Valorisation d'un sol urbain dans le domaine routier Mobilite des polluants dans les sols traites et/ou compactes
Dans le cadre general de la preservation des ressources naturelles, cette these vise la valorisation des sols urbains excaves lors des operations de terrassements. Compte tenu de leur forte heterogeneite et de leur histoire perturbee, les sols urbains restent assez mal caracterises du point de vue geotechnique et environnemental. De plus leurs specificites ne permettent pas en general d'appliquer les guides reglementaires actuellement disponibles qui ont pour objet l'encadrement de la reutilisation de materiaux dans les domaines du genie civil. La premiere partie du travail de these a consiste en une caracterisation geotechnique, chimique et mineralogiques de deux sols urbains excaves a plus d'un metre de profondeur en region parisienne dans une zone industrielle (a Boulogne Billancourt) et dans une zone proche du peripherique parisien (a Ivry sur Seine) Cette etape a permis de mettre en evidence certaines caracteristiques communes des classifications geotechniques proches (C1B5/C1A1 selon le GTR) une teneur remarquable en carbone organique, des quantites non negligeables (en contenu total) d'elements trace metalliques et de sulfates, et enfin une composition complexe avec une composante naturelle et anthropique mise en evidence par un essai de tri importe du domaine des granulats. Cette derniere composante comprend des briques, du gypse (porteur principal du soufre et du strontium) des elements a base de beton ainsi que des scories (magnetiques et non magnetiques) principales phases porteuses des phases metalliques et carbonees respectivement. A l'aide d'une approche en regression lineaire, la repartition des artefacts anthropiques a ete evaluee dans les differents compartiments granulometriques du sol, ce qui permet d'apprehender les processus de degradation naturels des sols urbains (fragmentation des phases accompagnee d'un transfert de polluants) Selon la reglementation environnementale basee sur des essais de lixiviation, les polluants metalliques ne montrent pas une mobilite (lixiviation) critique. Neanmoins ces sols ne sont pas consideres comme des dechets inertes du fait de leur teneur eleve en contenu total en carbone organique et d'un relargage trop eleves en sulfates (principal polluant du sol) en fluorure et en antimoine. Les performances mecaniques requises pour un usage routier apres un traitement avec 5% de ciment ainsi que l'aptitude au traitement avec un traitement a 1% de chaux pour un usage en remblai ont ete validees, et ce en depit de la presence des polluants perturbateurs (notamment les sulfates) Les proprietes de permeabilite des sols urbains compactes (a l'OPN ou l'OPM) avec ou sans traitement ont permis d'etudier le transfert des polluants dans des conditions proches de celles in situ. Si le traitement a la chaux semble augmenter la permeabilite, le traitement au ciment semble fortement la diminuer sur certaines eprouvettes (absence d'ecoulement sous 5 kPa de charge hydraulique) Les traitements pourraient egalement avoir un effet sur le relargage de certains polluants si on se base sur les resultats de test de lixiviation a pH 12 avec tantot un effet inhibiteur (pour Ba, Sb, Mo Ni voire As) tantot un effet activateur (pour Cu ou V voire As) Enfin, un essai d'immersion sur monolithe qui met en avant la diffusion des polluants plutot que leur percolation sous l'effet d'une charge hydraulique complete le panel des experiences pour observer le transfert des polluants.