analyse de l’étude géotechnique alpesgéoconseil...

Analyse de l’étude géotechnique Alpesgéoconseil relative au projet

de complexe hôtelier de MutignyRapport final

BRGM/RP-57468-FR juin 2009

Mots clés : aléa, glissement, complexe hôtelier, Mutigny, PPR. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : C.Mathon, Y.Thuon (2009) – Analyse de l’étude géotechnique Alpesgéoconseil relative au projet de complexe hôtelier à Mutigny. Rapport final. BRGM/RP-57468-FR. 43 pages, 1 illustr., 1 tableau et 3 annexes. © BRGM, 2009, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Analyse de l’étude géotechnique AlpGéoConseil relative au projet de complexe hôtelier de Mutigny

BRGM/RP-57468-FR 3

Synthèse

A l'occasion de la présentation du projet de carte règlementaire de la tranche 2 du PPR Côte d'Île-de-France Vallée de la Marne, la commune de Mutigny a attiré l'attention des services de l'Etat sur la réalisation d'un projet hôtelier sur le territoire communal, situé en grande partie en zone rouge.

La commune a alors fait réaliser une étude de caractérisation de l'aléa plus fine, à l’échelle 1/1000ème, sur la base d'un cahier des charges élaboré par les services de l'Etat avec l’appui du BRGM.

La commune disposant à ce jour du rapport du bureau d’étude Alpesgéoconseil (R1.2078.09), les services de l’état, DREAL Champagne-Ardenne, demandent au BRGM une analyse de l’étude géotechnique réalisée afin de vérifier et de valider ou non les conclusions de ce rapport.

L'étude produite par Alpesgéoconseil n'a pas satisfait à son objectif qui était de qualifier avec précision l'aléa glissement de terrain sur le site pressenti pour la réalisation d'un complexe hôtelier.

En effet, les travaux de reconnaissance mis en œuvre n'ont pas permis de disposer d'une coupe géologique précise du versant dans lequel s'inscrit le projet en question, et encore moins de disposer de caractéristiques mécaniques intrinsèques fiables, issues d'essais en laboratoire sur des échantillons prélevés in situ- à « injecter » dans un modèle de calcul de stabilité au glissement. Les approximations qui en en résultent, acceptables au stade d'un A.P.S (encore que des contradictions regrettables apparaissent dans le rapport à propos des valeurs à prendre en compte pour le facteur de sécurité au glissement) ne le sont pas dans le cadre de cette étude.

Nous considérons donc que les conclusions de cette étude doivent être revues (et pourquoi pas in fine confortées) sur la base de travaux de reconnaissance et d'essais en laboratoire adaptés à la finalité qui reste celle de cette étude.

Analyse de l’étude géotechnique Alpesgéoconseil relative au projet de complexe hôtelier de Mutigny

BRGM/RP-57468-FR 5

Sommaire

1. Introduction..................................................................................................................7

2. Conformité au cahier des charges.............................................................................9

2.1. PÉRIMÈTRE ÉTUDIÉ ......................................................................................................... 9

2.2. INVESTIGATION ET MODELISATION............................................................................. 10

2.2.1. Etude d’archives et examen visuel du site............................................................. 10

2.2.2. Plan topographique................................................................................................ 10

2.2.3. Identification de la nature des sols ........................................................................ 10

2.2.4. Stratigraphie des terrains....................................................................................... 10

2.2.5. Nombre de sondage et de prélèvements............................................................... 10

2.2.6. Profondeur des sondages...................................................................................... 11

2.2.7. Nature et coupes des sondages – Essais in situ ................................................... 11

2.2.8. Essais mécaniques en laboratoire......................................................................... 11

2.2.9. Eau superficielle et/ou souterraine ........................................................................ 11

2.3. MODELISATION ............................................................................................................... 12

3. Analyse des simulations...........................................................................................13

3.1. HYPOTHESES GEOTECHNIQUES RETENUES PAR LE BUREAU D’ETUDES............ 13

3.1.1. Généralités ............................................................................................................ 13

3.1.2. Rétro-calage .......................................................................................................... 13

3.1.3. Hypothèses concernant le micro-bassin de risque ................................................ 14

3.1.4. Résultats des modélisations .................................................................................. 15


6 BRGM/RP-57468-FR

3.2. REPRISE DES MODELISATIONS AVEC LE LOGICIEL TALREN97............................... 15

3.3. CARTE DES ALEAS ET CONSTRUCTIBILITE ................................................................ 17

4. Conclusion.................................................................................................................19

5. Bibliographie..............................................................................................................21

Liste des illustrations

Illustration 1 : Proposition de micro bassin de risque (en noir)........................................................................ 9

Liste des annexes

Annexe 1 : Cahier des charges transmis par la DDE.................................................................................... 23 Annexe 2 : Rétro-calage Talren97................................................................................................................. 25 Annexe 3 : Simulations BRGM à l’aide de TALREN97 ................................................................................. 29


BRGM/RP-57468-FR 7

1. Introduction

Dans le cadre d’un projet de complexe hôtelier au lieu-dit « Montflambert », sur la commune de Mutigny (Marne), la DREAL Champagne-Ardenne a chargé le Service Géologique Régional Champagne-Ardenne du BRGM d’analyser le rapport R1.2078.09 du bureau d’études géotechniques Alpesgéoconseil relatif au « micro bassin de risque » dans lequel se situe le complexe en question. En effet, ce secteur étant classé en aléa mouvement de terrain « fort » dans le projet de PPR Côte d'Île-de-France Vallée de la Marne, donc potentiellement inconstructible, il convenait de procéder à une étude de détail pour disposer d’éléments éventuellement susceptibles de permettre une requalification de l’aléa.

La mission confiée au BRGM consistait à :

- vérifier que la prestation d’Alpesgéoconseil est conforme aux attentes du cahier des charges de l’étude, en termes de périmètre étudié, de nature et de volume des travaux de reconnaissance, et de finalité ;

- expliciter auprès des services de l’Etat les hypothèses géotechniques retenues par le bureau d’études ;

- évaluer les modélisations réalisées et leurs résultats en terme de constructibilité ;

- valider ou non, en l’état, les conclusions du rapport en matière de qualification de l’aléa.


BRGM/RP-57468-FR 9

2. Conformité au cahier des charges

2.1. PÉRIMÈTRE ÉTUDIÉ

D’après le cahier des charges fournit par la DDE, l’emprise du micro bassin de risque est pertinente en amont et en aval. Toutefois, celui-ci mentionne qu’"il conviendra généralement d'étendre latéralement le micro-bassin au minimum de plusieurs dizaines de mètre au delà des limites du projet", ce qui ne figure pas dans la délimitation actuelle (Illustration 1). La surface d’investigation est quelque peu biaisée par l’absence de données de sondages latérales.

Illustration 1 : Proposition de micro bassin de risque (en noir)


10 BRGM/RP-57468-FR

2.2. INVESTIGATION ET MODELISATION

2.2.1. Etude d’archives et examen visuel du site

La zone d’étude a fait l’objet d’une enquête de terrain et d’une enquête de voisinage. La bibliographie fait état des rapports et documents (BRGM et DDE) concernant les différentes phases du PPR en cours.

Le levé visuel du terrain et des indices d’instabilité révèlent quelques zones avec des eaux stagnantes. Les sols étant relativement imperméables, les eaux stagnent dans les zones de talus laissées par les anciennes exploitations d’argiles. Le fossé situé au nord et en contrebas présente de petits écoulements. Ceci montre la présence de circulations d’eau intermittentes dans la zone d’étude. Par ailleurs de nombreuses anciennes fosses d’extraction de matériaux – argiles et marne - sont présentes sur la « zone de projet ». Le micro-bassin de risque comporte lui une extraction de sable (front de 4 à 5 m de hauteur).

2.2.2. Plan topographique

En terme d’échelle, les figures proposées sont au 1/1000 conformément au cahier des charges. La topographie est précise à l’échelle de la parcelle mais très approximative à l’échelle du micro bassin de risque.

2.2.3. Identification de la nature des sols

Un sondage à la tarière mécanique a permis d’établir une coupe lithologique sur 2,5 m d’épaisseur. C’est le seul de toute la campagne de reconnaissance. Indépendamment du fait que cela ne répond pas au cahier des charges, c’est un parti pris dérangeant compte tenu des variations latérales de faciès que l’on peut rencontrer sur ces côtes et de l’impossibilité de pratiquer des essais mécaniques sur les échantillons recueillis. (cf. § 2.2.8.).

