7.6-Annexe 6-Etude Digue SAFEGE
7.6-Annexe 6-Etude Digue SAFEGE
7.6-Annexe 6-Etude Digue SAFEGE
SIEGE SOCIAL
PARC DE L'ILE - 15/27 Rue DU PORT
92022 NANTERRE CEDEX
Version : V1
Sommaire
1 Préambule ...............................................5
2 Prospections géophysiques.........................8
3 Prospections géotechniques...................... 12
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13NMO001-v1 page 2
Figure 7 : Coupes lithologiques des deux ouvrages PR1 et PR2. Paramètres enregistrés à l’avancement
(vitesse de foration, pression de poussée, couple de rotation) ................................................. 15
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1 PRÉAMBULE
Cette étude s’inscrit dans un projet d’extension de la carrière BORGHESE, située sur
la commune de Chamousset en Savoie.
Ce présent document est une étude de sensibilité dont l’objectif est définir les
limites d’extension de l’exploitation (en superficie et en profondeur) garantissant
une parfaite stabilité de la digue et du remblai ferroviaire.
1.2 LOCALISATION
La localisation du site d’étude est visible sur les figures suivantes. La carrière se
situe sur la commune de Chamousset, en rive droite de l’Isère et à environ 800
mètres en aval de sa confluence avec l’Arc.
Carrière Borghèse
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Voie ferroviaire
Isère
Carrière Borghèse
Remblai ferroviaire
Projet d’extension
Remblai routier
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1.3 MÉTHODOLOGIE
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2 PROSPECTIONS GÉOPHYSIQUES
2.1 PRÉAMBULE
Une prospection géophysique par panneau électrique a été menée par SAFEGE le
14 octobre 2014.
I
A B
M V N
2.2 LOCALISATION
Cette prospection a été réalisée sur la digue (remblai routier) en rive droite de
l’Isère. Elle a été menée plus précisément derrière la glissière de sécurité, du
poteau électrique (emplacement de l’électrode N°1) au pont de la voie ferroviaire
(électrode N°62).
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Electrode N°62
244m
Electrode N°1
2.3 RÉSULTATS
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Présence d’un horizon de forte résistivité (de 500 à 2000 Ω.m) en surface et
d’une puissance de l’ordre de 5 à 10m ;
Horizon 1
Des investigations géotechniques par sondages destructifs sont réalisées suite à ces
prospections géophysiques. Celles-ci permettent une identification ponctuelle des
matériaux en profondeur (lithologie, compactage,…).
Les différentes lithologies rencontrées via ces sondages sont ensuite extrapolées
sur l’ensemble du linéaire de digue via les résultats de géophysique (gammes de
résistivité apparente).
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3 PROSPECTIONS GÉOTECHNIQUES
3.1 PRÉAMBULE
Des prospections géotechniques par sondages destructifs ont été menées par
KAENA du 27 au 28 octobre 2014.
3.2 LOCALISATION
Ces prospections ont été réalisées sur la digue (remblai routier) en rive droite de
l’Isère.
Sondage 10 m
(PR1)
86 m 128 m
Sondage 20 m
Poteau EDF
(PR2)
(repère)
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PR1 PR2
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Présence d’un horizon limoneux d’une puissance de 0,15 m, visible sur les deux
sondages ;
Horizon A
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4 INTERPRÉTATION GÉNÉRALE DE LA
DIGUE
Nature des
Définition Puissance Commentaires
matériaux
Horizon présent sur
Terre
1er horizon 0,15 m Limoneux l’ensemble de la digue
végétale
L’épaisseur du remblai
ème Remblai Grave-sablo diminue en s’éloignant de
2 horizon ~10 à 0m
routier limoneuse la voie ferroviaire
Légende :
Terre végétale - Limons
Passages aquifère
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5 ETUDE DE STABILITÉ
5.1 PRÉAMBULE
Les états limites à vérifier pour chaque situation de projet sont mentionnés dans le
tableau ci-dessous.
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Digue routière
Situation normale Niveau de nappe Glissement talus
Situation accidentelle Séisme SES (avec niveau d’eau de nappe) Glissement talus
Remblai ferroviaire
Situation normale Niveau de nappe Glissement talus
Situation accidentelle Séisme SES (avec niveau d’eau de nappe) Glissement talus
Les surcharges en crêtes pour la digue routière et le remblai ferroviaire sont les
suivantes :
5.2.1.3 Séisme
Le site étudié est situé dans une zone sismique moyenne (Zone 4), conforment au
zonage sismique en France (Art 563-8-1 du code de l’environnement).
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Modèle géotechnique :
Le modèle géotechnique a été basé sur les sondages pressiométriques réalisés par
le BE de géotechnique Kaéna le 3 Novembre 2014.
De plus, 2 essais Lefranc ont aussi été réalisés donnant une perméabilité moyenne
de 1.10-4 m/s aux graves sableuses.
Par l’absence de certaines données (c, φ et γ), les caractéristiques ont été
choisies de manière sécuritaire en s’appuyant sur des retours
d’expériences et sur la littérature.
Les propriétés de résistance des matériaux sont prises en compte dans les calculs à
partir des valeurs caractéristiques explosées ci dessus, auxquelles sont appliqués
des coefficients partiels de sécurité en fonction de la situation de projet
considérée.
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Coefficient
partiel γm Coefficient partiel γm Coefficient de
Situation
sur c’ et tan sur γ modèle γd
φ’
1,25 1 1,2
Normale
Transitoire ou 1,1 1 1,2
rare
1 1 1
Accidentelle
Modèle hydraulique :
L’objectif du modèle hydraulique est de déterminer le champ des pressions
interstitielles et le champ des gradients hydrauliques au sein de l’ouvrage en
fonction des conditions aux limites hydrauliques appliquées et des actions de l’eau.
Modèle géométrique :
Digue routière
Afin d’étudier le cas le plus critique, nous avons choisie d’étudier le profil où la
digue routière représentait le plus de contraintes, c’est à dire qu’elle appliquait le
plus de poids en tête du futur talus d’extraction.
Le profil ci dessous a donc été retenu (situé prés de l’angle sud est de la carrière) :
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310
300
b 12 m
290
Elevation
280 51 m
H
270
260 β
250
240
230
220
-50 -30 -10 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Distance
! A noter
Digue ferroviaire :
Le profil ci dessous est le profil type de la voie ferrée situé au sud est de la carrière.
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b 6m
35 m
Facteur de sécurité
Situation
b H béta Crue Q100 Séisme
Normale
10 30 26 1,365 1,26 0,795
10 20 26 1,446 1,438 0,818
20 20 26 1,535 1,468 0,819
10 15 26 1,64 1,428 0,838
10 20 22 1,878 1,625 0,965
10 15 22 1,964 1,606 0,97
10 30 20 1,972 1,908 1,006
10 20 20 2,052 1,92 1,016
10 15 20 2,131 1,673 1,034
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Conclusion :
Paramètres
Situation Résultats
caractéristiques
Normale
H = 30 m – b=10
m – β = 20° Crue
Séisme
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Paramètres
Situation Résultats
caractéristiques
Normale
Séisme
H=15 m – b =10
Normale
m - β =20°
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Paramètres
Situation Résultats
caractéristiques
Crue
Séisme
Coefficient de sécurtité
Situation
b H béta Séisme
Normale
10 30 26 1,238 0,795
20 30 26 1,241 0,798
10 20 26 1,262 0,82
20 20 26 1,262 0,82
10 15 26 1,329 0,839
10 20 22 1,556 0,957
10 30 22 1,544 0,94
10 15 22 1,608 0,97
10 30 20 1,7 1,004
10 20 20 1,722 1,019
10 15 20 1,744 1,031
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Conclusion :
Paramètres
Situation Résultats
caractéristiques
Normale
H = 30 m – b=10
m – β = 20°
Séisme
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Paramètres
Situation Résultats
caractéristiques
Normale
H=20 m – b =
10 m - β = 20°
Séisme
Normale
H=15 m – b = 10
m - β =20°
Séisme
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6 CONCLUSION GÉNÉRALE
ANNEXE 1
INVESTIGATIONS
GÉOTECHNIQUE –
RAPPORT KAENA
I N V E S T I G AT I O N S G E O T E C H N I Q U E S
_________
DOSSIER N° 14.3610. A
3
2
1 03/11/2014 Jérôme SERT Guillaume CHAMEL
Version Date Chargé du dossier Contrôle externe
Dossier n° 14.3610.A du 03/11/2014 CHAMOUSSET (73)- I nvestigations - Carrière Borghèse Page : 2 / 7
SOMMAIRE
Sommaire ............................................................................................................................................2
Presentation ........................................................................................................................................3
1. Intervenants, missions, documents communiqués ............................................................................3
2. Investigations géotechniques ............................................................................................................3
Annexes ...............................................................................................................................................5
PRESENTATION
Investigations géotechniques :
• Procéder à l’exécution de sondages, d’essais et de mesures géotechniques selon un programme
défini par Kaéna.
• Fournir la coupe des sondages, les résultats des essais et des mesures.
Les limites de cette mission et les enchaînements des missions géotechniques qui sont recommandés
par la norme NF P 94-500, sont rappelés dans les extraits joints en annexe.
2. Investigations géotechniques
2.1. Implantation – Nivellement
Implantation des sondages :
Les sondages ont été implantés par .
La position de ces sondages est repérée sur le plan joint en annexe.
Vue éloignée – Source « Carto Explorer » Vue rapprochée – Source Google Earth
4. Aléas géotechniques
Les reconnaissances de sol procèdent par sondages ponctuels, les résultats ne sont pas
rigoureusement extrapolables à l'ensemble du site. Il persiste des aléas (exemple : hétérogénéité
locale) qui peuvent entraîner des adaptations tant de la conception que de l'exécution qui ne
sauraient être à la charge du géotechnicien.
Des modifications dans l'implantation, la conception ou l'importance des constructions ainsi que
dans les hypothèses prises en compte et en particulier dans les indications de la
partie «Présentation» du présent rapport peuvent conduire à des remises en cause des
prescriptions. Une nouvelle mission devra alors être confiée à KAÉNA afin de réadapter ces
conclusions ou de valider par écrit le nouveau projet.
De même des éléments nouveaux mis en évidence lors de l’exécution des travaux et n'ayant pu
être détectés au cours des reconnaissances de sol (exemple dissolution, cavité, hétérogénéité
localisée, venues d'eau etc.) peuvent rendre caduques certaines des recommandations figurant
dans le rapport.
ANNEXES
L’enchaînement des missions d’ingénierie géotechnique (étapes 1 à 3) doit suivre les étapes de conception et de réalisation de
tout projet pour contribuer à la maîtrise des risques géotechniques. Le maître d’ouvrage ou son mandataire doit faire réaliser
successivement chacune de ces missions par une ingénierie géotechnique. Chaque mission s’appuie sur des données
géotechniques adaptées issues d’investigations géotechniques appropriées.
Phase Étude
— Définir si besoin un programme d’investigations géotechniques spécifique, le réaliser ou en assurer le suivi technique, en
exploiter les résultats.
— Étudier dans le détail les ouvrages géotechniques : notamment établissement d’une note d’hypothèses géotechniques sur la
base des données fournies par le contrat de travaux ainsi que des résultats des éventuelles investigations complémentaires,
définition et dimensionnement (calculs justificatifs) des ouvrages géotechniques, méthodes et conditions d’exécution
(phasages généraux, suivis, auscultations et contrôles à prévoir, valeurs seuils, dispositions constructives complémentaires
éventuelles).
— Élaborer le dossier géotechnique d’exécution des ouvrages géotechniques provisoires et définitifs : plans d’exécution, de
phasage et de suivi.
Phase Suivi
— Suivre en continu les auscultations et l’exécution des ouvrages géotechniques, appliquer si nécessaire des dispositions
constructives prédéfinies en phase Étude.
— Vérifier les données géotechniques par relevés lors des travaux et par un programme d’investigations géotechniques
complémentaire si nécessaire (le réaliser ou en assurer le suivi technique, en exploiter les résultats).
— Établir la prestation géotechnique du dossier des ouvrages exécutés (DOE) et fournir les documents nécessaires à
l'établissement du dossier d'interventions ultérieures sur l'ouvrage (DIUO)
Cette mission permet de vérifier la conformité des hypothèses géotechniques prises en compte dans la mission d’étude et suivi
géotechniques d’exécution. Elle est à la charge du maître d’ouvrage ou son mandataire et est réalisée en collaboration avec la
maîtrise d’oeuvre ou intégrée à cette dernière.
Elle comprend deux phases interactives :
Pf* et Pl*
Profondeur
[m NGF]
Tubage
Niveau
[m/TN]
[m/TN]
Fluide
d'eau
E/Pl*
Outil
Cote
Tricône Ø66 mm
-1 1
-2 2
-3 3
Injection d'air
Alternance de passages ± compactes
(Passées plus sableuses → Formation moins compacte)
28/10/2014
-7 7
9,00 m
-9 9
Pas de tubage
9,90 m 4,10
-10 10 43,2 10,5
2,35
Pf* et Pl*
Profondeur
[m NGF]
Tubage
Niveau
[m/TN]
[m/TN]
Fluide
d'eau
E/Pl*
Outil
Cote
-2 2
Grave sableuse légèrement limoneuse.
-3 3
Tricône Ø66 mm
3,80 m
1,32
-4 4 10,8 8,2
0,83
-5 5
-6 6
-8 8 8,10 m
Marteau fond de
trou Ø66 mm
-9 9
Injection d'air
-10 10
Tricône Ø66 mm
29/10/2014
-14 14
2,80
-15 15 24,4 8,7
-16 16
Marteau fond de
Pas de tubage
-17 17
trou Ø66 mm
-18 18
-19 19
Essai n° 1
CARACTERISTIQUES DE L'ESSAI
Dispositif utilisé: Injection d'eau Cavité : bas / T.N. ( Hb) : 9 m Schéma de principe du dispositif
haut / T.N. (Hc) : 8 m
Altimétrie du sondage : m (NGF) Soit Longueur ( L) 1 m
diamètre interieur tubage (B i ) : 0.078 m
Hauteur du tubage/T.N. (Ht) : 1 m diamètre éxterieur tubage (B e ) : 0.09 m
Réalisation de l'essai: Par prélèvement : Par apport d'eau : Par prélèvement unique d'eau : Par vidange du forage :
MESURES EFFECTUÉES
t (mn) 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11 12 13 14 15 16 17
Q(t) (l/min) 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0
He(t) 8.70 8.40 8.00 7.50 6.90 6.60 6.40 6.30 6.20 6.05 5.90 5.80 5.75 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70
ht 5.30 5.60 6.00 6.50 7.10 7.40 7.60 7.70 7.80 7.95 8.10 8.20 8.25 8.30 8.30 8.30 8.30 8.30
He(t) correspond à la hauteur entre le haut du tubage et la niveau d'eau à un instant t et h(t) correspond à la différence entre le niveau statique de la nappe et le niveau d'eau dans le forage à un instant aussi appelé charge hydraulique
Phase de redescente
t (mn) 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30
Q(t) (l/min) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
He(t) 5.7 6.20 6.40 6.82 7.15 7.35 7.50 7.65 7.75 7.85 8.00 8.22 8.40 8.63 8.70
ht 8.3 7.8 7.6 7.18 6.85 6.65 6.5 6.35 6.25 6.15 6 5.78 5.6 5.37 5.3
GRAPHIQUE ASSOCIÉ
Niveau d'eau / haut du tubage en fct du tps Variation de la charge hydraulique en fonction de
Temps (min)
∆h/∆t
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 9
0.00
8
1.00
7
Niveau d'eau/haut du tubage He(t) en m
2.00
charge hydraulique ht
6
3.00
5
4.00
4 Phase de redescente
5.00 Phase d'apport d'eau
3
6.00
2
7.00
1
8.00
0
9.00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
∆h/∆t
10.00
Essai n° 2
CARACTERISTIQUES DE L'ESSAI
Dispositif utilisé: Injection d'eau Cavité : bas / T.N. ( Hb) : 11 m Schéma de principe du dispositif
haut / T.N. (Hc) : 10 m
Altimétrie du sondage : m (NGF) Soit Longueur ( L) 1 m
diamètre interieur tubage (B i ) : 0.078 m
Hauteur du tubage/T.N. (Ht) : 1 m diamètre éxterieur tubage (B e ) : 0.09 m
Réalisation de l'essai: Par prélèvement : Par apport d'eau : Par prélèvement unique d'eau : Par vidange du forage :
MESURES EFFECTUÉES
t (mn) 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25
30 35 40 45 50 55 60
Q(t) (l/min) 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
He(t) 10.00 9.60 9.40 8.95 8.40 8.25 8.00 7.70 7.45 7.28 7.00 6.90 6.82 6.80 6.74 6.60 6.50 6.40 6.30 6.24 6.16 5.45 5.15 4.80 4.65 4.49 4.40 4.29 4.25
ht 4.00 4.40 4.60 5.05 5.60 5.75 6.00 6.30 6.55 6.72 7.00 7.10 7.18 7.20 7.26 7.40 7.50 7.60
He(t) correspond à la hauteur entre le haut du tubage et la niveau d'eau à un instant t et h(t) correspond à la différence entre le niveau statique de la nappe et le niveau d'eau dans le forage à un instant aussi appelé charge hydraulique
Phase de redescente
t (mn) 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30
Q(t) (l/min) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
He(t) 4.25 5.00 5.35 5.84 6.30 6.85 7.10 7.43 7.72 8.00 8.22 8.40 8.60 8.75 8.90 9.00 9.14 9.24 9.35 9.45 9.52 9.58 9.82 10
ht 9.8 9 8.65 8.16 7.7 7.15 6.9 6.57 6.28 6 5.78 5.6 5.4 5.25 5.1 5 4.86 4.76 4.65 4.55 4.48 4.42 4.18 4
GRAPHIQUE ASSOCIÉ
Niveau d'eau / haut du tubage en fct du tps Variation de la charge hydraulique en fonction de
Temps (min)
∆h/∆t
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 12
0.00
10
2.00
Niveau d'eau/haut du tubage He(t) en m
charge hydraulique ht
4.00
6
Phase de redescente
6.00 Phase d'apport d'eau
4
8.00
2
10.00 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
∆h/∆t
12.00
86 m
128 m PR2
Poteau EDF
(repère)
ANNEXE 2
RÉSULTATS GRAPHIQUES
– DIGUE ROUTIÈRE
Situation de crue :
Situation de crue :
Situation de crue
ANNEXE 3
RÉSULTATS GRAPHIQUES
– REMBLAI FERROVIAIRE