Stabilisation innovante des terrains marécageux par des matériaux recyclés et bio ingenierie

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO
ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
« E.S.U »
UNIVERSITE DE L'ASSOMPTION AU CONGO
U.A.C/BUTEMBO

Site: www.uaconline.org

B.P. 104 BUTEMBO

MENTION GENIE CIVIL

STABILISATION INNOVANTE DES SOLS MARÉCAGEUX AVEC MATÉRIAUX RECYCLÉS ET BIO-INGENIERIE.

« Cas de la cellule Londo »

PAR : MUMBERE BARAKA Chrispin

Mémoire présenté et défendu en vue de l'obtention du

grade de Bachelor en Génie-Civil

Spécialité : Génie Civil

DIRECTEUR : Arch. WATEVIRWE Faustin

ANNEE ACADEMIQUE 2024-2025

DECLARATION SUR L'HONNEUR

Je soussigné, MUMBERE BARAKA Chrispin auteur de ce mémoire intitulé « STABILISATION INNOVANTE DES SOLS MARÉCAGEUX AVEC MATÉRIAUX RECYCLÉS ET BIO-INGENIERIE » déclare sur l'honneur que :

? Ce document est le résultat de mes travaux de recherche personnelle ; travaux qui n'ont pas encore été publiés ;

? Dans ce mémoire, je n'ai pas copié ni reproduit des oeuvres d'autrui ;

? Conformément à l'usage de travaux destinés au public, j'ai précisé dans la bibliographie les sources exactes des extraits et documents exploités.

Fait à Butembo, le 01/08/2025

MUMBERE BARAKA Chrispin

ii

RESUME

Ce mémoire présente une méthode innovante de stabilisation des sols marécageux, appliquée à la cellule Londo (Butembo). L'approche combine l'usage de pneus usagés non broyés et de plantes locales (vétiver, papyrus, herbe à éléphant) pour améliorer la portance du sol, réduire la teneur en eau et assurer une meilleure cohésion.

Après une caractérisation géotechnique du sol, une expérimentation terrain a été réalisée sur 12 m² avec remplissage manuel des pneus et plantation. Les résultats montrent une nette amélioration des performances mécaniques du sol, validant la pertinence de cette solution écologique, économique et reproductible.

Mots-clés : Sol marécageux, stabilisation, matériaux recyclés, compactage manuel, résistance au cisaillement, vétiver, ingénierie écologique, zone hydromorphe, durabilité, valorisation des déchets, résilience des infrastructures

ABSTRACT

This thesis presents an application method of innovation for stabilizing swamping soils, applied to the Londo Cell, De l'Evéché Quarter in Butembo. That application combines the used tires with local plants (vetiver grass, papyrus, elephant grass) improving soil bearing capacity, reduce moisture content, and provide a better coherency.

After the geotechnical characterization, a field experiment was relied on a 12 m² test plot using manual tire filling and strategic plantation. The distinctively outcome show the mechanical behavior of the soil, which validate relevance of this ecologic solution, economic and manufactured.

Keywords : Marshy soil, stabilisation, recycled materials, manual compaction, shear strength, vetiver grass, ecological engineering, waterlogged area, sustainability, waste recovery, infrastructure resilience

MUMBERE BARAKA Chrispin

iv

REMERCIEMENTS

Au terme de ce travail, fruit d'efforts conjoints et soutenus, nous tenons à exprimer notre sincère gratitude à toutes les personnes qui ont contribué, de près ou de loin à sa réalisation.

D'abord, nous rendons grâce à Dieu Tout-Puissant, source de toute lumière, de toute intelligence et de toute force pour la vie, la santé, la paix intérieure et le courage qu'Il nous a accordés tout au long de ce travail. Sa présence constante nous a soutenus dans les efforts déployés, les moments d'incertitude et les étapes de réflexion.

Ensuite, nous exprimons notre reconnaissance profonde à notre mère KAHINDO KAMATHE Arlette et tante KAHINDO KATSUVA Aline, pour leur amour, leurs conseils avisés et leur soutien indéfectible. Leurs sacrifices constants et leur confiance inébranlable ont été le socle de notre persévérance et de notre motivation dans la poursuite de nos études.

Avec le même empressement, nous adressons nos remerciements les plus sincères à notre directeur de mémoire l'Arch. WATEVIRWE Faustin, pour son encadrement méthodique, ses conseils éclairés et sa grande disponibilité. Ses orientations précieuses ont grandement enrichi la rigueur scientifique de ce travail.

Également, nous remercions l'ensemble du corps professoral du Département de Génie Civil, pour la qualité de l'enseignement reçu, leur dévouement et leur engagement dans notre formation intellectuelle et professionnelle.

Nous pensons également à nos camarades de promotion JEPHT, XENON, MBANZA, KUBUYA, DANIEL, KATIMBA, HENRISTOTE et à nos amis EMERY, FABRICE, Jean-Marie, AUGUSTIN pour les échanges fructueux, la solidarité, l'esprit de groupe et l'entraide académique qui ont marqué notre parcours universitaire.

Par ailleurs, nous tenons à remercier la population de la Ville de Butembo en particulier de la cellule Londo, qui a facilité l'accès au terrain, accepté de collaborer et contribué concrètement à la collecte des données de terrain. Leur ouverture et leur disponibilité ont été d'une grande utilité pour ce travail de recherche appliquée.

