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Title:
SYSTEM AND GEOCOMPOSITE FOR FLUID DRAINAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/098998
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a system and method for the drainage of fluid into a soil using a geocomposite (2) comprising perforated mini-drains (23) for the drainage of fluid (L), and at least one so-called "permeable" sheet (22, 25, 27) for the absorption and/or circulation of fluid via the perforated mini-drains (23), wherein the system is such that the geocomposite (2) is arranged on the surface of a first layer of soil (S) which is saturated with water, called the saturated layer, and comprises an impermeable barrier layer (5) beneath the "permeable" layer (22, 25, 27), in contact with the saturated layer, and provided with perforations between the respective paths of the mini-drains (23), so as to form a barrier to the passage of fluids (L) while creating a space for collecting fluids (L) only around the mini-drains (23), and the system is such that the geocomposite (2) is covered with a second layer of soil (S), called the upper layer, which is at least a meter thick and exerts a pressure (P) of at least 20 kPa, the permeability of the geocomposite (2) relative to the soil being between 500 and 5000, to create a hydraulic gradient that allows liquids to flow to the mini-drains (23).

Inventors:
DURKHEIM YVES (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/083938
Publication Date:
June 08, 2023
Filing Date:
December 02, 2021
Export Citation:
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Assignee:
AFITEX INT (FR)
International Classes:
E02D3/10; E01B2/00; E01C3/06; E02B11/00; E02D31/02; E02D31/12
Domestic Patent References:
WO2015086628A22015-06-18
WO2012107703A12012-08-16
WO2006030076A12006-03-23
WO2018172668A12018-09-27
WO2015086628A22015-06-18
WO2012107703A12012-08-16
WO2011092433A12011-08-04
WO2012080659A22012-06-21
WO2011015736A12011-02-10
Foreign References:
CN111705578B2021-08-24
Attorney, Agent or Firm:
DEBAY, Damien (FR)
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Claims:
23

REVENDICATIONS Système de drainage de fluide (F) dans un sol (S), caractérisé en ce qu’il comporte au moins un géocomposite comprenant des mini-drains (23) perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante (22, 25, 27) possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide (L) vers lesdits mini-drains perforés (23), caractérisé en ce que : ledit géocomposite est disposé à la surface d’une première couche de sol (S), dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante-dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix pour cent et même parfois de cent pour cent, ledit géocomposite (2) comporte au moins une nappe, dite barrière (5), possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide (L) au travers du géocomposite, mais possédant des perforations (257) éloignées des minidrains dans le géocomposite et disposées entre les mini-drains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à former une barrière au passage des fluides (L) en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière (5) étant disposée en-dessous de ladite nappe passante (22, 25, 27), c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante (22, 25, 27) et au contact de ladite couche saturée de sol (S), ledit géocomposite est recouvert d’une seconde couche de sol (S), dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à un mètre et exerçant ainsi une pression (P) sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol (S) compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique (G) facilitant le passage des fluides (L) depuis le sol (S) vers le géocomposite (2) et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite (2) permettant aux fluides (L) présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière (5) pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains (23) et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol (S). Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche supérieure est installée sur ledit géocomposite (2) par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite (2) disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche supérieure est installée sur ledit géocomposite (2) par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et/ou ladite profondeur supérieure ou égale à un mètre, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide (L) vers un dispositif ou réseau de récolte. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit géocomposite (2) comporte plusieurs nappes (22, 25, 27) de porosités et/ou de perméabilités différentes et dont la disposition, les unes par rapport aux autres, par rapport aux mini-drains et au-dessus de la nappe barrière (5), est déterminée en fonction de la nature du sol (S) et/ou du fluide à drainer, les nappes les plus proches des mini-drains ayant une porosité et/ou une perméabilité supérieure à celles les plus éloignées des mini-drains, de sorte à former un gradient de filtration et/ou de drainage de fluide (L) vers les mini-drains (23), pour notamment éviter le bouchage des mini-drains (23). Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs géocomposites (2) disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposites permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol (S) en fonction des conditions climatiques à la surface du sol (S).

7. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite nappe barrière (5) est intégrée dans le géocomposite (2) et liée à ladite nappe passante (22, 25, 27) par un aiguilletage générant lesdites perforations de la nappe barrière (5), sauf au niveau des mini-drains (23).

8. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur du sol (S), de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol (S).

9. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mini-drains sont disposés avec une densité, c’est-à-dire un rapprochement entre leurs trajets respectifs, au sein des géocomposites, qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée.

10. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mini-drains disposés au sein des géocomposites, possèdent un diamètre qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée.

11. Procédé de drainage de fluide (F) dans un sol (S), comprenant une installation d’au moins un géocomposite comprenant des mini-drains (23) perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante (22, 25, 27) possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide (L) vers lesdits mini-drains perforés (23), le procédé étant caractérisé en ce que ladite installation comporte :

- une disposition dudit géocomposite à la surface d’une première couche de sol (S), dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante- dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix 90 pour cent et même parfois de cent pour cent, ledit géocomposite (2) comportant au moins une nappe, dite barrière (5), possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide (L) au travers du géocomposite, mais possédant des perforations (257) éloignées des mini-drains dans le géocomposite et disposées entre les mini-drains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à 26 former une barrière au passage des fluides (L) en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière (5) étant disposée en-dessous de ladite nappe passante (22, 25, 27), c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante (22, 25, 27) et au contact de ladite couche saturée de sol (S)

- une disposition d’une seconde couche de sol (S), dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à 1 mètre et exerçant ainsi une pression (P) sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol (S) compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique (G) facilitant le passage des fluides (L) depuis le sol (S) vers le géocomposite (2) et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite (2) permettant aux fluides (L) présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière (5) pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains (23) et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol (S). 2. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite (2) disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure. 3. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et/ou ladite profondeur supérieure ou égale à un mètre, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement. 4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite extraction de fluide (F) en-dehors du sol est mise en œuvre par au moins un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante 27 vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide (L) vers un dispositif ou réseau de récolte. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une fabrication dudit géocomposite (2) par la superposition de plusieurs nappes (22, 25, 27) de porosités et/ou de perméabilités différentes et dont la disposition, les unes par rapport aux autres, par rapport aux mini-drains, est déterminée en fonction de la nature du sol (S) et/ou du fluide à drainer, les nappes les plus proches des mini-drains ayant une porosité et/ou une perméabilité supérieure à celles les plus éloignées des mini-drains, de sorte à former un gradient de filtration et/ou de drainage de fluide (L) vers les minidrains (23), pour notamment éviter le bouchage des mini-drains (23). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite installation comporte plusieurs étapes d’enfouissement de plusieurs géocomposites (2) disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposite permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol (S) en fonction des conditions climatiques à la surface du sol (S). Procédé selon l’une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la nappe barrière (5) est liée à ladite nappe passante (22, 25, 27) dans le géocomposite (2), par un aiguilletage générant lesdites perforations de la nappe barrière (5), sauf au niveau des mini-drains (23). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte l’enfouissement d’une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur des sols (S), de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol (S).

