Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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DISPOSITIF POUR DRAINER DES SOLS EN PROFONDE~R
La présente invention concerne un disposi-
tif permettant de drainer les sols en profondeur, en
siphonnant l'eau captée par un ou plusieurs drains
placés dans le terrain.
Traditionnellement, le drainage est
effectué, soit par pompage par des pointes filtrantes
reliées à une pompe à vide ou par des puits dotés de
pompes, soit par évacuation gravitaire quand elle est
possible par des drains subhorizontaux, tranchées,
parois ou éperons drainants, les eaux pouvant eventu-
ellement etre pompees dans le cas des tranchees ou
parois si l'evacuation gravitaire n'est pas possible.
Ces solutions presentent toutes de serieux
inconvenients. Ainsi le pompage assu~ettit aux
contraintes du dispositif d'exploi-tation nécessaire.
Les drains subhorizontaux posent des problèmes
d'accessibilité des engins de forage, du fait de la
pente nécessaire et de la situation subhorizon-tale,
la pénétration de la formation aquifère est peu
efficace, et en outre, les surfaces de glissement du
terrain coupent ces drains qui sont cisailles.
Les tranchees drainantes, elles, ne sont
envisa~eables que pour une profondeur maximale de
quatre mètres. Les parois drainantes, variantes des
tranchees, demandent une technique de mise en oeuvre
equivalente à celle des parois moulees et sont donc
très chères et les eperons drainants ont une effica-
cite très limitée.
Dans le brevet FR 737.965, sans qu'un
exemple en soit représenté ou même véritablement
décrit, a été envisagé de substituer aux drains
subhorizontaux, quand leur forage présente trop de
difficultes, des drains ou trous verticaux qui
seraient evacues par siphonnage. Les siphons evoques
doivent se terminer en vue de l'amorçage par des
soupapes permettant la sortie d'eau moins non la
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rentree d'air et l'amorçage, ou le reamorsage, ne-
cessite le raccordement à un dispositif d'aspiration
par pompe à eau ou à vide et, lorsque l'evacuation a
atteint un cer-tain degré, le siphon se desamorce
automatiquement et devra être réactive regulièrement
(quotidiennement) par du personnel muni de pompes à
main à postes fixes ou portatives, à moins qu'un
dispositif de pompe motorisee ne soit installe à
demeure pour fonctionner en permanence. Cette
technique provoque une alternance de descentes et de
remontees d'eau, ce qui va à l'encontre de la
recherche de la stabilite même du terrain. Par
ailleurs, les trous de drainage à siphonner pouvant
se trouver dans des sites très varies, souvent
difficiles d'accès, les besoins en materiel et en
personnel d'interven-tion et de surveillance sont
considerables, aussi cette technique a-t-elle ete
abandonnee au profit des solutions evoquées plus
haut, relativement moins dispendieuses malgré leur
coût très élevé.
La présente invention vise à surmonter les
inconvénients de l'état de la technique qui vient
d'être commenté en proposant un dispositif de draina-
ge par siphonnage, susceptible de fonctionner en
permanence et de façon autonome sans risque de
désamorçage, et ne nécessitant donc pas d'interven-
tions répetees ni de surveillance systematique.
Les caracteristiques de l'invention qui
font l'objet des revendications et certains avantages
apparaitront à la lumière de la description qui suit
et pour l'intelligence de laquelle on se refèrera aux
dessins, dont:
- la figure 1 illustre en coupe très schematique le
principe d'un dispositif de drain-siphon selon
l'invention,
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8~
- la figure 2 montre en coupe et perspective un
exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'in-
vention pour le drainage en amont d'une route sur un
site en devers.
Dans ce qui suit, l'invention est exposee
en prenant l'exernple du drainage du cote amont d'une
route sur un site en dévers où le terrain est suscep-
tible de glisser. Il est clair que cet exemple n'est
nullement limitatif et que l'invention peut trouver
sont application dans bien d'autres cas, comme cela
apparaîtra clairement à l'homme du métier.
Le drain de la figure 1 est vertical, mais
toute inclinaison de la verticale à l'horizontale est
possible sans que le Eonctionnernent de pri.ncipe en
soit changé. Le drain est soit placé dans un forage
préalable, soit battu, vibre ou lance selon les
techniques connues. Il est essentiellement constitué
par un tube, par exemple en materiau plastique
approprié à cette utilisation. Ce tube comporte sur
la plus grande partie de sa longueur une partie 1
munie de perforations et formant crépine et représen-
tant par sa fonction le drain proprement dit. A son
extrémité inférieure, il est ferme et ses parois sont
pleines pour former une cuvette ou réservoir 2. Il
est en outre surmonté par une partie tubulaire a
parois pleines 4 ouverte vers le haut. Cette partie
supérieure 4 comporte en outre au moins un conduit
latéral 5 et débouche en haut dans un regard de
visite, fermé comme il est usuel, par un couvercle 7
formant avantageusement bouche à clé conventionnelle.
Les eaux d'infiltration en provenance de la nappe
aquifère amont 9 (figure 2) pénètrent le drain par la
partie crépinee 1 et le remplissent jusqu'à un
certain niveau superieur au bord superieur de la
cuvette 2 en rabattant la nappe (referencee par 10 en
aval).
