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RÉSUMÉ
Dans un contexte visant à économiser les ressources minérales classiques, les schistes du terril du Nord-Pas-de-Calais représentaient une source importante de sous-produits industriels, pouvant être destinés à des travaux publics. Ainsi, la plate-forme multimodale de Dourges est une première, par son ampleur et la démarche de valorisation qui lui est associée. Pour atteindre cet objectif, l'entreprise a développé une procédure originale de traitement des schistes houillers au liant routier. La réutilisation des schistes en remblai et en assise de plates-formes routières et ferroviaires a permis de réaliser l'ouvrage dans les meilleurs critères de qualité, de délais et surtout d'économie.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie. Responsable géotechnique de l'unité « Grands Travaux de Terrassement (Razel) »
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Ludovic GAVOIS : Directeur du service géotechnique (GTM Terrassement)
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Guy RAOUL : Ingénieur de l'École spéciale des travaux publics, - Ancien directeur de GTM Construction, coordinateur de ce dossier -
INTRODUCTION
Les schistes houillers sont des sous-produits de l'industrie minière de la houille. Dans un contexte visant à économiser les ressources minérales classiques, les terrils du Nord-Pas-de-Calais représentent une source importante de matériaux alternatifs pour les travaux publics. Toutefois, les schistes rouges et les schistes les plus durs se raréfiant, le recours aux schistes classiques, plus tendres, nécessite un traitement préalable au liant routier avant leur emploi en assises de chaussées à fort trafic. Avant la construction de la plate-forme multimodale de Dourges, aucune utilisation de grande ampleur de ce type n'avait été entreprise.
Pour les besoins du chantier de terrassements généraux de la plate-forme multimodale « Delta 3 » de Dourges (Pas-de-Calais), en service depuis décembre 2003, le maître d'ouvrage, le maître d'œuvre et l'entreprise ont étroitement collaboré, en vue d'optimiser le réemploi des schistes houillers du terril autour duquel est construit l'ouvrage. Compte tenu du caractère évolutif des schistes de ce terril, l'entreprise a conduit une étude poussée de valorisation des schistes houillers par traitement au liant routier, développé une procédure originale de traitement, et réalisé le chantier en traitant en grande masse (environ 620 000 m 3) le schiste, afin de constituer les remblais des zones humides, les arases de terrassement, les couches de forme routières et ferroviaires, ainsi que certaines sous-couches ferroviaires.
Au niveau du chantier de Dourges, la réutilisation des schistes en remblai et en assise de plates-formes routières et ferroviaires a notamment permis d'optimiser les épaisseurs des structures de chaussées et de réaliser l'ouvrage dans les meilleurs critères de qualité, de délais et d'économie.
Au niveau régional, le réemploi de schistes du terril de Dourges a généré une économie de 5 millions de tonnes de matériaux de carrière, tout en préservant l'environnement. Cette expérience en vraie grandeur pourrait être renouvelée dans le cadre d'opérations routières de la région Nord-Pas-de-Calais.
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- Version archivée 1 de août 1981 par Georges DARIC
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5. Technique de traitement du schiste houiller au liant routier
Les résultats obtenus sur les premières planches d'essai, réalisées par traitement au pulvimixeur, ont rapidement confirmé les études en laboratoire. Par conséquent, le recours à un traitement en centrale fixe, d'abord envisagé, a été abandonné au profit d'ateliers mobiles.
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Organisation des ateliers
Selon les usages, le traitement des schistes était réalisé :
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soit au déblai (transport des matériaux traités) ;
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soit au remblai (transport des matériaux bruts).
Pour la couche de forme de la plate-forme multimodale traitée au déblai à 6 %, l'atelier de traitement était organisé ainsi, par passe d'épaisseur 40 cm :
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passage d'un scarificateur, afin de décompacter le sol et de déceler d'éventuels déchets d'exploitation minière (boisement, ferrailles, bandes transporteuses...) ;
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passage d'un broyeur de pierres monté sur tracteur 250 CV, afin de calibrer les plus gros blocs de schiste à 60 mm (figure 10) ;
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ajustement de la teneur en eau par le biais d'arroseuses à socs enfouisseurs (figure 11) ;
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épandage du liant par épandeuse type Panien 18 m 3 (figure 12) ;
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malaxage du mélange à l'aide de pulvimixeur type Wirtgen WR2500 de 610 CV (figure 13) ;
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gerbage du mélange au bouteur, chargement à la pelle, transport aux tombereaux articulés ;
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régalage et prérégalage à l'aide d'un bouteur type CAT D6R asservi GPS ;
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compactage et ajustement de la teneur en eau de surface ;
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régalage à la niveleuse type CAT 14H asservie DPS (figure 14) ;
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compactage final ;
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réalisation d'un enduit de protection gravillonné.
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Contrôle qualité
En plus des classiques opérations de suivi de dosage en liant, teneur en eau et compacité, un suivi journalier de la teneur en soufre total était assuré par le laboratoire de chantier, pendant la réalisation des assises de chaussées, par analyse colorimétrique. Un prélèvement...
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