Carnet d'un géotechnicien

Les reprises en sous-œuvre sont des ouvrages géotechniques énormément utilisés, en particulier sur des sites urbains, et sont aussi extrêmement sensibles.  Elles demandent de la part des entreprises une méthodologie soignée et une application importante. L’ ingénieur géotechnicien supervise l’exécution de cet ouvrage lors d’une mission de type G4 . Une reprise en sous-œuvre (RSO) est un ouvrage destiné à reporter plus en profondeur les charges d’un bâtiment existant pour répondre à différents besoins, principalement pour : le cas où un apport de charge supplémentaire (ou un sinistre) nécessite de rechercher une contrainte de sol plus importante en profondeur ; le cas où le terrassement d’une construction future impacte un ouvrage existant mitoyen. Dans ce cas, les terres se trouvant sous la fondation de l’existant doivent être maintenues en place ou remplacées par du béton. Reprise en sous-œuvre clouée - panneautage visible par reprises de bétonnage

Depuis le 30 Novembre 2013, la norme NFP 94-500 définissant les limites des missions géotechniques a été révisée et refondue. D'importantes modifications ont été apportées, nécessaires pour coller au mieux au découpage de la loi MOP, et pousser à faire rentrer les bureaux d'études géotechniques dans les équipes de maîtrise d'oeuvre.

« Se déroulant en 2 phases interactives et indissociables, elle permet de réduire les risques résiduels par la mise en œuvre à temps de mesures d’adaptation ou d’optimisation. Elle est normalement confiée à l’entrepreneur. » [Norme NFP 94-500 , Décembre 2006] - norme modifiée en novembre 2013 Ces études devraient, de préférence, toujours s’appuyer sur une étude géotechnique solide et complète de type G2 . Afin d’éviter un conflit d’intérêt, le bureau d’étude géotechnique intervenant dans les phases G2 et G4 (avec pour client le maître d’ouvrage) doit éviter d'intervenir sur la même étude lors d’une mission de type G3 (avec pour client l’entreprise). Cette mission est souvent traitée par un bureau d’étude interne à l’entreprise de travaux spéciaux adjudicataire du marché ; si elle n’en dispose pas, cette mission est sous-traitée. -    Phase Étude Investigations   « Définir un programme d’investigations géotechniques spécifique, le réaliser ou en assurer le s...

« Elle permet de vérifier la conformité  de l’étude et du suivi géotechnique d’exécution,  aux objectifs du projet. Elle est normalement à la charge du maître d’ouvrage. » [Norme NFP 94-500 , Novembre 2013] Cette mission est réalisée, en phase exécution, pour le compte du maître d’ouvrage afin de vérifier que les solutions apportées par l’entreprise, et leur mise en œuvre, conviennent à la pérennité de l’ouvrage et à sa bonne utilisation.  C’est une mission demandant de nombreuses qualités et connaissances au géotechnicien : d’une part le contrôle des méthodes et des calculs d’exécution définis en phase G3, et d’autre part, une présence sur site pour le contrôle de la mise en œuvre.  L’ingénieur géotechnicien se doit d’être une personne de terrain. Lors d’une mission de type G4 , il représente le maître d’ouvrage sur le chantier et apporte son expertise dans son domaine de compétence. Suivi d'exécution - contrôle de fond de fouille

Lorsque la place disponible sur le tènement du projet ne permet pas la réalisation de talutages et afin de ne pas déstabiliser les parcelles voisines, les voiries ou les réseaux,… il devient indispensable de réaliser un soutènement des parois des fouilles. Ce soutènement peut être provisoire (joue un rôle jusqu’à ce que la structure du bâtiment soit capable de reprendre la poussée des terres) ; ou définitif (la paroi est partie intégrante de la structure du bâtiment). Le dimensionnement varie alors (corrosion, facteur de sécurité,…). Le soutènement est choisi en fonction de la nature du terrain, de la présence d’eau, des risques alentours, de la hauteur d’excavation,… Un des soutènements les plus courants pour des projets sur quelques niveaux de sous-sols est certainement la paroi berlinoise . Paroi berlinoise provisoire et définitive

