Présentation

Article

1 - LES GÉOMEMBRANES

  • 1.1 - Présentation des géomembranes
  • 1.2 - Normes relatives à la définition des géomembranes
  • 1.3 - Description des géomembranes

2 - LES GÉOSYNTHÉTIQUES

  • 2.1 - Présentation générale des géosynthétiques
  • 2.2 - Définition des principaux géosynthétiques
  • 2.3 - Commentaires sur les géocomposites
  • 2.4 - Classification des géosynthétiques

3 - FONCTION DES GÉOMEMBRANES

  • 3.1 - La notion fondamentale d’étanchéité
  • 3.2 - Deux aspects de la fonction : contenir et protéger
  • 3.3 - Géomembranes associées à des matériaux de même fonction : étanchéité composite
  • 3.4 - Association de géomembranes avec des matériaux assurant d’autres fonctions

4 - QUELQUES DONNÉES HISTORIQUES

  • 4.1 - Disponibilité des matériaux
  • 4.2 - Les premiers essais
  • 4.3 - L'essor
  • 4.4 - La consécration : les grands barrages
  • 4.5 - L'environnement
  • 4.6 - Une innovation française
  • 4.7 - La dimension internationale

5 - GÉOMEMBRANES EN GÉNIE CIVIL AUJOURD’HUI

  • 5.1 - Utilisation dans une grande variété d’ouvrages
  • 5.2 - Un matériau nouveau en génie civil
  • 5.3 - Géomembranes et matériaux d'étanchéité traditionnels
  • 5.4 - Les géomembranes et l'eau
  • 5.5 - Qualité des géomembranes

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : C5430 v2

Conclusion
Introduction aux géomembranes

Auteur(s) : Jean-Pierre GIROUD

Date de publication : 10 août 2015

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Sommaire

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RÉSUMÉ

Cet article présente l’état de l’art sur les géomembranes, matériaux flexibles utilisés en génie civil pour construire des étanchéités. L’article fournit une définition des géomembranes et d’autres produits de la famille des géosynthétiques.

Les géomembranes sont ensuite comparées aux matériaux étanches traditionnels (argile, béton, bitume). Les fonctions des géomembranes dans les ouvrages de génie civil sont expliquées et leurs applications décrites.

Les géomembranes étant une innovation qui a profondément modifié l’art de construire des étanchéités, cet article se termine par un historique de leur développement et des ouvrages dans lesquels elles sont utilisées.

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ABSTRACT

This article presents a state of the art concerning geomembranes, flexible materials used in civil engineering to construct waterproof containment systems. The article provides definitions of geomembranes and other products from the family of geosynthetics. The geomembranes are compared to the traditional impermeable materials (clay, concrete, bitumen). The functions of geomembranes are explained, and their applications are described.

Since geomembranes are an innovation that has drastically changed the art of constructing waterproof liner systems, this article presents their development and a history of the civil engineering structures where they have been used. 

Auteur(s)

  • Jean-Pierre GIROUD : Ingénieur ECP, Docteur ès Sciences - Membre US National Academy of Engineering - Past President International Geosynthetics Society - Ingénieur conseil JP GIROUD, INC. (USA) - - Directrice d'unité de recherche Irstea

INTRODUCTION

Cet article d’introduction aux géomembranes a pour but de familiariser le lecteur avec ce matériau relativement nouveau. Les géomembranes sont des matériaux flexibles étanches utilisés dans les ouvrages de génie civil, comme les réservoirs, les barrages, les canaux, les ouvrages de stockage de déchets, les stockages de résidus miniers et bien d’autres types d’ouvrages.

Cet article fournit des définitions des géomembranes et des matériaux apparentés qui, comme les géomembranes, font partie de la famille des géosynthétiques. Les géomembranes sont décrites dans l’article où l’on note qu’elles sont minces (1 à 6 mm d’épaisseur) et flexibles. Les géomembranes étant étanches, cet article les compare aux autres matériaux étanches utilisés en génie civil (argile, béton, béton bitumineux).

