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S. E. M . P. E. L.1, rue Bannier - 45000 Orléans
ETUDE GÉOTECHNIQUE ET HYDROGÉOLOGIQUE PRÉLIMINAIRE
RÉNOVATION OU QUARTIER GARE D'ORLÉANS(Loiret)
par
M . CAILLOL et E. DURAND
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Service géologique régional C E N T R E
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
79 SGN 264 CEN Avril 1979
R E S U M E
La Société d'Economie Mixte pour l'Equipement du Loiret
(S.E.M.P.E.L.) a chargé le Bureau de recherches géologiques et minières
(B.R.G.M.) de l'étude géotechnique préliminaire du quartier gare à
Orléans (Loiret).
Le projet prévoit la construction de parkings enterrés, de
trémies de circulation et de bâtiments R + 2 à R + 9.
La reconnaissance a consisté en l'exécution de :
- 5 sondages carottés d'environ 20 m de profondeur ;
- 6 sondages pressiométriques ;
- 6 sondages pénétrométriques ;
- 8 sondages piézométriques superficiels ;
- essais de perméabilité ;
- essais mécaniques ;
- un nivellement général.
Le sous-sol est constitué de remblais épais de 2 à 10 m surmon-
tant les marnes et argiles du Burdigalien. Le calcaire Aquitanien se situe
à environ 10 m de profondeur.
Les remblais et marnes contiennent une nappe superficielle peu
puissante qui s'écoule vers le Sud.
Le calcaire contient une nappe nettement plus basse que le niveau
le plus bas du projet.
Les travaux seront effectués à l'abri d'une paroi moulée ancrée
dans les calcaires de Beauce.
Des reconnaissances complémentaires sont nécessaires pour préciser
au stade de l'avant-projet détaillé les principes généraux d'excavation et
de fondation qui sont présentés dans le présent rapport.
S O M M A I R E
RESUME
1 - INTRODUCTION 12 - GENERALITES 2
2.1 - Données générales sur le projet 22.2 - Aperçus géologique et hydrogéologique 2
3 - PROGRAMME DE RECONNAISSANCE 4
3.1- Programme des travaux 43.2 - Principe et caractéristique d'exécution
des sondages et essai s 63.2.1 - Sondages carottés 63.2.2 - Sondages piézométriques 73.2.3 - Sondages au pënëtromëtre 73.2.4 - Sondages pressiometriques 7
4 - RESULTATS DES SONDAGES ET ESSAIS 74.1 - Les remblais 74.2 - Les marnes et argiles burdigaliennes 94.3 - Les calcaires de Beauce 114.4 - Piézomètrie 12
5 - CONCEPTION DES FONDATIONS ET DU SOUTENEMENT 155.1 - Choix du nombre de niveaux souterrains 155.2- Type de fondations et de soutènement 18
5.2.1 - Bâtiments 18
5.2.2 - Parkings et trémies 18
6 - RECONNAISSANCES ULTERIEURES 21
7 - CONCLUSIONS 22
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Plan de situation du quartier gare d'Orléans.
Figure 2 - Relevés des niveaux maximaux atteints par la Loireau Pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968.
Figure 3 - Piézométrie de la nappe perchée le 27.03.79
Figure 4 - Schéma-type de constitution des sols de fondationet structure des niveaux souterrains.
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1 - Plan d'implantation des sondages
Annexe 2 - Log géologique des sondages carottés
Annexe 3 - Levé géologique des sondages piézométriques
Annexe 4 - Sondages pressiométriques : Résultats des essais
Annexe 5 - Sondages pénétrométriques : Résultats des essais
Annexe 6 - Résultats des essais de laboratoire
Annexe 7 - Coupes géologiques et géotechniques de synthèse
Annexe 8 - Photographies des sondages carottés.
1 - INTRODUCTION
A la demande de la Société d'Economie Mixte pour l'Equipement
du Loiret (S.E.M.P.E.L.), le Service géologique régional Centre du Bureau
de Recherches géologiques et minières (B.R.G.M.) a été chargé de l'étude
géotechnique préliminaire du site du quartier gare à Orléans (Loiret).
Le projet d'aménagement de ce quartier prévoit la construction
de parkings enterrés de 10 m au maximum, de trémies de circulation et de
logements et bureaux R + 2 à R + 9.
La zone dont 1'aménagement est projété s'étend entre la gare et
la rue de la République selon l'axe Nord-Sud et entre le Boulevard de
Verdun et le Boulevard Martin selon l'axe Ouest-Est.
L'étude a été menée en vue de préciser sur l'ensemble du site la
nature du sous-sol, les caractéristiques géotechniques des différents hori-
zons et la position des différentes nappes d'eau intéressant le projet en
vue d'orienter les choix des concepteurs dans l'élaboration de l'avant-
projet sommaire des ouvrages.
La campagne de reconnaissance a consisté en 1'exécution :
- par l'entreprise BACHY de 5 sondages carottés (avec prélèvements
d'échantillons) et de 6 sondages pressiométriques ;
- par l'entreprise SAMEGA de 6 sondages penetrómetriques ;
- par le Service géologique régional Ile de France (B.R.G.M.) de
8 sondages piézométriques et essais de perméabilité ;
- par le Département génie géologique du B.R.G.M. des essais en
laboratoire.
L'ensemble des sondages a fait l'objet d'un nivellement précis
(les cotes indiquées sont celles de l'ancien système).
Le compte rendu des reconnaissances et des essais, la synthèse
et l'interprétation de l'ensemble des résultats font l'objet du présent
rapport.
- 2 -
2 - GENERALITES
2 . 1 - JDonrrëes généra]es_ sur Je_p ro je t
Le projet de renovation du quartier gare d'Orléans couvre une
superficie d'environ 40 000 m2. Son emprise est précisée sur la figure 1.
Le terrain actuel présente une topographie presque horizontale
et se situe approximativement entre les cotes 114,7 et 116,3. Les cons-
tructions projetées sont :
- un parking principal d'environ 500 places sous la Place Albert 1er
et à trois niveaux souterrains ;
- des trémies de circulation de chaque côté du parking d'environ
5 mètres de hauteur et 8 mètres de largeur. Ces trémies permet-
tront d'assurer la circulation des véhicules entre le Boulevard
de Verdun et le Boulevard Martin. Au niveau de ces deux derniers,
les trémies seront découvertes et rattraperont progressivement le
niveau topographique actuel. La longueur des trémies découvertes
sera d'environ 100 mètres. De plus, une bretelle partira de la
trémie nord pour relier l'Avenue de Paris.
- des niveaux souterrains (trois en principe) immédiatement à pro-
ximité de l'entrée de la gare pour bureaux, commerces et parc à
cars.
- des logements R + 2 à R + 9 dans la partie nord du site.
2.2 -
D'après les renseignements archivés au titre du code minier on a pu
"préalablement à la campagne de reconnaissance, appréhender la structure du
site. Les terrains sont constitués du haut vers le bas par :
- des remblais sur une épaisseur généralement comprise entre 2 et
3 mètres ;
- la formation dite "sables et marnes de 1'Orléanais", composée de
marnes calcareuses grises à blanches et d'argile verte sur quel-
ques mètres d'épaisseur ;
- la formation du "Calcaire de Beauce" dont le toit est à environ
10 mètres de profondeur, composée d'un calcaire tendre grumeleux
à pulvérulent à faciès marneux qui a pu être localement exploité
IOJ
Figure 1 - Plan de situation du quartier gare
- 4 -
en chambres et galeries. En profondeur, le calcaire devient pro-
gressivement plus dur et il peut s'avérer localement karstique
et donner naissance à des fontis remontant progressivement jus-
qu'à la surface du sol. On a connaissance de karst se développant
jusqu'à 35 mètres de profondeur.
