optimisation de la détection géo-électrique de fuites sur étanchéité
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1. e La prospection lectrique de fuite est un des moyens les plus efficaces pour le contr le apr s mise en uvre de la g omembrane L objectif de ce contr le est de v rifier l int grit du dispositif d tanch it active g omembrane avant la pose du mat riau naturel de couverture Le but est de localiser d ventuelles d t riorations c est dire des trous dans la g omembrane entra nant des fuites d eau dans le sol sous jacent La membrane tant un isolant lectrique elle laisse passer le courant en cas de perforation Ainsi les zones de dommage peuvent tre mises en vidence au moyen d une m thode lectrique Pour r pondre cette probl matique Il a t d velopp gr ce un proc d brevet une gamme de g otextiles et g ocomposites conducteurs pour garantir la diffusion du courant lectrique sous la g omembrane quelle que soit le type de support sol naturel support synth tique b ton etc 361 9 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon 2 Principe de fonctionnement de la d tection lectrique 2 1 Principe g n ral Plusieurs dispositifs de contr le existent sur g omembrane confin e ou non Ces contr les sont bas s sur la capacit de la g omembrane isoler le courant lectrique La d tection de fuite se fait en mesurant une diff rence de potentiel entre un courant inject sous l tanch it et un r cepteur plac au dessus Cette diff rence de potentiel de part e2. 9 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon Sommaire OPTIMISATION DE LA D TECTION G O LECTRIQUE DE FUITES SUR TANCH IT PAR L UTILISATION D UN G OCOMPOSITE CONDUCTEUR OPTIMIZING THE DETECTION OF LEAKS IN GEOELECTRIC SEALING BY USING A CONDUCTIVE GEOCOMPOSITE Mathilde RIOT Vladimir NOSKO 2 1 AFITEX Champhol France 2 SENSOR Pezinok Slovaquie R SUM La performance des dispositifs d tanch it par g osynth tiques est directement li e l int grit des mat riaux utilis s Limiter le d bit de fuites de l ouvrage exige un contr le de la g omembrane y compris apr s sa mise en uvre et son confinement ventuel Cet article pr sente un g ocomposite conducteur permettant de r aliser des contr les g o lectriques de d tection de fuites sur tanch it Associant la conduction lectrique la protection m canique de la g omembrane il peut galement participer au drainage monodirectionnel gr ce l utilisation de mini drains permettant une sectorisation des fuites Une tude de cas sur la r alisation et le contr le d tanch it du bassin de Tianjin Xingang en Chine est galement pr sent e Mots cl s Contr le Etanch it G omembrane D tection de fuites G ocomposite conducteur ABSTRACT The efficiency of geosynthetic liner systems is related with the integrity of the material used To limit the leakage a control of the geomembrane is essential even after the installat
3. g omembrane 362 9 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon Balai Electrique nn r ia T papt ru 27 Tea m Etincelle ar F LU CA L a rm droit du d faut E T E i i I A i f F ka Pia TA Ed u e PRE a a 5 LT i mme TR mSmmmm sm s Figure 2 Sch ma de principe du contr le lectrique de fuite 2 2 2 Domaine d application Le contr le lectrique s applique toutes les g omembranes non conductrices Guide CFG 2003 PP F Polypropyl ne flexible moyenne et basse densit PE F Poly thyl ne flexible moyenne et basse densit PeHD Poly thyl ne haute densit PVC P Polychlorure de vinyle plastifi Membranes bitumineuses Cette technique est utilis e dans de nombreux domaines de la construction et notamment ceux pr sentant une sensibilit lev e aux risques environnementaux alv oles d installations de Stockages de D chets bassins plateformes de stockages canaux etc La technique est aussi r alisable dans les ouvrages constitu s d un syst me double tanch it si un g osynth tique conducteur est intercal entre les deux g omembranes Jacquelin 2010 2 2 3 Limites d utilisation du dispositif et solution g otextile Dans le cas d un sol humide la conduction du courant lectrique de part et d autre de la g omembrane se fait naturellement via l eau pr sente dans le sol Cependant en pr sence d un s
4. i Ahhh A 50 mm SEPET EPENESE Ann nnnn J iii A MIT TT ERLEER E 50 mm Figure 4 Structure de la grille conductrice Cette grille est adapt e aux syst mes lectriques de d tection de fuites dans les dispositifs d tanch it par g osynth tiques dans le cas de la d tection de fuite avant recouvrement Elle favorise la propagation du courant sous une g omembrane lorsque celle ci est perc e et facilite ainsi la localisation des perturbations du champ lectrique de d tection et donc la localisation de la fuite en elle m me Elle s adapte galement dans un complexe drainant et anti poin onnant pour cr er un g ocomposite multifonction 4 Protocole de d tection de fuite sur le bassin de Tianjin Xinjan en Chine 4 1 Contexte du projet La ville de Tianjin Xinjan en Chine a r alis un bassin de r cup ration des eaux de pluie de 11 700 m dans une zone proche d un lagon pr server Le bassin est prot g par une double tanch it de deux g omembranes d paisseur 1 5 mm Un g otextile conducteur a t intercal entre les deux g omembranes afin de d tecter les d fauts ventuels de la g omembrane sup rieure puisque celle ci n est pas en contact avec un sol support conducteur figure 5 4 2 R sultats de la d tection La d tection de fuite s est d roul e sans disfonctionnement et un nombre n gligeable de d fauts ont t d tect s dans la g omembrane L utilisation du g otextile conducte
