Types d’études géotechniques – 2/8

9 juillet 2023

Les études géotechniques sont une composante cruciale de tout projet de construction. En analysant les conditions du sol et du sous-sol, elles fournissent des informations précieuses qui aident à orienter la conception et la mise en œuvre d’un projet. Il existe plusieurs types d’études géotechniques, chacune avec son propre ensemble de méthodes et d’objectifs.

Études préliminaires

Les études préliminaires, aussi parfois appelées études de faisabilité, sont la première étape dans le processus d’étude géotechnique. Ces études ont pour but d’obtenir une première image des conditions géotechniques du site en question. Cela inclut la collecte d’informations sur la géologie de la zone, les caractéristiques du sol, les conditions de l’eau souterraine, et les risques environnementaux potentiels.

La première phase de l’étude préliminaire est généralement la collecte de données secondaires. Cela peut inclure des informations disponibles publiquement, comme les cartes géologiques, les données de sols, les photographies aériennes, les cartes topographiques, les plans cadastraux, les données climatiques, les données sur l’utilisation du sol dans le passé et dans le présent, et d’autres informations pertinentes.

En plus de la collecte d’informations existantes, les géotechniciens peuvent également mener une reconnaissance visuelle du site. Cette reconnaissance peut inclure l’observation de la végétation et du relief, l’identification de tout signe de mouvement du sol passé ou présent (comme les glissements de terrain ou l’érosion), et l’évaluation de l’accessibilité du site pour les investigations futures et les travaux de construction.

L’étude préliminaire peut également inclure des essais géophysiques simples, comme les essais de résistivité électrique ou la sismique de surface. Ces essais fournissent des informations sur les variations de la résistivité ou de la vitesse des ondes sismiques dans le sous-sol, qui peuvent être corrélées avec des variations de la composition et de la structure du sol.

Études de reconnaissance

L’étape suivante dans le processus d’étude géotechnique est l’étude de reconnaissance. Cette étape consiste en une série d’enquêtes de terrain et d’essais de laboratoire visant à obtenir des informations plus détaillées sur les conditions du sol et du sous-sol sur le site.

Le processus commence généralement par un levé topographique du site. Cela fournit une image précise de la forme du terrain, ce qui est important pour comprendre les processus géologiques et géotechniques, et pour la planification des enquêtes géotechniques subséquentes et des travaux de construction.

Après le levé topographique, une série d’essais géotechniques de terrain sont généralement effectués. Ces essais peuvent inclure :

Les sondages à la tarière ou à la trépan : Ce sont des méthodes d’échantillonnage du sol qui permettent de recueillir des échantillons de sol à différentes profondeurs. Les échantillons sont ensuite analysés en laboratoire pour déterminer leurs propriétés géotechniques, comme la granulométrie, la densité, l’humidité, et la résistance au cisaillement.

Les essais de pénétration standard (SPT) : Ces essais fournissent des informations sur la résistance au cisaillement du sol, qui est une propriété clé pour la conception des fondations et des structures souterraines.

Les essais pressiométriques : Ces essais permettent de mesurer la résistance au cisaillement du sol et sa déformabilité en fonction de la pression appliquée. Ils sont particulièrement utiles pour les sols qui présentent un comportement non linéaire, comme les argiles ou les sols sableux lâches.

Les essais de perméabilité : Ces essais permettent de mesurer la vitesse à laquelle l’eau peut s’infiltrer dans le sol. C’est une information importante pour la gestion des eaux de surface et souterraines, et pour la conception des systèmes de drainage.

L’objectif de l’étude de reconnaissance est de fournir suffisamment d’informations pour permettre une première évaluation des options de conception et une estimation des coûts de construction. Cependant, comme pour l’étude préliminaire, les informations recueillies à ce stade ne sont pas suffisamment détaillées pour une conception finale. Au lieu de cela, elles sont utilisées pour planifier les études géotechniques détaillées qui suivront.

Études détaillées

L’étude détaillée, souvent appelée “étude de projet” ou “étude de faisabilité”, est une étape clé dans le processus des études géotechniques. Cette étape intervient après l’étude de reconnaissance et fournit des informations précises et complètes sur les conditions du sous-sol du site.

L’objectif principal de l’étude détaillée est de définir précisément les paramètres géotechniques qui seront utilisés dans la conception détaillée des ouvrages à construire. Cela implique souvent une série d’enquêtes de terrain et d’essais en laboratoire plus approfondis que ceux réalisés lors de l’étude de reconnaissance.

L’étude détaillée peut comprendre des essais de terrain supplémentaires, tels que :

Les essais de pénétration statique (CPT, CPTU) : Ces essais fournissent des informations continues sur la résistance au cisaillement du sol, l’indice de vides et la pression interstitielle, ce qui est utile pour la conception détaillée des fondations et des structures souterraines.

Les essais géophysiques (sismiques, électriques, etc.) : Ces essais fournissent des informations sur la structure interne du sous-sol et sur les caractéristiques du sol qui ne peuvent pas être mesurées directement, comme la vitesse des ondes sismiques ou la résistivité électrique. Ces informations peuvent être utilisées pour identifier des zones de faiblesse ou des hétérogénéités dans le sous-sol, comme des cavités ou des failles.

En plus des essais de terrain, l’étude détaillée comprend également des essais de laboratoire plus approfondis sur les échantillons de sol recueillis lors des sondages. Ces essais peuvent inclure des essais de consolidation, des essais de cisaillement direct, des essais triaxiaux, des essais oedométriques, des essais de perméabilité, entre autres. Ces essais fournissent des informations détaillées sur les propriétés mécaniques et hydrauliques du sol, qui sont nécessaires pour la conception détaillée des ouvrages.

