitre VI). Il est discuté des possibilités de réutilisation de sédiments marins en remblai selon les performances mécaniques et environnementales recherchées.

Dredged materials are necessary to the give a safe access to the harbours and a high environment quality to them. So an important volume of fine marine sediments is produced. Consequently the management in respect with a sustainable development need to find alternative solutions to the damping at sea or to the storage on shore. Many research works have been run on the valorisation of fine sediments but actually, all of them consider only one specific sediment, and the results are difficult to be applied to other sediments because of the lack of recommendation or criteria for the choice of valorisation in public works or civil engineering (Chapter I and II). For any study of valorisation, all characteristics about marine sediments must be well defined taken into account the variability of them. The chapters (III and IV) are focussed on the properties of a series of harbour sediments (9) according their origin. Physical properties, sedimentation and consolidation parameters are studied and finally a recap of all characteristics are given and a list of them are suggested as a list of parameters required to look at a valorisation of sediments. The choice of the type of valorisation are depending i) on these properties and parameters and ii) on the mechanical and environmental performances relative to the final application. The sediments have been treated to improve their characteristics through a stabilisation / solidification techniques using cement and lime (Chapters V and VI). The reuse for embankment and for road sublayers is considered. The reuse of natural sediment or weakly mixed with cement sediment have been discussed. A construction of an embankment in a confined site is possible in respect with the needed mechanical and environmental properties.