5. ion and the filling This article presents a conductive geocomposite permitting geoelectrical control of leak detection on a geomembrane This geococomposite is a combination of three functions electrical conduction mechanical protection and mono directionnal drainage in case of mini drains A presentation of the leak detection control in the water pond of Tianjin Xingang in China is finally presented Keywords Control Watertightness Geomembrane Leak detection Conductive geocomposite 1 Introduction Les Dispositifs d tanch it par G omembrane DEG sont souvent consid r s comme totalement tanches En r alit malgr un contr le syst matique en usine ils pr sentent des d fauts dus la mise en place du dispositif et son recouvrement Le sol support et les mat riaux de recouvrement pouvant provoquer des percements de la g omembrane suite au passage d engins par exemple Dans un souci de pr servation de l environnement et par respect des r glementations environnementales il s av re aujourd hui indispensable d tendre les contr les qualit s la phase travaux ainsi que durant toute la phase d exploitation Un contr le in situ de l ensemble du DEG est alors n cessaire aux diff rentes tapes du chantier apr s mise en uvre de la g omembrane et apr s recouvrement par des mat riaux pour garantir l tanch it de l ouvrage Dans cet article seule l tape apr s mise en uvre de la g omembrane sera abord
6. ir d une tude sur la conductivit et l homog n it du support Il conf re de plus la fonction d anti poin onnement et de protection m canique de la g omembrane Ce dispositif permet d optimiser la d tection lectrique de fuite par balai lectrique sur g omembrane apparente Les d fauts de la g omembrane engendr s lors de sa mise en uvre sur le bassin sont ainsi mis en vidence et peuvent tre r par s avant remplissage Le contr le r alis dans le bassin de r cup ration des eaux de pluies de Tianjin Xinjan en Chine a permis de d tecter les quelques d fauts de la g omembrane qui se sont produits lors de sa mise en uvre La mise en route du bassin s est ensuite d roul e sans fuite Pour les bassins de tr s grande surface le dispositif de conduction lectrique peut tre associ une sectorisation des fuites pour cibler plus rapidement la zone d fectueuse Le g ocomposite conducteur utilis se compose d une grille conductrice plac e entre deux g otextiles associ des mini drains qui permettent un drainage monodirectionnel pour une d tection de fuite cibl e 6 R f rences bibliographiques CFG 2003 Pr sentation de m thodes de d tection et de localisation de d fauts dans les dispositifs d tanch it par g omembranes Version n 6 44 pages Jacquelin T 2010 D tection de fuites sur g omembrane M thode du dip le Manuel de l op rateur 5 24 26 367
7. ol sec le dispositif ne fonctionne plus La mise en place d un g otextile conducteur sous la g omembrane permet de s affranchir du taux d humidit dans le sol support Ce g otextile conducteur ayant aussi la fonction de protection m canique de la g omembrane 2 3 M thode du balai lectrique sur g omembrane apparente avec g otextile conducteur 2 3 1 Positionnement du g otextile conducteur dans le dispositif Dans le cas de mise en uvre d un DEG sur un sol agressif m caniquement la g omembrane est prot g e du sol support par un g otextile anti poin onnant cette protection peut tre compl t e par un dispositif de drainage et de filtration en cas de venues d eau sous la g omembrane Ce type de support est g n ralement peu conducteur ou peu homog ne roches mat riaux granulaires grossiers mat riaux de remblais et pr sente des risques d endommagement de la g omembrane Le g ocomposite conducteur et ou drainant remplace dans ce cas le g otextile anti poin onnant et le dispositif de drainage et filtration ventuel en offrant la fonction conductrice pour garantir la diffusion du courant lectrique sous la g omembrane La conductivit lectrique est ainsi uniform ment r partie sous l ensemble du DEG 363 975 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon 2 3 2 tapes de la d tection avec le g otextile conducteur La technique de d tection se d roule en plusieurs tapes mise en