Description:
Description

Titre : Système et géocomposite de drainage de fluide

DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L’INVENTION

La présente invention concerne le domaine du drainage de fluide, pour leur récupération et/ou leur évacuation, notamment dans les sols. L’invention s’applique par exemple à la récupération de liquides, en particulier dans des sols, tels que des agrégats, sédiments, déchets, ou de tout type d’installations (i.e., sols et/ou d’infrastructures) exerçant une pression générée par leur poids, sur un géocomposite de drainage de fluide, notamment de liquide. D’une manière générale, l’invention s’applique à tout type de fluide mais vise principalement les liquides et notamment l’eau (issue de pluies ou de fonte de glaces) qui peuvent être présents dans des sols, pour mettre en place une solution améliorant la stabilité des sols et la fiabilité de la mise en place d’ouvrages sur ses sols, comme des bassins de rétention ou des fondations d’une construction, dans des déchets d’une décharge ou dans des sédiments de divers types. La présente invention concerne plus particulièrement un système et un procédé de drainage de liquides dans des sols dont la saturation en eau est élevée, par exemple des sols situés dans des régions du globe terrestre qui sont soumises à conditions climatiques extrêmes, notamment des régions dans des climats chauds et soumises à des pluies diluviennes saisonnières ou au contraire des régions dans des climats froids et soumises à des périodes de fonte de glaces en surface dans les saisons les plus chaudes.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Sur la surface du globe terrestre, il existe de nombreuses régions dans lesquelles les sols présentent une saturation en eau particulièrement élevée, généralement supérieure soixante-dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix pour cent et même parfois de cent pour cent. Cette saturation de ce type de sols rend difficile leur assèchement et/ou le drainage des liquides qui y sont présents et rend très complexe, coûteux et risqué (notamment en termes de fiabilité et durabilité) d’installer sur leur surface des constructions, comme par exemple des routes, des chemins de fer ou même des habitations ou divers ouvrages ou édifices. En effet, à cause de cette forte saturation en eau, ce type de sol présente une instabilité, notamment à cause des fluctuations de leur saturation en eau en fonction des saisons et des conditions climatiques variables. Des exemples de ce type de sols hautement saturés en eau se trouvent dans diverses régions dans lesquelles le climat est chaud (e.g., avec des températures restant nettement supérieures à 0°C et s’élevant souvent à plus de 30°C selon les saisons), comme par exemple les régions tropicales, généralement proches de l’équateur ou au moins soumises régulièrement à des fortes pluies, comme par exemple la mousson. Le problème du drainage des liquides et de leur évacuation présente donc des contraintes techniques importantes. L’inde et les pays voisins ou situés dans des latitudes similaires ou exposés aux mêmes conditions climatiques particulières sont des exemples représentatifs et non limitatifs des régions où ce type de problème technique se pose en ce qui concerne les climats chauds. D’autres exemples de ce type de sols hautement saturés en eau se trouvent également dans diverses régions dans lesquelles le climat est froid, généralement proche des pôles terrestre (e.g., avec des températures restant globalement inférieures à 0°C, mais avec des périodes pendant lesquelles les températures peuvent s’élever de manière à engendrer une fonte des glaces présentes dans le sol et ainsi rendre ces sols instables. Le problème du drainage des liquides et de leur évacuation présente donc également des contraintes techniques importantes. La Russie, notamment la Sibérie, et les pays voisins ou situés dans des latitudes similaires ou exposés aux mêmes conditions climatiques particulières sont des exemples représentatifs et non limitatifs des régions où ce type de problème technique se pose en ce qui concerne les climats froids.

Pour ce concerne les régions dans lesquelles le climat est froid, dans la base de référence mondiale pour les ressources en sols, il existe un groupe de référence désignés par le terme de « cryosols » composés en profondeur d'une partie en permanence gelée, appelée « pergélisol » (ou « Permafrost » selon la terminologie anglo-saxonne), généralement située à une profondeur de l’ordre de cinq à trente mètres par rapport à la surface du sol) et d'une partie située au-dessus de ces profondeurs, qui dégèle souvent pendant une durée de l'année (en fonction des variations de températures extérieures). Le terme de « pergélisol » (ou « Permafrost » selon la terminologie anglo-saxonne) désigne généralement un sol dont la température se maintient en dessous de 0°C pendant plus de deux ans consécutifs. Il représente 20% de la surface terrestre de la planète. Le permafrost est recouvert par une couche de terre, appelée « zone active », qui dégèle en été et permet ainsi le développement de la végétation. La mise en œuvre place d’ouvrages ou édifices, tels des chemins de fer par exemple, est particulièrement difficile sur ce type de sol et la fonte de la glace nécessite un drainage efficace. Ce type de sol présente donc une partie supérieure (à proximité de la surface), qui va fluctuer en hauteur et dont la saturation en eau va varier lorsque la température augmente. Ces variations de températures annuelles posent donc des problèmes de stabilité des ouvrages, constructions ou édifices que l’on peut souhaiter ériger à leur surface, comme mentionné ci-dessus.

Pour ce qui concerne les régions dans lesquelles le climat est chaud, des problèmes techniques de nature similaire se posent, mais les fluctuations de la hauteur et/ou de la stabilité du sol sont plutôt induits par la variation de saturation des sols en fonction des pluies.

Ces problèmes, dans les deux types de régions, sont d’ailleurs souvent aggravés par la nature des sols profonds, au sein desquels il est difficile et coûteux de mettre en œuvre une solution efficace. De plus, il est préférable de proposer une solution qui permette de limiter les émissions de gaz à effet de serre, contrairement à certaines solutions connues de l’art antérieur.