Du point de vue hydrogéologique/ les remblais peuvent s'avérer
localement aquifères. En ce qui concerne la nappe des calcaires, d'une
manière générale, elle est en relation plus ou moins directe et rapide
avec la Loire, selon la proximité du fleuve et la densité des fissures
ouvertes et des vides karstiques. Le niveau d'étiage de la nappe se situe-
rait vers les cotes 89-90 NGF. La figure 2 indique les relevés des niveaux
maximaux atteints par la Loire au pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968.
La cote 94 NGF semble correspondre à la crue trentennale, la courbe 97 NGF
à la crue centennale (TN à environ 115,5 - point bas du projet vers la cote 106)
3 - PROGRAMME DE RECONNAISSANCE
3 . 1 - Progj amme de^ trayaux
Le programme des travaux et essais a été défini de façon à pré-
ciser au stade de l'étude préliminaire :
- l'épaisseur et la nature des différents horizons géologiques de
surface,
- les caractéristiques mécaniques des formations par des essais
in situ et en laboratoire,
- le niveau des nappes.
De ce fait, le programme a comporté :
- 5 sondages carottés (notés SC 1 à SC 5) d'environ 20 mètres de
longueur avec prélèvements d'échantillons intacts pour essais en
laboratoire ;
- 8 sondages piézométriques (PZ 1 à PZ 8) de faible profondeur afin
de préciser l'existence et la position de la nappe superficielle.
Il a en outre été procédé à des essais de perméabilité par remontée
après pompages dans les sondages ;
- 6 sondages au pénétromètre statique d'environ 10 m de longueur
(PS 1 à PS 6) permettant d'apprécier l'homogénéité du sous-sol
S3
sa
37
SS
Hauteurs en m(Cores NGF)
3S J_
93
32is-
91 l\\Úill ir. ;
-1855ii
1
l
É IIi I 136E
-10 ans
Figure 2 - Relevés des niveaux maximaux atteints par la Loireau Pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968
- 6 -
par le relevé continu de la compacité des divers horizons géolo-
giques ;
- 6 sondages pressiométriques (PM 1 à PM 6) destinés à mesurer les
pressions limites et les modules de déformabilité des terrains
jusqu'à 12 à 15 mètres de profondeur.
Les travaux des terrains ont été réalisés au cours des mois de
Février et Mars 1979.
Ils ont été complétés par des essais géotechniques de laboratoire
dès que les échantillons ont été disponibles (mesure de teneur en eau, de
densité, de cohésion, d'angle de frottement, . . . ) .
L'implantation des sondages est donnée en annexe 1. Les sondages
ont été répartis de façon à recouvrir l'ensemble de la zone à reconnaître
en tenant compte des sujétions d'accès et de circulation. Il convient toute-
fois de signaler que ceux-ci ont été réalisés, dans leur quasi totalité,
dans la zone située au Sud de la face principale d'accès à la gare, c'est-
à-dire dans la zone où des travaux de terrassement important sont à exé-
cuter. Seuls deux sondages piézométriques (PZ 7 et PZ 8) et un sondage au
pénétromêtre ont été implantés dans la partie nord qui avait, par ailleurs,
déjà fait l'objet d'une reconnaissance antérieure. Les sondages carottés
réalisés lors de cette reconnaissance sont également implantés sur le
plan figurant en annexe 1.
Au moment de l'implantation des sondages, il a été décidé de
regrouper quelquefois les sondages de diverses natures (sondages carottés,
sondages au pônétromètre, sondages pressiométriques), en vue de mieux cor-
réler les résultats obtenus par chacune des méthodes.
3.2 - £rinçi£e_et^ «£a£t£ri_stiqu£ ^'epcêcutioji áes_ sondages_et essans
3.2.1 - Sondages carottés (annexe 2)
Les sondages carottés ont été exécutés avec une machine Bachy
type SR 200. Le diamètre de départ des sondages est de 168 mm ou de 140 mm.
Un tubage a été mis en place sur toute la hauteur des remblais et parfois
des marnes et argiles burdigaliennes. Le carottage a été exécuté à l'aide
d'un outil de type K2-146 ou T6-116 selon les niveaux.
Le sondage SC 1 a été équipé d'un piézomètre au droit des remblais.
- 7 -
3.2.2 - Sondages jjiézométri^ues (annexe 3)
Ces sondages ont été réalisés à la tarière en gros diamètre (150 mm)
Un tubage PVC de 60 mm de diamètre crépine en partie inférieure a été mis en
place dans les trous. Ils ont été équipés en tête de plaques en fonte au ras
du sol pour le contrôle périodique du niveau de l'eau.
3.2.3 - Sondages au £énétromètre (annexe 5)
Les sondages au pénétre-mètre ont été effectués avec le pénétromêtre
Andina. L'enfoncement des tiges dans le terrain a été réalisé au départ de
chaque sondage de manière statique avec un cône de 50 cm2 de surface puis au
refus de celui-ci avec un cône de 12 cm2 de surface.
La résistance de pointe et la résistance au frottement ont été
déterminée tous les 25 cm.
Au refus de la pénétration statique quelques sondages ont été
poursuivis en dynamique.
3.2.4 - Sondages_£ressiométri£ues (annexe 4)
Les mesures pressiométriques ont été effectuées à partir de
2,5 m de profondeur à raison d'environ une mesure tous les 1,5 m. Les
mesures ont été réalisées jusqu'à 12 à 15 mètres de profondeur. Au total,
45 mesures de pression limite et de module de déformabilité ont été
exécutées.
4 - RESULTATS DES SONDAGES ET ESSAIS
L'analyse de l'ensemble des résultats de sondage et d'essais qui
figurent en annexe fait ressortir les points suivants :
4.1 - Le£ rembl_ai_s
Ils ont une épaisseur très variable selon les endroits considérés
voisine de :
- 3,0 m en SC 1
- 2,2 m en SC 2
- 7,2 m en SC 3
-11,3 m en SC 4
- 5,0 m en SC 5.
- 8 -
II apparaît donc que la surface séparant les remblais des terrains
en place sous-jacents est une surface très tourmentée qui ne ressemble en
rien à une surface plane. Localement, des creusements ont pu être réalisés
à une époque ancienne au point que le remblai peut reposer directement sur
le "calcaire de Beauce" sans formation marneuse et argileuse burdigalienne
intercalaire. C'est le cas par exemple de la zone des sondages SC 4-PS 2
et semble-t-il, dés sondages PS1-PM 1.
Au sondage SC 4, une maçonnerie ancienne a été récupérée en débris
entre 8,2 et 10 m puis carottée jusqu'à 11,3 m de profondeur. La présence de
cette maçonnerie soulève une question embarrassante sur sa raison d'être :
s'agit-il des fondations d'une ancienne muraille, d'une maçonnerie de soutè-
nement d'une ancienne galerie ? Il s'agira de le préciser. On peut indiquer
que sur le cadastre napoléonien le mur d'enceinte de la ville est figuré sen-
siblement dans l'axe du mail.
La limite inférieure du remblai figurant sur les coupes géolo-
giques en annexe 7 doit, compte tenu des remarques précédentes, être consi-
dérée comme indicative car elle provient d'une extrapolation des résultats
connus au droit des sondages.
Géologiquement, les terrains constituant les remblais sont de
nature très diverses : marne grise ou blanche à nodules de calcaire, sable
plus ou moins argileux, gravier, argile meulière, éléments de brique ou de
maçonnerie, ...
