BRGM L'INTMPRISt AU SEIVICI DI LA TO»I

R 32 894 NPC4S91 Le 12 juin 1991

SIVOM DU CANTON DE HONDSCHOOTE (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR LAGUNAGE

ETUDE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE (Avant-projet sommaire)

B. BOYA VAL

DOCUMENT NON PUBLIC

BRGM - NORD - PAS-DE-CALAIS Fort de Lezennet - 59260 Lezennes, France Tél.: (33) 20.91.38.19 - Télécopieur : (33} 20.05.54.87

SIVOM DU CANTON DE H O N D S C H O O T E (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR L A G U N A G E

ETUDE GEOLOGIQUE ET H Y D R O G E O L O G I Q U E

(Avant-projet sommaire)

RESUME

A la demande du S I V O M de H O N D S C H O O T E (Nord), le B R G M Nord-Pas-

de-Calais a réalisé l'étude géologique d'avant-projet sommaire d'un site susceptible

de recevoir une station d'épuration par lagunage.

A cet effet, nous avons réalisé 2 sondages géologiques de 10 m et 2 fouilles à la

pelle mécanique.

Nous avons également caractérisé, en laboratoire, les matériaux rencontrés

(w %, T ^ , ^ , essai Proctor, essais triaxiaux C u + u, essais de perméabilité).

9 pages - 2 tableaux - 4 annexes

2

S O M M A I R E

1. GENERALITES

2. SITUATION G E O G R A P H I Q U E

3. CONDITION T O P O G R A P H I Q U E

4. CONTEXTE GEOLOGIQUE

5. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

6. T R A V A U X REALISES SUR LE SITE

7. ESSAIS REALISES E N LABORATOIRE

8. INTERTRETATION ET SYNTHESE DES RESULTATS

8.1 - Structure géologique

8.2 - Niveau d'eau

9. RESULTATS DES ESSAIS D E LABORATOIRE

9.1 - Essais d'identification 9.2 - Essais de perméabilité 9.3 - Classification R T R 9.4 - Essai Proctor 9.5 - Caractéristiques mécaniques

10. CONCLUSION

Pages

3

3

4

4

4

4

5

6

6 6

7 7 8 8 8

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Résultats des essais d'identification

Tableau 2 Résultats des essais triaxiaux

7

9

LISTE D E S A N N E X E S

Annexe I Plan de situation générale

Annexe II Plan d'implantation des sondages

Annexe III Sondage géologique

Annexe IV Résultats des essais de laboratoire

3

SIVOM D U CANTON D E H O N D S C H O O T E (Nord)

PROJET D E CREATION D ' U N E STATION D'EPURATION PAR L A G U N A G E

ETUDE GEOLOGIQUE ET H Y D R O G E O L O G I Q U E

(Avant-projet sommaire)

1. G E N E R A L I T E S

Le Syndicat Intercommunal à Vocation Multiple du canton

d ' H O N D S C H O O T E (Nord) a chargé le B R G M Nord-Pas-de-Calais d'étudier en

avant-projet le contexte géologique et hydrogéologique d'un terrain situé sur la

commune de O O S T - C A P P E L (Nord) et susceptible de recevoir une station

d'épuration par lagunage.

La conception du projet nécessitant la création de talus, nous avons également

défini les caractéristiques mécaniques des terrains en place en vue de leur réemploi.

2. SITUATION GEOGRAPHIQUE

La parcelle considérée se situe entre la commune de OOST-CAPPEL et le lieu-

dit "Les Cinq Chemins". On y accède par un chemin rural depuis le Chemin

Départemental n° 916.

L'implantation exacte du terrain est précisée sur le plan de l'annexe I.

4

3. C O N D I T I O N T O P O G R A P H I Q U E

Le terrain étudié est situé sur une surface topographique sub-horizontale

(15 N G F ) qui domine de quelques mètres les parcelles environnantes (11 à 12 N G F ) .

