Le soulèvement par le gel est un gonflement du sol vers le haut dû à la formation de glace pendant les conditions de gel. Il se produit généralement lorsque la température de gel pénètre dans le sol et transforme l’humidité présente en glace générant ainsi un mouvement ascendant dans le sol.

La taille de la masse de glace augmente en raison de l’apport continu d’humidité par capillarité. Le poids du sol pourrait restreindre l’influence de la glace et générer des lentilles de glace. Néanmoins, les lentilles de glace peuvent déplacer la couche de sol vers le haut.

Le soulèvement par le gel inflige des dommages considérables aux routes, aux canaux, aux fondations et, par la suite, à la superstructure. Afin de prévenir les effets néfastes du soulèvement par le gel, il est nécessaire de comprendre son fonctionnement et d’identifier les éléments de base qui conduisent à son apparition. Après cela, des mesures appropriées peuvent être mises en place pour l’empêcher.

Comment ça marche?

Lorsque la température de gel pénètre dans le sol, elle transforme l’humidité du sol en glace. Lorsque l’humidité de la zone de congélation se solidifie, l’eau des autres parties du sol se déplacerait vers la zone de congélation par capillarité. Cela conduit à l’augmentation de la taille de la masse de glace. Le poids du sol et les autres objets situés au-dessus limiteraient la croissance de la taille de la glace et, par conséquent, des lentilles de glace se forment.

Lorsque la température de congélation pénètre davantage dans le sol, elle laisse des lentilles de glace derrière elle. Ces lentilles de glace continuent de croître vers la zone qui perd de la température qui est vers la surface du sol.

Les lentilles de glace sont capables de pousser la couche de sol vers le haut. Cela crée des fissures dans le sol et provoque des dommages aux fondations et par la suite à la superstructure. On rapporte que, lorsque l’humidité se transforme en glace, sa taille augmente de 9%.

Un sol à grain fin sensible au gel, une humidité qui fournit continuellement de l’eau aux lentilles de glace et une température de gel sont les éléments de base de l’action du soulèvement par le gel.

Lorsque la température diminue, la glace fond et la structure redescend à son emplacement sous son poids. Lorsque le processus de gel et de dégel se répète, elle se détériorerait gravement et pourrait s’effondrer.

Effets

1. Destruction des canaux pendant la saison de gel.
2. Déclin de la capacité de charge de la plate-forme.
3. Undulations et dommages considérables à la chaussée
4. Fondations et dalles endommagées.

Prévention

Généralement, le soulèvement par le gel peut être évité en éliminant l’un de ses éléments de base qui comprennent le sol à grains fins, la température du gel et l’eau. Plusieurs mesures peuvent être envisagées pour éviter le soulèvement par le gel :

1. Prévoir des systèmes de prévention du soulèvement par le gel tels que le système de chauffage hydronique.
2. Etendre les fondations telles que les piliers sous la ligne de gel.
3. Prévoir des matériaux de remblai tels que le gravier autour des fondations afin de favoriser l’écoulement de l’eau.
4. Utiliser un manchon pour éviter que la glace ne s’accroche au béton.
5. Construire une semelle qui résiste aux mouvements ascendants.
6. Pour la construction de routes, remplacer le sol à grain fin sensible au gel par un sol à gros grains.
7. Utiliser un brise capillaire de manière à empêcher le mouvement de l’eau vers le front de gel et par conséquent décliner l’influence du soulèvement par le gel.
8. Stabiliser le sol.

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