Mairie de SAINT-NICOLAS-DE-PORT - Infoterre

Mairie de SAINT-NICOLAS-DE-PORT (54)
Services Techniques
Construction d'un C. A. T.
sur la zone de "La Croisette"
Etude de sols
Corinne CHAUSSIDON
Mars 1990
R 30635 LOR 4S 90
Document non public
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
Service Géologique Régional Lorraine
Rue du Parc de Brabois - 5 4 5 0 0 Vandoeuvre-lès-Nancy • Tél. 8 3 51 4 3 51
- 2 -
Mairie de SAINT-NICOLAS-DE-PORT (54) - Services Techniques
Construction d'un C. A. T. sur la zone de "La Croisette"
Etude de sols
Corinne CHAUSSIDON
R 30635 LOR 4S 90
R E S U M E
Les Services Techniques de la Mairie de SAINT-NICOLAS-DE-PORT ont chargé
le BUREAU DE RECHERCHES
GEOLOGIQUES ET MINIERS
Régional Lorraine d'effectuer une reconnaissance
(BRGM) - Service
Géologique
de sols par tranchées à
pelle mécanique en vue de la construction d'un Centre d'Aide au Travail
la
pour
personnes handicapées sur la zone d'activités de "La Croisette".
Les sondages réalisés (4) ont montré la présence
de limons de
surface
généralement peu compacts sur une épaisseur de 1,00 à 1,50 m. Sous ces limons
se trouvent soit des argiles
grises devenant compactes et légèrement
feuil-
letées en profondeur, soit une alternance de bancs décimétriques de marnes et
de calcaires. Il n'a pas été
rencontré d'eau lors des forages. Les caracté-
ristiques mécaniques et les contraintes appliquées conduisent à préconiser un
niveau de fondation dans les argiles
compactes vers 2,50 m de profondeur
la contrainte admissible est de l'ordre de 0,2 MPa.
Les tassements ont été estimés à 1,25 cm environ.
où
- 3 -
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Construction d'un C. A. T. sur la zone de "La Croisette"
Etude de sols
Corinne CHAUSSIDON
R 30635 LOR 4S 90
S O M M A I R E
Page
1 - INTRODUCTION
5
1.1. Mission du BRGM
5
1.2. Moyens mis en oeuvre
5
2 - RESULTATS OBTENUS
5
2.1. Géologie
5
2.2. Hydrogéologie
6
2.3. Caractéristiques mécaniques
6
2.4. Résultats des essais de laboratoire
6
3 - ETUDE DES FONDATIONS
6
3.1. Description du projet
6
3.2. Choix des fondations
7
3.3. Estimation des tassements
7
3.4. Précautions d'exécution
8
4 - CONCLUSION
9
- 4 -
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Construction d'un C. A. T. sur la zone de "La Croisette"
Etude de sols
Corinne CHAUSSIDON
R 30635 LOR 4S 90
LISTE DES FIGURES. DES TABLEAUX ET DES ANNEXES
Figure 1 - Plan de situation.
Figure 2 - Plan de position des sondages de reconnaissance,
Figure 3 - Classification de laboratoire des sols fins.
Tableau 1 - Limites d'Atterberg.
Annexe 1 - Coupes géologiques et résultats des essais.
-5 1 - INTRODUCTION
1.1. Mission du BRGM
La commune de SAINT-NICOLAS-DE-PORT (54) devant réaliser la construction
d'un Centre d'Aide au Travail pour personnes handicapées sur la zone d'activités
de "La Croisette" (cf. figure 1), les Services
demandé au
BUREAU DE
RECHERCHES GEOLOGIQUES
Techniques de la Mairie
ET MINIERES
(BRGM) -
Géologique Régional Lorraine d'effectuer une étude de sols et des
ont
Service
fondations
du futur bâtiment.
1.2. Moyens mis en oeuvre
Il a
été réalisé
moyenne de 4,0
4 sondages
m. Des essais
effectués à l'avancement dans
à la pelle mécanique, d'une
au pénétromètre
statique de 1.500
ces sondages ainsi
profondeur
N ont
que des prélèvements
été
pour
mesures des caractéristiques des terrains traversés (teneur en eau naturelle,
limites d'Atterberg).
Les résultats des sondages et des essais sont regroupés en annexe 1. Le
plan de position des sondages de reconnaissance est donné en figure 2.
