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RECOMMANDATIONS POUR LA CONCEPTION, L’EXÉCUTION ET LE SUIVI DES RABATTEMENTS TE

RECOMMANDATIONS POUR LA CONCEPTION, L’EXÉCUTION ET LE SUIVI DES RABATTEMENTS TEMPORAIRES DE NAPPES Sous l’égide du comité français de mécanique des sols (CFMS) et du syndicat français pour l’eau et la géothermie (SFEG) VERSION FRANÇAISE 2022 © Burgeap © DPG © C. Helsly (Soletanche Bachy) © Cotrasol VERSION N°1 16 MAI 2022 Publié par : CFMS (Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique) Tél. : +33 (0)1 41 96 90 80 Fax : +33(0) 1 41 96 91 05 Courriel : cfms.secretariat@geotechnique.org Site internet : www.cfms-sols.org Correspondance : INSAVALOR/CFMS 66 boulevard Niels Bohr - CS52132 69603 VILLEURBANNE Cedex Siège social : Ecole des Ponts ParisTech 6 - 8 avenue Blaise Pascal Cité Descartes Champs sur Marne 77455 Marne-La-Vallée Cedex 2 Copyright : © CFMS, Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique. En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l'autorisation de l'Editeur ou du Centre français d'exploitation du droit de copie, 20 rue des Grands Augustins, 75006 Paris. Responsable de publication : Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique. Conception graphique / mise en page : Valérie SCOTTO DI CÉSARÉ. www.vsdcom.fr Date de publication : Mai 2022 3 PRÉFACE « La nature est, et restera capricieuse et mystérieuse, et c’est à la sagacité mais aussi à la rigueur de l’ingénieur qu’il appartiendra finalement de percer ses mystères et de composer avec ses caprices ». Maurice CASSAN Le SFEG œuvre depuis longtemps pour la préservation de la ressource en eau, nous nous sommes donc impliqué, natu- rellement, dans la rédaction de ce guide afin de promouvoir les bonnes pratiques dans la réalisation des ouvrages de captages. Même si ces ouvrages sont provisoires, il est important de les réaliser en respectant les règles de l’art afin de préserver nos ressources en eau. Les entreprises adhérentes au SFEG, ont l’habitude de réaliser des ouvrages définitifs pour capter l’eau du sous- sol, que ce soit pour l’irrigation, l’eau potable ; l’industrie ou la géothermie et nous appliquons les mêmes règles pour des ouvrages provisoires tel que le rabattement de nappe. Il est donc important, une fois la conception du rabattement de la nappe défini, de réaliser des ouvrages de qualité, ce qui permettra d’obtenir un rabattement efficace en préser- vant nos nappes d’eau souterraine. Eric GARROUSTET Président du S.F.E.G. Ce recueil des règles de l’art sur les rabattements provisoires est le fruit de la collaboration entre le Syndicat des Foreurs pour l’Eau et la Géothermie (SFEG) et le Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique (CFMS). Merci à Catherine JACQUARD d’en avoir animé le comité de rédaction, constitué d’experts reconnus, aux compétences complémentaires. L’expérience montre que les problèmes liés à l’eau dans le sol sont parmi les plus mal compris par les acteurs de l’acte de construire. Cela conduit à une mauvaise appréhension des enjeux et des risques. Or le rabattement de nappe peut engendrer de très nombreux désordres, voire des sinistres aux conséquences toujours coûteuses et parfois dramatiques, qui peuvent être dus à : • Une reconnaissance inadaptée ; • Une conception erronée ; • Des choix constructifs hasardeux ; • Une exécution défaillante ; • Un défaut de suivi lors de l’exécution des travaux ; • Un défaut de suivi et d’entretien, tout au long du rabatte- ment. Et pourtant, le rabattement provisoire, et tout ce qu’il implique, est trop souvent perçu au mieux comme un sujet parmi d’autres, au pire comme un mal nécessaire, ou évacué d’un expéditif « y a qu’à rabattre » aussi dangereux qu’irres- ponsable. Le présent document, s’appuyant largement sur les expé- riences de ses auteurs, devrait permettre de sensibiliser tous les acteurs, et les convaincre de considérer les opérations de mise hors d’eau comme un chantier en soi, à intégrer dans la réflexion, l’organisation et le déroulement des travaux qui l’imposent. Il aborde en effet toutes les problématiques soulevées par le rabattement au cours d’un chantier : • Les impératifs législatifs et réglementaires ; • La reconnaissance ; • La conception ; • Les choix constructifs ; • Les méthodes et le suivi d’exécution et de fonctionnement du dispositif de rabattement. Enfin, ces recommandations seraient incomplètes sans un indispensable volet théorique, fort intelligemment abordé par l’aspect physique des phénomènes pour donner au lecteur le recul nécessaire ; l’hydraulique souterraine ne saurait être réduite à l’application de formules, ou à une confiance trop facilement accordée aux chatoyantes couleurs des sorties de modèles numériques sophistiqués. Nicolas Utter Président du CFMS 4 GUIDE MÉTHODOLOGIQUE POUR LE RABATTEMENT DE NAPPE GROUPE DE TRAVAIL