La présente invention propose donc de gérer la stabilité des sols à un niveau de profondeur variable selon le type de sol et de sous-sol, mais toujours à proximité de la surface, c’est-à-dire où il est possible de proposer une solution fiable dont les coûts de mise en œuvre sont limités.

Il existe de nombreux systèmes et procédés de drainage et évacuation de fluide dans les sols, mais ils sont généralement inadaptés aux régions décrites ci-dessus, présentant des conditions climatiques extrêmes et des contraintes particulières.

Dans ce contexte, on comprend qu’il est intéressant de proposer un système et un procédé de mise en œuvre du système de récupération de fluide qui soit efficace, facile et peu coûteux à mettre en œuvre et qui permette éventuellement de drainer (récupérer et/ou évacuer) divers types de fluides et surtout les liquides (généralement l’eau) présentes dans les sols, et surtout les sols présentant une saturation en eau élevée, comme décrit ci-dessus.

PRESENTATION GENERALE DE L’INVENTION Un but de la présente invention est de pallier au moins certains inconvénients de l'art antérieur en proposant notamment un système de récupération de fluides dans des sols, qui soit peu coûteux et efficace, en particulier dans les régions décrites ci-dessus, présentant des conditions climatiques extrêmes.

Les buts visés par la présente demande sont, au moins partiellement, atteints par un système de drainage de fluide dans un sol, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un géocomposite comprenant des mini-drains perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide vers lesdits mini-drains perforés, caractérisé en ce que : ledit géocomposite est disposé à la surface d’une première couche de sol, dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante-dix ou quatre- vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix pour cent et même parfois de cent pour cent, ledit géocomposite comporte au moins une nappe, dite barrière, possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide au travers du géocomposite, mais possédant des perforations éloignées des mini-drains dans le géocomposite et disposées entre les mini-drains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à former une barrière au passage des fluides en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière étant disposée en-dessous de ladite nappe passante, c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante et au contact de ladite couche saturée de sol, ledit géocomposite est recouvert d’une seconde couche de sol, dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à un mètre et exerçant ainsi une pression sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique facilitant le passage des fluides depuis le sol vers le géocomposite et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite permettant aux fluides présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol.

Selon une autre particularité, ladite couche supérieure est installée sur ledit géocomposite par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure.

Selon une autre particularité, la couche supérieure est installée sur ledit géocomposite par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et/ou ladite profondeur supérieure ou égale à un mètre, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement.

Selon une autre particularité, le système comporte un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide vers un dispositif ou réseau de récolte.

Selon une autre particularité, ledit géocomposite comporte plusieurs nappes de porosités et/ou de perméabilités différentes et dont la disposition, les unes par rapport aux autres, par rapport aux mini-drains et au-dessus de la nappe barrière, est déterminée en fonction de la nature du sol et/ou du fluide à drainer, les nappes les plus proches des mini-drains ayant une porosité et/ou une perméabilité supérieure à celles les plus éloignées des mini-drains, de sorte à former un gradient de filtration et/ou de drainage de fluide vers les mini-drains, pour notamment éviter le bouchage des minidrains.

Selon une autre particularité, le système comporte plusieurs géocomposites disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposites permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol en fonction des conditions climatiques à la surface du sol.

Selon une autre particularité, ladite nappe barrière est intégrée dans le géocomposite et liée à ladite nappe passante par un aiguilletage générant lesdites perforations de la nappe barrière, sauf au niveau des mini-drains.

Selon une autre particularité, le système comporte une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur du sol, de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol. Selon une autre particularité, les mini-drains sont disposés avec une densité, c’est-à- dire un rapprochement entre leurs trajets respectifs, au sein des géocomposites, qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée.

Selon une autre particularité, les mini-drains disposés au sein des géocomposites, possèdent un diamètre qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée.

Un autre but de la présente demande est de proposer un procédé permettant de pallier à au moins une partie des inconvénients de l’art antérieur.

Ce but est atteint par un procédé de drainage de fluide dans un sol, comprenant une installation d’au moins un géocomposite comprenant des mini-drains perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide vers lesdits mini-drains perforés, le procédé étant caractérisé en ce que ladite installation comporte : une disposition dudit géocomposite à la surface d’une première couche de sol, dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante-dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix 90 pour cent et même parfois de cent pour cent, ledit géocomposite comportant au moins une nappe, dite barrière, possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide au travers du géocomposite, mais possédant des perforations éloignées des mini-drains dans le géocomposite et disposées entre les mini-drains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à former une barrière au passage des fluides en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière étant disposée en-dessous de ladite nappe passante, c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante et au contact de ladite couche saturée de sol, une disposition d’une seconde couche de sol, dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à 1 mètre et exerçant ainsi une pression sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique facilitant le passage des fluides depuis le sol vers le géocomposite et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite permettant aux fluides présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol.

Selon une autre particularité, ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure.

Selon une autre particularité, ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et/ou ladite profondeur supérieure ou égale à un mètre, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement.

Selon une autre particularité, ladite extraction de fluide en-dehors du sol est mise en œuvre par au moins un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide vers un dispositif ou réseau de récolte.

Selon une autre particularité, le procédé comporte une fabrication dudit géocomposite par la superposition de plusieurs nappes de porosités et/ou de perméabilités différentes et dont la disposition, les unes par rapport aux autres, par rapport aux mini-drains, est déterminée en fonction de la nature du sol et/ou du fluide à drainer, les nappes les plus proches des mini-drains ayant une porosité et/ou une perméabilité supérieure à celles les plus éloignées des mini-drains, de sorte à former un gradient de filtration et/ou de drainage de fluide vers les mini-drains, pour notamment éviter le bouchage des minidrains.

Selon une autre particularité, ladite installation comporte plusieurs étapes d’enfouissement de plusieurs géocomposites disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposite permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol en fonction des conditions climatiques à la surface du sol. Selon une autre particularité, la nappe barrière est liée à ladite nappe passante dans le géocomposite, par un aiguilletage générant lesdites perforations de la nappe barrière, sauf au niveau des mini-drains.

Selon une autre particularité, le procédé comporte l’enfouissement d’une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur des sols, de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol.

