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

Conclusion partielle

L'étude et la mise en oeuvre de la solution hybride pneus-plantes sur un sol marécageux à Londo ont permis d'observer une réponse structurale et biologique cohérente, confirmant que cette méthode constitue une véritable alternative aux techniques classiques, notamment dans des contextes où les ressources financières, matérielles et techniques sont limitées. Elle ouvre la voie à une généralisation maîtrisée dans d'autres sites tropicaux sujets à la saturation du sol.

Ce chapitre démontre scientifiquement la nature et la faiblesse du sol de Londo à travers des calculs précis et fondés. La méthode retenue repose sur des principes de mécanique des sols éprouvés, adaptés au contexte tropical, et structurée autour de matériaux recyclés. Cette approche allie innovation, durabilité, et applicabilité pratique à faible coût.

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CHAPITRE III : PRÉSENTATION, ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES

RÉSULTATS

3.1 Introduction

Le présent chapitre est consacré à la présentation, l'analyse et l'interprétation des résultats issus de l'expérimentation de la méthode de stabilisation innovante appliquée sur le sol marécageux de Londo. L'approche mise en oeuvre, basée sur la combinaison de matériaux recyclés et la bio-ingénierie, vise à démontrer la pertinence, l'efficacité et la viabilité technique de cette solution durable dans un contexte géotechnique complexe.

L'analyse repose sur des observations directes de terrain, des mesures qualitatives et semi-quantitatives, ainsi qu'une comparaison avec les normes classiques de stabilité des sols. Les résultats sont présentés sous forme de tableaux, d'interprétations textuelles et de suggestions d'amélioration.

3.2 Présentation des résultats expérimentaux

Les résultats obtenus sont structurés autour de plusieurs axes d'évaluation : comportement du sol stabilisé, interaction plante-matériaux, résistance au poinçonnement, taux d'humidité résiduelle, compacité, et évolution visuelle de la structure après quelques jours d'observation.

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

44

Jour

Intégrité des pneus

Développement des plantes

Présence d'eau stagnante

Odeur / Fétidité

Observation générale

1
Intact	Très faible	Présente	Forte	Début expérimentation	5
Stable	Faible croissance	Diminue	Persistante	Premier arrosage

							14
Stable		Croissance notable	Quasi-absente	Faible	Bon enracinement	21
Très stable		Bonne Croissance	Absente	Aucune	Système stable	31
Très stable		Plante Mature	Absente	Aucune	Réussite visible

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3.3 Analyse des paramètres géotechniques observés

Les paramètres ci-dessous ont été évalués à partir des mesures sur échantillons prélevés dans la zone stabilisée.

Échantillon	Masse volumique sèche (g/cm^3)	Teneur en eau (%)	Porosité (%)	Compacité relative (%)	Cohésion estimée (kPa)		Résistance au cisaillement (kPa)	A
1,68	24	32	85	34	62		B
1,72	21	29	88	37	68		C
1,66	26	34	83	33	59		D
1,75	22	30	90	38	70		E
1,70	23	31	86	35	64

Tableau 18 : Paramètres géotechniques post-stabilisation

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3.4 Interprétation des résultats 3.4.1 Stabilité générale du système

L'observation sur 31 jours révèle une nette amélioration de la stabilité de la parcelle, en particulier grâce à l'effet combiné de la densité de la structure en pneus et au système racinaire du vétiver. La cohésion et la résistance au cisaillement montrent des valeurs compatibles avec une base semi-porteuse.

3.4.2 Efficacité de la végétalisation

Les plantes utilisées, notamment le vétiver, ont montré une capacité d'adaptation et de croissance rapide même dans un environnement anciennement marécageux. Leur système racinaire dense contribue à une meilleure cohésion superficielle du sol.

3.4.3 Réduction de l'humidité résiduelle

Grâce au drainage latéral provoqué par l'empilement des pneus et à l'évapotranspiration végétale, les zones autrefois humides ont vu leur taux d'humidité nettement diminuer. Cela limite la prolifération des bactéries anaérobies et les odeurs désagréables.

3.5 Discussion des performances techniques

La méthode mise en oeuvre se distingue par plusieurs éléments innovants :

- Utilisation modulaire des pneus : rôle structural équivalent à des gabions mais avec des matériaux recyclés.

- Compactage manuel efficace : gain de densité sans équipement lourd.

- Bio-intégration : stabilisation biologique rapide, esthétique et peu coûteuse.

Formule utile d'analyse :

T = C + a. tan (q)

Où :

? T: résistance au cisaillement

? C: cohésion apparente (kPa)

? a: contrainte normale appliquée

? q: angle de frottement interne du sol (°)

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Cette formule montre l'effet de la stabilisation sur la capacité portante du sol.

3.6. Représentation graphique de la partie stabilisée à 31 jours de stabilisation

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

Conclusion partielle

Les résultats obtenus valident l'efficacité de la méthode proposée dans ce mémoire. Ils confirment l'apport significatif de l'association pneus-plantes dans la stabilisation des sols hydromorphes. Les données collectées révèlent une amélioration mesurable des propriétés géotechniques, un assainissement progressif de la parcelle et une intégration paysagère réussie.

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CONCLUSION GENERALE

Face aux défis croissants liés à la stabilisation des sols instables en milieu tropical humide, le présent mémoire s'est attaché à proposer une solution innovante, durable et localement applicable pour les terrains marécageux de la cellule Londo, à Butembo. En s'appuyant sur une approche combinée de matériaux recyclés (pneus usagés et débris de béton) et de techniques de bio-ingénierie (vétiver, papyrus, herbe à éléphant), nous avons mis en oeuvre un dispositif expérimental original, fondé sur la valorisation des déchets et le renforcement écologique des sols.