On verra dans cet article qu’il existe une grande variété de géomembranes. Certaines géomembranes, les géomembranes bitumineuses, sont constituées de produits textiles imprégnés de bitume. Cependant, la plupart des géomembranes utilisées aujourd’hui sont des géomembranes polymériques, c'est-à-dire des géomembranes dont le constituant étanche est à base de polymère synthétique. Plusieurs types de polymères synthétiques sont utilisés pour produire les géomembranes polymériques. Il existe des géomembranes renforcées par un textile tissé ou nontissé et des géomembranes non-renforcées.

Les géomembranes sont produites en usine sous forme de rouleaux que l’on transporte sur le terrain où on les déroule et les assemble. Ou bien, plusieurs rouleaux de géomembrane sont assemblés en atelier pour réaliser de grandes nappes. Ces nappes préfabriquées sont transportées sur le terrain où elles sont déployées et assemblées. Les assemblages en usine, ou sur le terrain, se font par soudure ou par produits adhésifs selon le type de géomembrane. On réalise ainsi des étanchéités sur des surfaces considérables en relativement peu de temps et sans matériel lourd.

Comme le montre cet article, la fonction d’étanchéité des géomembranes dans les ouvrages de génie civil peut s’exercer de différentes manières. Dans les ouvrages les plus simples, la géomembrane est utilisée seule ou protégée par une couche de terre, de gravier ou de béton. Dans des ouvrages plus complexes, notamment des ouvrages où une performance particulière est requise, la géomembrane est utilisée en association à d’autres matériaux qui complètent sa fonction de façon synergique. Ainsi, dans les ouvrages de stockages de déchets, on utilise souvent une géomembrane associée à un autre matériau étanche (argile ou géosynthétique bentonitique) pour former une étanchéité composite, qui est une étanchéité de haute performance, combinant les propriétés des deux matériaux associés. Dans certains réservoirs et ouvrages de stockages de déchets, on utilise une double étanchéité formée de deux géomembranes associées à une couche drainante située entre les deux géomembranes et récoltant le liquide qui a pu fuir à travers des défauts de la géomembrane supérieure, ce qui conduit à des fuites négligeables dans le terrain.

Avec plusieurs décennies d’expérience, la conception des ouvrages de génie civil munis d’étanchéité par géomembrane est aujourd’hui sophistiquée. De nombreuses méthodes de dimensionnement ont été publiées et des essais de laboratoire normalisés ont été développés. De surcroît, la pratique du contrôle de qualité en cours de production et d’installation des géomembranes est bien établie en France et dans de nombreux pays.

Les géomembranes sont des matériaux innovants qui ont profondément modifié l’art de construire les étanchéités depuis une cinquantaine d’années. Pour comprendre cette évolution essentielle du génie civil, l’article présente un bref historique du développement des géomembranes et de leurs applications. Cet historique montre que la durabilité des géomembranes de bonne qualité est excellente. Ainsi, des ouvrages construits avec étanchéité par géomembrane il y a plus de quarante ans sont encore en service et de nombreux barrages où le béton se détériorait ont été réhabilités avec succès à l’aide de géomembranes. L’innovation se poursuit activement avec, notamment, des géomembranes constituées de couches de propriétés complémentaires.

Aujourd’hui, les géomembranes jouent un rôle essentiel dans la protection de l’environnement pour de multiples raisons : elles réduisent les pertes d’eau ; elles évitent la pollution des sols et des nappes phréatiques en contenant des déchets et liquides toxiques ; et elles sont installées avec un minimum de transport de matériaux. Par conséquent, on peut prévoir que l’utilisation des géomembranes va continuer de croître.

Le lecteur trouvera en fin d'article une liste de termes techniques rencontrés ici, à la fois sous la forme d'un glossaire et d'un tableau de sigles.