PRESENTATION DES FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple uniquement, et en référence aux dessins qui montrent :

[Fig. 1] représente une vue en perspective d’un système selon certains modes de réalisation décrits dans la présente demande.

[Fig. 2a], [Fig. 2b], [Fig. 3a], [Fig. 3b] représentent des vues en coupe verticalement par rapport au sol, de divers agencements des nappes du géocomposite selon certains modes de réalisation décrits dans la présente demande.

[Fig. 4] représente une vue en transparence du système selon certains modes de réalisation décrits dans la présente demande, comprenant différents lés de géocomposites disposés à différentes hauteurs au sein du sol à drainer et avec différents recouvrements selon les hauteurs desdits lés.

[Fig. 5] représente une vue en transparence du système selon certains modes de réalisation décrits dans la présente demande, comprenant différents géocomposites couvrant, chacun, la surface de la zone à drainer et disposés à différentes hauteurs au sein du sol.

[Fig. 6] représente une vue en transparence du système selon certains modes de réalisation décrits dans la présente demande, agencés en plusieurs strates et comprenant, sur au moins une de strates, plusieurs géocomposites (identiques ou différents) possédant, les uns par rapport aux autres, un recouvrement permettant de couvrir la zone à drainer. DESCRIPTION DETAILLEE DE DIVERSES FORMES DE REALISATION DE L’INVENTION

La présente invention concerne un système et procédé de drainage (i.e., récupération et/ou évacuation) de fluide, notamment de liquides et en particulier de l’eau, dans des sols (S). Le terme « sol » est utilisé ici dans son acception générale de « réunion d'un ensemble d'éléments distincts, de nature(s) identique(s) ou différente(s) » et qui comprend généralement des agrégats et/ou des sédiments et/ou des déchets. Ce terme est généralement utilisé au singulier dans la présente demande mais il est également parfois utilisé au pluriel car il regroupe éventuellement de nombreux éléments et peut en fait comporter en un seul ou plusieurs constituants hétérogènes. D’une manière générale, l’utilisation du singulier ou du pluriel dans la présente demande n’est nullement limitatif. De plus, l’expression « surface » du sol (ou des sols) désigne bien entendu ici la surface terrestre ou au moins la zone la plus proche de l’atmosphère et la profondeur désigne une distance par rapport à cette surface.

D’une manière générale, la présente invention permet de répondre au problème de drainage (l’évacuation et/ou la récupération) de fluide, notamment les liquides mais également les gaz, qui sont présents dans les sols. La présente invention est particulièrement efficace pour un drainage de liquide dans des ouvrages, notamment ceux construits à la surface ou en profondeur de sol contenant du permafrost ou à la surface ou en profondeur de sols saturés en eau, mais ne contenant pas de couche gelée en permanence en profondeur, comme décrits dans le préambule de la présente demande (climats froids et climats chauds). La présente invention peut donc être utilisée dans le domaine des ouvrages tels que le bâtiment ou les travaux publics, constructions, bâtiments, voies ferrées/ chemins de fer, autoroutes / voies de circulation, pour la reconversion de décharges enfouies, etc.) sous lesquels il est préférable de ne pas laisser s’accumuler les fluides, notamment les liquides issus de la fonte de glace ou de pluies intenses. Cette solution qui limite les émissions de gaz à effet de serre grâce à sa conception simple, sa facilité de mise en œuvre et aux matériaux utilisés permet donc également dans certains cas de dépolluer les sols en captant les liquides souillés qui descendaient polluer la terre en profondeur.

Certains modes de réalisation de la présente demande concerne un système de drainage de fluide (F) dans un sol (S), caractérisé en ce qu’il comporte au moins un géocomposite comprenant des mini-drains (23) perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante (22, 25, 27) possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide (L) vers lesdits mini-drains perforés (23).

Dans ce système, les propriétés du sol et du géocomposite sont tirées à profit pour fournir une solution stable. En effet, ledit géocomposite est disposé à la surface d’une première couche de sol (S), dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante-dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix pour cent et même parfois de cent pour cent. Ce géocomposite (2) comporte au moins une nappe, dite barrière (5), possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide (L) au travers du géocomposite, mais possédant des perforations (257) éloignées des mini-drains dans le géocomposite et disposées entre les mini-drains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à former une barrière au passage des fluides (L) en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière (5) étant disposée en-dessous de ladite nappe passante (22, 25, 27), c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante (22, 25, 27) et au contact de ladite couche saturée de sol (S). De plus, ledit géocomposite est recouvert d’une seconde couche de sol (S), dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à un mètre et exerçant ainsi une pression (P) sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol (S) compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique (G) facilitant le passage des fluides (L) depuis le sol (S) vers le géocomposite (2) et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite (2) permettant aux fluides (L) présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière (5) pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains (23) et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol (S). Ainsi, le géocomposite interposé entre la couche supérieure et la couche saturée permet, de drainer les fluides qui descendent dans la couche supérieure et les fluides qui remontent depuis la couche saturée, grâce à la présence de la nappe barrière (5) perforée au contact de la couche saturée et à la pression exercée par la couche supérieure. On comprend donc que la demanderesse a découvert qu’il était possible de développer un système qui optimise le drainage des fluides dans les sols, grâce à la prise en compte de plusieurs paramètres difficiles à identifier. Une partie de ces paramètres concerne la nature des sols dans lesquels sont installés les géocomposites, notamment en ce qui concerne leur saturation en eau, leur perméabilité (et en particulier le rapport de perméabilité nécessaire entre le sol et le géocomposite de drainage) et la pression générée par le poids du sol à la profondeur à laquelle le géocomposite doit être installé. On comprend également que la présente demande propose une solution pour améliorer le drainage en engendrant une accumulation de fluide à proximité des mini-drains, grâce aux perforations (257) qui sont ménagées dans la nappe barrière (5) sauf au niveau des mini-drains. Ainsi, parmi les fluides, les liquides descendent généralement naturellement par gravité ou les gaz remontent généralement naturellement par leur volatilité. Dans la présente demande, le système proposé permet que même les liquides remontent par l’effet de la pression (P) exercée sur le géocomposite par la force de gravité de la couche supérieure et/ou par la force générée par le gradient hydraulique / les gradients hydrauliques (G) à l’intérieur du sol. Les fluides s’accumulent alors dans les espaces de récoltes autour des mini-drains aux endroits où ladite nappe barrière (5) ne comporte pas de perforations (257) (par aiguilletage ou toute autre technique) à proximité des mini-drains. Ainsi, les perforations sont réalisées dans la nappe barrière sauf au niveau (ou « autour », c’est-à-dire à une distance déterminée en fonction de l’espacement entre les mini-drains (23) dans le géocomposite), de sorte à former une barrière au passage des fluides (L) en créant un espace d’accumulation et de récolte des fluides uniquement autour des mini-drains. Ainsi, on prévoit donc des perforations suivant un trajet similaire ou identique à celui des mini-drains dans le géocomposite, mais à une distance suffisante pour créer des espaces de récolte, généralement en ménageant les perforations à mi-distance entre deux mini-drains voisins. En particulier, la pression (P) et/ou le gradient hydraulique (G) permet/permettent aux liquides (L) de remonter vers la nappe barrière et emprunter le seul passage possible via les perforations (257), vers la(les) nappe(s) passante(s) (22, 25, 27) et d’être drainées par les mini-drains. La disposition des perforations la nappe barrière (5) dépend donc du trajet des mini-drains dans le géocomposite qui sont généralement disposés selon des lignes ou des courbes parallèles entre elles. Les perforations seront donc également de préférence ménagées dans selon une disposition parallèle, ou du moins non perpendiculaire au trajet des mini-drains afin que ces derniers puissent récolter les fluides le long de leur trajet sont interférer avec la récolte des autres minidrains voisins, puisque, par cette disposition, ces perforations fournissent au moins un espace d’accumulation/ récolte et/ou de drainage de fluides. Cette notion de drainage des fluides devant être considérée en référence à la saturation en eau, et/ou la pression exercée par le sol sur le géocomposite et/ou par le contraste de perméabilité entre le géocomposite et le sol.