2 - RESULTATS OBTENUS
2.1. Géologie
Sous une couverture de terre végétale d'une épaisseur de 0,2 à 0,4 m, il
a été rencontré :
- des limons de surface
gris-beige, généralement mous, d'une
épaisseur
moyenne de 0,50 m.;
- des argiles grises
sont les argiles
compactes, devenant feuilletées
à Promicroceras
du Lotharingien.
vers la base. Ce
L'épaisseur de
ces
argiles varie de 1,00 à plus de 3,00 m ;
- une alternance
de marnes sableuses
beiges et de
bancs de
coquilliers décimétriques. Ce sont les mamo-calcaires de
calcaires
l'Hettangien.
Ces mamo-calcaires ont été rencontrés sur les sondages SI et S3 et
ont
été atteints vers 1,50 m (sondage SI) et 2,50 m (sondage S3) de profondeur par rapport au terrain naturel.
FIGURE 2 - PLAN DE POSITION DES SONDAGES DE RECONNAISSANCE
PIAN DE RESEAUX
Plan de Masse
.50m
9 10
9
Sondage
VQGftaaxo flao DBBKtMTO
0.*»
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• 44.
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Département de Meurthe et Moselle
.Commune de SAINT NICOLAS
Section Zn*74 P el91 PleudlXa Crolsette'St NICOLAS
Construction d'un C A T
A.E.I.M
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SOLOREM
PLAN DE MASSE
PLAN OE RESEAUX
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FIGURE: l
PLAN
DE SITUATION
Extrait des cartes IGN de Nancy n° 3415 Ouest
et St Nicolas-de-Port n° 3415 Est
4
secteur étudié
E C H E L L E : 1/25 ooo
- 6 -
2.2. Hydrogéologie
Il n'a pas été rencontré d'eau au cours des forages.
2.3. Caractéristiques mécaniques
Les limons de surface présentent des résistances de pointe
généralement
faibles : de l'ordre de 0,6 MPa.
Les argiles grises sous-jacentes présentent généralement des résistances
de pointe du même
ordre de grandeur
tances augmentent rapidement avec la
en tête de la
formation et ces résis-
profondeur et deviennent supérieures
à
2,0 MPa vers 2,00 m de profondeur.
Quant aux marno-calcaires,
les
résistances de
pointe
mesurées
sont
Deux limites d'Atterberg ont été réalisés sur les argiles grises à
1,20
homogènes et toujours supérieures à 2,5 MPa.
2.4. Résultats des essais de laboratoire
m (sondage SN1) et vers
argiles à forte
2,00 m
(sondage SN4) de profondeur.
plasticité qui constituent
un sol de
Ce sont
des
fondation médiocre
à
passable.
Les résultats obtenus permettent de
en classe A3 (classification LCPC). Ce
de
tassement
ou
de
gonflement
classer (cf. figure 3) les
argiles
sont des sols présentant des
risques
élevés,
pratiquement
imperméables
et
moyennement gélifs.
3 - ETUDE DES FONDATIONS
3.1. Description du bâtiment
La surface au sol
du bâtiment représente environ
une hauteur maximum au faîtage de 6,00 m.
La contrainte appliquée au sol est de 0,15 MPa.
25,00 x 48,00 m
pour
a,
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•
t
SO-
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A-t
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310.
40
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wL
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50
60
70
80
90
Ip indice de plasticité
AD
Argiles peu plasti-
L p Limons peu plastiques Q p
W T .limite de liquidité
"
At
Argiles très plastiques
L t Limons très plastiques O t
FIGURE- 3 - CLASSIFICATION DE LABORATOIRE DES SOLS FINS. DIAGRAMME DE PLASTICITE
100
soin organiques peu plassols
organiques très plns• tiques
SN 1
1,20m
Poids total humide
Poids total sec
Poids tare
Poids total humide
Poids total sec
Poids tare
TENEUR EN EAU
TENEUR EN EAU
Nombre de coups
Moyenne (W%)
Limite de liquic ité
(1) 21,91
(1) 18,89
(1) 14,74
(2) 21,68
(2) 18,78
(2) 14,8
(1) 7 2 , 7 7
(2) 7 2 , 8 6
15
21,8
18,73
14,24
23.68
19.79
14,14
68,37
68,85
21
72,82 68,61
67,2
68,5
Wl
W I moyen
67,85
SN4
Limite de
plasticité
5.6272
4,9713
5,3567
4,7042
4,4122
3,777
5.3178
4,5861
5.0836
4,4359
3,8707
4,2491
28,64
28,81
28,06
26,57
28,35
Wp
ID
39,83
Limite de liquidité
2,00 m
Poids total humide
Poids total sec
Poids tare
Poids total humide
Poids total sec
Poids tare
TENEUR EN EAU
TENEUR EN EAU
Nombre de coups
Moyenne (W%)
(1) 25,3 i
(1) 21,66
(1) 16,06
(2) 23.92
(2) 21,51
(2) 17,86
(1) 6 5 , 1 8
(2) 6 6 , 0 3
18
65,61
Wl
63.1
Wl moyen
25,8
22,83
18,25
23,38
20,87
17,03
64,85
65,36
24
65,11
64,8
63,95
27,69
28,02
Limite de
plasticité
5.4591
5,2383
5.2842
5,0234
4.6805
4,2834
4,9353
5.32
4,7303 5,0893
4,0251 4,2806
29,04
28,97
29,07
28,53
29,02
Wp
ÏP
35,045
TABLEAU 1 - LIMITES D'ATTERBERG
28,79
28,905
- 7 -
Il est
prévu de
fonder le
bâtiment
sur des
semelles en
béton armé
descendues à la cote hors gel, soit à -0,90 m par rapport au terrain naturel.
