PRISE EN COMPTE DES CONDITIONS GEOTECHNIQUES DANS LES PROJETS
D’après les données de Gérard DEFER Ingénieur Conseil, Agence Néoprism
29/04/2009 Source Néoprism
Présentation générale de la géotechnique
•
Ensemble des disciplines appliquées à la connaissance du sol – – – – – –
Géologie Mécanique des sols et des roches Hydrogéologie Eléments de génie civil et travaux publics Techniques de construction Techniques environnementales
29/04/2009 Source Néoprism
Objectifs et buts de la géotechnique
• Inventaire des contraintes et des risques géotechniques • Réponses et adaptations aux contraintes du site
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Contraintes géotechniques et risques associés
Risques associés
Contraintes
• • • • • •
Pentes Cavités artificielles ou naturelles Nappes et eaux souterraines Nature du sol Propriétés particulières du sol Agents anthropiques
• • • • • •
Glissements de terrain Affaissements – Effondrements Infiltrations - inondations Tassement - fissurations Gonflement – retrait Pollution sol/nappe
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Attitude face au risque du sol
• Supprimer ou diminuer la cause du problème • Accepter certains risques • Adapter le projet
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Pentes
Risques Glissements et instabilités 1
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Pentes
Risques Glissements et instabilités 2
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Pentes
Risques Glissements et instabilités 3
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Travaux souterrains Risques Affaissements – Effondrements 1a
LIGNE METEOR - PARIS
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Travaux souterrains
Risques Affaissements – Effondrements 1b
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Dissolution Risques Effondrements sous chaussée 2a
30 cm
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Dissolution
Risques Effondrements sous chaussée 2b
Hauteur Longueur
8 mètres 12 mètres
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Carrières souterraines
Risques Effondrements
•
Juin 1961 Effondrement d’une ancienne exploitation de craie à Clamart
•
21 morts
•
23 immeubles détruits
•
6 rues détruites
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Carrières souterraines
Risques effondrements
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Nature du sol
Risques fissuration
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Nature du sol
Risques fissuration
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Rivières Eaux souterraines
Risques Inondation – infiltration 1a
CRUE 1910 QUARTIER DE LA GARE DE LYON
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Rivières Eaux souterraines
Risques Inondation – infiltration 1b
CRUE 2005 QUARTIER DE CHIANG MAI
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Rivières Eaux souterraines
Risques Inondation – infiltration 1c
CRUE 1910 QUAI DE GRENELLE – RUE SAINT CHARLES
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Prévention des risques naturels
•
Les documents réglementant l'occupation du sol (plan locaux d'urbanisme - P.L.U., schéma de cohérence territoriale, …) doivent prendre en compte les risques naturels (article L 121-10 du code de l'urbanisme). Ainsi, le PPR doit être annexé au P.L.U. de la commune.
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Plan de Prévention des Risques Inondation
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Prise en compte des conditions géotechniques
•
Localisation sur carte, calage du projet
•
Contexte géomorphologique et géologique
•
Pendage des couches
•
Présence de cavités, de karsts, de carrières, de mines, de décharges…
•
Présence d’une nappe et variations probables
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Acquisition et traitement des données
•
Données générales (directement accessibles par consultation des bases de données).
•
Données observées ou acquises in situ (missions normalisées)
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Sources d’informations générales
•
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Institut Géographique National –
Cartothèques
–
Photothèques
Inspection Générale des Carrières –
Carrières abandonnées
–
Risques spéciaux
Préfectures, mairies –
PLU/SRU
–
Plans de Préventions des Risques Naturels
Bureau de Recherche Géologiques et Minières –
Cartes géologiques
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Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données Localisation Carte topographique
Projet
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Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données Localisation Carte topographique
Projet
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Inventaire des contraintes géotechniques
Traitement de données Notion de profil topographique 1
Projet Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données
Localisation Photo aérienne 1
Projet 29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données
29/04/2009
Localisation Photo aérienne 2
Outils
•
Vocabulaire géologie
Géologie - hydrogéologie 1.
2.