Dans certains modes de réalisation, ladite couche supérieure est installée sur ledit géocomposite (2) par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite (2) disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure. Dans certains modes de réalisation, la couche supérieure est installée sur ledit géocomposite (2) par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et/ou ladite profondeur supérieure ou égale à un mètre, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement. On comprend donc que la couche supérieure peut également être une couche hautement saturée si le remblaiement est effectué avec le sol excavé, mais on préfère en général installer un sol dont la composition est maîtrisée afin de garantir une meilleure stabilité. On notera que ces modes de réalisations par remblaiement ou déblaiement ne sont pas exclusifs l’un de l’autre car, comme décrit ci-après et illustré de manière non limitative par exemple sur [Fig. 4] et [Fig. 5], il est possible d’installer divers géocomposite à diverses profondeurs. Il est donc possible de procéder à un déblaiement, la pose d’au moins un géocomposite à au moins une profondeur donnée, puis un remblaiement sur chaque géocomposite de profondeur, puis la pose d’un géocomposite en surface avec un second remblaiement par une couche supérieure additionnelle.

En effet, dans certains modes de réalisation, le système comporte plusieurs géocomposites (2) disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposites permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol (S) en fonction des conditions climatiques à la surface du sol (S), par exemple comme illustré de manière non limitative sur [Fig. 5], De même, dans certains modes de réalisation, le système comporte une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur du sol (S), de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol (S), par exemple comme illustré de manière non limitative sur [Fig. 4], Chaque géocomposite, aux diverses profondeurs repose donc sur une couche saturée et se trouve sous une couche supérieure qui peut être saturée ou non. Sur ces figures ne sont représentés que des exemples d’installation en profondeur avec un remblaiement seulement jusqu’à la surface initiale du sol mais on comprend de la présente description que le système peut être installé jusqu’à une hauteur supérieure à celle de la surface initiale du sol. Ainsi, selon divers modes de réalisation, le système comporte un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide (L) vers un dispositif ou réseau de récolte. Ainsi, il est possible de récolter les fluides en profondeur ou à la surface, ce qui présente un avantage pour le drainage et la stabilité mais aussi éventuellement pour la dépollution des sols.

Dans certains cas, notamment dans des régions du globe terrestre aux climats froids, par exemple dans des sols contenant du permafrost, comme mentionné dans le pérambule de la présente demande, il existe au-dessus de la couche gelée en permanence, une couche appelée couche active dans laquelle l’eau gèle et dégèle en fonction des saisons. C’est dans cette couche généralement hautement saturée en eau qu’il est intéressant de mettre en œuvre la solution de la présente demande. Ainsi, dans certains modes de réalisation, le géocomposite est disposé directement à la surface du sol, par-dessus la couche active, en rajoutant une couche supérieure d’au moins un mètre sur le géocomposite, soit disposé à au moins un mètre de profondeur au sein de la couche active. Comme la couche active peut atteindre cinq à trente mètres, il est possible de disposer un ou plusieurs géocomposite à des profondeurs comprises entre un mètre et trente mètres, voire un peu plus.