Les caractéristiques physiques et mécaniques déterminées sur des
échantillons de remblais sont en conséquence très dispersées :
- densité sèche : 1,60 à 1,65
- teneur en eau : 15 à 22 %
Des essais de cisaillement rectiligne et des essais triaxiaux de
type UU effectués sur des échantillons provenant des sondages donnent :
en SC 3 (4,5 à 5,0 m)
en SC 4 (4,8 à 5,3 m)
en SC 5 (3,0 à 3,5 m)
Les mesures effectuées sur l'échantillon du SC 3 correspondent à
des matériaux très peu argileux (sables et graviers) alors que les autres
mesures correspondent à des matériaux nettement plus argileux.
eu°ucu
= 0
= 0
= 0
,2
,3
,3
bar
bar
bar
•e-
•
-e-
= 31°
- 6°
= 10°
- 9 -
Les résultats obtenus au pénétromètre et au pressiomètre peuvent
être résumés ainsi :
- Résistance de pointe (pénétromètre) : 3 à 200 bar avec des valeurs
fréquemment situées entre 5 et 20 bar.
- Pression limite (pressiomètre) pi = 6 à 10,5 bar
- Module pressiométrique E = 15 à 280 bar
Ces fourchettes de valeurs montrent l'hétérogénéité des remblais
liées à leur nature géologique.
4.2 - Les marnesjet arçjijes jnirdigaljônnes
Au-dessous des remblais, les sondages ont généralement mis en évi-
dence la formation appartenant au Burdigalien qui repose sur la formation
des calcaires de Beauce. La limite géologique entre ces deux formations
est subhorizontale et située à une profondeur voisine de 10 m (9,3 m au
sondage SC 3/ 11,3 m au sondage SC 4 ) . Il semble donc qu'il n'y ait pas
d'irrégularité prononcée au niveau de la topographie du toit du calcaire.
La formation burdigalienne a une épaisseur allant de 0 m (sondage
SC 4 par exemple, peut-être sondage PS 1) à environ 8 m (sondage SC 2) en
fonction de l'importance de l'épaisseur des remblais.
Elle comprend deux faciès géologiques différents :
- le faciès inférieur que nous avons appelé niveau argileux qui est
constitué d'argile verte à grise plus ou moins calcareuse,
d'épaisseur voisine de 2 mètres ;
- le faciès supérieur que nous avons appelé niveau marneux qui
est composé de marne brune à grise parfois légèrement sableuse,
pouvant atteindre 6 mètres d'épaisseur dans la zone du site.
Le passage entre les deux niveaux n'est pas toujours très net
car le niveau inférieur peut contenir une proportion plus ou moins grande
d'argile.
- 10 -
Les essais de laboratoire effectués sur les échantillons prélevés
dans la formation burdigalienne donnent les résultats suivants :
Niveau marneux Niveau argileux
- densité sèche 1,64 à 1,78 1,00 à 1,45 •
- teneur en eau 19 à 22 % 30 à 62 %
La densité des terrains est donc plus faible pour le niveau argi-
leux, la valeur 1,45 devant plutôt être considérée comme davantage repré-
sentative du milieu.
Les essais de cisaillement rectiligne et les essais triaxiaux
effectués sur différents échantillons aboutissent aux valeurs suivantes
de paramètres :
- pour le niveau argileux
Essai de cisaillement rectiligne UU
C ö = 0,5 bar
*U - 4°
Essai de cisaillement rectiligne CD
C. = 0,2 bara
pour le niveau marneux
Essai triaxial UU
Cu = 0,5 bar Cy = 0,2 bar
*U = 3° *U ° 5°
Essai de cisaillement rectiligne UU
C = 0 bar
Un essai de compressibilité à l'oedomètre a indiqué un indice
de compression C c de l'ordre de 0,302, une pression de consolidation de
3 bar et une pression de gonflement de 2,2 bar. Il s'agit donc d'argile
gonflante, très déformable.
Certains sondages au pénétromètre semblent ne pas avoir recou-
pés la formation burdigalienne (par exemple les sondages PS 1, PS 2). La
traversée de cet horizon géologique correspond à des résistances de pointe
se situant généralement entre 200 et 500 bar avec une diminution de celle-
ci lors de la traversée du niveau argileux à 10 à 20 bar (voir sondage PS 6).
Cette diminution apparaît nettement moins bien sur les sondages PS 3 et PS 4,
- 11 -
En ce qui concerne les essais pressiométriques, les valeurs mesurées
sont généralement les suivantes (annexe 4) :
- pression limite pi = 10 à 30 bar
- module pressiométrique E = 100 à 300 bar
Souvent le niveau argileux fait apparaître, comme dans les résul-
tats des essais pressiométriques/ une diminution des caractéristiques méca-
niques .
4 . 3 - Les cajjcai res^ de_B£aj±ce_
Nous avons indiqué précédemment que le niveau des calcaires se
situe vers 10 m de profondeur ( 105 NGF). Les sondages ont pénétré d'une
dizaine de mètres dans cette formation. Il s'agit généralement d'un cal-
caire beige, tendre, grumeleux, présentant un aspect pâteux, constitué
par une matrice de calcaire crayeux tendre et des nodules de calcaire dur.
Au sommet de cette formation, sur les quelques premiers mètres,
le calcaire est marneux. Au-dessous, il devient généralement moins marneux
mais cela n'est pas valable pour tous les sondages.
Aucun vide n'a été mis en évidence lors des campagnes d'essais
in situ. Les calcaires présentent peu de signes de phénomènes karstiques,
ceci ne les excluant pas pour autant.
En laboratoire, des mesures de résistance mécanique ont été réa-
lisées. Elles figurent en annexe 6 du présent rapport. Les résistances à
la compression simple se situent entre 44 et 135 bar. Il convient de pré-
ciser que ces valeurs correspondent à des valeurs maximales car elles ont
été obtenues à partir des carottes de calcaire, non disloquées lors de leur
prélèvement en sondage. De ce fait, il n'est pas possible de mettre en
évidence l'amélioration des résistances des calcaires en fonction de la
profondeur.
Le toit du calcaire apparaît très bien sur les courbes de péné-
tromètre. Il correspond à la zone de refus de pénétration de l'outil.
Sur les courbes pressiométriques, la transition Burdigalien-
Aquitanien est moins prononcée. Les valeurs mesurées sur le calcaire marneux
tout à fait supérieur sont :
- 12 -
- pression limite > 25 bar sauf en PM 2 et PM 3 où des valeurs plus
faibles ont été relevées (10 à 15 bar) ;
- module pressiométrique généralement compris entre 100 et 400 bar.
4.4 - Piézométrte
D'un point de vue hydrogéologique, le site est concerné par deux
nappes d'eau :
- la nappe des calcaires de Beauce que les sondages n'ont pas
atteint lors de la campagne de reconnaissance. A cette période,
le niveau d'eau était donc au-dessous de la cote 91,60 NGF (cote
la plus basse atteinte par le sondage SC 4 ) . Il est à signaler
que l'ensemble des sondages carottés réalisés ont montré des
pertes d'eau partielles ou totales à partir d e l 2 m à l 5 m d e
profondeur. Le calcaire de Beauce constitue donc un horizon drai-
nant à partir des cotes ci-avant précisées. La nappe des calcaires
se situe, en période normale, à environ 91 NGF " et comme nous
l'avons vu (paragraphe 2.2) vers la cote 97 en période de crue
centennale. De ce fait, la nappe aquitanienne ne concernera pas
directement le projet dont le point le plus bas sera vers la cote
106.
- une "nappe supérieure suspendue" observée au sein des remblais.
Il s'agit d'une nappe très peu puissante alimentée par les eaux
de pluies en amont et sur le site là où le revêtement n'est pas
imperméable, et les fuites des réseaux enterrés. Les horizons
argileux sousjacents s'opposent à l'infiltration de ces eaux.
Les cotes de cette nappe superficielle relevées le 27 mars 1979
étaient les suivantes :
II convient de préciser qu'à un niveau d'eau dans la Loire de 89 à 90 NGFcorrespond un niveau d'eau de la nappe des calcaires de Beauce (au voisi-nage de la gare) de 90 à 92 NGF.
- 13 -
N° dupiézomètre
PZ 1
PZ 2
PZ 3
PZ 4
PZ 5
PZ 6
PZ 7
PZ 8
SC 1
Cote NGF dela tête dupiézomètre
115,02
115,99
115,73
114,93
115,13
116,02
115,81
115,70
115,99
Profondeurdu niveaud'eau (m)
4,00
4,59
4,70
3,80
humide à 7,2
5,72
3,95
3,70
3,40
Cote NGFdu niveaud'eau
111,02
111,40
111,03
111,13
Í 107,93
110,30
111,86
112,00
112,59
La carte piézométrique ci-après est approximative. Elle pourrait être
utilement complétée par quelques piézomètres, non seulement sur le site
mais également à la périphérie pour tenter d'appréhender la remontée de la
nappe qui sera induite par l'ouvrage enterré.
La nappe présente un gradient d'écoulement vers le Sud. Il est
assez faible vers le Nord (5 %> environ) là où l'aire de stationnement en
terre battue permet une plus grande infiltration des eaux de pluies et où
la nappe est donc directement alimentée. La nappe est également à une cote
élevée (112,59) devant la gare (SC 1) peut-être dans un secteur alimenté
par des fuites d'égoûts qui s'y concentrent de manière privilégiée du fait
de la nature très sableuse des remblais à cet endroit.
Le gradient d'écoulement est plus élevé dans la partie Sud ce
qui dénote une moindre alimentation de la nappe dans ce secteur où les
voiries et aires de stationnement bitumées s'opposent à l'infiltration
des eaux de pluies. Le point le plus bas en PZ 5 (eau en dessous de la cote
108) correspond sans doute à la zone où s'enfouissent les eaux superficielles
dans le calcaire. C'est en effet dans ce secteur que les remblais sont les
plus épais et reposent directement sur l'Aquitanien, sans argile burdiga-
lienne intermédiaire.
Ces observations demandent à être confirmées par d'autres mesures
qui permettront d'apprécier les fluctuations saisonnières de la nappe.
Figure 3 . Piezomètrie de la nappe'peíchée le 27.03.79
- 15 -
Des essais de perméabilité ont été effectués dans les sondages
PZ 1 à PZ 3 et PZ 5 à PZ 8. A l'exception du sondage PZ 8 situé tout à
fait au Nord, toutes les mesures de perméabilité se sont révélées très
faibles (inférieure à 10~8 m/s). Dans le sondage PZ 8, une perméabilité
de 10~7 m/s a été mesurée.
Ces essais confirment que la perméabilité des remblais est très
faible (il n'a pas été possible de caler un débit de pompage, les trous
se vidant très rapidement). Il est vraisemblable que la nappe est alimentée
pour une grande part par les fuites des réseaux enterrés si l'on en juge
par la résistivité de l'eau mesurée sur un échantillon prélevé (P = 1340
fi.cm/cm2 à 20°) . Les réseaux jouant le rôle de drains privilégiés, il se
peut que localement, à la faveur de zones de remblais plus sableuses,
l'alimentation de la nappe soit mieux assurée qu'elle ne l'est sur l'ensemble
du secteur.
5 - CONCEPTION DES FONDATIONS ET DU SOUTENEMENT
Les données présentées ci-dessus permettent d'analyser les pro-
blèmes qui peuvent être rencontrés lors des travaux suivant le nombre de
niveaux souterrains et le type de solution retenue. La figure 4 donne le
schéma type de constitution des sols de fondation et de la structure du
sous-sol.
5 . 1 - £hoix dunom])re
Le problème principal relatif à la construction de niveaux sou-
eerrains est lié d'une part à la présence d'une nappe superficielle, d'autre
part à la présence d'un niveau argileux entre les cotes 105 NGF à 107,5 NGF
sur lequel le radier vientthéoriquement reposer (cote 106 NGF environ) si la
structure est maintenue à 3 niveaux.
La nappe des calcaires de Beauce est située nettement plus bas
et ne peut en aucun cas remonter à une cote supérieure à 100 NGP. Elle
n'est donc pas à prendre en considération pour la conception du projet.
REMBLAIS
BURDIGALIEN
AQUITANIEN
Sol = 115,50 m
Y =• 1,60 à 1,70 c =• 0¿ - 20°
Y - 1,65 à 1,75 c=O,ll<f>=15"
107,5^
Y -
105 m
1,50 c=0,lb
Y - 1.80 à 2,00 t/m3
102 m
Y - 2,00 à 2,20 t/m3
Niveau de réf. 114,50 m
1er niveau 111,70 m v nappe supérieure-^"108 à 112,60 le
27 mars 1979
2ëme niveau 108.90 m
3ème niveau 106,10 m
97 environ en période de
crue centennale
inférieure à 91,60 m (mars 1979)
Figure 4 - Schéma-type de constitution des sols de fondationet structure des niveaux souterrains (en projet)
- 17 -
Du fait de la présence de la nappe superficielle, il convient :
- soit de prévoir une structure étanche capable de résister aux
sous-pressions. Dans ce cas, les soutènements latéraux devront
être étanches et prolongés vers le bas de façon à recouper l'ho-
rizon argileux et l'horizon supérieur du calcaire de Beauce (cote
102 NGF environ). Ainsi, il n'y aura pas possibilité d'applica-
tion de sous-pression sur le radier, puisque latéralement une
barrière hydraulique aura été constituée. La constitution de cette
barrière risque par contre de provoquer la remontée de la nappe à
la périphérie de l'ouvrage.
- soit, éventuellement (bien que la solution soit moins satisfai-
sante d'un point de vue exploitation), prévoir un drainage tout
autour de la fouille en arrière du soutènement. Ce drainage
devrait être légèrement prolongé vers le bas au droit des argiles
burdigaliennes pour arrêter les sous-pressions latérales pouvant
se transmettre au radier. Les débits d'exhaure seront faibles
pour une nappe dont le niveau s'établit au niveau actuel.
La prévision des débits nécessitent des reconnaissances complé-
mentaires et le suivi des fluctuations de la nappe superficielle
pendant un certain temps.
Par contre, il est exclu d'imaginer de collecter et d'enfouir les
eaux superficielles dans des puits absorbants creusés dans le calcaire. La
nappe de l'Aquitanien constitue en effet un réservoir d'eau activement
exploité qu'il convient de protéger au maximum.
La présence du niveau d'argile verte entre les cotes 105 et
107,7 NGF amène à considérer qu'il serait préférable, d'un point de vue
exécution, de réaliser un niveau supplémentaire de façon à descendre la
base des niveaux de parking au-dessous du niveau argileux. Dans ce cas,
l'excavation des calcaires pourrait être réalisée au engins à lame aidés
localement du ripper. L'emploi systématique de l'explosif est exclu. Il se
pourrait, seulement, qu'on ait à pétarder quelques blocs ou bancs épars de
calcaire meuliérisé.
- 18 -
A cela, vient s'ajouter le fait que l'argile paraît gonflante (un
seul échantillon testé) et que sous l'effet du déchargement, des terrains
des remontées de radier ne sont pas à exclure en présence d'eau.
Pour toutes ces raisons, nous pensons qu'un niveau supplémentaire
serait très souhaitable, quite à réduire l'extension des niveaux souterrains.
