Reconnaissance du terrain
Le géologue se doit de reconnaître le contexte du terrain étudié, tant au niveau géologique par les cartes à disposition que par la géomorphologie du lieu qui renseigne sur la nature des matériaux d’assise et du substratum.
La présence de l’ingénieur géologue sur le site est garantie à chaque étude et lui permet de dépouiller les données recueillies de manière affinée et pertinente.
Le relevé des forages est aussi réalisé sous la supervision du géologue pour la reconnaissance des matériaux et les enregistrements de paramètres afin de réagir immédiatement à chaque anomalie observée.
Investigation géotechnique
Les études concernant principalement les diagnostics géotechniques de maisons sinistrées doivent permettre de décrire le contexte et donner les solutions de reprises des ouvrages.
La nature et le quantitatif des investigations, ainsi que leur modulation sur le terrain en fonction de l’avancée des découvertes sont primordiaux dans la compréhension du ou des phénomènes impliqués.
Il en découle premièrement que des forages semi-profonds, de l’ordre de la dizaine de mètres, sont indispensables à ce dimensionnement de reprise.
La variabilité des sols sous l’emprise des bâtiments étant souvent la cause des désordres, le nombre des forages et leur emplacement sont judicieusement définis sur site, si possible avec le concours de l’expert.
Nous privilégions toujours les sondages pressiométriques, ceux-ci étant les plus informatifs, pour la reconnaissance géologique (sondage à la tarière, destructif, carottier 60) et pour l’acquisition des caractéristiques mécaniques des lithologies traversées. Leurs interprétations conjointes donnent plus que toute autre technique une véritable vision du sous-sol.
Dans une deuxième phase, et suivant les cas, les sondages pénétrométriques, renseignent principalement sur la variabilité latérale des résistances dynamiques. Dans le cas de figure où l’on se trouve dans des sols de lithologie argilo-marneuse, ou meuble mais ne comportant pas de blocs erratiques, ceux-ci faussant largement la vision du sous-sol en profondeur, ils donnent assez régulièrement les états de surconsolidation. On ne les utilise toutefois qu’en complément informatif des sondages pressiométriques et jamais seuls.
Les fouilles de découvertes de fondation, en troisième lieu, permettent de donner la (ou les) cote(s) d’encastrement de l’ouvrage et la nature lithologique de l’assise, la géométrie des fondations et donc la rigidité première de la structure (ferraillage de la semelle béton, par exemple). L’on peut ainsi approcher la contrainte transmise au sol par le bâtiment. Ces fouilles sont généralement réalisées manuellement, de manière à respecter les éventuels réseaux existants et observer macroscopiquement la résistance des matériaux et leur état d’humidité, par l’extérieur ou par le vide sanitaire si il y a lieu, dans les endroits les plus judicieux en fonction de l’histoire et la structure de la maison (extension, transformation, creusement de cave, dénivelé amont-aval, …).
Prélèvements d’échantillons
Les échantillons de sol prélevés pour analyse en laboratoire, doivent être rigoureusement conditionnés, nommés et cotés afin d’identifier au mieux les variations de caractéristiques physiques intrinsèques au niveau de l’assise.
Ces prélèvements ont quasi-systématiquement lieu en fond de fouille de fondation (visualisation de leur nature et géométrie) et de manière complémentaire dans les forages. Les analyses d’échantillons en profondeur ou la réalisation de profils hydriques sont des outils particulièrement efficaces dans les lithologies homogènes pour déterminer le front de dessiccation et ainsi distinguer la part de la sécheresse dans les causes des désordres.
Nous veillons à un conditionnement rigoureux à l’aide de boîtes rigides étanches et les premières mesures étant effectuées dans l’immédiate suite de l’investigation sur site.
Chaque prise d’échantillon est annotée de critères renseignant sur la nature, la couleur et l’hygrométrie relative du matériau.
Essais in situ
Les essais géotechniques in situ sont principalement de deux types :
Les essais pressiométriques, dont le déroulé suit la norme ad hoc, sont d’abord réalisés au plus près de la cote des fondations, voire même exactement sous celles-ci dans un mini-forage à la tarière à main. Puis leur disposition en profondeur doit découler de l’observation du forage et de ses paramètres en gardant à l’esprit qu’il faut pouvoir, et déterminer les causes du sinistre, et correctement dimensionner les reprises en sous-œuvre.
Les essais pénétrométriques, eux aussi normés, mettent souvent en évidence les surconsolidations liées aux états de sécheresse et donnent les variations de résistances dynamiques autour des ouvrages. Il convient alors de les étalonner en les comparant aux données pressiométriques.
Nous pouvons aussi envisager la réalisation d’essais à la plaque, de mesures scissométriques, ou de perméabilité afin de juger de certains critères dans des cas précis.
Un relevé altimétrique des têtes de sondages et des éléments intéressants sur le site est systématiquement réalisé et référencé à un niveau repère judicieusement choisi.
Essais en laboratoires
Tous les essais réalisés en laboratoire respectent les normes ad hoc et utilisent le matériel normé prévu à cet usage.
Ils servent à identifier les matériaux le plus précisément possible et quantifier leur comportement en fonction des désordres observés (gonflements et retraits des argiles, lessivage des sols,…).
On ajoutera que si les données d’analyse dépendent peu du laboratoire mais essentiellement de leur nature propre, leur interprétation quant à elles est assez peu développée dans la littérature. Une expérience du terrain et une observation statistique des données par le bureau d’études et l’ingénieur sont requises et indispensables.
Etant donné les problèmes liés aux différentes phases de déficit hydrique que subit la région PACA depuis une dizaine d’années, nous favorisons l’établissement de profils hydriques afin de situer précisément le front de dessiccation, renseignement important, tant pour la compréhension des désordres que pour les préconisations aux projets de construction.
Dépouillement et analyse des données
Le dépouillement et l’analyse des données en géotechnique ne relèvent pas seulement, comme dans d’autres disciplines, de la simple application de règles de calculs et de règles de jugement. L’observation naturaliste doit s’impliquer dans le dépouillement analytique des données recueillies sur le terrain. L’acuité de l’ingénieur géologue ou du technicien sur site est d’autant plus grande qu’il aura de l’expérience de terrain et qu’il aura lui-même observé le sujet d’étude et son contexte.