2.2.4. Stratigraphie des terrains

Elle est en fait basée sur l’interprétation des pénétrogrammes, en terme de lithostratigraphie, avec pour seul étalonnage la coupe du sondage à la tarière, celle du sondage électrique ne présentant pas d’intérêt du fait qu’elle est unique. L’outil géophysique aide à approximer la géométrie en profondeur d’où l’utilité d’avoir plusieurs sondages pour les corréler. Une traîné électrique aurait été plus utile. Cela ne répond pas non plus au cahier des charges qui ne tolère cette pratique « … dans une moindre mesure… » que s’il y a étalonnage préalable, ce qui n’a pas été fait de manière satisfaisante.

2.2.5. Nombre de sondage et de prélèvements

La superficie totale du micro bassin de risque proposé par le bureau d’études, est estimée à 81000 m2 dont 16000 m2 au droit de la parcelle.


BRGM/RP-57468-FR 11

D’après le cahier des charges, cette surface nécessite un total de 8 sondages au droit de la parcelle et 3 sondages sur le reste du micro bassin de risque. En terme de nombre, 8 sondages ont été réalisés dans la parcelle (un sondage électrique, un sondage à la tarière et 6 sondages au pénétromètre statique) et 4 sondages sur le reste du micro bassin de risque. Le nombre de sondage réalisé est donc conforme au cahier des charges. Toutefois, il était recommandé que « dans chaque sondage soit réalisé au minimum un prélèvement ou 2 essais in situ par type de formation ». La résistance à la pénétration étant mesurée quasiment en continu au cours des essais de pénétration statique, la recommandation concernant les essais in situ a été suivie. En revanche, dans les faits on ne sait exactement de quoi sont constitués les terrains traversés (hormis le substratum marneux), puisque l’on ne dispose que d’un seul sondage géologique qui n’a recoupé qu’une partie des formations présentes sur le site.

Les sondages sont assez bien répartis dans la zone d’étude, bien qu’un peu concentrés sur un secteur de la zone de projet. Ce choix est sans doute lié aux problèmes d’accès pour les machines.

2.2.6. Profondeur des sondages

Les profondeurs atteintes par les sondages pénétrométriques sont conformes au cahier des charges qui stipulait « Pour les ouvrages courants, les sondages seront descendus au minimum jusqu’à 10 m ». Ce n’est pas le cas du sondage à la tarière, lequel pêche en premier lieu par le fait qu’il est le seul de la campagne.

2.2.7. Nature et coupes des sondages – Essais in situ

Conforme au cahier des charges pour les ouvrages réalisés.

2.2.8. Essais mécaniques en laboratoire

Afin de déterminer les paramètres de cisaillement (cohésion et angle de frottement) des différentes formations, des essais mécaniques en laboratoire type boîte de Casagrande étaient préconisés. Ces paramètres sont les principales données d’entrées des calculs de stabilité. Aucun de ces essais n’a été réalisé.

2.2.9. Eau superficielle et/ou souterraine

Le bureau d’études a réalisé une campagne de terrain afin de localiser, à l’échelle du micro bassin de risque, les venues d’eau, les zones de stagnation, les écoulements, les anciens fossés et les fossés en eau. Les informations recueillies sont localisées sur un plan annexé au rapport Alpesgéoconseil. Quatre mesures de niveaux d’eau ont également été réalisées dans les sondages au pénétromètre après stabilisation.


12 BRGM/RP-57468-FR

2.3. MODELISATION

Pour évaluer la stabilité des terrains vis-à-vis des glissements, le bureau d’études a utilisé le logiciel NIXES de l’E.N.T.P.E (calcul à la rupture) :

- dans une première phase : pour approcher par rétro-calage sur le glissement actif des Charmières, la cohésion et l’angle de frottement interne de la formation sablo-argileuse dans lequel se développe ce glissement ;

- dans une deuxième phase pour évaluer l’état de stabilité du versant dominant le projet.

Dans chaque cas, les simulations ont intégrées deux niveaux de nappe : un niveau « moyen » et un niveau « haut » correspondant à une nappe subaffleurante, conformément au cahier des charges.


BRGM/RP-57468-FR 13

3. Analyse des simulations

3.1. HYPOTHESES GEOTECHNIQUES RETENUES PAR LE BUREAU D’ETUDES

3.1.1. Généralités

La modélisation à l’aide du logiciel NIXES est menée selon la méthode des perturbations (surface de glissement déterminée d’après les sondages). Le coefficient de sécurité F calculé par le logiciel indique :

- Quand F < 1, un versant en déséquilibre (glissement) ;

- Quand F = 1, un versant juste en équilibre ;

- Quand F > 1, un versant stable.

Sachant qu’une valeur de 1,5 est usuellement retenue pour la mise en sécurité d’un versant.

Une surface de glissement profonde vers 10 à 15 m de profondeur est retenue. Ce choix est pertinent au vu des résultats des sondages pénétromètriques qui indiquent des terrains décomprimés entre 12,4 et 13,2 m sur P7 et de 10 à 10,6 m sur P9.

3.1.2. Rétro-calage

Il porte sur un cas de figure très schématique :

- pente uniforme de 15 à 20% ;

- une seule formation au-dessus du substratum ;

- surface de glissement vers 10 à 15 m de profondeur ;

- deux hypothèses de niveau de nappe.

Manifestement aucune documentation spécifique n’est disponible concernant ce glissement, d’où les hypothèses approximatives le concernant.

Le calage des caractéristiques mécaniques intrinsèques de la formation glissée a été fait en considérant que le terrain est stable avec un niveau de nappe plus bas que la surface de glissement, et en vérifiant qu’il est instable lorsque la nappe remonte. Il en résulte un couple de valeurs pour les paramètres qui n’a rien de choquant, bien qu’un peu pessimiste à notre avis. Un calcul à l’aide de Talren97 ne dément pas les résultats obtenus dans la configuration considérée (cf. Annexe 1).


14 BRGM/RP-57468-FR

Remarquons cependant que le calage a été fait de manière à obtenir un facteur de sécurité # 1,5 en situation stable, ce qui est logique compte tenu de toutes les incertitudes qui entourent ce cas de figure, et conforme à ce qui est reproduit dans le § 3.1.4

3.1.3. Hypothèses concernant le micro-bassin de risque

Les hypothèses retenues pour les différentes couches sont les suivantes :

- Couche 1 : limons argileux : γ = 1,7 T/m3 – C’ = 1 T/m2 – φ’ = 20°

- Couche 2 : sables et argiles : γ = 1,8 T/m3 – C’ = 0 T/m2 – φ’ = 13°

Cette succession de sols est très hypothétique en terme de nature et d’épaisseur dans la mesure où la couche 2 – dont les caractéristiques résultent du rétro-calage – n’a été observée que ponctuellement (ancien front de taille d’une extraction de sable). Il en va probablement de même pour la couche 1 dont les variations d’épaisseur sont déduites des variations de compacité lues sur les pénétrogrammes, lesquelles ne sont pas nécessairement corrélables avec la nature des formations.

En matière de caractéristiques mécaniques et pondérales, nous ne reviendrons pas sur celles de la couche 2. Celles de la couche 1 sont tirées de la bibliographie et de l’expérience du bureau d’études, sachant que la bibliographie n’indique que des plages de variation pour les caractéristiques (cf. ci-après). Ainsi, les caractéristiques retenues pour la couche 1 ne déparent pas de celles de la bibliographie, bien que la cohésion nous paraisse un peu élevée pour des limons argileux sur pente par rapport aux valeurs ci dessous.

Données bibliographiques :

D’après guide technique Soletanche : Sol cohérent type argile φ = 25° et C = 0.5

Sable + argile c entre 0 et 1 et φ< 20°

D’après A.Houy, 1976 : γ sable + argile = très variable et φ = 14 à 25

γ argile + limons très variable et φ = 25 à 30° et c = 1 à 3

D’après les recommandations de la commission des ouvrages de rives (Allemagne), 1985 :

γ limon + argile = 1.8 à 1.9 φ’ entre 20 et 25° C’ = 0 à 2.5 (selon la proportion d’argile

γ argile + sable = 1.8 et φ = 25 à 30° selon la proportion de sable et c = de 0 à 2 selon la proportion d’argiles

Mur, 1973 : Poids vol argile + sable très variable de 1.8 à 2.2 p = 22° et c = 0.5

Poids vol argile + limons très variable 1.7 à 1.8 p = 10-15° et c = 0


BRGM/RP-57468-FR 15

3.1.4. Résultats des modélisations

Le bureau d’études a simulé deux situations :

- une phase en modèle de versant en condition de nappe « actuelle » et en condition de nappe haute. D’après le cahier des charges, le modèle nappe haute doit être retenu ;

- une phase de chantier en condition de décaissement en pied de versant.

Le rapport ne fait état que de la phase chantier (figure 5 p.12/18).

Les résultats présentés sont les suivants :

- pour le « modèle de versant » :

- F = 1,74 en condition de nappe actuelle (versant stable) ;

- F = 1,14 en condition de nappe haute. Le terrain ne peut être tenu pour stable, ni même « relativement stable » comme indiqué dans le rapport, puisque que le facteur de sécurité est inférieur au 1,5 requis.

- en phase chantier :

- F = 1,61 en condition de nappe actuelle ;

- F = 1,06 en condition de nappe haute.

En condition de nappe haute le facteur de stabilité est inférieur à 1,5 pour les deux modèles. On est donc en configuration instable, malgré le « bémol » du bureau d’études qui se contredit à ce sujet (« Une valeur de 1,5 est usuellement retenue pour la mise en sécurité d’un versant » p.11/18 ; F= 1,14 = « …terrain relativement stable » p. 12/18).

Afin de vérifier l’étude de modélisation proposée par le bureau d’étude Alpesgéoconseil. Le BRGM propose une modélisation géotechnique sous le logiciel Talren avec des mesures d’entrées identiques.

3.2. REPRISE DES MODELISATIONS AVEC LE LOGICIEL TALREN97

Ne disposant pas de figure afférente au « modèle de versant », nous avons repris tous les éléments de la figure 5 (phase chantier) du rapport Alpesgéoconseil pour une modélisation à l’aide de TALREN97, notamment pour vérifier la stabilité du versant sur une plus grande distance en amont du chantier. Pour ce faire, nous avons fait varier régulièrement la profondeur de la nappe et vérifier l’influence d’une réduction de la cohésion adoptée par Alpesgéoconseil pour les limons de surface, laquelle nous paraît un peu élevée pour ce type de matériau, en particulier à saturation. Tous les résultats graphiques sont regroupés en annexe 2 mais synthétisés dans le tableau ci-après.


16 BRGM/RP-57468-FR

FS

« Glissement 50 m » « Glissement 100 m » Nez du talus

Nappe Climon = 10 T/m2 Climon = 5 T/m2 Climon = 10 T/m2 Climon = 5 T/m2 Climon = 10 T/m2 Climon = 5T/m2

5 m 1,82 1,74 1,22 1,03

4 m 1,7 1,63

3 m 1,55 1,47 1,66 1,56 1,18 0,99

2 m 1,36 1,25 1,48 1,41

1 m 1,13 1,06 1,27 1,18

Surface 0,86 0,69 1,08 1

Tableau 1: Variations du facteur de sécurité en fonction de la profondeur de la nappe

Le « Glissement 50 m » correspond aux surfaces de glissement de plus faible facteur de sécurité « ressortant « à 50 m du pied de talus. Ce sont celles dont fait état le rapport d’Alpesgéoconseil.

Le « Glissement 100 m » correspond aux surfaces de glissement de plus faible facteur de sécurité « ressortant » à 100 m du pied de talus.

Le « Nez de talus » correspond aux surfaces de glissement de plus faible facteur de sécurité « ressortant » concernant le talus de chantier.

Les modélisations « Talren97 » ne contredisent pas celles d’Alpesgéoconseil pour les « Glissements 50 m » mais montrent cependant qu’en réduisant la cohésion des limons, le facteur de sécurité passe sous les 1,5 pour un toit de nappe plus profond de 1 m, c'est-à-dire à 3 m de profondeur.

Les « Glissements 100 m », non étudiés par Alpesgéoconseil, impliquent des volumes potentiellement instables beaucoup plus élevés et plus difficiles à contenir que ceux mobilisables par les « Glissements 50 m ». En terme d’intensité (composant de l’aléa), ils le sont plus que les « Glissements 50 m » et sont donc synonyme d’aléa plus élevé pour un même facteur de sécurité Fs que les « Glissements 50 m ». Les modélisations « Talren97 » indiquent que pour une profondeur de nappe de 2 m (celle pour laquelle Alpesgéoconseil estime que l’aléa est faible, puisque c’est la profondeur proposée pour des drainages préventifs) ces glissements volumineux (aléa plus élevé) sont susceptibles de se produire.

Les glissements « Nez de talus » ne font l’objet d’aucune remarque dans le rapport d’AlpesGéoConseil. Pourtant ils sont déterminants dans la mesure où leurs facteurs de sécurité sont nettement inférieurs à 1,5 (0,99 à 1,22) même pour une nappe profonde de 5 m : c'est-à-dire indrainable par une solution « tranchée classique » comme proposée par Alpesgéoconseil.

Le bureau d’études estime que les coefficients de sécurité sont stables, le coût des préconisations d’aménagement est donc inférieur à ce qu’il pourrait être si on prend en considération les éléments traités ci-dessus.


BRGM/RP-57468-FR 17

Ces éléments contredisent donc les résultats rassurants affichés par Alpesgéoconseil (remarquons toutefois que la figure 5 de leur rapport fait état de Fs << 1 (0,748) pour des surfaces de glissements significatives, mais non commentés).

3.3. CARTE DES ALEAS ET CONSTRUCTIBILITE

Alpes-Géo-Conseil a repris la grille descriptive des « rapports BRGM »/Guide méthodologique PPR MVT. C'est un non sens vis-à-vis du phénomène glissement. Par définition cette grille n'intègre aucun calcul de stabilité, ce qui n'est pas le cas de l'étude Alpesgéoconseil et même contraire à son objectif, sauf s'ils jugent que l’intensité maximale des phénomènes qu'ils ont modélisés est moyenne. Ceci n’est pas rigoureux dans la mesure où ils semblent juger qu'un profil est stable dès lors que son facteur de sécurité est positif, alors que leurs paramètres de rétro-calage se réfèrent à un facteur de sécurité de 1,5 conformément à leur assertion initiale.

En l'état, la carte d'aléa produite n'est donc pas justifiée, indépendamment du fait que le chiffrage des actions correctives ne concerne que des tranchées de drainage de 2 m de profondeur (ce que nous jugeons trop faible) à l'exclusion de toute action de confortement active (ne serait-ce que pour l’exemple de « nez de talus »).


BRGM/RP-57468-FR 19

4. Conclusion

L'étude produite par Alpesgéoconseil n'a pas satisfait à son objectif qui était de qualifier avec précision l'aléa glissement de terrain sur le site pressenti pour la réalisation d'un complexe hôtelier.

En effet, les travaux de reconnaissance mis en œuvre n'ont pas permis de disposer d'une coupe géologique précise du versant dans lequel s'inscrit le projet en question, et encore moins de disposer de caractéristiques mécaniques intrinsèques fiables -issues d'essais en laboratoire sur des échantillons prélevés in situ- à « injecter » dans un modèle de calcul de stabilité au glissement. Les approximations qui en résultent, acceptables au stade d'un A.P.S. (encore que des contradictions regrettables apparaissent dans le rapport à propos des valeurs à prendre en compte pour le facteur de sécurité au glissement), ne le sont pas dans le cadre de cette étude.

Nous considérons donc que les conclusions de cette étude doivent être revues -et pourquoi pas in fine confortées- sur la base de travaux de reconnaissance et d'essais en laboratoire adaptés à la finalité qui reste celle de cette étude.


BRGM/RP-57468-FR 21

5. Bibliographie

A.Houy (1976) - Calcul des ouvrages en palplanches métalliques

AlpesGéoConseil (2009) – Etude de micro bassin versant de risque – Projet hôtelier de Mutigny, R1.2078.09, 18 pages, 7 illustrations.

Guide Méthodologique PPRn prévisible – édition La documentation Française

Guide technique Soletanche

Recommandation de la commission des ouvrages de rives, Allemagne (1985)


BRGM/RP-57468-FR 23

Annexe 1 :

Cahier des charges transmis par la DDE

CAHIER DES CHARGES POUR ENGAGER DES ETUDES COMPLEMENTAIRES EN VUE D'AFFINER LA CONNAISSANCE DE L'ALEA « GLISSEMENT DE

TERRAIN » SUR LE SECTEUR DE MUTIGNY.

Table des matières1. PRESENTATION DU PROJET DE PLAN DE PREVENTION DES RISQUES (PPR) « GLISSEMENT DE TERRAIN » ............................................................................................3

1.1. Généralités ....................................................................................................................3

1.2. Le PPR « glissement de terrain » dans le département de la Marne ............................3

2. L'ÉTUDE CONDUITE PAR LE BRGM .................................................................................3

2.1. La méthodologie retenue par le BRGM .........................................................................3

2.2. Le besoin d'études complémentaires ............................................................................4

3. LE CAHIER DES CHARGES DES ETUDES COMPLEMENTAIRES ..................................4

3.1. Les objectifs du présent cahier des charges .................................................................4

3.2. Responsabilités .............................................................................................................5

3.3. Vérifications ..................................................................................................................5

4. GENERALITES ....................................................................................................................6

4.1. Qualification des bureaux d'études................................................................................6

4.2. Normes et règles de l'art................................................................................................6

4.2.1. Généralités..............................................................................................................6

4.2.2. Norme NF-P 94-500................................................................................................6

5. CONTENU DES PRESTATIONS.........................................................................................7

5.1. Nature et objectifs de l'étude .........................................................................................7

5.2. Périmètre de l’étude - Principe du micro-bassin de risque ............................................7

5.3. Investigations et modélisations......................................................................................9

5.4. Hypothèses géotechniques .........................................................................................12

5.5. Modélisations...............................................................................................................13

5.6. Évaluation du niveau d'aléa.........................................................................................13

5.7. Rapport ........................................................................................................................14

5.8. Délais...........................................................................................................................14

5.9. Éléments fournis par le maître d'ouvrage ....................................................................15

5.10. Aspects environnementaux .......................................................................................15

6. NATURE DU PROJET (Partie à compléter par le porteur du projet) .................................15

7. PRECONISATIONS POUR DES ETUDES DE RISQUES ULTERIEURES LIEES AU PROJET .................................................................................................................................15

1. PRESENTATION DU PROJET DE PLAN DE PREVENTION DES RISQUES (PPR) « GLISSEMENT DE TERRAIN »

1.1. Généralités

Les plans de prévention des risques naturels (PPR) institués par la loi du 2 février 1995, dite loi Barnier (Code de l’environnement, art. L.562), constituent l’un des instruments essentiels de l’action de l’Etat en matière de prévention des risques naturels.

Le PPR a pour objet de délimiter les zones directement ou indirectement exposées à un risque naturel, d'y réglementer les projets d'installation nouvelle ainsi que l'existant, en définissant des règles d’urbanisme et de construction. Il permet également de définir des mesures de prévention, de protection et de sauvegarde à prendre par les particuliers et les collectivités territoriales.

1.2. Le PPR « glissement de terrain » dans le département de la Marne

Par arrêté préfectoral du 3 avril 2003, l’établissement d’un plan de prévention du risque naturel « glissement de terrain » a été prescrit sur le territoire de 71 communes de la vallée de la Marne.

La DREAL1, service instructeur du PPR, a confié la réalisation des études techniques de ce PPR au BRGM.

Découpée en trois commandes correspondant à trois secteurs, le BRGM conduit son étude sur ces trois secteurs selon la méthodologie suivante qui retient quatre phases d'étude :

la phase 1 consiste à réaliser un inventaire des glissements historiques ; la phase 2 permet de délimiter le zonage des aléas par combinaison, notamment,

des données lithologiques (issues de l’interprétation des cartes géologiques) et topographiques (provenant du modèle numérique de terrain et de visites du terrain lui-même). ;

la phase 3 permet de délimiter le zonage des enjeux obtenu à partir de différentes sources d’informations et en concertation avec les mairies ;

la phase 4 permet de délimiter le zonage réglementaire et donc les zones d'interdiction et d'autorisation sous réserve de construire.

2. L'ÉTUDE CONDUITE PAR LE BRGM

2.1. La méthodologie retenue par le BRGM

L’évaluation de l’aléa a été fondée sur la connaissance de plusieurs types de paramètres :

• les paramètres géologiques : type, qualité géotechnique et épaisseur des matériaux ;

• les paramètres hydrauliques et hydrogéologiques : répartition des sources, organisation du drainage naturel, type de système de drainage, etc ;

• les paramètres géomorphologiques : typologie des mouvements de terrain, étude morphométrique, position des mouvements de terrain sur les versants, etc ;

1 La DREAL est le service issu de la fusion de la DRIRE, de la DIREN et de la DRE. Le préfet de la Marne a demandé à la DIREN d'instruire les phases techniques du PPR ; la DDE instruisant la partie réglementaire.

• les paramètres climatiques et historiques.

La démarche utilisée a consisté en une approche naturaliste du type expertise.

Les cartes produites représentent un état de fait et de connaissance à une date donnée, compte tenu des données disponibles au moment de l’étude. Ces cartes sont d'autant moins figées que les versants évoluent avec le temps en raison de phénomènes naturels et/ou d'aménagements anthropiques qui peuvent accroître la stabilité de la pente (installation d’un drainage efficace, installation d’une butée de pied, etc.) ou engendrer de nouvelles instabilités (talutage, augmentation d’une valeur de pente, irrigation, charge du versant, etc.). La révision périodique des cartes d’aléa est donc rendue nécessaire par les évolutions naturelles et/ou anthropiques qui induisent des modifications de l’aléa.

En outre, ces cartes ne sont pertinentes qu'à l'échelle à laquelle elles ont été

produites, en l'occurrence au 1/10 000 ème. Cette échelle est celle traditionnellement retenue par l'Etat pour conduire les études de PPR. Il reste donc possible de compléter la connaissance de l'aléa par des études plus précises, et à une échelle plus fine.

2.2. Le besoin d'études complémentaires

La réalisation d’études spécifiques complémentaires peut être envisagée pour réduire les incertitudes du zonage réglementaire à l’échelle locale. Ces études sont à la charge des pétitionnaires qui souhaiteraient conduire des projets particuliers dans des secteurs exposés.

Celles-ci ne sont justifiées que dans deux cas de figure :

lorsque la nature du phénomène étudié, particulièrement complexe, nécessite des études à une échelle mieux adaptée pour affiner la connaissance de l'aléa et la détermination de son niveau ;

lorsque les enjeux en projet nécessitent, en raison de leur impact sur l'activité économique ou sociale du territoire, une étude particulière.

Ces études complémentaires, lorsque le service instructeur décide qu'elle sont opportunes, en concertation avec l'ensemble des acteurs concernés, sont de nature à confirmer ou modifier le niveau de l'aléa jusque là retenu et par conséquent le zonage règlementaire. Elles doivent donc répondre à un cahier des charges précis, qu'il appartient au bureau d'études retenu par le pétitionnaire de respecter.

3. LE CAHIER DES CHARGES DES ETUDES COMPLEMENTAIRES

3.1. Les objectifs du présent cahier des charges

Le présent cahier des charges a pour objet de présenter un programme minimal d'étude de terrain et de faisabilité géotechnique, permettant d'affiner la connaissance de l'aléa, dans des secteurs que l'étude globale, conduite à l'échelle retenue sur l'ensemble du PPR, a classé à un niveau interdisant tout développement. Ces études, sans préjuger de leur résultat, doivent donc déterminer de manière plus fine le niveau de l'aléa. Dans le projet de règlement du présent PPR, seuls les niveaux « faible » et « moyen » autorisent des constructions nouvelles sous réserve du respect de certaines prescriptions. Cette étude devra être soumise aux services instructeurs du PPR (DREAL et DDE), avec l'appui du bureau d'études qu'ils ont retenu pour les études techniques du PPR, afin de valider le niveau d'aléa.

Le présent cahier des charges détaille donc les études qui doivent permettre de conclure à la réduction ou au maintien du niveau d'aléa actuellement retenu et donc autoriser ou non la construction de certains projets en zone exposée. Pour cela, elles évalueront techniquement et financièrement les mesures qu'il pourrait être nécessaire de mettre en œuvre pour se prémunir de l'ensemble des phénomènes en jeu sur la zone de projet.

Il appartiendra à tout maître d'ouvrage souhaitant engager un projet de construction en zone exposée aux glissements de terrain de consulter un bureau d'études qualifié sur la base minimale du présent cahier des charges.

Remarque : Le présent cahier des charges traite uniquement des études en matière de risque de glissement de terrain. Les prestations menées à partir de ce cahier des charges ne peuvent à elles seules répondre à tous les objectifs de faisabilité et de dimensionnement géotechnique pour mener à bien un projet. En particulier, ne sont pas intégrés (liste non exhaustive) :

- les aspects de portance des fondations ;

- les problèmes de tassement des sols et de déformation des ouvrages ;

- les contraintes de terrassement ;

- les problèmes de travaux dans l'eau et de rabattement de nappe ;

- les aspects de pollution des sols et de la nappe.

3.2. Responsabilités

Le présent document servant à la consultation de bureaux d'études qualifiés est un document par défaut ayant pour vocation d'aider les bureaux d'études, dans un premier temps, à proposer une définition plus précise du niveau de l'aléa dans le secteur étudié et, dans un second temps, à déterminer les mesures de protection adaptées au projet et au terrain, permettant de limiter les risques de glissement de terrain.

Il s'agit d'un document destiné à aider les démarches des maîtres d'ouvrage publics ou privés. Tout utilisateur de ce document se l'approprie et engage sa responsabilité quant au niveau d'objectif demandé et aux moyens requis pour y parvenir.

Dans la mesure où il n'est pas prévu de distinguer chaque type d'ouvrage par un cahier des charges spécifique, il est admis que le présent document se révèle d'abord adapté à des ouvrages relativement classiques sans très fort enjeu (ex : lotissements, locaux commerciaux). Plus le projet se révèle complexe (viaduc, bâtiment de grande hauteur, complexe industriel, etc.) ou à fort enjeux (hôpitaux, établissement scolaires, etc.), plus il est recommandé d'accroître le niveau d'objectifs et de moyens. Il est en revanche fortement déconseillé de réviser à la baisse ces paramètres.

Le bureau d'étude prestataire est intégralement responsable (civilement et pénalement) du déroulement, du contenu et des résultats de ses études.

Il est également rappelé que le prestataire géotechnique est assujetti à une obligation de moyens et de conseils. Cela signifie que si, sur la base de critères objectifs, le bureau d'étude juge que le programme minimum demandé lors de la consultation est insuffisant pour répondre aux objectifs fixés, il est de son devoir de fixer un programme plus important, quitte à ne pas être retenu par le maître d'ouvrage.

3.3. Vérifications

Les services de l'État et des collectivités n'ont pour mission, ni de contrôler et de suivre l'exécution des études, ni de vérifier les moyens mis en œuvre, cette fonction incombant au maître d'ouvrage de l'étude.

En revanche, les services de l'État (DREAL et DDE), avec l'appui du bureau d'études qu'ils ont retenu pour les études techniques du PPR, sont seuls compétents pour valider le niveau de l'aléa retenu.

Dans l'hypothèse où l'aléa finalement retenu le permettrait et dès le début des travaux, le maître d'ouvrage, le maître d'œuvre et le bureau de contrôle devront s'assurer de la mise en cohérence du projet avec les recommandations du bureau d'études, leur responsabilité étant intégralement engagée en cas de défaillance.

4. GENERALITES

4.1. Qualification des bureaux d'études

La consultation faite par le maître d'ouvrage doit se faire auprès d'un bureau d'étude présentant des qualifications et une expérience en matière de géotechnique (reconnaissances et études).

4.2. Normes et règles de l'art

4.2.1. Généralités

Le prestataire est tenu de réaliser sa mission selon les normes françaises en vigueur, en particulier celles traitant des essais et études géotechniques.

A défaut de norme existante pour certains essais, les protocoles d'essais des laboratoires des Ponts et Chaussées feront office de référence.

Pour les prestations non normalisées et non codifiées, les règles de l'art en vigueur seront appliquées.

Les logiciels de modélisation utilisés par les prestataires devront avoir fait l'objet d'une procédure de validation par leur créateur, et devront être reconnus par le maître d'œuvre et/ou le Contrôleur Technique du projet.

4.2.2. Norme NF-P 94-500

La norme française NF P 94-500 – "Missions géotechniques – Classification et spécifications" – définit le contenu et les limites des différentes missions susceptibles d'être réalisées par les géotechniciens à la demande d'un maître d'ouvrage ou d'un constructeur (cf. annexe 4).

Toutefois, il est rappelé, que seuls les aspects risques glissement de terrain sont traités par le présent cahier des charges. En particulier ne sont pas intégrés les volets fondations, tassement, rabattement de nappe, pollution, et les autres risques naturels (inondation, cavité souterraine, chute de blocs,…) que le maître d'ouvrage pourra, s'il le souhaite, ajouter au présent cahier des charges.

Enfin, il est souligné que dans le cas de projets complexes ou de contextes difficiles, un suivi géotechnique d'exécution en phase travaux (mission de type G4) est recommandé.

5. CONTENU DES PRESTATIONS

5.1. Nature et objectifs de l'étude

Il s'agit d'une "étude de faisabilité géotechnique" G0 + G12 telle que prévue par la norme NF P 94-500.

L'étude demandée devra explicitement répondre aux objectifs suivants :

- préciser la nature et l'intensité des phénomènes à risque de type glissement de terrain (glissements, fluages, solifluxion, coulées de boue) pouvant affecter la zone de projet,

- définir le niveau d'intensité de l'aléa compte tenu du coût des mesures de stabilisation des phénomènes estimées à partir des caractéristiques des phénomènes physiques, indépendamment des projets sur la zone,

- présenter des exemples de prédimensionnement des ouvrages par catégorie d'ouvrage et élaborer un métré sommaire indicatif des travaux d'aménagement nécessaires à la mise en sécurité de la zone de projet et de ses abords. Ces études sont précisées ci-après du paragraphe 5.3 au paragraphe 5.6.

Le niveau de l'aléa devra être validé par les services de l'Etat, avec l'appui du bureau d'études qu'ils ont retenu pour les études techniques du PPR, avant de poursuivre les études liées au projet lui-même (études d'impact, études de risques), si le nouvel aléa l'autorise.

5.2. Périmètre de l’étude - Principe du micro-bassin de risque

Vis-à-vis d'une étude de faisabilité géotechnique, le micro-bassin de risque définit, en matière de glissement de terrain, la zone de terrain ayant une relation directe ou indirecte sur la zone à aménager.

L’étude d’analyse des risques doit intégrer l’ensemble des glissements de terrain potentiels ou avérés affectant le micro-bassin de risques concerné par le projet.

On entend par micro-bassin de risque (Illustration 1) :

• la parcelle sur laquelle sera réalisé le projet proprement dit (ci-après appelée « zone de projet »);

• les terrains en amont ou latéraux où :

- tout glissement de terrain, en se propageant, pourrait induire des conséquences préjudiciables sur le projet,

- le projet pourrait de lui-même générer des instabilités.

• les terrains en aval ou latéraux où :

- tout glissement de terrain pourrait induire des conséquences préjudiciables sur le projet par régression dans la pente,

- le projet pourrait de lui-même générer des instabilités,

- des instabilités initiées sur la zone de projet pourraient se propager.

Les études de faisabilité intégreront l'ensemble des risques de déstabilisation des terrains sur l'intégralité du micro-bassin de risque concerné.

Illustration 1 - Exemple de limites d'un micro-bassin de risque

A titre d'exemple, concernant un projet localisé sur les flancs ou directement en pied de petites vallées (moins de 150 m de hauteur), le micro-bassin de risque s'étend généralement depuis l'axe de la vallée (sauf plaine alluviale de plus de 100 m de large) jusqu'au sommet du versant (Illustration 2).

