Cut-off walls in the Loire levees: 10 years’ experience of the "deep soil mixing" technique
Écrans d’étanchéité dans les levées de la Loire : retour d’expérience sur 10 ans de « deep soil mixing
Résumé
In 2013, DREAL Centre-Val de Loire presented the various techniques used since the second half of the 20th century to reinforce the levees of the Loire, as well as the expected prospects for experimental projects involving deep soil mixing cut-off walls in levees. These projects have enabled several soil mixing techniques to be compared (2012–2013). In 2019, an initial assessment of this experimental monitoring after 5 years and feedback from several cut-off walls projects on the Tours and Orléans Loire levees were communicated and presented (see Image). These projects have led to changes in design and construction approaches, using knowledge of soils (of the levee and its foundations) and of natural circulation of the alluvial water table in the permeable layers of subsoil. DREAL CVL has used this technique to reinforce more than 30km of dykes on the Loire. As part of research on "Vulnerability of dykes on the Loire River to climate change", a cut-off wall was instrumented at Montlouis-sur-Loire, in the Indre-et-Loire region, during its construction. The purpose of this article is to present the current state of knowledge based on the results of 10 years of experimental monitoring (durability, yield, implementation constraints and control methods) and to supplement the feedback from larger-scale projects that have enabled the technique to be adapted (cement or lime-cement binder, water input, mixing criteria). The article presents the conditions under which the technique is suitable, but also points out the limits of its application (types of soil, depth, size of site). It describes the instrumentation used on the Montlouis-sur-Loire levee to measure temperature and volumetric water contained in the soil-cement material, focusing on two points: validation of the execution method during cut-off wall works, and the choice of a monitoring procedure to check the durability of its mechanical and hydraulic characteristics. The instrumentation is completed by 2 piezometers and a weather station. In addition, for long-term monitoring, materials were sampled and tested using permeability tests. A core sample was also taken from the screen 2 years after its completion and tested the same way. The article also focuses on some solutions used to treat transition zones (other types of reinforcement, bridges and quays in particular).monitoring,
En 2013, la DREAL Centre-Val de Loire a présenté les différentes techniques de renforcement des levées de Loire utilisées depuis la seconde moitié du XX siècle, ainsi que les perspectives attendues de chantiers expérimentaux d’écrans étanches en corps de digues. Ces chantiers ont permis la comparaison de plusieurs techniques de « soil mixing » (2012–2013). En 2019, un premier bilan de ce suivi expérimental à 5 ans ainsi que le retour d’expérience de plusieurs chantiers d’écrans étanches sur les levées de Loire ont été communiqués et présentés. Ces chantiers ont conduit à faire évoluer les approches de conception et de réalisation en exploitant la connaissance des sols (de la digue et de ses fondations) et de la nappe alluviale circulant dans les couches perméables du sous-sol. Depuis lors, les renforcements de digues conduits sur la Loire avec cette technique se sont poursuivis et représentent plus de 32 km. Dans le cadre de travaux de recherche sur la thématique « Vulnérabilité des digues au changement climatique des digues de Loire », un écran a été instrumenté à Montlouis-sur-Loire, en Indre-et-Loire, lors de sa réalisation. L’objet du présent article est de présenter un état des connaissances sur la base des résultats à 10 ans du suivi expérimental (pérennité, rendement, contraintes de mise en œuvre et moyens de contrôle) et de compléter le retour d’expérience sur les chantiers de plus grande ampleur qui ont permis d’adapter la technique (liant ciment ou chaux-ciment, apport en eau, critères de malaxage). L’article présente les conditions dans lesquelles la technique est adaptée mais aussi pointe les limites de son application (types de sols, profondeur, dimension du chantier). Il décrit l’instrumentation à Montlouis-sur-Loire de la levée de Tours Loire amont permettant de mesurer la température et la teneur en eau volumique du matériau sol-ciment en insistant sur deux points : la validation de la méthode d’exécution au moment de la réalisation de l’écran et le choix d’une procédure de suivi pour vérifier la pérennité de ses caractéristiques mécaniques et hydrauliques. L’instrumentation est complétée par 2 piézomètres et une station météorologique. De plus, pour le suivi à long terme, des matériaux ont été prélevés pour tester leur perméabilité. Un carottage dans l’écran a également été effectué 2 ans après sa réalisation et soumis aux mêmes types d’essais.