5.2 - lyp_e_de_ forKlations_et de_s ou te riment
5.2.1 - Bâtiments
Les bâtiments prévus dans la partie Nord du site n'ont pas fait
l'objet de reconnaissance particulière, du fait qu'on disposait dans ce
secteur de renseignements archivés au titre du code minier et que l'objectif
de l'étude a surtout porté sur la définition des problèmes posés par les
parkings et les trémies.
Là où les bâtiments comportent des sous-sols on pourrait, en pre-
mière approximation, les fonder soit sur semelles filantes aux marnes supé-
rieures soit sur radier général aux argiles inférieures soit sur poteaux
ancrés dans le calcaire.
Dans les 2 premiers cas, le taux de travail dépendra en grande
partie des tassements différentiels prévisibles qu'il s'agira de préciser.
La pression admissible devrait être comprise entre 1 et 4 bar, selon le
niveau et le type de fondations, et l'aptitude de l'ouvrage à tolérer quel-
ques tassements. Dans le dernier cas, une pression de l'ordre de 6 bar pourra
sans doute être retenue au refus sur le calcaire.
Là où les bâtiments ne comportent pas de sous-sol, les plus légers
pourraient être fondés sur les marnes ou éventuellement sur les remblais
s'il s'avérait qu'ils soient compacts, les plus lourds sur les marnes
compactes là où les remblais sont peu épais ou sur pieux au calcaire dans
le cas contraire.
5.2.2 - Parkings_et_trémies
Dans le cas de la réalisation de 3 niveaux, les principes géné-
raux des fondations et de soutènement de la fouille seront les suivants.
Les appuis seront nécessairement fondés dans le calcaire de
Beauce tendre rencontré au-dessous de la cote 102 NGF.
- 19 -
On prévoira autant que possible des semelles filantes plutôt que
des poteaux isolés car elles permettront une meilleure répartition des char-
ges sur le calcaire qui peut s'avérer plus ou moins compact selon l'endroit.
L'analyse des résultats, au stade de l'étude préliminaire et
compte-tenu des reconnaissances effectuées dans le voisinage, permet d'en-
visager un taux de travail voisin de 6 bar qui devra être précisé par d'autres
mesures in situ et des essais de laboratoire sur échantillons de gros dia-
mètre. Bien qu'aucun phénomène karstique n'ait été mis en évidence, le ris-
que dû à l'existence de cavités subsiste. Celles-ci pourront être détectées
à l'aide d'une campagne de microgravimétrie en fond de fouille, ou bien à
l'aide de reconnaissances ponctuelles par sondage destructif au droit des
appuis. Si des vides étaient reconnus, des injections devraient être réalisées.
En ce qui concerne le soutènement, nous donnons, sur la figure 4,
la coupe type des terrains et l'ordre de grandeur des caractéristiques
pouvant être retenues pour les calculs de poussée au stade de l'APS.
La poussée due à 1'eau sera à prendre en compte entre le centre
de la couche argileuse et le niveau supérieur maximal. En l'état actuel
des reconnaissances, ce niveau doit être pris au ras du sol mais il est
possible, qu'au terme des reconnaissances, un niveau situé à 2 m sous la
surface topographique puisse être pris en compte au moins pour le côté sud.
Il convient de préciser que le soutènement risque de jouer le rôle de bar-
rière, de sorte que la nappe superficielle, dont l'écoulement semble se
réaliser ver le sud, est susceptible de remonter en partie nord, piégée
par l'ouvrage souterrain. Il peut s'ensuivre des désagréments pour les
sous-sols situés dans le voisinage.
Il conviendra également de tenir compte de la présence des bâti-
ments bordant la fouille. Leur effet apparaîtra toutefois peu important.
La paroi du soutènement devra nécessairement être butonnée ou
épinglée au moyen de tirants. Un bon encastrement de la base sera réalisé
dans les calcaires de Beauce.
Compte tenu de la nature géologique du sous-sol, de l'existence
d'une nappe superficielle et de la présence de bâtiments au voisinage im-
médiat de la fouille, il parait souhaitable d'utiliser systématiquement la
paroi moulée ancrée dans le calcaire de Beauce.
- 20 -
Ce procédé présente en outre l'avantage de mettre hors d'eau la
fouille à l'intérieur de laquelle les constructions sont projetées. Elle
pourra également être intégrée à la structure porteuse définitive.
La réalisation d'une paroi de type berlinoise, consistant à réa-
liser un certain nombre de poteaux sur la périphérie de la fouille, poteaux
entre lesquels, au fur et à mesure de l'avancement de la fouille, sont mis
en place un blindage et le voile définitif, n'est pas a exclure mais ne pour-
rait pas jouer de rôle porteur si une fondation spéciale de celle-ci n'est
pas réalisée à la base.
L'exécution de la paroi moulée posera cependant quelques pro-
blèmes délicats :
- perte de coulis dans les remblais et les calcaires de Beauce
(cf. les pertes d'eau en sondage) ;
- risque d'éboulement dans les remblais hétérogènes. Il conviendra
d'adopter un coulis dense ;
- riques d'éboulement localisés des remblais et des parties tendres
du calcaire de Beauce à la suite d'un trépanage local des bancs
durs ;
- difficultés de curage des sédiments déposés à la base. Les parti-
cules de calcaire tendre créées par les outils de forage, se met-
tent en suspension et sédimentent très rapidement en formant un
dépôt. Ils peuvent être pompés en les émulsionnant.
La stabilisation de la paroi pourrait être réalisée par une rangée
de tirants ancrés de préférence dans les marnes burdigaliennes ou les cal-
caires aqaitaniens, ou par deux rangées dans le cas d'un approfondissement
de la fouille).
- 21 -
6 - RECONNAISSANCES ULTERIEURES
En vue de l'établissement de l'avant-projet détailléf il conviendra
de compléter les reconnaissances effectuées par les investigations complémen-
taires de sol suivantes :
- reconnaissances par sondages à la tarière et sondages pressiomé-
triques pour appréhender en un grand nombre de points la variabi-
lité de répartition et de consistance des terrains ;
- reconnaissances par sondages carottés en certains points parti-
culiers, notamment les zones d'accès aux trémies. Des prélèvements
d'échantillons devront être réalisés en vue de mieux caractériser
les paramètres géotechniques des différents horizons ;
- reconnaissances hydrogéologiques par sondages complémentaires,
suivi périodique des niveaux d'eau dans les piézomètres, mesure
des caractéristiques de perméabilité des terrains superficiels
par injection d'eau, et détermination de l'agressivité des eaux
vis-à-vis des bétons ;
- reconnaissances par puits de la zone du sondage SC 4 où l'ano-
malie observée (maçonnerie à 10 m de profondeur) doit être
éclaireie.
Ces travaux nécessiteront la réservation d'emplacement sur les
voiries ou les aires de stationnement, souvent dans des secteurs recellant
des canalisations. Il y aura lieu de s'en préoccuper bien avant le début
de la campagne proprement dite.
L'ensemble des données recueillies lors de ces reconnaissances
permettront de préciser la nature et la position des différents horizons
mis en évidence au cours de cette reconnaissance préliminaire et de mieux
évaluer les paramètres géotechniques et hydrogéologiques intervenant dans
le dimensionnement de la structure au stade de l'avant-projet détaillé.
La reconnaissance préliminaire n'a pas mis en évidence de vides
artificiels ou naturels existants à l'aplomb des sondages. L'épaisseur im-
portante des remblais dans certains secteurs montrent toutefois que le site
a été très remanié. Les reconnaissances définies ci-dessus permettront de
recueillir des informations complémentaires à ce sujet.
- 22 -
Par contre, pour s'assurer qu'il n'existe pas de karst en évolution
dans le calcaire aquitanien il conviendra de procéder à une reconnaissance
systématique qui ne pourra être engagée qu'après ouverture des fouilles.