Le ruisseau du "Zwyne Becque" souligne la base de cette légère pente à environ

250 m au Sud du projet.

4. CONTEXTE GEOLOGIQUE

D'après la carte géologique au 1/50 000 de S T E E N V O O R D E , le projet est

situé sur un terrain comprenant des dépôts superficiels limoneux qui recouvrent un

puissant horizon argileux (Argiles des Flandres).

5. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE LOCAL

A la lecture de la carte géologique précitée, les argiles étant pratiquement

imperméables, nous pouvons considérer que seuls les limons de couverture sont

susceptibles de constituer un aquifère de caractéristiques hydrauliques médiocres.

6. T R A V A U X REALISES S U R L E SITE

Les travaux de reconnaissance ont été réalisés courant mai 1991 par

l'Entreprise P O N T I G N A C . Les investigations ont été les suivantes :

- 2 sondages géologiques de 10 m de profondeur avec description des terrains

rencontrés,

- 2 fouilles à la pelle mécanique,

5

- 4 prélèvements d'échantillons intacts pour analyses et essais appropriés en

laboratoire de mécanique des sols. Prélèvement d'échantillons remaniés.

L'implantation des différents sondages est précisée sur le plan de l'annexe II. L a

position des prélèvements d'échantillons intacts, quant à elle, est précisée en annexe

III.

7. ESSAIS R E A L I S E S E N L A B O R A T O I R E

Sur les échantillons prélevés, nous avons réalisé les essais suivants :

Essais d'identification

. 4 mesures de la teneur en eau naturelle w nat en % ;

. 4 détermination des caractéristiques pondérales en k N / m ^

. poids spécifique apparent humide (¿J )

. poids spécifique sec apparent ( T T J )

. 2 analyses granulométriques ( R T R 3 tamis),

. 2 essais au bleu de méthylène,

. 1 essai Proctor normal

Essais de cisaillement

Deux déterminations de la cohésion C (en kPa) et de l'angle de frottement

interne ^ (en degrés) par essais de compression triaxiaux en système consolidé non

drainé avec mesure de la pression interstitielle (essai C u + u).

6

Essais de perméabilité

Trois essais de perméabilité sur échantillons intacts réalisés au moule

oedométrique.

Les résultats de ces essais sont récapitulés dans le tableau joint en annexe IV.

8. INTERPRETATION ET SYNTHESE DES RESULTATS

8.1 - Structure géologique

Les deux forages de reconnaissance et les deux fouilles à la pelle mécanique ont

mis en évidence des terrains silto-sableux recouvrant une argile silteuse (Argile des

Flandres).

L'épaisseur des terrains silto-sableux superficiels est comprise entre 3 et

4 mètres. Au-delà, l'argile est plus homogène malgré quelques passées légèrement

sableuses.

8.2 - Niveau d'eau

E n fin de sondage, les niveaux d'eau ont été relevés respectivement à 1,80 m

(SI) et 3,60 m (S2).

Ces niveaux n'étant pas stabilisés, il conviendra de les suivre régulièrement et

de les relever, notamment avant de réaliser les travaux de terrassement.

7

9. R E S U L T A T S D E S ESSAIS D E L A B O R A T O I R E

9.1 - Essais d'identification

Les mesures de la teneur en eau naturelle (w %) et de poids spécifiques

apparents secs ()f¿) et humides (fc ) ont fourni les résultats suivants :

Tableau 1 • Résultats des essais d'identification

Sondage

SI

SI

S2

S2

Nature

Silt

Argile

Silt

Silt-sableux

Profondeur m

1,40

3,90

2,85

4,80

w %

22,9

33,7

25,6

23,7

kN/m 3

16,6

14,0

16,0

16,4

k N / m 3

20,4

18,8

20,1

20,3

Dans les silts, les teneurs en eau (mesurées) sont comprises entre 23 % et

25 % ; dans l'argile elles dépassent 30 %.