L’étude détaillée peut également comprendre des analyses géotechniques plus avancées, comme des analyses de stabilité, des analyses de tassement, des analyses de capacité portante, etc. Ces analyses permettent de vérifier la faisabilité du projet et de définir les mesures à prendre pour garantir la sécurité et la durabilité des ouvrages à construire.

À la fin de l’étude détaillée, un rapport détaillé est produit, qui comprend une description complète des conditions du sous-sol, une interprétation des résultats des essais, et des recommandations pour la conception et la construction des ouvrages. Ce rapport sert de base à la conception détaillée des ouvrages et à l’obtention des permis de construire.

Études de conception

L’étape des études de conception est une partie cruciale du processus des études géotechniques. C’est durant cette phase que toutes les informations collectées lors des études préliminaires, de reconnaissance et détaillées sont intégrées pour développer la conception de l’ouvrage en tenant compte des conditions géotechniques du site.

Objectif de l’étude de conception :

L’objectif principal de l’étude de conception est de garantir que la conception de l’ouvrage est adaptée aux conditions géotechniques du site. Cela inclut la prise en compte des contraintes et des opportunités que le sol et le sous-sol présentent pour la construction, ainsi que la minimisation des risques géotechniques tels que l’instabilité des pentes, le tassement différentiel, l’effondrement de cavités, la liquéfaction des sols, etc.

Processus de l’étude de conception :

L’étude de conception commence par l’intégration de toutes les informations géotechniques collectées lors des phases précédentes. Sur la base de ces informations, le géotechnicien développe des modèles géotechniques du site qui décrivent la distribution spatiale des différentes couches de sol et de roche, leurs propriétés géotechniques, et les conditions hydrogéologiques.

Ces modèles géotechniques sont ensuite utilisés pour effectuer diverses analyses géotechniques qui serviront à la conception de l’ouvrage. Cela peut inclure des analyses de stabilité des pentes, des analyses de tassement, des analyses de capacité portante, des analyses de la réponse du sol aux charges de construction, entre autres.

Sur la base des résultats de ces analyses, le géotechnicien propose une conception géotechnique de l’ouvrage qui répond aux exigences du projet tout en tenant compte des contraintes géotechniques du site. Cela peut inclure la sélection du type de fondation, la conception des soutènements, la gestion des eaux souterraines, les techniques de renforcement du sol, etc.

Rapport d’étude de conception :

À la fin de l’étude de conception, un rapport est produit qui présente les résultats des analyses géotechniques, la conception géotechnique de l’ouvrage, et les recommandations pour la construction et le suivi géotechnique pendant la construction. Ce rapport sert de base à l’élaboration des plans de construction et à l’obtention des permis de construire.

Rôle clé dans les permis de construire :

Les études de conception jouent un rôle clé dans l’obtention des permis de construire en France. En effet, la loi française exige que les demandes de permis de construire soient accompagnées d’une étude géotechnique démontrant que la conception de l’ouvrage est adaptée aux conditions géotechniques du site. C’est donc lors de l’étude de conception que le géotechnicien doit démontrer la faisabilité géotechnique du projet et proposer des solutions pour gérer les risques géotechniques.

Suivi pendant la construction

L’étape du suivi pendant la construction est une phase essentielle du processus des études géotechniques. C’est durant cette phase que le géotechnicien contrôle et vérifie que les travaux de construction respectent bien la conception géotechnique de l’ouvrage et que les conditions géotechniques réelles du site correspondent bien aux prévisions des études antérieures.

Objectif du suivi pendant la construction :

L’objectif principal du suivi pendant la construction est de garantir la sécurité de l’ouvrage et du chantier de construction. Le géotechnicien a pour rôle de s’assurer que les travaux de construction respectent bien la conception géotechnique de l’ouvrage, que les conditions géotechniques réelles du site correspondent aux prévisions des études antérieures, et que les risques géotechniques sont bien gérés.

Activités de suivi pendant la construction :

Le suivi pendant la construction peut inclure une variété d’activités, parmi lesquelles :

- Inspection régulière du chantier de construction pour vérifier la conformité des travaux avec la conception géotechnique de l’ouvrage.
- Vérification des conditions géotechniques réelles du site et comparaison avec les prévisions des études antérieures. Cela peut inclure des essais in situ supplémentaires, des prélèvements de sol, des observations des conditions hydrogéologiques, etc.
- Suivi des risques géotechniques pendant la construction. Cela peut inclure le suivi de l’instabilité des pentes, du tassement, de la capacité portante du sol, de la pression des eaux souterraines, etc.
- Intervention en cas de problèmes géotechniques imprévus. Cela peut inclure la proposition de solutions pour gérer les risques géotechniques qui se manifestent pendant la construction, la modification de la conception géotechnique de l’ouvrage si nécessaire, etc.

Rapport de suivi pendant la construction :

À la fin de la construction, le géotechnicien produit un rapport de suivi qui présente les observations et les résultats des activités de suivi pendant la construction. Ce rapport est un document important qui atteste de la conformité de l’ouvrage avec la conception géotechnique et de la gestion appropriée des risques géotechniques pendant la construction.

Importance pour les permis de construire :

En France, le suivi pendant la construction est une exigence importante pour l’obtention des permis de construire. Le rapport de suivi est souvent un document requis pour l’obtention du certificat de conformité de l’ouvrage, qui atteste que l’ouvrage a été construit conformément aux plans de construction et aux conditions du permis de construire. Le suivi pendant la construction est donc une phase essentielle du processus des études géotechniques, qui garantit la sécurité de l’ouvrage et la conformité avec les exigences des permis de construire.

Pour toute question ou demande de devis en lien avec la géotechnique, nous vous invitons à cliquer ci dessous: