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PROJET DE GUIDE GEOTECHNIQUE POUR L’ETUDE DES FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART DE

PROJET DE GUIDE GEOTECHNIQUE POUR L’ETUDE DES FONDATIONS DES OUVRAGES D’ART DE TYPE COURANT Par Fouad Bouklou département transport CID I- Introduction La conception d’un ouvrage d'art requiert une bonne connaissance des caractéristiques des terrains concernés par le projet. Non seulement ces données géotechniques conditionnent le choix des fondations des appuis, mais elles constituent l’un des critères du choix de la solution de franchissement. Les dégradations notables survenues dans de nombreux ouvrages d'art marocains sont souvent liées à une sous-estimation ou à une ignorance complète de certaines de ces caractéristiques des terrains. Les conséquences de telles omissions ne tardent pas à apparaître dans l'ouvrage et à compromettre son bon fonctionnement, même si, du point de vue structure, les calculs ont été parfaitement menés. Ainsi, une connaissance quantitative et qualitative des données géotechniques du site de l’ouvrage doit constituer une priorité chez le projeteur. Le dossier pilote FOND 72 est le seul texte officiel de référence traitant de la reconnaissance géotechnique pour les fondations des ouvrages d'art. Bien que ce dossier couvre tous les aspects liés à la reconnaissance, allant de l'organisation, le phasage jusqu'à l'élaboration d'un schéma type de reconnaissance, l'utilisation pratique de ses instructions n'est pas toujours évidente pour les raisons suivantes :  La terminologie utilisé dans le FOND 72, pour le phasage des études, ne correspond pas à celle reconnue au Maroc dans le domaine des études d'ouvrage d'art ;  Le FOND 72 met l'accent sur le rôle du maître d’œuvre et du laboratoire sans aborder de façon précise le rôle du projeteur ;  Le FOND 72 présente une panoplie de moyens de reconnaissance accompagnés de détails techniques très poussés. Ces détails s’avèrent superflus et encombrants, puisque la plupart de ces essais ne sont pas utilisés au Maroc ;  Le FOND 72 consacre tout un chapitre aux essais en laboratoire. Cependant, on n’y trouve que des définitions avec des détails, parfois, inutiles. Ce dossier pilote ne fournit aucune spécification sur l’utilisation de ces essais ;  L’étude géotechnique spécifique est relatée de façon très sommaire dans le FOND 72. En effet, ce dossier pilote ne fournit aucune recommandation portant sur la consistance d'une telle étude géotechnique ;  Le FOND 72 n’aborde pas les problèmes géologiques ou géotechniques liés aux fondations d’ouvrage d’art : sites instables, karsts, sols gonflants, sols mous, ..., malgré 102 que ces problèmes se posent assez souvent et exigent des études techniques longues et délicates. Ce projet de guide se propose donc de palier aux problèmes précités en élucidant d’avantage les instructions du FOND 72. Il reprend bien entendu les grandes lignes du FOND 72, mais son apport peut notamment être apprécié au niveau des points suivants :  La convenance des instructions du dossier pilote FOND 72 au contexte géotechnique marocain ;  L’optimisation du programme d’une reconnaissance géotechnique et la coordination de son déroulement avec les études techniques de l’ouvrage ;  La définition précise et détaillée d’une campagne de reconnaissance dans le cas d’une étude géotechnique spécifique ;  L’élaboration d’un code de calcul des caractéristiques géotechniques des sols de fondation. Le code de calcul, évoqué ci-dessus, est basé sur l’interprétation des résultats pressiométriques. Il n’intègre pas les autres modes de reconnaissance. Par ailleurs, ce code permet de traiter toutes les variétés des fondations : superficielles, semi-profondes et profondes. II- Coordination entre reconnaissance et études Comme pour le projet lui même, la reconnaissance géotechnique doit être normalement menée en plusieurs phases. Outre un programme correctement défini, la qualité et l’efficacité d’une reconnaissance nécessitent que son déroulement soit réellement coordonné avec les études techniques de l’ouvrage. Il reste fréquent que le projet de structure précède les études de sols, ce qui amène le projeteur, soit à prendre des risques vis-à-vis de phénomènes ou de caractéristiques dont il n’a pas pu avoir connaissance, soit à sur-dimensionner les fondations de son ouvrage, sans pour autant, d’ailleurs, garantir des coefficients de sécurité satisfaisants. Les éléments géotechniques qu'une reconnaissance doit fournir diffèrent, selon que l'on soit dans la phase étude de définition, avant-projet ou projet d'exécution. Idéalement, ces données doivent précéder le démarrage de chacune de ces phases. Pour remplir ses objectifs, la reconnaissance géotechnique doit être conduite de manière progressive, et son contenu doit être adapté, à chaque phase, aux besoins du projet. Dans ce cadre général, on prévoit habituellement trois phases successives de reconnaissance :  L’étude géotechnique préalable correspondant à l'étude de définition ;  L’étude géotechnique dite normale correspondant à l'avant-projet ;  Et l’étude géotechnique dite spécifique correspondant au projet d'exécution. 