7 - CONCLUSIONS
Au droit du site du quartier gare, les terrains sont constitués :
- de remblais sur une épaisseur allant de 2 à 10 m ;
- de marnes et argiles sous-jacentes sur une épaisseur de 0 à 8 m ;
- de calcaire tendre au-dessous de 10 m de profondeur, généralement
marneux.
Une nappe superficielle, dont le niveau s'établit à quelques
mètres sous la surface topographique, est piégée par les marnes et argiles
burdigaliennes et conditionne très directement le projet.
La nappe inférieure dans les calcaires de Beauce est nettement
au-dessous de l'emprise des fouilles.
La présence d'un niveau d'argile verte au-dessus des calcaires
jouant le rôle de barrière étanche d'une part et de niveau à faibles carac-
téristiques mécaniques d'autre part, amène à considérer qu'il serait très
souhaitable d'ajouter un niveau supplémentaire de stationnement de façon
à reposer sur des terrains plus résistants et hors d'eau.
Les travaux de terrassement seront effectués à l'abri d'une paroi
ancrée dans les calcaires de Beauce soutenue par des tirants ou éventuel-
lement butonnée selon les modalités d'exécution des travaux. Compte tenu
des conditions géologiques, la paroi moulée apparaît comme la meilleure
solution.
ANNEXE 1
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orléans)
Plan d'implantation des sondages(voir plan en pochette)
ANNEXE 2
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orleans)
Log géologique des sondages carottés
SONDAGE SC/
COTENGF R-ofondeur
LOGGéologique LITHOLOGIE
EtageGéol. OBSERVATIONS
Vf*
* ". *.*• *•*• ' ' • • ' * • •
•ó*. o.
Bitume, brique, sable, terre végétale,galets
Sable moyen, et quelques galets de silexroulés
2.TO3,00
Débris de béton
Galets roulés, blocs de béton, brique
Marne calcaire gris-beige ä verdatre
S.7O
615 -
Marne calcaire verdatre à débris brunâtres
Marne blanc verdatre
Marne légèrement sableuse, blanc verdStreavec débris de calcaire beige
8,40 m
I
5$34**Marne verte et gros débris de calcaire
beige et de calcaire meuliérisé
Argile gris noirâtre
Calcaire beige, micritique, caverneux,grumeleux, avec passées meuliérisées
I
u/11)
iN
3,5
eau à 3,A m le27.03.1979
SONDAGE SCÍ
COTENGF frofondeur
LOGGéologique LITHOLOGIE
EtageGéol. OBSERVATIONS
JL
iMeulière brune en blocs roulés, etcompacte à la base, avec passéesde calcaire beige
f5OOI . '
I . '
Calcaire beige meuliérisé en débris roulés
T~T
r '
ffyo
Calcaire micritique, induré, caverneux,beige avec veinures brunes1
Calcaire micritique, beige, en débris,à passées brun-rouille
Echantillons intact?
3,5 - 4,0 m4,4 - 4,6 s4,9 - 5,3 m9,7 - 10,2 m
•a
perte d'eau
i3
SONDAGE SC2
COTEN G F
tafondsurLOG
Sfologique LITHOLOGIEEtageGéol. OBSERVATIONS
ttiFj? Ont
O,3O** • '• 'ta
(SO
£20
Béton + goudronSable
Marne gris noir avec brique
Sable argileux et marne gris à rouille
Marne gris verdatre
3SO
$70
Marne crème et verte avec petits élémentsroulés de calcaire
Marne crème et verte avec petits élémentsroulés de calcaire, plus calcaire friablegrumeleux gris vert et beige foncé,plusmarneux à partir de 4,50 m
Marne crème verdatre à petits nodules(phosphates?), plus vert à partir de 5 mavec nodules de calcaire roulés
APM
Marne verdatre et nodules de calcairecarié, verdatre, parfois siliceux
Mfff- 750
SW
!
!
/Ott
Argile verte avec veinures de marneblanchâtreA 8,80 nodules de calcaire dur, roulés,siliceux caria et oxydé
Argile sombre plastiqueMarne gris clair à gris foncé, passées çouiof- petits nodules dp pairairs f-rpg n w H p
fiFle
Calcaire beige jaunâtre grumeleux,très carié, vacuolaire
Calcaire gris beige à jaune, finementvacuolaire, grumeleux, passages plus tendre
«'
T
4— sx
1 •V*
SONDAGE SCf
COTENGF
RofofKleur LOGGéologique LITHOLOGIE g
Géol.OBSERVATIONS
tépe
47tSO
#¿7
' . '
I \ I
Calcaire conglomératiqueCalcaire gris beige, grumeleux, vacuolaireMeulière chocolat cariée
Calcaire carié gris beige, vacuolaire, cal-caire friable, et calcaire conglomératique(faible récupération - karstification local
Calcaire beige foncé induré, vacuolaire,siliceux, oxydé, à passées de marne verte.Passées conglomératiques à 14,20
Marne verte avec calcaire grumeleuxCalcaire beige vacuolaire, siliceux,conglomératique, carié
Calcaire conglomératique beige à. galetsplus bruns et passées de marnes vertes
Calcaire gris beige, vacuolaire, légèrementsiliceux, marnes (faibie récupération)
Calcaire beige jaunâtre, finement cariéplus compact I
perte etè*mpartielle
9 fffûmperte cfèau
ki
3Calcaire siliceux beige foncé très dur,carié, vacuolaire, oxydé et calcaireblanchâtre siliceux.
Echantillons intacts
3,8 - 4,0 m5.7 - 6,2 m9.8 - 10,05 m
SONDAGE SC3
COTENGF
LOGGéologique LITHOLOGIE
EtageGéol. OBSERVATIONS
f*à,16
ffiÛ -
Béton
Terre végétale nPire (tourbeuse) et briques
Marne blanche et verte avec élémentsde brique
Marne crème et argile verdâtre avec élémentsde tuiles et briques
-£33,/û$20
• 1 *
COO -
$00
6,50
Calcaire oxydé, carié
Sable, calcaire, marne blanc-vert, brique
Marne blanche et verte, sable et brique
Sable et gravier sale
Débris de calcaire roulé, brique, os, galetsmeulière (faible récuoération)
8S
15
APM\
Marne gris verdâtre avec nodules de calcaireet éléments de cale, siliceux. Eléments noit;
f,10
400
%
Marne à nodules de calcaire-blanc carié
APM
Argile verte avec nodules de calcaire
Argil-e ris "foncé avec nodules cale, cariéCalcaire crème jaunâtre, très oxydéMarne gris vert à brun foncé, débris denain narí¿ nwAS
5 ^
Calcaire jaune à crème, induré, miprovacup-laire conglomératique. Traces de circulationd'eauCalcaire beige à verdâtre, vacuolaire,assez tendre
Calcaire gris beige, vacuolaire," micro-conglomëratiqueCalcaire marneux friable, oxydé, vacuolaire I
T
J
SONDAGE SC3
COTE"N G F Rufondeur LOG
LITHOLOGIEEtageGéol. OBSERVATIONS
o
OJ.
1 _L
rçto -
fftoo
sopo
£2,00
Passées de marne verte
Meulière cariée brune, marne beige à jaunâtre avec éléments de calcaire (faible récu-pération)
Cale, siliceux très dur, finementvacuoiaire, crème, blanc, beige (très faiblerécupération - karstification locale)
Calcaire beige assez induré, conglomératiquetraces de circulationCalcaire tendre, grumeleux, beige,(faiblerécupération)Calcaire beige conglomératique, assez tendre,et niveau + dur, siliceux, traces d oxydatioiCalcaire beige foncé4 tendre, grumeleux,passées microconglomeratxques
il
t3,80«i
perte dean
Calcaire beige, plus induré avec finespassées de marne verte cariée, traces decirculation,oxydé. Entre 15,30 et 18 m,passage tendre de calcaire beige foncégrumeleux.