9.2 - Essais de perméabilité

Afin de connaître la perméabilité naturelle à différentes profondeurs, nous

avons réalisé deux essais dans les silts superficiels respectivement à 1,40 m et 4,00 m

et un essai dans l'argile à 3,80 m .

Les résultats fournissent des valeurs comprises entre 3.10"^ m / s pour le faciès le

plus sableux et 1.10"9 m / s pour le faciès le plus argileux.

8

E n associant ces résultats aux coupes de sondages géologiques, on peut

considérer que sur au moins 10 m d'épaisseur, la perméabilité naturelle est inférieure

à 10*7 m / s et qu'au-delà de 5 m , elle est inférieure à 10~9 m / s .

9.3 - Classification R T R

Les analyses granulométriques et les essais au bleu de méthylène, présentées en

annexe IV, ont permis de situer les matériaux prélevés dans la catégorie A 2

(classification R T R ) .

9.4 - Essai Proctor

L'essai Proctor (normal) réalisé sur les échantillons remaniés a mis en évidence

les caractéristiques optimales de compactage suivantes :

w opt =16%

Yd opt = 17,6 %

Rappelons que les teneurs en eau naturelle actuelles sont de l'ordre de 22 à

25%.

9.5 - Caractéristiques mécaniques

Les essais triaxiaux (1) réalisés sur les échantillons intacts ont fourni les

résultats suivants :

(1) Essais consolidés non drainés avec mesure de la pression instertitielle (essai Cu + u)

9

Tableau 2 - Résultats des essais triaxiaux

Forage

SI

S2

Profondeur (m)

3,05 - 3,35

2,50 - 2,80

Nature de l'échantillon

Silto-sablcux

Silt

Cohésion C en kPa

0

5~

Angle de frottement

interne 'J'en degré

35°

34°

La cohésion nulle s'explique par l'aspect très sableux de l'échantillon.

10 - CONCLUSION

Les sondages réalisés sur le site ont mis en évidence 3 à 4 m de terrain silteux

recouvrant l'Argile des Flandres. Cet horizon superficiel peut être localement plus

sableux.

L'eau qui a été mise en évidence vers 1,80 m de profondeur est retenue par les

horizons argileux sous-jacents.

Les teneurs en eau naturelle sont supérieures à celles qui conviendraient à un

compactage du matériaux dans des conditions optimales.

Les perméabilités naturelles sont inférieures à 10"7 m / s .

Nous restons à la disposition du Maître d'Ouvrage pour lui fournir tout

renseignement complémentaire qu'il pourrait souhaiter au sujet de ce rapport.

V u par J.C. P I N T E B. BOYA VAL

Responsable du Service Géotechnique Ingénieur Géotechnicien B R G M N P C

BRGM NPC

ANNEXES

SIVOM DU CANTON DE HONDSCHOOTE (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR LAGUNAGE

ETUDE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

(Avant-projet sommaire)

ANNEXE I

PLAN DE SITUATION GENERALE

ANNEXE: I

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Echelle: 1/25 000

SIVOM DU CANTON DE HONDSCHOOTE (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR LAGUNAGE

ETUDE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

(Avant-projet sommaire)

ANNEXE II

PLAN D'IMPLANTATION DES SONDAGES

A N N E X E . H

LEGENDE

" ^ " S 2 Sondage géologique

• F2 Fouille _

SIVOM DU CANTON DE HONDSCHOOTE (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR LAGUNAGE

ETUDE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

(Avant-projet sommaire)