Nature des sols 1. Argiles 2. Sables 3. Marnes 4. Roches Hydrogéologie 1. Nappe phréatique – aquifère 2. Perméabilité – conductivité hydraulique
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Outil
Log géologique du Bassin Parisien
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Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données
Localisation Carte géologique Argile Verte du sannoisien
Un fond topographique au 1/50 000 ème
Les différentes formations géologiques apparaissent sous une couleur différente
Calcaire de Brie Sable de Fontainebleau 29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données Localisation Carte géologique
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Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données Calage prévisionnelle
Coupe
Calage du projet Coupe géologique de Paris Niveaux exploités Gypse
Projet Calcaire grossier
Craie
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Outils
•
Notion de pendage 1
Le degré de pendage est l'inclinaison maximale ou la plus grande pente d'une couche mesurée en degré par rapport à l'horizontale. Il est toujours mesuré perpendiculairement à la direction (flèche jaune). Pour ce, on utilise la règle dite de la main droite, où le pendage se trouve toujours à droite de la direction (flèche bleue). Pour éviter toute confusion avec la direction, le pendage est exprimé à l'aide de deux nombres entre 0° et 90° (ex: 09°) et toujours énoncé après celle-ci (ex: 045°/20° sont la direction et le degré de pendage). Sur la carte géologique, la direction de la structure et le pendage sont représentés ainsi
20 °
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Inventaire des contraintes géotechniques
Acquisition de données
Localisation Carte géologique
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes géotechniques
Traitement de données Calage géologique
Coupe
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes géotechniques
Traitement de données Calage géologique
Coupe
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des risques
Acquisition de données Localisation Risques Carrières souterraines
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des risques
Acquisition de données Localisation Risques Inondation
Projet
Exemple d’un PPR Inondation
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Inventaire des risques
Acquisition de données
Localisation Risques Argiles
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des risques
Acquisition de données Localisation Carte de carrières
Projet
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des risques
Acquisition de données Localisation Carrières
Risques
Projet
29/04/2009 Source Néoprism
Outils
Objectifs de la caractérisation des sols
•
En fonction du calage et des données collectées
•
Etablir un programme d’acquisition de données complémentaires – Prévoir le comportement et la réponse du sol sur le projet initial •
Contraintes limites et contraintes admissibles (charges de service)
•
Tassements
– Modifier ou adapter le projet
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Missions géotechniques
•
Norme NFP 94 500 décembre 2006
•
Recommandations professionnelles
•
DTU 11 – Travaux de sondages
•
DTU 12 - Dallages
•
DTU 13 – Fondations
•
DTU 14 - Cuvelage
•
Fascicules 62
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Outils
Essais in situ pour acquisition des données géomécaniques
•
Pressiomètre (pression limite et « raideur » à partir de la relation pression volume d’une sonde)
•
Pénétromètre (rupture du sol sous l’effet d’une pointe battue)
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Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données
Observations Pendage
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Traitement de données
Traitement d’image
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations Carrières souterraines
Carrière de Calcaire Grossier (Saint Ouen l’Aumône 95)
Carrière de Calcaire Grossier (Saint Ouen l’Aumône 95)
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations Carrières souterraines La méthode qui était utilisée par les carriers est dite par hagues et bourrages. On exploite le banc de pierre et au fur et à mesure de l’avancée du front de taille, on dresse des piliers à bras (des pierres superposées pour tenir le ciel de carrière)
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations Carrières souterraines Une fois le secteur épuisé, on remblaye la carrière avec du stérile d’exploitation et on monte des murs de pierres sèches appelées hagues pour tenir ce remblai.
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations Carrières souterraines
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations liée à la dissolution)
Karst (cavité
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Observations
Fontis
(Cavité
en surface)
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Investigations indirectes
Méthodes
Profil électrique
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Acquisition de données Investigations par sondages
Sondages destructifs
Méthodes
Sondages carottés
29/04/2009 Source Néoprism
Inventaire des contraintes et risques géotechniques
Traitement de données
Investigations directes
méthodes
Marnes Bleues d’Argenteuil
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Synthèse des données géotechniques – simulation des projets
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Synthèse des données géotechniques – Simulation des projets A A
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Synthèse des données géotechniques – simulation des projets
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Synthèse des données géotechniques – simulation des projets
29/04/2009
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Synthèse des données •
Terrassements – Présence de bancs rocheux, de vestiges… – Présence de carrières •
solution de confortation (injection, consolidations…)
– Présence de nappe •
solution de rabattement (puits, pointes filtrantes…)
– Présence de polluants • • •
•
type (organiques, métalliques…) vecteur (sol/nappe/air…) solution de dépollution (traitement,puits, pointes filtrantes…)
Soutènements – Mode (tranchées blindées, voiles par passes, béton projeté, berlinoise, paroi moulée…) – Dispositifs d’appuis provisoires ou définitifs (butons, tirants, contreforts…)
•
Fondations du batiment – Type (semelles Tranchées blindées, voiles par passes, béton projeté, berlinoise, paroi moulée…) – Contraintes admissibles et évaluations des tassements)
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Problème particulier instabilités
•
Glissements et
Ouvrage sur une pente initialement instable – Pentes naturelles – grands glissements – Circulations souterraines
•
Ouvrage sur une pente rendue instable – Suppression de la butée de pied – Modification des écoulements souterrains
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Problème particulier instabilités
Glissements et
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier
Pentes naturelles
Glissements et instabilités
Pentes artificielles
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier
Glissements et instabilités
Facteurs d’instabilité Fissures de traction
Surface de rupture
Effets de l’eau Discontinuités
Formations molles
Hétérogénéité
Contraintes initiales
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier
Glissements et instabilités
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Adaptation à la pente Exemple de solution – murs cloutés
29/04/2009 Source Urbatec
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Adaptation à la pente Exemple de solution – murs cloutés
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Adaptation à la pente Exemple de solution – murs cloutés
29/04/2009 Source Néoprism
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Traitement des talus Exemple de solution – murs gabions
29/04/2009 Source Atelier Bruel Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site – Sol industriel Instabilité due à un héritage d’un sol hétérogène du à l’histoire post industrielle du site Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site – Sol industriel Instabilité due à un héritage d’un sol hétérogène du à l’histoire post industrielle du site Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site – Sol industriel Instabilité due à un héritage d’un sol hétérogène du à l’histoire post industrielle du site Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site – Sol industriel Instabilité due à un héritage d’un sol hétérogène du à l’histoire post industrielle du site Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site – Sol industriel Instabilité due à un héritage d’un sol hétérogène du à l’histoire post industrielle du site Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site
Sol Pentu + sous sol avec argile à meulières Instabilité due à la qualité du sous-sol
Remplacement de fondations par un mur poids Soutènement en gabions – Maille souple
29/04/2009 ® Bruel-Delmar
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Adaptation à la pente Exemple de solution – murs gabions
29/04/2009
Réponses et adaptations aux contraintes du site Problème particulier Glissements et instabilités Adaptation à la pente Exemple de solution – murs gabions
29/04/2009