Le premier chapitre a permis de poser les bases théoriques et techniques, en explorant les propriétés et potentiels des matériaux utilisés. Cette revue a mis en évidence que, loin d'être des rebuts inutilisables, les déchets comme les pneus usagés et les bétons recyclés concassés offrent des caractéristiques physiques précieuses pour la consolidation des sols, notamment en termes de drainage contrôlé, de portance et de résistance mécanique. Combinés à la végétalisation ciblée, ces matériaux renforcent la cohésion du sol tout en favorisant une revégétalisation stable et durable.

Dans le deuxième chapitre, nous avons détaillé l'approche expérimentale adoptée, depuis la préparation du terrain jusqu'à l'installation manuelle des pneus remplis et la plantation encadrée des espèces sélectionnées. Le processus a été guidé par des critères d'efficacité, de faisabilité locale, de reproductibilité et de faible coût, en cohérence avec les réalités socio-économiques du milieu.

Le troisième chapitre, a révélé des performances encourageantes : une amélioration notable de la portance du sol stabilisé, une réduction de l'humidité résiduelle en surface, une résistance accrue au poinçonnement, ainsi qu'une bonne croissance végétale. Ces données confirment l'efficacité de la méthode, aussi bien en termes géotechniques qu'environnementaux.

Ainsi, ce mémoire démontre que l'ingénierie civile peut s'ouvrir à des pratiques intelligentes, écologiques et innovantes, intégrant des ressources locales pour répondre à des enjeux techniques et environnementaux urgents. Cette approche, déjà éprouvée dans certains pays asiatiques, prouve son applicabilité dans le contexte africain, en particulier à Butembo, en apportant une solution viable aux contraintes de terrain et aux faibles ressources disponibles.

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Nous recommandons vivement de poursuivre cette dynamique par des études à plus grande échelle, avec des essais en laboratoire pour affiner les propriétés mécaniques et environnementales des mélanges sol-déchet-végétation. Ce travail constitue une contribution significative à la stabilisation écologique des sols, et ouvre la voie à des politiques d'aménagement plus vertueuses et intégrées.

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ANNEXES

1. A-1

Figure 20 : Carte administrative du quartier de l'Evêché

54

2. A-2 : Croissance progressive du vétiver en photo (Jour 1, 5, 14, 21,31)

Figure 21 : Jour 1 après plantation du vétiver

Figure 22: Jour 5 après plantation du vétiver

55

Figure 23 : : Jour 14 après plantation du vétiver

Figure 24 : : Jour 21 après plantation du vétiver

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Figure 25 : : Jour 31 après plantation du vétiver

3. A-3 : MODÉLISATION MATHÉMATIQUE ET GÉOTECHNIQUE DE LA STABILISATION D'UNE PARCELLE DE 625 m² PAR PNEUS, VÉTIVER ET

PAPYRUS

Problématique

Dans un contexte géotechnique urbain contraint, il est nécessaire de stabiliser durablement une parcelle de 625 m² présentant des caractéristiques marécageuses. L'objectif de cette annexe est d'évaluer, par une approche mathématique rigoureuse, la performance d'un système combiné intégrant des pneus usagés de 65 cm de diamètre disposés en quinconce, ainsi que des plantations de Vétiver et de Papyrus. Cette méthode vise à améliorer la portance, la cohésion racinaire, le drainage biologique et la résilience hydrique du sol.

57

58

où:

· k,.(x, y) représente la perméabilité induite par les racines

· h(x, y) est la hauteur locale de la nappe phréatique

Une répartition homogène de k_r. , liée à la densité racinaire, assure une meilleure évacuation de l'eau stagnante et réduit les risques de sursaturation du sol.

4. Évolution temporelle de la portance

La dynamique de la portance P(t) en fonction du temps est modélisée par :

a
· Mt) --R
·S(t)

avec :

· R(t) : taux de développement racinaire

· S(t) : taux de saturation hydrique

· a,,(3 : coefficients empiriques déterminés expérimentalement

Cette équation permet de prévoir l'évolution de la partance en fonction de la croissance végétale et des conditions hydriques.

5. Gradient de contrainte et homogénéité du sol

L'homogénéité mécanique du sol est évaluée parle gradient du champ de contrainte a :

q o- re96 817 dem)
¹1Sx^}W S_

Un gradient proche de zéro indique une répartition uniforme des efforts internes, favorisée par l'empilement régulier des pneus.

6. Résistance latérale des structures en pneus

La poussée latérale supportée par les empilements de pneus est estimée â l'aide de la relation suivante :

Fisc - y H
· K_R
· A où:

· -y : poids volumique du sol (kN/m³)

· H : hauteur d'empilement (m)

· K : coefficient de poussée active

· A : surface en contact avec le sol

Cette configuration assure une bonne stabilité latérale, même en présence de sollicitations hydriques.

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L'intégration des pneus usagés en quinconce combinée à l'utilisation de plantes à racines profondes telles que le Vétiver et le Papyrus constitue une solution de stabilisation innovante, économique et durable. La modélisation mathématique par dérivées, intégrales et gradients valide l'efficacité du système sur les plans mécanique et hydraulique. Ce dispositif hybride répond ainsi aux exigences de stabilisation en milieux marécageux et urbains contraints, tout en offrant une alternative écologique aux méthodes conventionnelles.