Sismicité et bâtiment Les bâtiments et ouvrages, dont le permis est déposé après le 1 er mai 2011, ont donc l’obligation de répondre aux normes sismiques en vigueur. L’ eurocode 8 (conception et dimensionnement des structures pour leur résistance au séisme) remplace progressivement son ancien équivalent le  PS 92 (calcul para-sismique), dont l’utilisation est encore valable jusqu’au 31 octobre 2012. Zonage sismique en France Le territoire français est réparti en 5 zones (1 à 5) : -   En zone 1 (correspondant à l’ancienne zone 0), aucune prescription parasismique n’est à prendre en compte. -       En zone 2 à 5 (correspondant aux anciennes zone Ia, Ib, II, III), on respectera les dispositions de l’eurocode 8 (selon le type de bâtiment). Aléa sismique Sismicité en France Concernant la zone sismique , on trouvera l’aléa à retenir pour chaque commune sur le site https://www.georisques.gouv.fr/  . Classes de sol A p...

Tout sol soumis à l‘application de contraintes extérieurs (remblais, fondations et son propre poids) subit une déformation verticale : le tassement. Le sol étant en grande partie composé de vide, ainsi par réarrangement de ses particules, on observe une diminution du volume du sol concerné, ceci s’appelle la compressibilité du sol .      Tassement des sols grossiers Dans des sols de type grenus, l e tassement du aux charges des structures ou des bâtiments est un phénomène rapide, voire quasi immédiat. En effet, les réarrangements entre les grains de sol, s’effectuent aussitôt que les charges sont appliquées. Les tassements ainsi obtenus sont généralement considérés comme un comportement quasi élastique.  Tassement des sols fins Par contre, les mêmes charges appliquées à des sols cohérents à grains fins et saturés (argiles, limons,…), vont provoquées un tassement à plus long terme. En effet, l’eau présente dans le matériau mettra beaucoup de temps...

Depuis le changement de la norme en novembre 2013, les missions G11 et G12 ont été renommées respectivement G1 PGC et G2 AVP .  Pour de nombreux non initiés, ces missions résument à elles seules l’ensemble de la géotechnique . En effet, ce sont les missions les plus couramment demandées et les plus couramment exécutées. Elles sont la base du travail de la plupart des bureaux d’études et suffisent le plus souvent à des projets de type maison individuelle sans contraintes particulières du terrain. Cependant, de plus en plus de maîtres d’ouvrages, sensibilisés aux intérêts d’une mission complète, souhaitent que ce type de mission de type G1 servent de base à leur chantier pour une mission intégrale. En effet, il serait judicieux de considérer ces premières investigations sur le site comme 

Les sols grenus (ou grossiers) sont en général pulvérulents. D’un point de vue granulométrique, ces sols sont définis (classification LCPC donnée en figure suivante) par une taille des particules supérieures à 0,08mm pour 50% du matériau minimum. Pour caractériser précisément ces sols, d’autres caractères peuvent être donnés : - Nature minéralogique (roche mère). - Forme des grains. - Mode de dépôt et tri granulométrique. L’indice des vides des sols grossiers est

La loi n°78-12 appelée loi Spinetta , mise en application le 4 janvier 1978, oblige le constructeur d’un ouvrage en bâtiment à effectuer une étude géotechnique. Cette loi traite des responsabilités et des assurances en précisant l’implication du constructeur en cas de vice de sol. Suite à de nombreuses mises en cause des bureaux d’études en géotechnique , dues à un manque de cadre et à beaucoup de missions d’ampleur insuffisante, l’ Union Syndicale Géotechnique (USG) ( http://www.u-s-g.com/ )  a décidé de créer des missions types.

Les sols dits « fins » sont la réunion de sols de différentes granulométries : les limons et les argiles. 50% des particules présentes ont donc une taille inférieure à 0,08mm selon la classification LCPC donnée ci-après : Extrait de la classification LCPC concernant les sols fins. L'indice de vide de ces sols est supérieur à 1 et leur porosité varie de 50% pour un limon inorganique à 80% pour une argile organique ( Hough (1957) et Hansbo (1975))

Après l'essai de pénétration dynamique, voyons l' essai de pénétration statique . Le principe : l'enfoncement d'une tige dans le sol. Alors la différence? l'enfoncement est réalisé en continu et à vitesse constante, il est couplé avec un enregistrement des paramètres. Je recommande ce type d'essai, offrant une interprétation des résultats plus précises et plus fiable.  Plusieurs types de machine existent : Investigations au pénétromètre statique dynamique  lourd 20T le pénétromètre statique léger : machine peu encombrante, profondeur d'investigation limitée par son poids le pénétromètre statique-dynamique lourd : environ 18 à 20T, se présente sous la forme

