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Le rôle du géotechnicien une fois l’ouvrage réalisé

1. Qu’est-ce que le diagnostic géotechnique ?

A la fin d’une construction, la mission du géotechnicien n’est pas forcément terminée. Il peut être sollicité durant la vie d’un ouvrage pour réaliser la mission appelée « G5 : diagnostic géotechnique », décrite en dernier, selon la norme régissant l’enchaînement des missions géotechniques types. Cette mission, bien que définie à la suite des précédentes (G1, G2, G3 et G4), n’en est pas la suite logique.

Elle conduit à une étude strictement limitative sur un ouvrage géotechnique en particulier et intervient le plus souvent après le constat d’un désordre ou dommage (fissures, déplacements, infiltrations…) mais également dans le cadre de réhabilitations comprenant des modifications dans sa structure voire dans sa destination (par exemple un hôtel particulier réhabilité pour le tertiaire voire l’industriel).

 

 2. Le diagnostic géotechnique dans le cas de sinistres constatés

Dans le cas de sinistres, l’action du géotechnicien est de type « curative ». Son rôle consiste à identifier la ou les cause(s) se trouvant à l’origine du désordre et à définir les mesures conservatoires et les méthodes possibles de stabilisation ou de réparation. Le géotechnicien s’intéresse aux désordres liés aux interactions sols-structures et aux faiblesses naturelles du sol (non détectées lors des études préliminaires). Ces interactions sont la principale cause des désordres constatés, les autres causes s’attachant aux seules structures et à leur conception/réalisation.

Ces deux problématiques (interaction sol/structure et faiblesses naturelles des sols) génèrent des tassements différentiels ou des instabilités se traduisant par des fissures plus ou moins graves, des déplacements ou des déformations portant atteinte à la solidité/pérennité ou à la destination de l’ouvrage étudié. Les origines peuvent être de nature diverse :

  • la présence d’anciennes exploitations souterraines ou à ciel ouvert mal ou non remblayées déstabilisant les terrains sus-jacents par l’apparition de décompressions voire d’affaissements localisés voire à terme de fontis ;
  • la présence de matériaux évolutifs de type matière organique ou sous-produits industriels ayant tendance à avoir un comportement gonflant en présence d’eau, voire de composés riches en sulfate ou gypse qui d’une part ont tendance à être dissous donc à créer des vides et d’autre part à réagir avec le béton de façon néfaste ;
  • la présence de couches compressibles pouvant entraîner également des tassements et des affaissements par l’application d’une pression (charges de l’ouvrage) ;
  • les glissements et instabilités de terrains générés par la présence de sols argileux ou de pentes trop raides par exemple ;
  • les interactions avec les circulations d’eau ou les fuites d’ouvrages enterrés : par leur débit et leur charge ionique l’eau est susceptible de dissoudre rapidement certains matériaux très solubles présents dans certaines formations (comme le gypse) et par leurs variations de pression interstitielle l’eau peut entraîner le tassement de sols compressibles ou provoquer le gonflement des argiles ;
  • l’arrêt de pompage à proximité pouvant entraîner des problèmes de remontée de nappe donc de nappe subaffleurante ou des problèmes d’infiltrations, voire de génération de forces de sous-pression interstitielle mal appréhendées (poussée de l’eau sur le bâti), la remontée de nappe se traduit aussi par la diminution des contraintes effectives et donc une réduction de la résistance au cisaillement ;
  • la fuite de réseaux enterrés pouvant également causer des problèmes de sols gorgés d’eau voire d’érosion de certains matériaux affouillables : les particules les plus fines étant alors entraînées par les courants ;
  • la présence de fractures dans le sous-sol (karstification ou faille par exemple) pouvant évoluer et créer des affaissements ;

                  - des faiblesses du fait de fondations mal dimensionnées voire le plus souvent mal exécutées (béton de qualité médiocre, oubli de ferraillage…) ;

                  - le pourrissement des blindages en bois mis en place lors des travaux pour tenir les terres, par exemple…

                  - c’est-à-dire toute expression d’une sollicitation singulière imprévue sous ou au voisinage d’un ouvrage.

Pour identifier les causes des désordres il faut alors faire des investigations de sol qui seront couplées aussi à des fouilles (manuelles voire des puits blindés) de reconnaissance des fondations et du plancher bas afin d’en analyser le type et la nature.

En pratique, les études géotechniques sont rendues obligatoires par les assureurs construction, apportant leurs garanties aux Entreprises comme aux Particuliers (Assurance Dommages Ouvrages obligatoire pour toute construction depuis la loi du 04/01/1978), et notamment depuis l’augmentation du nombre de déclarations de sinistres. Plusieurs dizaine de milliers de désordres se sont déclarés car les fondations réalisées pour les pavillons ne respectaient que la condition « profondeur hors gel » (soit un ancrage minimum de 40 à 90 centimètres suivant les régions afin de protéger les sols de fondation du gel).

Dans le cadre d’une mission de type G5, le géotechnicien vise donc à conclure sur le problème à l’origine des désordres mais également sur les travaux à réaliser : soit de renforcement de la structure soit de consolidation – confortement du sol présent directement sous l’ouvrage.

 

3. Le diagnostic géotechnique dans le cas de projets de réhabilitations

Dans le cas de changements d’aménagements ou de réhabilitations, l’action du géotechnicien est plutôt « préventive ». Son rôle consiste alors à valider la capacité de la structure, et en particulier des fondations, à tolérer les changements projetés.

Dans ce cas, comme dans le premier, le géotechnicien va devoir réaliser des investigations. Selon son expérience et l’historique de la construction (mode de réalisation, matériaux utilisés : béton, calcaire, meulières…), il peut proposer d’ajouter d’autres types de reconnaissances comme la géophysique ou la réalisation de carottages horizontaux dans les voiles.

Les anciens rapports de sol et de structure sont importants pour cette mission mais doivent être complétés et « remis à jour » lors des modifications d’aménagement ou de structure (ajout, changement ou retrait de voiles, planchers, poteaux…). En effet ces deux types de transformation entrainent des perturbations par rapport à la répartition initiale des charges et risquent de générer des zones de faiblesse (en particulier des zones plus chargées qu’auparavant) qui ne seront pas forcément compensées par les fondations existantes.

Beaucoup de diagnostics sont réalisés pour les projets de réhabilitation de sites classés au patrimoine. Préalablement à la réalisation des travaux, les assureurs demandent la réalisation d’études pour l’établissement d’un cahier des charges visant à faire appel aux différentes entreprises.

 

4. Conclusions

Toute la difficulté d’un diagnostic est d’établir l’enchaînement des phénomènes apparents afin de remonter la cause déterminante de la perturbation. C’est pourquoi une bonne appréhension des risques en amont est essentielle afin de prévenir d’éventuels risques. Car toute modification ou changement des conditions du milieu suffit à remettre l’équilibre naturel en cause : surcharge provoquée par la mise en place d’un remblai, décharge due à un terrassement, rabattement de nappe ou réalimentation, etc.

 

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