Dans d’autres cas, notamment dans des régions du globe terrestre aux climats chauds, comme l’épaisseur de la couche saturée en eau n’est pas limitée par la présence d’une couche en permanence gelée en profondeur et l’épaisseur de la couche saturée peut parfois aller jusqu’à cents mètres. On comprend donc que la présente demande décrit des valeurs préférées de profondeur supérieure ou égale à un mètre et de pression générée supérieure ou égale à vingt kilopascals, mais les profondeurs peuvent atteindre au moins cents mètres et la pression peut aller à plusieurs milliers de kilopascals, par exemple jusqu’à cinq-milles, mais on s’arrête généralement à mille pour que le géocomposite ne soit pas totalement écrasé. Dans ce contexte, pour s’adapter aux grandes profondeurs et aux fortes pressions, la demanderesse de la présente demande a identifié qu’il était possible d’adapter la composition du géocomposite pour répondre efficacement à ces problèmes de profondeur et/ou de saturation. Ainsi, dans certains modes de réalisation, les mini-drains sont disposés avec une densité, c’est-à-dire un rapprochement entre leurs trajets respectifs, au sein des géocomposites, qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée. On utilise donc, en fonction de la profondeur, des géocomposites différents entre eux par leur densité de mini-drains. De plus, dans certains modes de réalisation, les mini-drains disposés au sein des géocomposites, possèdent un diamètre qui augmente avec l’épaisseur de la couche supérieure sous laquelle ils sont installés et/ou avec la saturation en eau de ladite couche saturée. En effet, des mini-drains de diamètre plus importants pourront supporter plus de pression et/ou drainer des sols plus saturés que des mini-drains de diamètre plus fin. L’épaisseur du matériau formant les mini-drains et les annelures pourront également être adaptées en fonction de l’application, notamment pour la profondeur. Les détails sur la composition et la fabrication des nappes (22, 25, 27) et sur la forme et la composition (matériau, annelures, taille, etc.) des mini-drains n’est pas détaillée ici car elle est connue de l’art antérieur et notamment des demandes de brevet W02006/030076, WO2018/172668, WO2015/086628, W02012/107703, WO201 1/092433, W02012/080659 et WO2011/015736. De plus, il est possible de ménager les perforations (257) dans la nappe barrière (5) de diverses façons, mais de façon avantageuse, dans certains modes de réalisation, ladite nappe barrière (5) est intégrée dans le géocomposite (2) et liée à ladite nappe passante (22, 25, 27) par un aiguilletage générant lesdites perforations de la nappe barrière (5), sauf au niveau des mini-drains (23). Dans certains modes de réalisation, au moins un gécomposite du système comporte plusieurs nappes (22, 25, 27) de porosités et/ou de perméabilités différentes et dont la disposition, les unes par rapport aux autres, par rapport aux minidrains et au-dessus de la nappe barrière (5), est déterminée en fonction de la nature du sol (S) et/ou du fluide à drainer, les nappes les plus proches des mini-drains (dans l’épaisseur du géocomposite) ayant une porosité et/ou une perméabilité supérieure à celles les plus éloignées des mini-drains, de sorte à former un gradient de filtration et/ou de drainage de fluide (L) vers les mini-drains (23), dans l’épaisseur du géocomposite, pour notamment éviter le bouchage des mini-drains (23).

Dans certains modes de réalisation, particulièrement avantageux et comprenant de nombreuses variantes possibles, la présente demande couvre également le fait que les diverses nappes (22, 25, 27) soient « étagées » (i.e., disposées les unes par rapport aux autres), en couches successives au sein du géocomposite (par rapport à la surface, relativement au sol dans lequel le géocomposite est destiné à être disposé), la succession des couches étant variable en fonction de l’application visée et/ou en fonction du sens de la pression (P) exercée sur le géocomposite par la force de gravité e/ou par la force générée par le gradient hydraulique / les gradients hydrauliques (G) à l’intérieur du sol et/ou du géocomposite. En particulier, la demanderesse de la présente demande a pu observer qu’un géocomposite qu’une pression de l’ordre de vingt kilopascals (U.I.) était apte à qu’en disposant une nappe barrière (5) perforée en dessous de la nappe passante (22) et/ou des diverses nappes passantes (22, 25, 27) conformément aux diverses variantes décrites dans la présente demande, grâce à la pressions (P) exercée par le poids et/ou au gradient hydraulique (G), il est avantageux prévoir un gradient de filtration du géocomposite et en disposant les couches successives des diverses nappes (22, 25, 27) en fonction de leurs capacités de drainage et/ou de filtration, notamment en fonction de la nature des sols (comme l’homme de métier saura le déterminer par des expérimentations de routine). En particulier, dans certains cas, un gradient hydraulique (G) est généré par ladite pression (P) exercée par le poids des sols. La récolte et l’évacuation et/ou la récupération des fluides est alors facilitée. De plus, des collecteurs peuvent être disposés à divers emplacements dans le système pour récolter le fluide (L) capté par les mini-drains (23) et faciliter leur évacuation et/ou récupération. Le système peut comporter un dispositif de pompage, mais il est possible d’éviter le surcoût (d’installation et d’énergie) en n’utilisant pas de dispositif de pompage et en agençant avantageusement les collecteurs agencés selon une pente descendante utilisant la gravité pour l’évacuation, notamment dans le cas des liquides.