8. place de la double tanch it intercal e du g otextile conducteur en fond de bassin recherche des fuites par le d placement du balai lectrique sur un maillage de prospection marquage sur le terrain des zones suspectes r paration des fuites seconde prospection sur les zones de r paration acceptation et rapport final Le mat riel n cessaire pour ce type de d tection de fuite se r sume une alimentation de courant lectrique continu type batterie reli e d une part par un fil lectrique une lectrode enfouie dans le sol en p riph rie du dispositif d tanch it et d autre part par un fil lectrique un balai lectrique La d tection de fuite se fait de mani re simple par la mise en vidence d une tincelle la surface de la g omembrane Ce ph nom ne se produit m me en pr sence d un trou millim trique L tincelle marque alors la position exacte du d faut de la g omembrane 2 3 3 Int r t de la fonction drainante associ e du g ocomposite conducteur Le g ocomposite conducteur pr sente en plus de l association g otextiles et grille conductrice un r seau de mini drains permettant un drainage monodirectionnel des fluides Ce g ocomposite peut s utiliser en d tection de fuite par sectorisation En effet une sectorisation du bassin en diff rentes zones drain es par des mini drains distincts permet d identifier au pr alable un secteur r duit ou le processus de d tection lectrique pourra ens
9. t d autre de la g omembrane test e permet ensuite de localiser les endroits auxquels le courant lectrique peut circuler travers les d fauts de la g omembrane CFG 2003 2 2 M thode du balai lectrique sur g omembrane apparente 2 2 1 Principe de fonctionnement Le testeur lectromagn tique haute tension encore appel balai lectrique est utilis pour d tecter les d fauts sur une g omembrane non recouverte Le contr le consiste imposer une diff rence de potentiel entre le sol sous la g omembrane et le balai lectrique La g omembrane tant un isolant lectrique si elle pr sente un d faut le courant passe travers celle ci et cr e un arc de courant permettant de le localiser cf figures 1 et 2 L op rateur marque alors l emplacement directement sur la g omembrane afin d effectuer les r parations Figure 1 Principe du contr le lectrique de fuite sur g omembrane apparente Le contr le lectrique de fuites n cessite d avoir un sol suffisamment conducteur et homog ne pour conduire le courant sous l ensemble de la surface de la g omembrane C est le cas de la plupart des sols argileux qui contiennent toujours de l eau notamment entre les feuillets d argiles ce qui donne au sol sa coh sion En revanche dans le cas de sol pulv rulents ou de mat riaux synth tiques il faut s assurer que le support est conducteur ou mettre en uvre un g osynth tique conducteur entre le support et la
10. uite tre mis en uvre pour une d tection plus pr cise Ce processus permet de r duire le temps de fuite travers l tanch it d un ouvrage la pr sence et la localisation grossi re du ou des d fauts tant effectu e en amont de l intervention de d tection lectrique Les pollutions du sol support dus la fuite sont ainsi limit es 3 Pr sentation du g otextile conducteur 3 1 Description du g otextile conducteur Le g otextile conducteur est compos de deux types d l ments deux g otextiles de 130 g m une grille conductrice Les composants sont assembl s entre eux par aiguilletage en usine G otextile Figure 3 G otextile conducteur 3 1 1 Description du g otextile Les deux g otextiles qui entrent dans la composition du g ocomposite conducteur sont des g otextiles de 130 g m qui jouent le r le de filtre et d anti poin onnant figure 3 Ces filtres sont constitu s de fibres nobles en polypropyl ne et ils sont non tiss s et aiguillet s en usine 364 9 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon Des g otextiles avec des grammages plus importants peuvent tre utilis s en fonction des contraintes m caniques du projet 3 1 2 Description de la grille conductrice La grille conductrice pour d tection de fuite est compos e d une structure maill e en fils de poly thyl ne de 3mm x mm associ un fil en inox conducteur de maillage 5 cm x 5cm iiguro 4 jh hhhh
11. ur pour la d tection de fuite est donc un proc d int ressant mettre en uvre pour une v rification rapide et s re des d fauts de mise en uvre de la g omembrane Les d fauts ont ensuite t r par s avec des patchs puis une seconde d tection a permis de valider la r paration figure 6 365 975 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon Figure 5 Vue du bassin de Tianjin Xinjan Chine en chantier Figure 6 Second passage du balai apr s r paration 4 3 Mise en vidence des limites du dispositif La d tection lectrique de fuite par la m thode du balai lectrique pr sente cependant une difficult d application lorsque la g omembrane n est pas lisse et propre En effet le balai lectrique doit tre parfaitement en contact avec la g omembrane en tout points Si le balai lectrique ne touche pas la g omembrane sur l ensemble de sa largeur la d tection est moins pr cise et peut n cessiter alors plusieurs balayages Il en est de m me lorsque la g omembrane est sale les impuret s venant parasiter le dispositif de conduction du courant figure 7 366 9 Rencontres G osynth tiques 9 11 avril 2013 Dijon pH j r d i rF oa Bp Le CARE afa Li L Se m RE Figure 7 Limites du dispositif 5 Conclusion La mise en place d un g otextile conducteur am liore la diffusion du courant lectrique sous la g omembrane quelle que soit le type de support et permet de s affranch
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