ANNEXE III

SONDAGE GEOLOGIQUE

Pontignac s a r i

40 rue Emile Bosly 59410 ANZIN Tel 27 46 90 15

27 27 22 80

OOST - CAPELLE - 59 CD 916 A

D. D. A. F. Station d'épuration

Annexe

SI 29/05/91

SONDAGE GEOLOGIQUE S1

10

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4 4 -

- Echantillon Intact n° 1

5 -5.2

6.1 6.3

7.3

6 -

7 -

8 -

8.6

9 -

metres 10 10 - * *

Terre végétale silteuse brune

Silt sableux beige-roux

Sable argileux beige-roux

Silt sableux marron-gris-vert

Echantillon Intact' n° 2

Argile silteuse gris-foncé

Argile silteuse rnarron-vert foncé

Silt gns-ctair organique o tilexs silto-tourDeux noirs*

Argile sableuse verte

Sable araileux aris-vert

Argile légèrement silteuse gris-vert

Niveau d'eau

en fin de sondage : 1 .87 m

metres

Pontignac s a r i

40 rue Emile Basly 59410 ANZIN Tel 27 46 90 15

27 27 22 80

OOST - CAPELLE - 59 CD 916 A

D. D. A. F. Station d'épuration

Annexe

S2 29/05/91

SONDAGE GEOLOGIQUE S2

1 -

2-

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metres m e t r e s

A

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°"1 "

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6 -

7 -

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1

•

9 -

Terre végétale silteuse brune

Silt sablonneux gris-beige-roux

Silt argileux roux à tâches beiges

Echantillon Intact n° 1

Argile sableuse gris-beige

Echantillon Intact n0, 2

Sable argileux beige-roux

Argile sableuse gris-beige

Sable argileux vert

Sable argileux vert à gris-vert

Argile gris-vert à gris-bleuté

Niveau d 'eau

en fin de sondage : 3 .60 m

Pontignac s a r i

40 rue Emile Basly 59410 ANZIN Tel 27 46 90 15

27 27 22 80

OOST - CAPELLE - 59 CD 916 A

D. D. A. F. Station d'épuration

Annexe

F1 29/05/91

SONDAGE GEOLOGIQUE F1

10

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1 -

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8 -

9 -

metres 10

Terre végétale silteuse brune

Silt roux

Silt sablonneux gris-beige-roux

bat»le silteux beige

Niveau d'eau

en fin de sondage : Néant

mètres

Pontignac s a r i

40 rue Emile Basly 59410 ANZIN Tel 27 46 90 15

27 27 22 80

OOST - CAPELLE - 59 CD 916 A

D. D. A. F. Station d'épuration

Annexe

F2 29/05/91

SONDAGE GEOLOGIQUE F2

10

0-

1 .

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6-

7 -

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5 -

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7 -

8 -

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metres 10

Terre végétale silteuse brune

Silt sablonneux gris-beige-roux

Silt argilo-sablonneux gris-beige à roux

Silt argileux gris-vert

Niveau d'eau

en fin de sondage : Néant

mètres

SIVOM DU CANTON DE HONDSCHOOTE (Nord)

PROJET DE CREATION D'UNE STATION D'EPURATION PAR LAGUNAGE

ETUDE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

(Avant-projet sommaire)

ANNEXE IV

RESULTATS DES ESSAIS DE LABORATOIRE

ESSAI TRIAXIAL CU

Chantigr

Prelevement

Nature

: OOST-CnPPELS

: SI EI2

: SRBLE

Dato

ProP

Etat

06/91

3.05 m

INTACT

3.35 m

Ob serv ati on :

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ESSRI TRIRXIRL cu

Chantier :O0ST-CRPPEL5 Date : 06/91

Prélèvement : S2 Ell ProP. : 2 .50 m - 2 .80 m

Nature i SILT Etat : INTACT

Observation :

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ESSAI DE COMPACTAGE PROCTOR NORMAL M

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OPTIMUM PROCTOR

POIDS V. SEC

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TENEUR EN EAU

CBR à l'énergie optimale proctor après 4'jours d'imbibition

10 15 20 25

TENEUR EN EAU (%)

R 32 894 NPC 4S 91 DOCUMENT NON PUBLIC