MEMBRES : Le CFMS et le SFEG remercient les personnes qui ont activement participé au groupe de rédaction de ce document : • Catherine JACQUARD, FONDASOL coordinatrice des travaux • Emmanuel AMEAUME, FUGRO FRANCE, représentant le CFMS jeunes • Eric GARROUSTET, COTRASOL, représentant le SFEG • Sébastien FLORIAT, EGIS • Maxime FONTY, SOLETANCHE BACHY • Jéremmy JOUBERT, FONDASOL • Julien KIRMAIER, ARCADIS • Céline LEFEVRE, DEMATHIEU BARD • Julian MARLINGE, TERRASOL • Gérard MONNIER, BURGEAP • Alexis PARROT, DPG Pompage • Baptiste PELLETIER, EDF Contributeurs: • Adrien Combaud, ALIOS Ingénierie • Dominique Guilloré, ATLANTIC Forage • Gérald Sancier, SANFOR • Sébastien Mariné, ERG Nous remercions également les personnes qui ont accepté de relire ce document et nous ont apporté leur expertise : • Fahd CUIRA • Lionel DEMONGODIN • Jean-Jacques FRY • Jean GEISLER • Olivier MADEC • Gregory MEYER • Bruno SIMON • Nicolas UTTER Enfin, nous remercions EDF pour la mise en forme des graphiques. 5 SOMMAIRE 07 1 PRÉAMBULE 09 2 DOMAINE D’APPLICATION DES RECOMMANDATIONS 11 3 GLOSSAIRE 17 4 ASPECTS REGLEMENTAIRES 18 4.1 Procédures administratives 21 4.2 Rejets 21 4.3 Points singuliers environnementaux 23 5 TECHNIQUES DE MISE HORS D’EAU 25 5.1 Épuisement à l’aide de tranchées drainantes et puisards 26 5.2 Rabattement à l’aide de pointes filtrantes 27 5.3 Rabattement à l’aide de puits de pompage 28 5.4 Rabattement de nappe par pompage associé à un écran 5.4.1 Principe de la solution 5.4.2 Différents types de barrières autour d’une fouille 39 6 RECONNAISSANCE ET ESSAIS 40 6.1 Objectifs 40 6.2 Moyens 43 7 INGÉNIERIE : CONTENU ET DÉROULEMENT DES ÉTUDES 44 7.1 Modalités de définition des niveaux d’eau 45 7.2 Missions d’ingénierie 47 8 DIMENSIONNEMENT 48 8.1 Effets induits par le rabattement 8.1.1 Préambule : notions de mécanique des sols 8.1.2 Conséquences directes des forces d’écoulement ascendant 8.1.3 L’érosion interne 8.1.4 Stabilité d’ensemble influencée par les écoulements et le rabattement 8.1.4.1 Préambule : notions de mécanique des sols 8.1.4.2 Renard solide 8.1.4.3 Soulèvement hydraulique 8.1.5 Effets en termes de déformation 57 8.2 Estimation des débits 8.2.1 Cas du régime permanent 8.2.1.1 Cas de rabattement sans écran 8.2.1.2 Cas de rabattement avec écran 64 8.3 Dimensionnement du réseau de pompage 8.3.1 Évaluation du débit total 8.3.2 Rayon d’action d’un puits 8.3.3 Débit nominal d’un puits 8.3.4 Nombre de puits – influences réciproques 8.3.5 Cas particuliers 6 GUIDE MÉTHODOLOGIQUE POUR LE RABATTEMENT DE NAPPE 67 9 MISE EN ŒUVRE – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES 68 9.1 Ouvrages de captage 9.1.1 Puits de rabattement 9.1.1.1 Forage d’un puits de rabattement 9.1.1.2 Équipement des puits 9.1.1.3 Nettoyage 9.1.1.4 Développement 9.1.1.5 Réception des puits 9.1.1.6 Mise en œuvre du dispositif de rabattement 83 9.2 Piézomètres 83 9.3 Réception de l’ensemble du dispositif 87 10 SURVEILLANCE DU RABATTEMENT 88 10.1 Dispositions générales 88 10.2 Instrumentation 10.2.1 Mesures de niveau 10.2.1.1 Mesures manuelles 10.2.1.2 Mesures automatiques 10.2.2 Mesures de débit ou de volume 10.2.3 Mesures physico-chimiques 89 10.3 Centralisation et transmission des données 91 11 BIBLIOGRAPHIE 92 11.1 Ouvrages et articles 95 11.2 Textes de loi (à date de parution du document) 95 11.3 Normes 97 ANNEXE A Méthode de Theis 101 ANNEXE B Risques d’érosion - critères 105 ANNEXE C Exemple de détermination du niveau d’eau EC (eaux de chantier) 111 ANNEXE D Description des éjecteurs 115 ANNEXE E Principe de superposition (méthode des puits images) 7 1. PRÉAMBULE 8 GUIDE MÉTHODOLOGIQUE POUR LE RABATTEMENT DE NAPPE 1. PRÉAMBULE L’idée de rédiger ces recommandations est venue en 2017 d’un constat : la France ne disposait pas de règles de l’art pour la mise hors d’eau des ouvrages pendant les phases de travaux, alors que ce domaine intéresse tous les acteurs de la construc- tion. En effet le rabattement de nappe est un sujet majeur pour bon nombre de projets, même modestes. Ses impacts sont à la fois techniques, économiques, mais aussi environnementaux et réglementaires. Les conditions de mise hors d’eau peuvent donc devenir très problématiques, voire remettre en cause la faisabilité d’une opération dans le délai ou le budget impartis, si elles n’ont pas été correctement anticipées et étudiées. Ce guide s’adresse à la fois aux maîtres d’ouvrage et aux concepteurs (maîtres d’œuvre, bureaux d’études, etc.), aux sociétés qui réalisent les reconnaissances géologiques, géotech- niques et hydrogéologiques (sondages, prélèvements, mesures, essais in situ et en laboratoire, etc.), aux entreprises de travaux (génie-civil, gros-œuvre, terrassements, fondations spéciales, pompages, etc.), aux administrations et aux bureaux uploads/Geographie/ rapport-gt-rabattement-nappe-2022-05-v4-complet-basse-definition-web.pdf