De plus, il est possible de disposer également au moins une nappe passante. La présente demande détaille les divers types de nappes et matériaux et on comprendra de la présente description que le but de cette nappe passante (22) est de canaliser le(s) fluide(s) (L). Les perméabilités de cette nappe passante (22) et des autres nappes passantes (25, 27) sont déterminées (comme le sait l’homme de métier) et adaptées pour que les fluides puissent être drainés. Dans certains modes de réalisation, le géocomposite (2) comporte une nappe, dite barrière (5), qui est intégrée au géocomposite (2). Dans d’autres modes de réalisation, cette nappe barrière (5) est distincte du géocomposite (2) et manipulée séparément du géocomposite bien qu’elle complémente l’installation. Dans le cas où la nappe barrière (5) est intégrée au géocomposite (2), elle peut l’être par aiguilletage sur la nappe passante ou par contre- collage ou diverses techniques permettant de lier ces deux éléments. Dans le cas d’un aiguilletage, celui-ci sera de préférence réaliser sur la nappe passante (22) à l’exception de portions situées à proximité des mini-drains perforés (23), de façon à former une barrière au passage des fluides (L) uniquement autour des mini-drains (23). En effet, la nappe barrière (5) est agencée pour bloquer le passage de fluide (L) et l’aiguilletage permet au fluide de passer, mais un autre type de perforations (257) peut bien entendu être réalisé par d’autres techniques. On obtient donc par l’aiguilletage un ensemble dont on peut choisir les zones où le fluide peut passer. Dans le cas d’une intégration par collage, on obtient un ensemble sensiblement imperméable ou étanche. La nappe barrière (5) possède une imperméabilité adaptée au blocage de fluide (L), c’est-à-dire qu’elle est agencée pour arrêter des fluides qui remonteraient et/ou descendraient dans les sols (S). On notera que les diverses nappes utilisées dans l’invention sont destinées à être utilisées sensiblement horizontalement, c’est-à-dire déposée à plat sur, et/ou dans, les sols (S) et que l’on utilise dans la présente description les termes de « sur », « sous », « au-dessus » et « en-dessous » par rapport au référentiel terrestre car l’invention se définit par rapport à la profondeur et à la surface des sols (ou sols en général). Au-dessus de la nappe barrière (5) sont disposés des mini-drains perforés (23) et au moins une nappe passante (22) qui possède une perméabilité adaptée au passage et/ou au drainage (de fluide (L). Cette nappe est dite passante car elle est agencée pour laisser passer le(s) fluide(s) (gazeux et/ou liquides) qui traversent les sols (en remontant ou en descendant). Cette nappe (22) passante pourra être prévue pour être drainante ou être filtrante, c’est-à-dire avoir une perméabilité adaptée pour laisser passer ou non des particules de tailles variables. De préférence, pour faciliter la récupération de liquides (L), les mini-drains seront juxtaposés à ladite au moins une nappe passante (22, 25,27) et la nappe barrière (5) sera disposée en-dessous des minidrains (23). Dans certains modes de réalisation, le géocomposite (2) peut comporter plusieurs autres nappes passantes (25,27), dont le nombre pourra varier en fonction de la nature du sol à drainer et disposées de part et d’autre des mini-drains perforés (23) en fonction du gradient (ou des gradients) de filtration souhaité(s). La nappe barrière (5) est agencée pour former une barrière retenant les fluides. Cette nappe sera de préférence en matériau sensiblement imperméable aux gaz et/ou aux liquides. On notera que cette nappe barrière (5) n’est pas nécessaire parfaitement imperméable mais doit au moins fournir un contraste de perméabilité avec les autres éléments et les sols. En effet, pour que la nappe passante (22, 25, 27) joue pleinement son rôle de drainage et de récolte des fluides, tel que détaillé dans la présente demande, il est nécessaire qu’elle présente une meilleure perméabilité au fluide que la nappe barrière (5) et que le support (notamment les sols) sur lequel elle est disposée. On parle ici de « sensiblement étanche » et de « sensiblement imperméable » car une imperméabilité ou une étanchéité parfaite n’est pas forcément nécessaire, du moment que les perméabilités sont adaptées pour que le fluide emprunte préférentiellement le chemin d’évacuation via les min-drains (23). Ainsi, on pourra prévoir pour la nappe barrière (5) une membrane, un film, une nappe synthétique ou un textile moins perméable que la nappe passante (22). Cependant, comme les fluides que l’on souhaite récupérer sont souvent des gaz, notamment des gaz polluants, on préférera généralement une membrane complètement imperméable. Cette membrane pourra par exemple être une membrane en PEHD (PolyEthylene Haute Densité) pour garantir une bonne solidité et une bonne étanchéité. On entend donc dans la présente demande, par le terme « nappe barrière (5) » ces différentes possibilités, qu’il s’agisse effectivement d’une membrane ou non (textiles ou autres, voire même des sédiments) et que l’imperméabilité soit relative (« sensiblement ») ou totale (« complètement »). La nappe barrière (5) est de préférence une nappe synthétique et la (ou les) nappe(s) passante(s) (22, 25) est (ou sont) de préférence une (ou des) nappe(s) textile(s). Les perméabilités des nappes textile (22, 25) et synthétique (5) sont adaptées pour que les fluides (L) empruntent préférentiellement le chemin d’évacuation via les min-drains (23).

De façon non limitative, les mini-drains (23) sont de préférence parallèles entre eux et à des distances choisies en fonction de la destination du géocomposite (2). Par exemple, ils peuvent être répartis de façon à ce qu’ils soient espacés d’une distance allant de 0,2 mètre à 4 mètres de largeur du géocomposite (2), de préférence entre 0,5 et 2 mètres, idéalement de l’ordre du mètre. Ces mini-drains sont de préférence annelés pour fournir une meilleure résistance à la pression, ce qui permet leur enfouissement sous une quantité considérable de sols et comportent des performations permettant la récolte de fluide, comme connu de l’art antérieur.

Dans certains modes de réalisation, ledit géocomposite (2) comporte également plusieurs nappes disposées au-dessus ou en-dessous des mini-drains perforés (23), de manière à drainer et/ou filtrer le fluide, notamment les liquides (L). Ainsi, dans certains modes de réalisation, les mini-drains (23) sont entourés de plusieurs couches de nappes (22, 25, 27) différentes, au-dessus et/ou en-dessous des mini-drains, par exemple comme illustré dans les diverses variantes possibles représentées sur [Fig. 2a], [Fig. 2b], [Fig. 3a] et [Fig. 3b], Les nappes filtrantes ont pour but de protéger les nappes passantes du colmatage par de fines particules. De telles nappes ont par conséquent une porométrie adaptée à cette fonction, de même que la nappe passante à une porométrie adaptée à sa fonction et que l’on peut créer un gradient de filtration et/ou drainage grâce à ces porométries. Une nappe filtrante est de préférence agencée pour filtrer le fluide et calibrer les particules qui pénètrent dans le géocomposite alors que la drainante est de préférence agencée pour faciliter la circulation du fluide dans le géocomposite. Ces nappes auront donc des ouvertures différentes, adaptées respectivement à leur fonction. On notera que l’on parle ici de « nappe » qui est un terme classique pour un géotextile, correspondant en général à un enchevêtrement de fils aiguilletés qui peut être désigné également par le terme « feutre », mais il est possible d’utiliser d’autres types de revêtements, de préférence des géotextiles, tels que par exemple des textiles tissés ou non, tricotés ou non, etc. Ce terme de « nappe » désignant classiquement un type de textile doit donc ne pas être interprété de façon limitative que les nappes connues dans les géotextiles, bien que ces dernières soient particulièrement adaptées à la présente invention.

Dans certains modes de réalisation, comme représenté de manière illustrative et non limitative dans [Fig. 4], le système comprend différents lés de géocomposites disposés à différentes hauteurs au sein du sol à drainer et avec différents recouvrements selon les hauteurs desdits lés.

Dans certains modes de réalisation, comme représenté de manière illustrative et non limitative dans [Fig. 5], le système comprend différents géocomposites couvrant, chacun, la surface de la zone à drainer et disposés à différentes hauteurs (i.e., profondeurs) au sein du sol. Dans certains modes de réalisation, comme représenté de manière illustrative et non limitative dans [Fig. 6], le système est agencé en plusieurs strates de géocomposites comprenant, sur au moins une des strates, plusieurs lés de géocomposite (identiques ou différents) qui possèdent, les uns par rapport aux autres, un recouvrement, au moins partiel, de sorte à assurer une continuité de drainage et/ou filtrage (sur une seule strate, par exemple comme illustré sur [Fig. 6] ou sur plusieurs strates, par exemple comme illustré sur d’autres figures). L’homme de métier comprendra donc à la lecture des enseignements techniques de la présente demande, que les diverses variantes peuvent être mises en œuvre seules ou en combinaison les unes avec les autres. La présente demande couvre donc par exemple, selon divers modes de réalisation, des géocomposites disposés sur plusieurs strates (c’est-à-dire à diverses profondeurs au sein du sol) grâce à un agencement d’une pluralité de lés se recouvrant au moins partiellement les uns par rapport aux autres, en fonction des diverses strates. Ce type d’agencement permet à l’homme de métier d’agencer le système en fonction de la composition du sol et/ou de la topographie du site à drainer.