Alternance de marne et calcaire»beige foncé,carié, à grosses vacuoles, assez tendre
Calcaire beige foncé, carié, induré, grossesvacuoles, A 19,80 alternance de marne etcalcaire oxydé et cari«
Calcaire beige vacuoiaire, siliceux, meu-liérisê, induré
5
Calcaire beige, tendre, grumeleux, àpassées plus indurées
Calcaire beige, débris roulés, carié,induré, karstifié, tapissage de marne verte
Echantillons intacts
A,5 - 5 / 6 - 6,5 / 7,6 - 8,1 m
SONDAGE S O
COTENGF
•Vofondeur LOGGéologique LITHOLOGIE
EtageGéol. OBSERVATIONS
O/O«ZT
(at> -
4,Sû
$30
€¡70 •&X.
fßS
GoudronBéton
Marne gris sale, brique
Marne jaune verdStre
APM
Marne gris noir, sable, nodules cale, brique
Marne verte à.grise, blocs calcaires,briqueen fins éléments
Marne blanche, marne gris marron, brique
Gravier dans matrice argileuse
Brique dans marne gris brun argileuse,plastique
Marne brun sombre à passées blanches, brique
lime marne, gros éléments calcaire, plus>rique
ferne brune sableuse, cale, blanc, brique
Meulière beige foncé et calcaire blanc,brique, siliceuxBlocs non en place : résidu de maçonnerie
Maçonnerie ancienne, sable grumeleux etgros éléments de calcaire
I
ffSO
1 fQ3ûm
1 1
SONDAGE SC4
COTENGF
R-ofondeurLOG
Géologique LITHOLOGIEEtog«
Geo!. OBSERVATIONS
iSfiO
12pO
la.
Jsc
' '
o
2200
Aa.
Calcaire beige jaunâtre, vacuolaire, cariépassées de meulière brun chocolat. Karstification locale
Calcaire beige crème, conglomératique, cariivacuolaire. Passages de meulière brunchocolat (faible récupération)
Calcaire induré siliceux très carié,vacuolaire, avec passée marneuse à 14,20 m
Calcaire beige crème, carié, vacuolaireavec intercalations marneuses
Calcaire beige conglomératique (élémentscalcaire noir), vacuolaire, carié
Calcaire crème, grumeleux (faible récupéra-tion)
«j
Eléments naî.rs, calcaire beige foncé, sili-ceux, finement carié, nombreux élémentsroulés, meulière (faible récuoération -karstification locale)
Calcaire conglomératique, j-aune 'crème,grumeleux, Eléments de meulière brune enplaquettes (faible récupération)
Calcaire crème vacuolaire, passées sili-ceuses, marne, éléments de calcaire beigefoncé avec grosses vacuoles, traces decirculation
Echantillons intact : 1,9 - 2,4 / 4,8 - 5,3 m
SONDAGE SC5
COTENGF
ProfondeurLOG
Géologique LITHOLOGIEEtage
Géol. O B S E R V A T I O N S
€5*. . Goudron
Aso
5,00
Marne argileuse vert jaunâtre à gris vertavec nombreux éléments de calcaire dur,brisés 3 à 4 cm). Passées avec grainsde sable graveleux roulés I
5o5
—I —- 'Cale, beige, carié, tendre avec marne grisverdâtre, quelques blocs de cale, lacustreau milieu de ces marnes, passées graveleuse
Marne gris vert a blanchâtre, petits nodulecalcaires roulés de plus en plus gros etdragées de quartz (2 cm)
Calcaire blanc beige à jaunâtre, carié,assez tendre, avec interlits de marne verte
Marne verte avec calcaire beige graveleux
200
9,80 •
foso
Argile verte à nodules de calcaire trèscarié microconglomératique
Argile verte et nodules de calcaire trèscariéA 9,30 passées de calcaire siliceux carié
Nodules calcairesblanc crème très roulés
Argile verte avec très petits éléments de1
rai roulés
ff,oo ••4-
LA.
Calcaire graveleux à conglomératique, jauneà beige, traces de circulation, assez tendrCalcaire gris beige, traces d'oxydation,carié, à galets calcaire gris, avec passagemarneux de 11.10 à 11.30. vert et rouille
SONDAGE SC5
COTENGF frofonfeur
LOGSéologiqu LITHOLOGIE
Eloge6éo!. OBSERVATIONS
ffJO
tçoo
&J50
Calcaire beige à blanc crème, traces decirculation, grumeleux, vacuolaire
Meulière gris beige à brun sombre
Calcaire gris beige très vacuolaire,siliceux, à 14,20 grosses vacuoles,14,40-14,50 meulière brun»
i i
Calcaire siliceux, à passées plus tendre,carié, oxydé, vacuolaire
Calcaire tendre, friable, marne siliceuse(karstification locale)
Calcaire gris beige à grosses vacuoles,siliceux
Calcaire blanchâtre, tendre, petits débrisde meulière (très faible récupération)
Marne avec «laments de calcaires siliceux,récupération très faible)Passage de calcaire beige micritique à21 mEléments de meulière brun«
O.o
à f2,7O m péritcf'eau joarù'elfa
¿ f3,70 per fed eau
.à *5ßoperted'e&u
5
3
Meulière brun miel et cale, vacuolaire (Karsjtifi
Marne gris beige avec passées de meulièrebrun sombre
ation locale)
Echantillons intacts : 1,4 - 1,8 / 3 - 3,5 m
ANNEXE 3
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orléans)
Levé géologique des sondages piézométriques
(sondages à la tarière de 150 mm de diamètre)
Tous les sondages ont été équipés de tubes PVC0 80 crépines sur 2 m à la base, et d'une coiffemétallique en tête
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 1
0 -0,30 Bitume et béton
0,30-0,70 Sable et gravier REMBLAIS
0,70-1,30 Terre noire
1,30-2,00 Marnes brune plastique ~~~"
2,00-3,40 Marnes beige BURDIGALIEN
3,40-4,70 Marnes plus nodules de calcaire (passée dure)
4,70-5,60 Marnes beige très plastique et très humide
5,60-6,40 Marnes verte avec nodules de calcaire
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 2
0 -0,30 Bitume et béton
0,30-0,50 Sable et gravier
0,50-1,30 Remblais (briques, blocs de calcaire et sableargileux noir)
1,30-1,70 Argile très sableuse REMBLAIS
1,70-2,20 Sable grossier très argileux
2,20-3,00 Marnes beige
3,00-4,80 Marnes plus nodules de calcaireA on e „„ ^ BURDIGALIEN4,80-6,40 Marnes calcareuses dures
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 3
0 -0,20 Bitume et béton
0,20-1,40 Sable, gravier et argile
1,40-1,80 Argile sableuse
1,80-3,40 Marnes
3,40-6,00 Marnes calcareuses dures
REMBLAIS
BURDIGALIEN
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 4
0 -0,40 Béton
0,40-0,80 Sable et gravier
0,80-1,50 Terre noire et .petits galets de calcaire
1,50-3,20 Marnes
3,20-4,10 Marnes + nodules de calcaire
4,10-5,00 Marnes calcareuses dures
REMBLAIS
BURDIGALIEN
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 5
0 -0,30 Terre végétale
0,30-0,80 Sable et gravier REMBLAIS
0,80-1,60 Terre noire + blocs de calcaire
1,60-6,00 Argile grise + débris de briques et calcaire
6,00-6,80 Argile sableuse très plastique
6,80-7,30 Terre gris noir et débris de briques
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 6
0 -0,40 Bitume et béton
0,40-0,60 Sable et gravierREMBLAIS
0,60-1,20 Sable et gravier
1,20-2,10 Argile sableuse grise et beige
2,10-3,30 Marnes blanche et jaune
3,30-6,50 Marnes blanche avec nodules et filons de calcaire dur
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 7
0 -1,70 Charbon, scories et blocs de calcaire REMBLAIS
1,70-2,40 Argile sableuse rubifiée rouille
2,40-4,00 Marnes
4,00-5,10 Marnes très plastiques BURDIGALIEN
5,10-6,00 Marnes dures avec nodules de calcaire
SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 8
0 -0,30 Sable argileux
0,30-1,10 Scories
1,10-1,40 Argile sableuse + blocs calcaire REMBLAIS
1,40-2,60 Argile sableuse
2,60-3,70 Sable hétérogène beige peu argileux
3,70-4,80 Marne grise
4,80-6,00 Marne blanche avec nodules de calcaire. BURDIGALIEN
ANNEXE 4
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orléans)
Sondages pressiométriquesRésultats des essais
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ANNEXE 5
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orléans)
Sondages pënétrométriquesResultats des essais(effectués par SAMEGA)
LEGENDE
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Pénétration statique
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Frottement latéral sur le
manchon Ech. B
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Pénétration statique
cône de 12cm2
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COTES! X= Ys IsORLEANS
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Sondage au pénétromêtre PS 1
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Sondage au pénétromètre PS 2
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Sondage au pénétromètre PS 3
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Sondage au pênétromètre PS 4
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Sondage au pénétromètre PS 5
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Sondage au pénétromètre PS 6
ANNEXE 6
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orleans)
Résultats des essais de laboratoire
B.R.G.M.
