Influence de la granulométrie du sol sur la formation du cake de filtration des boues de forage

Abstract

Les boues de forage jouent un rôle essentiel, notamment dans la construction des ouvrages souterrains tels que les fondations profondes, les écrans de soutènement et les tunnels. Ces fluides complexes sont formulés pour répondre à des exigences techniques précises. Elles sont indispensables pour garantir la stabilité des excavations, évacuer les cuttings, réduire les venues d’eau et refroidir les outils. La formation d’un cake interne et/ou externe, véritable membrane, contribue à la stabilité des parois de tranchées. L’objectif de cette étude est l’évaluation des mécanismes de formation du cake par filtration en fonction de la granulométrie du sol avoisinant. Un dispositif expérimental constitué d’une cellule en acier inoxydable de diamètre 29 cm, hauteur 30 cm,  pouvant être pressurisée jusqu’à 300 kPa,  a été utilisé pour simuler une filtration frontale de la boue bentonitique dans un milieu granulaire, représentatif d’un sol sableux. Deux sables  humides, de granulométrie comprise entre (160 – 1000 µm) et entre (160 – 2000 µm) ont été testés. Une boue bentonitique CM10t de concentration 45 g/L a été injectée sous une pression de 50 kPa. Les résultats obtenus ont montré que la granulométrie du sol est un facteur important dans la formation des deux cakes : interne et externe. Les fluides de forages étant de  véritables outils temporaires assurant la stabilité des parois en cours de creusement, avant le bétonnage définitif.