Dans certains modes de réalisation, le géocomposite est utilisé sous la forme d’une couverture couvrant sensiblement toute la surface de l’ouvrage au sein du sol (S), par exemple comme représenté sur [Fig. 1], Dans certains modes de réalisation, le géocomposite est utilisé sous la forme de lés distribués à l’intérieur des sols (S) comme par exemple représenté sur [Fig. 4],

L’homme de métier comprendra de la présente description que l’on entend ici par le terme « lé » (ou « lés ») un morceau de n’importe quelle forme et qu’il n’est pas nécessaire qu’il s’agisse d’un bandeau sensiblement rectangulaire que le terme « lé » désigne en général un dispositif constitutif du système, formant éventuellement et avantageusement une strate (i.e., un étage ou une couche) de drainage (et/ou filtrage) au sein du système. On notera que dans certains modes de réalisation, les lés de géocomposite enfouis dans des couches successives au sein des sols sont disposés de sorte que les bords d’un lé dans une couche donnée se trouvent à la verticale des bords d’un autre lé d’une autre couche. Ainsi, on obtient un recouvrement entre au moins une partie des lés d’une couche avec les lés des autres couches, de sorte que le fluide traversant les sols (sensiblement verticalement mais souvent selon un chemin aléatoire) ait un maximum de chances de rencontrer au moins un lé, voir une pluralité de lés au cours de son trajet (en remontant ou en descendant). On comprend que la présente demande décrit donc divers modes de réalisation d’un système qui peut avantageusement être mis en place selon diverses agencements en fonction des configurations des sites à traiter pour le drainage des fluides, notamment dans les régions aux conditions climatiques extrêmes. Ce système tire profit de l’utilisation des sols et de leur propriété et l’invention concerne donc également un procédé, notamment pour la mise en œuvre et/ou l’utilisation de ce système.

Ainsi, la présente invention concerne également un procédé de drainage de fluide (F) dans un sol (S), comprenant une installation d’au moins un géocomposite comprenant des mini-drains (23) perforés pour le drainage de fluide et au moins une nappe, dite passante (22, 25, 27) possédant une perméabilité et/ou des propriétés, telles qu’une composition et/ou une densité, adaptées pour faciliter une absorption et/ou une circulation de fluide (L) vers lesdits mini-drains perforés (23). De façon avantageuse, ce ladite installation comporte une disposition dudit géocomposite à la surface d’une première couche de sol (S), dite couche saturée, présentant une saturation en eau supérieure à soixante-dix ou quatre-vingt pour cent, souvent de quatre-vingt-dix 90 pour cent et même parfois de cent pour cent, ledit géocomposite (2) comportant au moins une nappe, dite barrière (5), possédant une imperméabilité s’opposant au passage dudit fluide (L) au travers du géocomposite, mais possédant des perforations (257) éloignées des mini-drains dans le géocomposite et disposées entre les minidrains selon le même trajet que celui des mini-drains, de sorte à former une barrière au passage des fluides (L) en créant un espace de récolte des fluides, dans les zones non perforées qui entourent les mini-drains, ladite nappe barrière (5) étant disposée en- dessous de ladite nappe passante (22, 25, 27), c’est-à-dire, plus éloignée de la surface du sol que ladite passante (22, 25, 27) et au contact de ladite couche saturée de sol (S). Ensuite, le procédé se poursuit par une disposition d’une seconde couche de sol (S), dite couche supérieure, d’une épaisseur supérieure ou égale à 1 mètre et exerçant ainsi une pression (P) sur le géocomposite supérieure ou égale à vingt kilopascals, ledit géocomposite présentant un rapport de perméabilité par rapport à celui dudit sol (S) compris entre cinq-cents et cinq-milles, de préférence aux alentours de mille, de sorte à créer un gradient hydraulique (G) facilitant le passage des fluides (L) depuis le sol (S) vers le géocomposite (2) et à ce que ladite pression exercée par ladite couche supérieure sur ledit géocomposite (2) permettant aux fluides (L) présents à une profondeur plus importante que celle du géocomposite, dans ladite couche saturée, puissent être drainés en remontant via lesdites perforations de ladite barrière (5) pour atteindre lesdits espaces de récolte entourant les mini-drains (23) et ainsi permettre leur extraction en dehors dudit sol (S).

Dans certains modes de réalisation, ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par remblaiement, grâce à un ajout de sol par-dessus ledit géocomposite (2) disposé sur ladite couche saturée, puis un terrassement de ladite couche supérieure. Dans certains modes de réalisation non exclusifs des précédents, ladite disposition de ladite couche supérieure est mise en œuvre par déblaiement, grâce à une excavation d’une couche de sol jusqu’à atteindre ladite couche saturée et ladite profondeur, puis la disposition du géocomposite, puis un remblaiement et un terrassement avec le sol excavé ou avec un autre sol de remplacement.

Dans certains modes de réalisation, ladite extraction de fluide (F) en-dehors du sol est mise en œuvre par au moins un dispositif d’évacuation, par exemple gravitaire grâce à une pente descendante vers un dispositif ou réseau de récolte et/ou muni d’au moins un dispositif de pompage pour la remontée du fluide (L) vers un dispositif ou réseau de récolte.

Dans certains modes de réalisation, ladite installation comporte plusieurs étapes d’enfouissement de plusieurs géocomposites (2) disposés à des profondeurs différentes les uns par rapport aux autres, pour que les uns ou les autres géocomposite permettent le drainage des fluides lors des variations de saturation en eau du sol (S) en fonction des conditions climatiques à la surface du sol (S).

Dans certains modes de réalisation, le procédé comporte l’enfouissement d’une pluralité de lés de géocomposites distribués à l’intérieur des sols (S), de préférence avec un recouvrement partiel entre les différents lés, de sorte à couvrir sensiblement toute la surface à drainer dans le sol (S).

La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L’homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d’un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d’un autre mode de réalisation à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné ou qu’il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.