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KEYWORDS

sealing device   |   geomembrane   |   Concrete   |   textile materials   |   construction materials   |   waterproof materials

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-c5430


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6. Conclusion

Les géomembranes font désormais partie du paysage du génie civil. Tandis que les géomembranes présentées dans cet article sont bien établies et sont utilisées dans un nombre grandissant d'ouvrages, de nouvelles géomembranes apparaissent sur le marché. En particulier, on voit apparaître de plus en plus de géomembranes composées qui sont constituées de plusieurs couches de matériaux polymériques différents. De telles géomembranes sont quelquefois créées pour les besoins spécifiques d'un projet.

Bien que des géomembranes nouvelles apparaissent de temps en temps, certaines éphémères, d'autres plus permanentes, les informations de base données dans cet article seront toujours applicables. Ces informations sont complétées par les informations fournies dans une série d'articles qui suivent celui-ci.

Remerciements

En premier lieu, je remercie Jean-Louis Bordes qui m'a invité à écrire cet article.

Je tiens à remercier tout particulièrement Nathalie Touze-Foltz pour sa précieuse coopération. Ce long texte sur les géomembranes n'aurait pas eu la même qualité sans ses connaissances, son expérience et son jugement.

Je remercie très vivement Nicolas de Walque, Daniel Fayoux et Bernat Amat pour leurs nombreuses et pertinentes contributions.

Je remercie aussi Bernard Breul, Bertrand Breul, Jean-Pierre Gourc, Gabriella Vaschetti et Aristide Hehner qui ont relu certaines parties du manuscrit et ont fourni de précieux commentaires.

Tous mes remerciements également à Larry Kamp, Denny Gerber, David Pelejero, Robert Wallace, Hervé Plusquellec, Daniele Cazzuffi et Francesco Fontana qui m'ont fourni d'utiles informations.

Enfin, j'exprime ma reconnaissance toute particulière à John Scheirs, Fred Struve et Ian Peggs pour de nombreuses et stimulantes discussions.

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Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GIROUD (J.P.), PERFETTI (J.) -   Classification des textiles et mesure de leurs propriétés en vue de leur utilisation en géotechnique, Comptes rendus du congrès international sur l’utilisation des textiles en géotechnique.  -  Session 8, Paris, pp. 345-352 (Avril 1977).

  • (2) - GIROUD (J.P.), BONAPARTE (R.) -   Leakage through Liners Constructed with Geomembranes, Part II : Composite Liners, Geotextiles & Geomembranes.  -  Vol. 8, N° 2, pp. 71-111 (1989).

  • (3) - GIROUD (J.P.), KING (T.D.), SANGLERAT (T.R.), HADJ-HAMOU (T.), KHIRE (M.V.) -   Rate of Liquid Migration Through Defects in a Geomembrane Placed on a Semi-Permeable Medium, Geosynthetics International.  -  Special Issue on Liquid Migration Control Using Geosynthetic Liner Systems, Vol. 4, N°s. 3-4, pp. 349-372 (1997).

  • (4) - GIROUD (J.P.) -   L'étanchéité des retenues d'eau par feuilles déroulées, Annales de l'ITBTP.  -  312, TP 161, pp. 94-112 (Décembre 1973).

  • (5) - GIROUD (J.P.), STONE (J.L.) -   Design...

1 Sites Internet

  • Irstea, organisme de recherche qui travaille sur les enjeux majeurs d'une agriculture responsable et de l'aménagement durable des territoires…

    http://www.irstea.fr

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2 Événements

  • Congrès international sur les géosynthétiques

    Organisé sous l’égide de l’International Geosynthetics Society (IGS), ce congrès a lieu tous les quatre ans : Paris (1977), Las Vegas (1982), Vienne (1986), La Haye (1990), Singapour (1994), Atlanta (1998), Nice (2002), Yokohama (2006), Guaruja/Sao Paulo (2010), Berlin (2014), Seoul (2018).

    Des congrès régionaux, également organisés sous l’égide de l’IGS, ont lieu tous les quatre ans en Europe, Amériques, Asie et Afrique.

  • Congrès francophone « Rencontres »

    Organisé par le Comité Français des Géosynthétiques (CFG), ce congrès a lieu périodiquement depuis 1993 :...

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