Abordons le sujet des outils permettant de mesurer des caractéristiques mécaniques du sol. Résultats d'un essai au pénétromètre dynamique Le moins couteux mais le moins précis aussi est sans aucun doute le pénétromètre dynamique (léger ou lourd) qui permet d'obtenir une valeur : la résistance dynamique de pointe (QD), de laquelle se déduit la contrainte maximale admissible.  Il est très utilisé mais malheureusement pas toujours à bon escient. Son principe repose sur une conception simple : une masse d'un poids défini (appelé mouton) est levée à une hauteur régulière et retombe sur une surface (l'enclume) qui transmet l'énergie de l'impact à un train de tige qui s'enfonce dans le sol.

De nombreux moyens sont à la disposition de la géotechnique afin de permettre la reconnaissance des terrains prospectés. Ils peuvent permettre de caractériser les différents horizons et ainsi mener à bien les projets confiés. L'étude de sol peut s'appuyer selon les cas, sur une reconnaissance de la nature du sol (sables, argiles, graviers,...), sur les caractéristiques mécaniques des couches rencontrées, sur la présence d'eau,... Mes prochains post seront destinés à détailler chacun de ces moyens. Reconnaissance des fondations d'une piscine : seul accès par la piscine Commençons tout d'abord avec le moyen le plus simple, mais aussi celui qui est utilisé dans une grande majorité des projets, il s'agit des sondages à la pelle mécanique. Ceux-ci permettent, de visualiser les différentes couches de sol sur les premiers mètres de terrain, d'apprécier la tenue des parois et les éventuelles venues d'eau, de réaliser des prélèvements pour des essais en l...

Entrons tout de suite dans le vif du sujet, situons déjà les missions du géotechnicien. Norme NFP 94-500 Celles-ci sont définies par la norme NF P 94-500 révisée en Décembre 2006 et dans laquelle a été supprimée la mission G0 qui regroupait auparavant : Exécution de sondages, essais et mesures géotechniques. Je joins à ce post, le document actualisé de la norme. Je détaillerai chacune de ces missions dans des prochains post, à travers d'exemples que je tirerai de mon parcours professionnel. Pour faire simple, chaque mission correspond à un stade d'avancement du projet de construction. Elles vont de G1 à G5, c'est à dire depuis les études préliminaires (en phase esquisse) de site, jusqu'à des interventions sur des bâtiments déjà construits ou en cours de chantier.

A quel moment débute réellement la géotechnique? Si on ne restreint pas le sens du mot à sa définition moderne, je pense que l'on peut remonter aux périodes où l'homme sédentaire commence à vouloir implanter ses habitations sur des terrains peu favorables. A ce moment, il comprend qu'il ne peut pas bâtir n'importe quelle construction n'importe où sans adapter ses constructions au sol. L'être humain développe très tôt des systèmes de construction sur pieux ou pilotis. Les premières constructions sur pilotis datent apparemment de la période Néolithique et ont permis de développer des cités lacustres. Ensuite, au delà du coté expérience et empirisme, progressivement des scientifiques ont tenté de fournir des explications mathématiques à la géotechnique, un des premiers et des plus connus est surement Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) http://fr.wikipedia.org/wiki/Charles_de_Coulomb . Il peut être reconnu comme un précurseur de la géotechnique et tout du mo...

Difficile de savoir comment débuter pour ne pas vous faire fuir et tenter de vous captiver un minimum. Débutons par la base : une présentation de la géotechnique. Alors commençons notre petit carnet : Impossible de ne pas remonter à l'origine, à l'origine de l'Univers, de la matière, environ 13,7 milliards d'années, le fameux big-bang, si célèbre, si controversé et remis en cause. Qu'y a t il avant?? Aucune idée mais seulement des théories pour l'instant. Giant's Causeway De nombreuses transformations et réactions plus tard, nous voilà à seulement 4,57 milliards d'années de notre ère, un nuage de gaz tournant lentement sur lui même s'est condensé et donne alors naissance à notre système solaire et par conséquent à notre bonne vieille Terre. A cette période, il ne faut pas imaginer la planète que nous connaissons actuellement mais surement une sorte de volcan généralisé, des matériaux en fusion sur toute la surface, des impacts violents de pl...