Illustration 2 – Exemple de limites d'un micro-bassin de risque à flanc de petite vallée

Pour des versants plus complexes et plus vastes, il convient en amont d'arrêter le micro-bassin de risque au droit de la première rupture de pente significative dominée par une zone plate suffisamment vaste pour limiter tout risque de propagation de phénomènes instables venant de l'amont (Illustration 3).

Illustration 3 – Exemple de limites d'un micro-bassin de risque à flanc d'un vaste versant

Concernant les limites latérales du micro-bassin de risque, elles dépendent sensiblement de la morphologie du terrain. En tout état de cause, il conviendra généralement d'étendre latéralement le micro-bassin de risque au minimum de plusieurs dizaines de mètres au-delà des limites du projet.

Le prestataire a la responsabilité de la définition des contours du micro-bassin de risque. Son étude devra intégrer l’analyse des phénomènes à risques dans l’ensemble de ce périmètre.

5.3. Investigations et modélisations

a) Normes

Le prestataire est tenu de réaliser sa mission selon les normes françaises en vigueur, en particulier celles traitant des essais et études géotechniques.

A défaut de norme existante pour certains essais, les guides techniques des laboratoires de Ponts et Chaussées feront office de référence.

Pour les prestations non normalisées et non codifiées, les règles de l'art en vigueur seront appliquées.

b) Accès / amenée - repli

Dès l'élaboration de son offre, le prestataire devra prendre connaissance des conditions d'accessibilité au site. Les modalités inhérentes à l'accessibilité du personnel et des machines, équipements, fluides et énergies sont réputées intégrées dans l'offre. Le prestataire aura en charge la remise en état des terrains et le rebouchage soigné des fouilles réalisés, à l'aide des matériaux du site.

c) Ouvrages existants

En cas de réalisation de sondages, le prestataire devra procéder à l'identification préalable des ouvrages enterrés. Une déclaration d'intention de commencement de travaux (DICT) est obligatoire. La réfection des ouvrages aériens ou enterrés existant sur le site, et éventuellement endommagés par le prestataire, sera à l'entière charge de ce dernier.

d) Études d'archives et examen visuel du site

Dans le cas du PPR Glissement de terrain – Côte d’Ile de France, la phase 1 du projet consistait en un inventaire des phénomènes historiques. Les données ont été recueillies directement auprès des communes concernées, par une analyse bibliographique et des visites de terrain.

Le prestataire devra vérifier si le site n'a pas déjà fait l'objet de mouvements de terrain significatifs depuis le dernier inventaire. De plus, il devra procéder à un examen visuel du site et reporter sur un plan tous les indices ou les traces avérées d'instabilité. De même, toutes les zones d'écoulement pérennes ou temporaires, ainsi que les zones humides devront être identifiées.

Dans le cas de nouvelles études, le prestataire devra mener une étude d'archives pour retrouver tout élément relatif au sol et au sous-sol de la zone de projet et du micro-bassin de risque (études géotechniques, études hydrogéologiques, études de risque, plans topographiques, coupures de presse traitant d'instabilités historiques, etc).

e) Plan topographique

Généralement, il est considéré que l'échelle du 1/1000 est la résolution minimale pour procéder à une étude particulière de risque. L’analyse morphologique de terrain devra consister en :

- un levé topographique précis,

- un levé visuel de terrain

- un levé visuel des indices d’instabilité de terrain.

f) Identification de la nature des sols

Le bureau d’étude pourra s’appuyer sur diverses techniques pour déterminer la nature des formations :

- levés visuels sur affleurement,

- levés visuels en puits à la pelle mécanique ou puits manuel,

- levés sur forages à la tarière,

- levés sur prélèvements au carottier,

- analyse des cuttings (débris de foration remontant en surface) pour un forage au taillant.

Les analyses en laboratoire d’identification des sols sur échantillon remanié (affleurement, puits, tarière) ou sur échantillon intact (carottes) seront :

- granulométrie et sédimentométrie,

- teneur en eau naturelle,

- poids volumique (si échantillon pas trop remanié) humide et sec,

- limites d'Atterberg,

- valeur au bleu de méthylène.

g) Stratigraphie des terrains

Pour caractériser l’épaisseur des formations superficielles et la géométrie du sous-sol, plusieurs approches complémentaires sont nécessaires :

- coupes visuelles sur affleurement,

- coupe en sondage (puits, tarière, carottage, dans une moindre mesure forage au taillant ou au pénétromètre avec étalonnage préalable),

- géophysique (sondages ou panneaux électriques, sismique réfraction) nécessitant obligatoirement des étalonnages par sondages (cf. Guide de bonne pratique de l'AGAP : Association pour la Qualité en Géophysique Appliquée non pétrolière - http://www.agapqualite.com/code.html).

h) Nombre de sondages et de prélèvements

Le prestataire devra procéder au minimum à 1 sondage par unités de 2000 m² à aménager (zone de projet) et à 1 sondage par unité de 20000 m² dans le reste du micro-bassin de risque. Le nombre de sondages sur la totalité du micro-bassin de risque ne devra pas être inférieur à 4.

Dans chaque sondage, au minimum 1 prélèvement ou 2 essais in situ seront réalisés par type de formation (généralement au minimum 2 prélèvements par sondage).

i) Localisation des sondages et des essais

L'implantation des sondages et des essais (tous étant distingués par un code explicite) sera reportée sur un plan du site à l'échelle du 1/1000 ou plus précis, où la topographie et les emprises du projet, ainsi que du micro-bassin de risque, seront précisées.

Ils seront judicieusement répartis sur la zone, pour appréhender l’ensemble des formations géologiques et leurs variations latérales.

j) Profondeur des sondages

Pour les ouvrages courants, les sondages seront descendus au minimum jusqu'à 10 m, ou arrêtés avant au refus ou à la limite du bras mécanique de l'engin de terrassement, ou à la capacité de tenue des parois non blindées. On notera que la recherche de terrains sains (2) en place est un des principaux objectifs des reconnaissances. A ce titre, si des terrains très médiocres sont encore reconnus à 10 m, il convient d'approfondir au minimum 1 sondage dans la campagne afin de rencontrer le substratum sain.

En cas de faux refus manifeste sur un bloc, l'entreprise devra déplacer le sondage et le refaire à sa charge.

k) Coupes de sondages

Chaque sondage fera l'objet d'une coupe établie au propre. Celle-ci comprendra explicitement les éléments suivants :

- nom (ou code) du sondage,

- nature,

- cote de la tête (NGF),

- date de réalisation,

- code et profondeur des prélèvements,

- identification et profondeur des essais,

- résultats des essais in situ à la profondeur concernée : pénétrogramme ou profil pressiométrique par exemple,

- coupe des terrains : nature, couleur, consistance, profondeur des interfaces,

- profondeur de fin du sondage, et origine de l'arrêt : longueur prévisionnelle atteinte, refus, etc.

- profondeur d'un éventuel niveau d'eau rencontré,

2 On entend par terrains sains des formations en place ayant une compacité suffisante pour admettre une capacité portante de 0,2 MPa (2 bars).

- anomalie : nature et profondeur.

l) Nature des sondages et essais in situ

Les natures des sondages autorisés sont les suivantes :

- puits manuels (réservés au cas d'accès très difficiles au site – la sécurité des terrassiers devra être garantie), avec prélèvement d'échantillons remaniés ;

- puits à la pelle mécanique avec prélèvement d'échantillons remaniés ;

- forages à la tarière continue avec prélèvement d'échantillons remaniés et / ou essais pressiométriques ;

- forages au carottier avec essais pressiométriques et/ou prélèvement d'échantillons intacts;

- forages au taillant ou au marteau fond de trou avec essais pressiométriques ;

- pénétromètre dynamique ;

- pénétromètre statique.

m) Essais mécanique en laboratoire

Les essais de résistance au cisaillement pour des roches meubles nécessitent des échantillons intacts :

- les essais de cisaillement direct à la boîte de Casagrande (non consolidé drainé UU, consolidé non drainé CU, consolidé drainé CD),

- les essais triaxiaux (non consolidé drainé UU, consolidé non drainé avec mesure de la pression CU+u, consolidé drainé CD)

Les essais de résistance sur matériaux rocheux :

- essais de résistance à la compression simple,

- mesure de résistance au cisaillement des discontinuités.

n) Rapport d’essai

Les essais pressiométriques et les essais en laboratoire feront l'objet d'un rapport d'essai selon les modalités prévues par la norme française. Chaque essai sera explicitement identifié par un code faisant référence à sa nature, au sondage et à la profondeur de prélèvement ou d'essai.

o) Eau superficielle et/ou souterraine

A l’échelle du micro-bassin de risque, il conviendra de réaliser :

- plusieurs levés visuels sur le terrain (venues d’eau, écoulements, zones humides, traces d’écoulement),

- des mesures du niveau d’eau en forage, en cours de foration ou dans un piézomètre.

5.4. Hypothèses géotechniques

L'analyse des résultats acquis lors des reconnaissances devra permettre d'établir les hypothèses géotechniques régissant les instabilités potentielles sur le site d'étude (modèle stratigraphique, position de la nappe, résistance au cisaillement des sols, etc.). Ces

hypothèses seront ensuite exploitées pour bâtir les modélisations et établir l'analyse de risque.

5.5. Modélisations

Le prestataire utilisera obligatoirement des logiciels de modélisation afin d'établir la nouvelle carte d’aléa à l’échelle de la zone du projet. Les logiciels adoptés devront avoir fait l'objet d'une procédure de validation de la part de leur créateur, et être reconnus par le bureau de contrôle ou le maître d'œuvre. Les approches retenues devront être conformes aux règles de l'art. Les zones de départ et les zones de propagation des phénomènes à risques seront clairement identifiées dans l'étude.

Vis-à-vis des glissements pour un projet en configuration définitive, les caractéristiques de cisaillement en conditions long terme (conditions "drainées") devront être retenues. Les hypothèses de nappe devront être clairement définies. Il conviendra de retenir des hypothèses de nappe "haute".

L'évaluation des caractéristiques mécaniques des formations par rétro-calage au droit d'instabilités connues est admise.

5.6. Évaluation du niveau d'aléa

Sur la base des reconnaissances effectuées (levés de terrain, sondages et essais) et des éventuelles modélisations, le prestataire devra :

préciser le zonage d'aléa actuel sur un plan de tout le micro-bassin de risque au 1/1 000 ou plus précis ;

délimiter le nouveau zonage d'aléa sur la zone de projet, en fonction des niveaux d'intensité associés aux phénomènes en jeu, tenant compte du coût économique et environnemental des aménagements à envisager pour se prémunir du risque, en particulier des terrassements et de la maîtrise des écoulements de surface et des eaux souterraines.

Les critères pour qualifier le niveau d'intensité de l'aléa sont ceux prescrits par le guide PPR établi en 1999 par les ministères chargés de l'environnement et de l'équipement, et correspondent aux moyens à mettre en œuvre pour limiter ou contenir des phénomènes à risque, indépendamment des projets, à savoir :

- Niveau 1 - Aléa faible : Moyens supportables financièrement par un propriétaire individuel ;

- Niveau 2 - Aléa moyen : Moyens supportables financièrement par un groupe restreint de propriétaires (immeuble collectif, petit lotissement) ;

- Niveau 3 - Aléa fort : Phénomènes intéressant une aire géographique débordant largement le cadre parcellaire et/ou d'un coût très important et/ou techniquement difficile ;

- Niveau 4 - Aléa majeur : Pas de parade technique.

Les aménagements à envisager sont les ouvrages géotechniques participant à la maîtrise des aléas de glissement de terrain (soutènements, drainage, fondations, etc.). Ils feront l'objet d'un prédimensionnement, intégrant des éléments de coût économique et environnemental, pouvant être exploité par le maître d'œuvre dans son étude de projet.

Le bureau d'étude devra préciser schématiquement sur un plan au 1/1000 ou plus précis, l'implantation des ouvrages géotechniques.

Le bureau d'études devra également procéder à des recommandations générales en matière d'aménagement sur le positionnement d'éventuelles constructions sur la zone de projet et donner des conseils en matière de végétalisation et de reboisement, ainsi que de limitation des défrichements afin de maîtriser le risque.

Il devra étudier les conditions générales d'exécution des ouvrages géotechniques et énoncer des principes de réalisation permettant de maîtriser les risques de glissement de terrain concernant notamment la maîtrise des écoulements de surface et des eaux souterraines – gestion des exutoires – gestion des infiltrations et les conditions de terrassement à proximité de la nappe ou en zone humide.

Il devra enfin réaliser une analyse financière des aménagements préconisés selon les conditions ci-dessus.

Le niveau de l'aléa devra être validé par les services de l'Etat, avec l'appui du bureau d'études qu'ils ont retenu pour les études techniques du PPR, avant de poursuivre d'éventuelles études liées au projet lui-même, si le nouvel aléa l'autorise.

5.7. Rapport

Le rapport d'étude devra intégrer :

• le rappel des objectifs de la mission

- le positionnement de l'ouvrage dans la topographie existante,

- le zonage initial réglementaire en matière d’aléa (issu d'un PPR),

• un bref descriptif de la zone de projet

• le rapport de reconnaissances comprenant :

- le programme d'investigations,

- les coupes de sondage (cf. description ci-avant),

- les rapports d'essais (cf. description ci-avant),

- le plan d'implantation des investigations,

• le recensement des instabilités historiques ou identifiés sur site, ainsi que des zones d'écoulement, de venue d'eau ou humides, avec leur localisation sur plan,

• l'analyse des résultats des reconnaissances, des levés sur site et des données d'archives afin de définir les hypothèses géologiques, géotechniques et hydrogéologiques régissant la zone d'étude,

• l'analyse des résultats des modélisations (glissement),

• l'étude d'aléa en situation actuelle déduite des investigations et des modélisations (avec établissement d'une carte d'aléa à l’échelle de la parcelle concernée par le projet),

• le prédimensionnement des ouvrages géotechniques participant à la limitation des risques ou à la mise en sûreté de la zone de projet, avec un plan d'implantation schématique de ces ouvrages et des éléments de coûts économiques et environnementaux.

Le bureau d'étude adressera aux services de l'État un exemplaire du rapport leur permettant de valider ou non le niveau d'aléa proposé.

5.8. Délais

L'offre du prestataire devra explicitement préciser les délais fermes auxquels il s'engage à compter de la réception de la commande.

Les délais de réalisation de la prestation (à compter de la réception de la commande) seront explicitement précisés dans l'offre. Une pénalité de retard (à préciser par le maître d'ouvrage ou faire référence à un éventuel CCAP) sera redevable par jour calendaire de retard.

5.9. Éléments fournis par le maître d'ouvrage

Le Maître d'ouvrage fournira :

- un plan d'implantation du projet ;

- un bref descriptif de la nature du projet ;

- un plan topographique détaillé du site (s'il en dispose) ;

- un extrait de la carte d'aléa au droit du site issue des PPR en projet ou approuvés ;

- une copie de toutes les investigations déjà réalisées sur le site ou à proximité dont il a connaissance.

Le maître d'ouvrage aura en charge d'obtenir les autorisations nécessaires pour accéder au site d'étude.

5.10. Aspects environnementaux

Le prestataire a l'obligation de ne pas polluer le site. En cas de pollution accidentelle, en particulier aux hydrocarbures, le prestataire devra procéder, à sa charge, à la dépollution du site avec des moyens adaptés.

En fin de travaux, le site devra être libre de tout objet, gravats ou matériaux apportés par le prestataire. Ce dernier aura en charge l'évacuation de ces objets et substances, ainsi que la remise en état du site.

6. NATURE DU PROJET (Partie à compléter par le porteur du projet)

Le projet de complexe hôtelier se situe sur la commune de Mutigny (51) et concerne la deuxième commande (secteur 2).

Le projet se situe en zone exposée aux phénomènes de glissement de terrain : aléa de type fort (annexe 2).

Les enjeux recensés dans la zone d’étude sont de types : surfaciques (zone urbanisée, urbanisable ou zone d’activité) et linéaires (réseau routier) (annexe 3).

7. PRECONISATIONS POUR DES ETUDES DE RISQUES ULTERIEURES LIEES AU PROJET

Une fois l'aléa validé et en supposant que celui-ci autorise la conduite d'un projet, d'autres études approfondies seront bien entendues encore à réaliser. Comme mentionné au 3.1, le présent cahier des charges traite uniquement des études en matière de risque de glissement de terrain liées aux caractéristiques intrinsèques du micro-bassin de risque.