L'étude ci-après a été réalisée à partir de ces données. Si des modifications survenaient dans
l'implantation, la conception
constructions par rapport à ces
ou l'importance
des
données, celles-ci devraient être portées
la connaissance du BRGM afin que ce dernier puisse adapter les
à
prescriptions
et les conclusions de ce rapport.
3.2. Choix des fondations
Le taux de travail admissible est donné par la formule de L'HERMINIER :
Rp
qad = —
10
A 1,00 m de profondeur, le taux
de travail admissible est de 0,06
MPa,
ce qui est très inférieur à la contrainte appliquée.
Etant donné
les
caractéristiques des
fondations devront donc
être descendues
formations
dans les
superficielles, les
argiles grises
compactes
vers 2,50 m de profondeur par rapport au terrain naturel.
La contrainte admissible sera alors de 0,20 MPa.
3.3. Estimation des tassements
Dans le cas
tassements peuvent
de semelles soumises
être
estimés
à
à une charge
partir
de
verticale centrée, les
la méthode
simplifiée
SCHMERTMAMM :
3B
(T.Hz) dz
w = Cl
Jo
D( Rp(z)
où Cl est un coefficient correctif lié à la répartition des contraintes et
qui tient compte de l'encastrement de la fondation
B largeur de la fondation
<xfcoefficient empirique défini par SANGLERAT. Dans le cas d'argiles
compactes tf = 4 (Rp > 10 bars).
de
- 8 -
La fonction i(z)
contrainte apportée
par
représentant la dissipation
la fondation
peut
en profondeur de
être approchée
par
la
la courbe
— B
ci-dessous :
* i n <** x
W(Z) * c(V
Le coefficient Cl est donné par la relation
Cl = 1 - 0,5 ( Sb )
C^o'.contrainte effective due au poids des terres au niveau de la fondation
avant excavation =0,45 bar = 0,045 MPa
CT: contrainte exercée par la fondation = 1,5 bar =0,15 MPa.
Pour une semelle
de l.OOi^de largeur, le tassement moyen est de 1,25
et le tassement différentiel de l'ordre de 0,15 cm pour une structure
cm
souple
et de 0,10 cm pour une structure rigide.
Les fondations
qui
seront ancrées
dans
les marao-calcaires
(cas
du
tassements,
il
sondage SI) ne tasseront pratiquement pas.
Si la structure ne
faudra, d'une
peut
part, augmenter
absorber ces
la
différences de
largeur des
semelles et,
d'autre
part,
augmenter la rigidité de la structure.
3.5. Précautions d'exécution
Le terrain de fondation étant sensible à très sensible aux variations de
teneurs en eau, il conviendra de terrasser les fouilles en-dehors des périodes
pluvieuses et de bétonner immédiatement les massifs après le terrassement.
- 9 -
Afin d'éviter des
remontées capillaires, une
plastique ou enduit hydrofuge devra être
coupure étanche par
mise en place entre les
film
fondations
et les murs et planchers.
Compte-tenu des tassements prévisibles, le bâtiment devra être convenablement armé et chaîné.
4 - CONCLUSION
La reconnaissance de sols
sur la zone d'activités
SAINT-NICOLAS-DE-PORT (54), en vue de
de "La Croisette" à
la construction d'un Centre d'Aide
Travail pour personnes handicapées, a mis
en évidence la présence de
au
limons
de surface généralement mous sur une profondeur de 1,00 à 1,50 m environ
par
rapport au terrain naturel.