Enfin, nous adressons nos remerciements à toutes les personnes, visibles ou discrètes, qui ont, de près ou de loin, contribué à la réussite de ce mémoire. Que chacun trouve ici l'expression de notre profonde gratitude.

DEDICACE

A notre mère chérie KAHINDO KAMATHE Arlette ;
A ma tante KAHINDO KATSUVA Aline ;
A toute la communauté scientifique des constructeurs ;
A tous les riverains de la ville de Butembo, particulièrement ceux de LONDO ;
A toutes les personnes engagées dans la stabilisation du sol ;
A tous ce qui ont contribué pour notre formation intellectuelle,
Nous dédions ce travail.

vi

Sigle

ESU

UAC

GC

BTP

CPA

CV

BHP

BAP

E/C

CBR

ã

ñd

n

Cr

Nc, Nq, Ny

Signification

Enseignement Supérieur et Universitaire

Université de l'Assomption au Congo

Génie Civil

Bâtiment et Travaux Publics

Ciment Portland Artificiel

Cendres Volantes

Béton à Haute Performance

Béton Auto-Plaçant

Rapport Eau/Ciment

California Bearing Ratio

Poids volumique

Densité sèche

Porosité

Cohésion racinaire

Coefficients de portance (Terzaghi)

SIGLES ET ABREVIATIONS

vii

LISTES DES FIGURES

Figure 1 Coupe structurelle d'un pneu 8

Figure 2 : Pneus comme remblais légers 9

Figure 3 : Avantages et limites techniques d'utilisations des pneus en GC 11

Figure 4 : Exemple de béton concassé prêt à être utilisé 13

Figure 5 : Schéma de production du béton recyclé 14

Figure 6 : (a) et (b) Illustrations des interactions entre les plantes et le sol dans le cadre de la

bio-ingénierie. 17

Figure 7 : Schéma des mécanismes d'action des plantes sur la stabilisation des sols. 18

Figure 8 : : Disposition des pneus en nappe horizontale 22

Figure 9 : : Plantation de vétiver entre les pneus remplis de sol compacté 23

Figure 10: Pneus usagés avant leur mise en oeuvre 27

Figure 11 : Début excavation du sol arable 29

Figure 12 : Pose de la nappe des pneus 29

Figure 13 : Plantation des vetivers entre-pneus 30

Figure 14 : Prélevement d'échantillons 32

Figure 15 : Pèse avant séchage 33

Figure 16 : Séchage à 48h 35

Figure 17 : Pèse après séchage pour avoir la masse sèche 35

Figure 18 : Croissance du vétiver à 3 mois, montrant l'enracinement entre les pneus 41

Figure 19 : Terrain d'étude après 31 jours de stabilisation 47

Figure 20 : Carte administrative du quartier de l'Evêché 53

Figure 21 : Jour 1 après plantation du vétiver 54

Figure 22: Jour 5 après plantation du vétiver 54

Figure 23 : : Jour 14 après plantation du vétiver 55

Figure 24 : : Jour 21 après plantation du vétiver 55

Figure 25 : : Jour 31 après plantation du vétiver 56

viii

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Effectif de la population de la cellule Londo lors du recensement de l'année 2023 5

Tableau 2 : Classification des déchets selon les critères 6

Tableau 3 : Composition physico-chimique d'un pneu 7

Tableau 4 : : Propriétés géotechniques d'un pneu 8

Tableau 5 : Principaux atouts des pneus usagés en stabilisation manuelle 11

Tableau 6 Composition moyenne des débris de béton recyclé -(adapté de Hofmann & Müller,

2018) 13
Tableau 7 : Propriétés géotechniques typiques du béton recyclé (Siddique & Naik, 2020;

Eurocode 7,2004) 14

Tableau 8 : Avantages des techniques bio-ingénieriques. 19

Tableau 9 : inconvénients des techniques bio-ingénieriques 19

Tableau 10 : Espèces végétales adaptées à la bio-ingénierie en climat tropical humide. 21

Tableau 11 : Caractéristiques comparées des matériaux recyclés et végétaux intégrés. 24

Tableau 12 : Teneur en eau des échantillons prélevés 33

Tableau 13 : Densité sèche des échantillons 36

Tableau 14 : Poids volumique humide 37

Tableau 15 : Porosité des échantillons 37

Tableau 16 : Synthèse des effets mécano-biologiques du vétiver dans le système hybride. 40

Tableau 17 : Évolution visuelle du dispositif expérimental (en jours) 44

Tableau 18 : Paramètres géotechniques post-stabilisation 45

ix

Table des matières

DECLARATION SUR L'HONNEUR i

RESUME ii

ABSTRACT iii

REMERCIEMENTS iv

DEDICACE v

SIGLES ET ABREVIATIONS vi

LISTES DES FIGURES vii

LISTE DES TABLEAUX viii

CHAPITRE 0 : INTRODUCTION GENERALE 1

0.1. Etat de la question 1

0.2. Problématique 1

0.3. Objectifs 2

0.4. Hypothèses de recherche 2

0.5. Justification de l'étude 3

0.6. Délimitation de l'étude 3

0.7. Limites de l'étude 3

0.8. Subdivision du travail 3