D'autres études de risque liées au projet lui-même pourront s'appuyer sur les conclusions des études conduites selon ce cahier des charges. Elles pourront utilement approfondir les points suivants :

- les aspects de portance des fondations ; - les problèmes de tassement des sols et de déformation des ouvrages ; - les contraintes de terrassement ; - les problèmes de travaux dans l'eau et de rabattement de nappe ; - les aspects de pollution des sols et de la nappe ; - les phénomènes à risques qui pourraient être induits par le projet sur les avoisinants

dans l'emprise du micro-bassin de risque.

ANNEXE 1 -

CARTOGRAPHIE HISTORIQUE DES GLISSEMENTS DE TERRAIN

ANNEXE 2 -

CARTOGRAPHIE DE L'ALEA "GLISSEMENT DE TERRAIN"

ANNEXE 3 -

CARTOGRAPHIE DES ENJEUX

ANNEXE 4 -

NORME NF P 94-500 (révision déc. 2006) Classification des missions géotechniques types

L'enchaînement des missions d'ingénierie géotechnique doit suivre les étapes d'élaboration et de réalisation de tout projet pour contribuer à la maîtrise des risques géologiques.

Chaque mission s'appuie sur des investigations géotechniques spécifiques. Il appartient au maître d'ouvrage ou à son mandataire de veiller à la réalisation successive de toutes ces missions par une ingénierie géotechnique.

CLASSIFICATION DES MISSION GEOTECHNIQUES TYPES (tableau 1 de la norme NF P 94-500 révisée en décembre 2006)

ETAPE 1 : ETUDES GEOTECHNIQUES PREALABLES (G1) ETAPE 2 : ETUDE GEOTECHNIQUE DE PROJET (G2)

ETAPE 3 : EXECUTION DES OUVRAGES GEOTECHNIQUES (G3 et G4, distinctes et simultanées)

DIAGNOSTIC GEOTECHNIQUE (G5)

ETAPE 1 : ETUDES GEOTECHNIQUES PREALABLES (G1)

Ces missions excluent toute approche des quantités, délais et coûts d'exécution des ouvrages géotechniques qui entre dans le cadre d'une mission d'étude géotechnique de projet (étape 2).Elles sont normalement à la charge du maître d'ouvrage.

Etude géotechnique préliminaire de site (G11)

Elle est réalisée au stade d'une étude préliminaire ou d'esquisse et permet une première identification des risques géologiques d'un site :

• Faire une enquête documentaire sur le cadre géotechnique spécifique du site et l'existence d'avoisinants.

• Définir un programme d'investigations géotechniques spécifique, le réaliser ou en assurer le suivi technique, en exploiter les résultats.

• Fournir un rapport avec un modèle géologique préliminaire, certains principes généraux d'adaptation du projet au site et une première identification des risques.

Etude géotechnique d'avant-projet (G12)

Elle est réalisée au stade d'avant projet et permet de réduire les conséquences des risques géologiques majeurs identifiés :


• Fournir un rapport donnant les hypothèses géotechniques à prendre en compte au stade de l'avant-projet, certains principes généraux de construction (notamment terrassements, soutènements, fondations, risques de déformation des terrains, dispositions générales vis à vis des nappes et avoisinants).

Cette étude sera obligatoirement complétée lors de l'étude géotechnique de projet (étape 2).

ETAPE 2 : ETUDE GEOTECHNIQUE DE PROJET (G2)

Elle est réalisée pour définir le projet des ouvrages géotechniques et permet de réduire les conséquences des risques géologiques importants identifiés. Elle est normalement à la charge du maître d'ouvrage et peut être intégrée à la mission de maîtrise d'œuvre générale.

Phase Projet


• Fournir une synthèse actualisée du site et les notes techniques donnant les méthodes d'exécution proposées pour les ouvrages géotechniques (notamment terrassements, soutènements, fondations, dispositions vis-à-vis des nappes et avoisinants) et les valeurs seuils associées, certaines notes de calcul de dimensionnement niveau projet.

• Fournir une approche des quantités/délais/coûts d'exécution de ces ouvrages géotechniques et une identification des conséquences des risques géologiques résiduels.

Phase Assistance aux Contrats de Travaux

• Etablir les documents nécessaires à la consultation des entreprises pour l'exécution des ouvrages géotechniques (plans, notices techniques, cadre de bordereau des prix et d'estimatif, planning prévisionnel).

• Assister le client pour la sélection des entreprises et l'analyse technique des offres.

ETAPE 3 : EXECUTION DES OUVRAGES GEOTECHNIQUES (G3 et G4, distinctes et simultanées)

ÉTUDE ET SUIVI GÉOTECHNIQUES D'EXÉCUTION (G3)

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.

Phase Etude


• Etudier dans le détail les ouvrages géotechniques : notamment validation des hypothèses géotechniques, définition et dimensionnement (calculs justificatifs), méthodes et conditions d'exécution (phasages, suivis, contrôles, auscultations en fonction des valeurs seuils associées, dispositions constructives complémentaires éventuelles), élaborer le dossier géotechnique d'exécution.

Phase Suivi

• Suivre le programme d'auscultation et l'exécution des ouvrages géotechniques, déclencher si nécessaire les dispositions constructives prédéfinies en phase Etude.

• Vérifier les données géotechniques par relevés lors des excavations et par un programme d'investigations géotechniques complémentaire si nécessaire (le réaliser ou en assurer le suivi technique, en exploiter les résultats).

• Participer à l'établissement du dossier de fin de travaux et des recommandations de maintenance des ouvrages géotechniques.

SUPERVISION GEOTECHNIQUE D'EXECUTION (G4)

Elle permet de vérifier la conformité aux objectifs du projet, de l'étude et du suivi géotechniques d'exécution. Elle est normalement à la charge du maître d'ouvrage.

Phase Supervision de l'étude d'exécution

• Avis sur l'étude géotechnique d'exécution, sur les adaptations ou optimisations potentielles des ouvrages géotechniques proposées par l'entrepreneur, sur le programme d'auscultation et les valeurs seuils associées.

Phase Supervision du suivi d'exécution

• Avis, par interventions ponctuelles sur le chantier, sur le contexte géotechnique tel qu'observé par l'entrepreneur, sur le comportement observé de l'ouvrage et des avoisinants concernés et sur l'adaptation ou l'optimisation de l'ouvrage géotechnique proposée par l'entrepreneur.

DIAGNOSTIC GEOTECHNIQUE (G5)

Pendant le déroulement d'un projet ou au cours de la vie d'un ouvrage, il peut être nécessaire de procéder, de façon strictement limitative, à l'étude d'un ou plusieurs éléments géotechniques spécifiques, dans le cadre d'une mission ponctuelle.

• Définir, après enquête documentaire, un programme d'investigations géotechniques spécifique, le réaliser ou en assurer le suivi technique, en exploiter les résultats.

• Etudier un ou plusieurs éléments géotechniques spécifiques (par exemple soutènement, rabattement, causes géotechniques d'un désordre) dans le cadre de ce diagnostic, mais sans aucune implication dans d'autres éléments géotechniques. Des études géotechniques de projet et/ou d'exécution, de suivi et supervision, doivent être réalisées ultérieurement, conformément à l'enchaînement des missions d'ingénierie géotechnique, si ce diagnostic conduit à modifier ou réaliser des travaux.


BRGM/RP-57468-FR 25

Annexe 2 :

Rétro-calage Talren97


BRGM/RP-57468-FR 27

Pente 15%

Pente 20%


28 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 29

Annexe 3 :

Simulations BRGM à l’aide de TALREN97


BRGM/RP-57468-FR 31


32 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 33


34 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 35


36 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 37


38 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 39


40 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 41


42 BRGM/RP-57468-FR


BRGM/RP-57468-FR 43

Centre scientifique et technique

3, avenue Claude-Guillemin BP 36009

45060 – Orléans Cedex 2 – France Tél. : 02 38 64 34 34

Service géologique régional Champagne Ardenne 12, rue clément ader BP 137 51685 – REIMS cedex 2 - France Tél. : 03 26 84 47 70

analyse de l’étude géotechnique alpesgéoconseil...

Documents