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8~
Dans le tube, un tuyau de siphonnage 6
plonge en permanence par son extremite inferieure 3
dans la cuvette 2, monte à l'interieur du drain pour
en ressor-tir par le conduit lateral 5 e-t, après une
section intermediaire eventuelle 11 qui peut être
proche de l'hori~ontale, pou:r la traversee de route,
redescendre vers un exu-toire à son extremite 8 situee
en altitude au niveau du bord superieur de la cuvette
2 pour que l'effet de siphon puisse jouer sans que
lQ cette cuvette 2 puisse etre videe par l'effet de
siphon.
Compte tenu de la pression atmospherique,
des pertes de charge dans le tube de siphonnage 6, et
autres phénomènes de cavitation et de degazage, on
veillera, pour un fonctionne~lent fiable, à ce que les
differences d'altitude entre le point le plus haut du
tube 11 e-t respecti.vement le niveau superieur de la
cuvette 2 et l'extrémite d'exu-toire 8, ou le niveau
d'eau d'un puits ou bassin où se trouverait cette
extremite 8, n'excède pas 9 mètres.
De ce qui precède, il est clair que
l'extremite 3 du tube siphon 6 etant constamment
immergee dans la cuvette 2 qui ne peut jamais se
vider, le siphon ne peut en aucun cas se desamorcer
de ce côte, même lorsque la nappe 9, 10 a ete ra-
battue au niveau du bord superieur de la cuvette 2,
ou par exemple en periode sèche, elle est tombee a un
niveau inferieur. Dans ce cas, le siphon ne sera
evidemment plus actif puisqu'il n'y aura plus d'eau à
drainer, mais reprendra automatiquement son activite
dès que de nouvelles infiltrations se produiront dans
le drain et que le niveau d'eau aura tendance à y
remonter.
Un problème d'entree d'air dans le tube
siphon 6 par son extremite d'exutoire 8 pouvani se
poser, on evitera cet incident en donnant à cette
extremite 8 une forme relevee, par exemple en crosse
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~L~J'~89~
comme represente aux dessins. De meme, cette extre-
mite 8, toujours placee en un site où la topographie
permet d'assurer la denivelee requise, comme évoqué
plus haut, pourra être disposee dans un puits du type
connu comme puits de trop-plein ou dans un puisard
dont le niveau peut être éventuellement maintenu par
pompage classique.
Comme déjà évoque plus haut, des phénomè-
nes de cavitation et de degazage pourraient dans des
conditions e~trêmes, se produire dans le tube siphon
6 et engendrer des poches à la partie haute de
celui-ci et nuire au bon fonctionnement. Ces pheno-
mènes dépendent en grande partie de l'état de surface
interne du tube siphon 6 et du debit de siphonnage.
Aussi utilisera-t-on de préference des tuyaux en
matériaux plastiques, par exemple du type connu sous
la marque de commerce RILSAN qui semblent donner
d'excellen-ts résultats.
En ou-tre, selon le régime des eaux souter-
raines propre au sol, on pourra doubler ou tripler le
siphon par des tubes montés en parallèle cote à cote
mais de différents diamètres l'un suppléant l'autre
selon les circonstances locales et/ou momentanées.
- Avantageusement, de plus, le ou les tubes
siphons, depuis leur sortie du drain par le conduit
latéral 5, c'est-à-dire dans la partie intermédiaire
11 et la partie descendante 12, seront abrités dans
une gaine de protection elle-même protégée en tran-
chée par un calage au sable conventionnel. La
profondeur d'enfouissement dans la tranchée, de meme
que la profondeur des conduits latéraux 5 ou de la
sortie d'exutoire 8 par rapport à la surface du sol,
seront suffisantes pour constituer une garde au gel.
On notera que la technique qui vient
d'etre décrite permet de mettre en oeuvre les drains
de façon isolee, ou en parallèle vers un exutoire
commun, eventuellement dans un puits de trop-plein,
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8~;~'i)
ou encore, en cascade, un drain amont étant siphonné
dans un drain aval, ces montages pouvant etre combi-
nes de toute manière localement appropriee y compris
en cooperation avec des drains subhorizontaux classi-
ques.
Comme dejà dit, on a toujours un niveau
d'eau residuel dans la cuvette 2, ce qui empeche le
siphon de se désamorcer et le remet en débit des que
des infiltrations se presentent pour faire remonter
ce niveau.
Pour le premier amorSage, trois solutions
sont indiquées: on remplit le drain par apport d'eau
jusqu'à une cote superieure au point le plus haut du
tube siphon 6, ou bien on procède à une aspiration
15 par la sortie 8 du siphon, ou, de preference, on
injecte de l'eau à partir de la sortie 8, ce qui a
l'avantage de chasser tout l'air présent dans le
siphon.
Lorsque les dralns siphons selon l'inven-
tion sont mis en place dans le terrain en période
sèche, on peut les amorcer immediatement par remplis-
sage, comme dejà dit, et ils seront prets à entrer en
debit sans autre invervention, dès que, en période
humide, le niveau de la nappe sera remonte au-dessus
de celui du bord superieur des cuvettes 2, ce qui
presente un avan-tage considerable par rapport à la
technique de siphonnage classique.
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