Étude de l’influence d’un polluant organique sur les caractéristiques géotechniques d’un sol argileux

Influence of an organic contaminant on geotechnical properties of clayey soils

Laboratoire de Mécanique de Lille – URA 1441 École Centrale de Lille, BP 48, 59651 Villeneuve-d’Ascq Cedex, France.

Résumé

On présente une étude expérimentale en laboratoire portant sur l’évolution du comportement de mélanges sable/argile (kaolinite) dans des proportions variables, quand le liquide interstitiel passe de l’eau à un hydrocarbure non miscible à l’eau (pétrole). L’effet du fluide interstitiel a été examiné sur plusieurs paramètres; la conductivité hydraulique, la compressibilité et la résistance mécanique mesurée lors d’essais de cisaillement direct. Les mesures de conductivité hydraulique, effectuées lors d’essais au consolidomètre, montrent que celle-ci chute fortement lors de la transition eau/pétrole, pour des échantillons d’argile pure, mais qu’elle est peu affectée par cette transition pour les mélanges sableux, ce qui pourrait s’expliquer par l’existence d’une macroporosité pour ces compositions. La compressibilité de l’argile pure mesurée à l’œdomètre est environ quatre fois plus grande pour des échantillons saturés au pétrole que pour des échantillons saturés à l’eau. Enfin des essais de cisaillement non drainés à la boîte ont permis d’établir qu’une augmentation sensible de la résistance au cisaillement à court terme des mélanges sable/argile testés intervenait quand les sols étaient saturés au pétrole, par rapport aux mêmes sols à l’eau. Une étude plus approfondie faisant appel notamment à des essais triaxiaux devrait permettre de préciser quantitativement cette tendance.

Abstract

The evolution of the behaviour of a sand/clay (kaolinite) mix, when the pore fluid is changed from water to petrol, is evaluated in laboratory tests. The following soil properties are studied : hydraulic conductivity, compressibility and shear strength. Hydraulic conductivity of pure clay, as measured with a consolidometer, drops drastically when permeating fluid is switched from water to petrol, whereas no change in hydraulic conductivity is noticed for sandy clays, for which pore fluid probably flows in macropores. Compressibility of clay saturated with petrol is four times as much that of clay saturated with water. Lastly, short term shear strength as measured in shear box tests is globally increased for all soils compositions (except pure sand) when saturating fluid is changed from water to petrol. However this trend should be more precisely quantified in triaxial tests.