Article de recherche / Research Article

Pré-consolidation d’un bassin de boue de lavage d’exploitation de charbon (schlamms) – calculs théoriques et retour d’expérience

Pre-consolidation of a coal mining sludge basin (“schlamms”) − theoretical calculations and experience feedback

¹ INS-INISMa, Service géotechnique et environnement sols, Mons, Belgique
² Groupe MENARD, Hallennes-Lez-Haubourdins, France
³ GHDC, Charleroi, Belgique
⁴ Université Libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

^* Auteur de correspondance : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Accepté : 20 Janvier 2026

Résumé

La pré-consolidation de sols compressibles avant construction est une technique éprouvée présentant de nombreux avantages, en particulier lorsque les surfaces concernées sont très grandes : elle devient alors concurrentielle par rapport à la mise en œuvre de fondations profondes. Le temps de consolidation peut être considérablement réduit grâce à l’utilisation de drains verticaux. Dans ce cadre, la mise en place d’une surcharge supplémentaire permet de diminuer le temps d’attente et de s’affranchir de la consolidation secondaire. Cet article présente, sur base d’un cas concret, les principales méthodes de calcul permettant d’estimer les tassements attendus, la durée de la pré-consolidation et l’effet de drains verticaux sur cette durée. Ces méthodes de calcul sont mises en œuvre sur base d’essais géotechniques courants (essais pénétrométriques et essais œdométriques sur échantillons non remaniés). L’article analyse également les caractéristiques de déformabilité des schlamms par différentes approches, expérimentales ou par corrélations (oedomètres, interprétation à partir des CPT, corrélations entre paramètres). Il présente par ailleurs les mesures de tassements effectifs obtenues par profilométrie hydrostatique, méthode qui s’avère primordiale pour vérifier la consolidation au cours du temps, valider le moment correspondant à un degré de consolidation acceptable et estimer le tassement résiduel attendu. L’étude met en évidence la bonne concordance entre les calculs prédictifs et les tassements effectivement observés.

Abstract

Pre-consolidation of compressible soils before construction is a proven technique with many advantages, especially when the areas involved are very large: it becomes competitive compared with deep foundations. The consolidation time can be significantly reduced by using vertical drains. This article presents, on the basis of a concrete case, the main calculation methods for estimating the expected settlements, the duration of the pre-consolidation and the effect of vertical drains on this duration. These calculation methods are implemented on the basis of standard geotechnical tests (CPT tests and oedometer tests on undisturbed samples). The paper analyses as well the deformability charcteristics of the slurries, using several approaches, experimental or using correlations (oedometers, interpretation from CPT results, correlation between parameters). The article also presents the effective settlement measurements obtained by hydrostatic profilometry, a method which is essential for verifying consolidation over time, validating the moment corresponding to an acceptable degree of consolidation and estimating the expected residual settlement. In this context, the implementation of an additional surcharge allows the waiting time to be reduced and secondary consolidation waiting time to be avoided. The study highlights the good agreement between the predictive calculations and the settlements actually observed.