À la fin de 2015, Nichols Environmental a été mandaté par une grande firme multinationale du secteur de l'énergie pour réaliser une étude géotechnique dans le cadre de l'agrandissement d'un parc de réservoirs pétroliers à Sherwood Park, en Alberta. Le mandat comprenait la recommandation de stratégies de fondation pour un réservoir de carburant diesel de 129,6 pi et 600 349 pi3. L'emplacement proposé reposait sur une couche d'argile lacustre à haute plasticité de 16 pi (4,8 m) d'épaisseur, reposant sur une couche d'argile sableuse limoneuse s'étendant sur plus de 32 pi (10 m) de profondeur.
À la suite de l'étude géotechnique, Nichols Environmental a d’abord recommandé trois solutions différentes pour les fondations sur pieux. Cependant, VTEK Consultants Inc., le consultant en ingénierie, approvisionnement et gestion de la construction (IAGC) responsable de la conception et de la construction du réservoir, a demandé une solution plus rentable. Plus précisément, VTEK a demandé à Nichols d'étudier la possibilité d’utiliser une fondation en sol renforcé.
Après avoir assisté à un séminaire technique de Solmax, l'un des chefs de projet de Nichols Environmental a communiqué avec Solmax pour obtenir de l'aide pour concevoir une fondation en sol renforcé. À l'époque, Nichols tentait de modéliser une telle fondation à l'aide d'une géogrille biaxiale, mais les exigences du projet nécessitaient une solution plus robuste.
Après une première analyse des données géotechniques et des objectifs du projet, Solmax a confirmé qu'une fondation en sol renforcé constituait une solution viable. Les fondations de ce type intégrant des géosynthétiques sont utilisées avec succès depuis plus de deux décennies. Nichols Environmental et Solmax ont conjointement affiné les paramètres de conception, effectué les calculs de tassement et réalisé les analyses de capacité portante. Le géotextile haute performance MIRAFI® RS580i a été sélectionné en raison de son module de traction élevé à faible déformation, de sa capacité d'écoulement supérieure grâce à une taille moyenne des pores plus fine, ainsi que de son efficacité accrue en matière de confinement du sol, attribuable à un meilleur coefficient d'interaction.
La construction des fondations a commencé par l’application d’une couche de 5,9 à 11,8 po (150 mm à 300 mm) de sol de fondation stabilisé au ciment, afin de déshydrater et de consolider le sol sous-jacent. Cette couche a été suivie de la mise en place de huit couches de géotextile tissé haute résistance MIRAFI RS580i, à intervalles de 15 po (375 mm), remblayées avec un matériau tout-venant de 3 po (80 mm).
Nichols Environmental a présenté les quatre options de fondation, y compris la fondation en sol renforcé, dans son rapport géotechnique au consultant en IAGC. La construction de la fondation en sol renforcé a débuté au mois d'août 2016 et a été réalisée par un entrepreneur en travaux de terrassement civil ayant déjà installé des produits MIRAFI RS580i.
Les essais de tassement et de contrôle de la qualité ont été effectués au mois d'avril 2017, une fois le réservoir rempli d'eau. Selon la conception, le tassement prévu était de 2 po (40 mm) en périphérie du réservoir et de 3 po (74 mm) au centre. Lors des essais hydrostatiques, un tassement différentiel d'environ 1 po (25 mm) a été observé, ce qui respectait la limite admissible.
Nichols Environmental a attribué ce tassement différentiel à deux facteurs principaux :
Variabilité du sol de fondation : Environ un tiers des sols de fondation excavés en place se sont révélés en moins bon état que prévu. Cette section a été retirée et remplacée par un matériau plus résistant, ce qui a permis d'augmenter la résistance au tassement dans cette zone et a contribué au comportement différentiel. Pour les applications très sensibles aux tassements différentiels, Nichols recommande de reconstruire l'ensemble des fondations de manière uniforme.
Circulation des engins de chantier : L'accès à l'excavation était assuré par deux rampes. La circulation répétée des engins de chantier a entraîné un compactage localisé dans ces zones, ce qui a pu augmenter la résistance au tassement dans ces zones. Une stratégie d'atténuation consisterait à faire pivoter les rampes d'accès et de sortie de 90 degrés à chaque deuxième couche de remblai de la fondation en sol renforcé.
La structure achevée témoigne de l'engagement de Nichols Environmental envers l'innovation et les solutions rentables. Elle constitue désormais une fondation sécuritaire et stable pour cette infrastructure essentielle à l'approvisionnement en carburant. Solmax est fière d'avoir collaboré à ce projet couronné de succès et se réjouit à l'idée de contribuer à d'autres projets de conception géotechnique haute performance à l’avenir.
Use of Reinforced Soil Foundation (RSF) to Support Shallow Foundations, Louisiana Transportation Research Center (LTRC), LTRC-04-2GT, 2008
Ochiai et al., Supporting Capability of Geogrid-Mattress Foundation, 1994
Shallow Foundations Reference Manual, FHWA NHI-01-023, Juin 2001
Les essais hydrostatiques ont confirmé la performance de la fondation, avec un tassement différentiel dans les limites permises après l’installation du réservoir.
L’entrepreneur en terrassement, expérimenté avec les géosynthétiques, a exécuté l’installation de la fondation efficacement et dans les délais.
Plusieurs couches de géotextile MIRAFI® RS580i ont été posées à intervalles réguliers pour former la fondation en sol renforcé.
Le sol sous-jacent en argile lacustre a été stabilisé au ciment pour préparer la fondation renforcée par géotextile.
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