103 III- Les intervenants La reconnaissance géotechnique est en principe confiée à un ou plusieurs prestataires extérieurs (laboratoires spécialisés) choisis par le maître d’œuvre. Le projeteur a la responsabilité de la définition du programme de la reconnaissance géotechnique, du suivi de sa réalisation et de l’exploitation de ses résultats. Le déroulement de la reconnaissance proprement dite est sous la responsabilité de l’organisme prestataire. Il est possible de confier séparément les prestations in-situ à une ou deux entreprises spécialisées en fonction de la nature de ces prestations, et celles plus théoriques à un laboratoire. Dès la mise au point, un programme de reconnaissance géotechnique nécessite l’intervention de spécialistes de ce domaine, géotechniciens mais aussi géologues. Dans certains cas, par exemple celui des fondations au rocher, l’intervention de spécialistes est encore plus nécessaire. De plus, compte tenu de la nature des prestations possibles, sondages, essais in-situ ou en laboratoire, études théoriques, il n’est pas rare d’avoir à faire à différents intervenants. IV- ETUDE GEOTECHNIQUE PRÉALABLE IV-1- Objectif Le but de l'étude géotechnique préalable est de recueillir le maximum d'informations sur les paramètres géotechniques du site, au voisinage, de l'ouvrage à construire. Cette étude doit permettre :  L’identification de la couche susceptible de servir d'assise aux fondations ;  Le pré-dimensionnement du système de fondation prévisible ;  L’estimation de façon sommaire du coût des fondations ;  La définition de la reconnaissance géotechnique nécessaire à la phase suivante de l’étude ;  Le signalement des différents problèmes géotechniques ou anomalies rencontrés : vides karstiques, sols compressibles, failles dans le massif rocheux, etc. Ce dernier point revêt une grande importance, car il permet dès ce stade de l'étude de sentir la nécessité de changer l'emplacement de l'ouvrage projeté ou de recourir, dans le cas échéant, à une étude géotechnique spécifique. IV-2- Moyens Les objectifs de l'étude géotechnique préalable étant définis, il convient de lister les moyens requis pour les atteindre. Il s'agit principalement d'un travail de collecte de données existantes. Les documents de base à recueillir sont :  La carte géologique de la région du projet ;  La carte géotechnique si le site de l'ouvrage est couvert par ce type de carte ; 104  La carte topographique de la région du projet ;  Les levés topographiques de la zone d’étude ;  Les archives diverses : photos aériennes, études géotechniques antérieures de constructions avoisinantes ;  L'enquête de terrain à partir de précédents, d’ouvrages voisins, puits, sources d’eau, affleurements… ;  Les reconnaissances simples par puits manuels ou à la tarière et des essais géophysiques de dégrossissage (existence, position et nature probable du substratum, indications sur les couches supérieures) ;  La reconnaissance générale de tracé lorsqu’elle est disponible (sondages les plus proches). IV-3- Méthodologie La démarche présentée ci-dessous vise à mieux combiner les moyens et les objectifs fixés auparavant. Elle s’articule autour des étapes suivantes :  Visite du site par une équipe pluridisciplinaire composée, entre autre, d'un spécialiste géologue-géotechnicien. L’intervention de ce dernier est primordiale : lui seul pourra donner des indications sur la nature et la densité des sondages, en fonction de la puissance supposée des diverses couches de terrains, de leur altération, et de phénomènes annexes (éboulis, discontinuités, …) ;  Etablissement d'un document de synthèse répondant aux objectifs de l'étude géotechnique préalable en s'appuyant sur les données collectées et les résultats de reconnaissance ;  Si le document s'avère non concluant, ce qui est tout à fait plausible (cas, par exemple, ou la reconnaissance par puits révèle un mauvais sol au niveau des premiers mètres), le projeteur ne doit pas se prononcer sur le choix du système de fondation. L'affinement de la reconnaissance géotechnique aura lieu au niveau de l'avant-projet en prévoyant des moyens plus élaborés. Le recours aux sondages carottés n'est pas préconisé à ce stade d'étude, compte tenu de la précision escomptée et du coût élevé de ce type de reconnaissance. Toutefois, les informations fournies par la reconnaissance générale de tracé, dans le cas d’ouvrages appartenant à une voie nouvelle, sont particulièrement précieuses. Le projeteur doit en tirer le maximum d'informations sur les terrains attenants à l'ouvrage. V- Etude géotechnique normale Excepté le cas d'anomalies ou de problèmes géotechniques particuliers, cette étude doit clore les investigations de sol et permettre le dimensionnement correct des fondations. Contrairement à l'étude géotechnique préalable, la consistance de l'étude géotechnique normale dépend en grande partie de la nature des terrains, du système de fondation retenu et de l'ampleur des problèmes soulevés dans uploads/Geographie/ t5-13pro.pdf