Sous ces limons se trouvent :
- soit des argiles grises lâches en tête et devenant compactes à très
compactes à la base et légèrement feuilletées,
- soit des marnes calcaires avec une alternance de bancs de marnes
sableuses et des calcaires coquilliers.
Etant donné
la
contrainte
pourront pas être descendues
appliquée (0,15
à la cote hors
MPa), les
fondations
gel mais devront s'ancrer
ne
dans
les argiles compactes vers 2,50 m de profondeur sous le terrain naturel.
Les tassements prévisibles, pour des
semelles d'une largeur de 1,00
m,
sont de l'ordre de 1,25 cm. Afin de limiter les tassements différentiels, une
rigidification de la structure sera à prévoir.
La sensibilité de ces
argiles aux variations de
teneurs en eau impli-
quera le bétonnage immédiat des fondations après terrassement.
Mairie de SAINT-NICOLAS-DE-PORT (54)
Services Techniques
Construction d'un C. A. T.
sur la zone de "La Croisette"
Etude de sols
ANNEXES
Mars 1990
R 30635 LOR AS 90
COUPE DES SONDAGES ET RESULTATS DES ESSAIS
Sondage : Si
Chantier : Saint-Nicolas-de-Port
BRGM
Profondeur
Coupe
(m)
Description des échantillons
N.E W
%
Terre végétale limoneuse
sablo-graveleuse
^ l
Date : 16/02/90
LIMITES
p e'nc romé tre s\ atiq ue
Wl Wp IP
2
~,
—~
—
Argile g r i s beige l é g è r e m e n t silteuse
molle
_
— -
3
— —
—
—
1 1
37, 35 39, Î;
28, (2
/
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3 &4 £
1
1
1
1
1
Alternance marno-calcaire
marnes beige orangé sableuses e t
bancs d e calcaire g r i s coquillier
(3 à 7 cm épaisseur)
—
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—
—
—
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I I I- I I
—
1
—-
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1 7
1
—
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—
1
-
—
I I I I I I I M
Argile grise compacte
feuilletée à la base
105 Pa
——
0.4
0,8
f Ê
1500 N
g, 10 12 U 1 5 18 20 22 2A
y
— —
— —
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—
—
—
—
—
1
1
i
|
|
l
—
—
1 1
,
Prédominance d e s b a n c s c a l c a i r e s
(15-20 c m ) , interbancs m a r n e u x (l0-20m )
— —
-
_
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i
:
•
"
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=
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—
_
^^
-
^w
Chantier : Saint-Nicolas-de-Port
BRGM
. Sondage : S2
Date : 16/02/90
rrofondeir
(m)
0,2
0,6 _
Coupe
* & & >
Description des échantillons
N.E
W
LIMITES
%
Wl Wp ip
Pe'nétromètre
2
4-
8
10
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1500 N
12 H 16 18 20 22 2A
V
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Terre végétale argileuse
Argile silteuse gris beige
6
statique
i
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105 Pa
*
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JC,_
N.
Argile grise compacte au sommet,
finement feuilletée et raide à la
base
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28,3
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5 C ^ 3T
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21,3
•
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i
•
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_
_
,
_
Chantier : Saint-Nicolas-de-Port
BRGM
. Sondage : S3
rrofondeur
Coupe
(m)
N.E W
Description des échantillons
%
H-'"!
Date : 16/02/90
LIMITES
P e'ne ro mètre sia tî que 1500 N
2 f 6 |, 10 12 H 16 .18 20 22 U
Wl Wp Ip
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Terre végétale + limoneuse
$ & $ ,
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31,5
^
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—
0,8 —
7~
—
v
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Argile grise compacte, raide
devenant feuilletée (1 à 3 mm)
vers 1,7m
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s.
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26,5
•
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Argile silteuse beige
z : — ——
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Alternance marno-calcaire : marnes
sableuses beige et bancs calcaires gri
coquilliers (10 à 15 cm)
——
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y
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1 1
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0 7
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105 Pa
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Z
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-
—
Sondage : s4
Clianticr : Saint-iJicolas-de-Port
BRGM
Date : 16/02/90
Profond eir
(m)
Coupe
Description des échantillons
N.E W
%
KXXX^
LIMITES
Wl Wp Ip
Terre végétale limoneuse + sable
et graviers
P e'ne t rométre statique 1500 N
, 2 { 6 |, 10 12 H 16 .18 20 22 24
—
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F
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Argile grise beige m o l l e
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1,2
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53, )5 •35., yt-
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Argile' grise compacte
passage à 2 , 2 0 m à u n e a r g i l e g r i s e
finement feuilletée (1 à 3 m m ) raide
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105 Pa
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