ESSAI D E CISAILLEMENT
CHANTIER : ORLEANS -
SONDAGE : SC I
Profondeur : 3 , 5 / 4 ,00 m
3ARS
Échantillon :
Nature :Marne blanche molle
Echantillon : intactDiamètre : 6 0 mm
W L : IP :
anormal
W initialKyû initial T / M 3
W final X•yd final T / M 3
Vhessa déform. m m / m n
r maxr résiduel
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COURBE INTRINSÈQUE
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B. R. G. M.
ESSAI T R I A X I A L •(€© .-etf-. UU)
Chantier : ORLEANS - GARS
DOSSIER
SONDAGE SC 1 PROFONDEUR 4 ,40 /4 , 60 m
N A T U R E DU SOL Blocs de calcaire partiellementsilicifié dans matrice marneuse .
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Echantillon : Intact
Eprouvette ; Cyl.
Drainât i : pltrr* gorcust
Contreoression : Uc =
Ip C03Ca
h: 20 cm D: 11,6
nf. sup. flltrt latéral
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B. R. G. M .
ESSAI T R I A X I A L -(€
Chantier : ORLEANS - GARE
C4J- . UU)
DOSSIER
SONDAGE SC 1
NATURE DU SOL BlocsPROFONDEUR 4^90/5,30
calcaires dans matrice
marneuseWl Ip
Echantillon • Intact
Eprouvettt ; Cyl.
Drainait : plerrt oortust Inf.
Contreorasslon : Ue = 0
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B. R. G. M.
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Chantier : ORLEANS - GARE
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SONDAGE SC 1 PROFONDEUR 9,70/10,20 mNATURE DU SOL Blocs et cailloux calcaire
dans matrice argileuse .
Wl Ip C O 3 Ca
Echantillon : Intact
Eprouvette: Cyl. h : 21 c m D : 1 1 , 6 c m
Drainait : pierre poreuse Inf. sup. filtre latéral
Contreoresslon : Uc = "
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B.R.G.M.
ESSAI DE CISAILLEMENT
- C D )
CHANTIER : ORLEANS-GARE
SONDAGE : SC 2Profondeur : 9,Nature :
Argile
Échantillon : intactDiamètre : 6 0
WL :
anormal
W initial %yá initial T / M 3
W finalX•yd final T / M 3
Échantillon :
80/10,05 m
sombre plastique
-remanié- -wmpecté
mm
Ip:
Vitassa deform, m m / m nT maxr résiduel
-'
OBSERVATIONS
T
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B.R.G.M.
ESSAI D E CISAILLEMENT
(UU-CU-CD)
CHANTIER : O R L E A N S - GARE
S O N D A G E : SC 3Profondeur : 4 # 5 o/i
Echantillon :
j . O O m
Sable et graviers sale
Échantillon : ¿mart ramanM compacté
Diamètrt : 60 m mW L : IP :
anormal
W initial SYd initial T / M 3
W final Syú final T / M 3
Vitessa deform, m m / m n
r maxr residual
I
20,1
I0,75
2Ll8,4-1-1,65 •
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I1,36
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I2,56
OBSERVATIONS
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B. R. G. M.
ESSAI T R I A X I A L ~tCÜ ."Ctf. UU)
Chantier : ORLEANS - GARE
D O S S I E R
SONDAGE SC 4 PROFONDEUR
N A T U R E DU SOL Graviers di4,80/5, 30 m
ins matrice argileuse
Wl Ip CO3Ca
Echantillon : Intact "mratrré vontpww
Eprouve»» : Cyl. h : J^
Drainait : pltrr« poraust inf. sup.f 5 cm. 0: 7,8
filtrt latéral
cm
Contrtortsslon : Uc = 0
W Initial *W final %Y d Initial kN m 3
y d final kN m3
a 3 bars1100 mn
A Vs cm3
Vlttsst da déformationm m / n l n
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alr-a3 r oV / al'bar E
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I
0.760,91
OBSERVATIONS
ESSAI CANADIEN ,
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2
0.76I.2II.I5
3
3
0.761-471.37
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0.76I t6Q1.65
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B.R.G.M.
ESSAI DE CISAILLEMENT
CG)
CHANTIER : ORLEANS -
SONDAGE : SC 5Profondeur : 3 , 0 0 / 3 , 5 0
Natura : Blocs calcairesargilo-sableuse
Échantillon : intact • Minai
Diamètre : 60 m m
WL :
GARE
Échantillon :
m
dans matrice
IP :
o normal b a r
W initial S
yi initial T / M 3
W final X
yû final T / M 3
Vitessa deform, m m / m n
7 max
7 résiduel
1,221,21,6319,8
I0,55
3,8211,6319
I0,97
OBSERVATIONS
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Contraintes normal« o
ESSAI DE COMPRESSIBILITE
PERMEABILITE
E t u d e : ORLEANS - GARE
S o n d a g e : S C 2Echantillon : ArgileProfondeur : 9,8/10,05 m
0.0 5 0.1 0,2 0.3 0.4 0,5 OS 0,7 0*0,9 5 6 7 I 9 10
1.340
1 . 3 0 0 ^
1,260
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1,180
1.140
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P Pression normale en Bar
ESSAIS DE COMPRESSION SIMPLE
Calcaire de la "formation de Beauce"
Echantillon provenant du quartier gare (Orléans)Eprouvette cylindrique : D = 50 mm, h = 100 mm
Sondage
S 1
S 1
S 2
S 2
S 3
Profondeur
11,6-11,7
17,4-17,5
13,5-13,6
13,7-13,8
20,3-20,4
Résistance encompression simple
(MPa)
5,2
10,1
9,6
13,5
4,4
ANNEXE 7
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orleans)
Coupes géologiques et géotechniques de synthèse
(voir plan en pochette)
ANNEXE 8
RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orleans)
Photographies des carottes de sondages
SONDAGE SCI
SONDAGE SC2
SONDAGE SC3
"T
SONDAGE SC4
SONDAGE SC5