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11 novembre 2019

La géotechnique en milieu urbain : ses particularités

L’analyse de la constitution des sols et des roches, appelée « géotechnique », est utile – et même essentielle – quand il est question d’ériger ou de modifier des ouvrages de construction. Destinée à des travaux urbains, l’étude géotechnique comporte des spécificités. En effet, la présence de la population, la proximité des édifices et l’existence d’infrastructures de services publics, notamment, nécessitent d’orienter l’étude pour en tenir compte. Voici un survol des particularités de la géotechnique urbaine.

La prévention d’entrée de jeu

Bien avant qu’un ouvrage de génie civil soit implanté en pleine ville, l’ingénieur géotechnicien doit s’assurer que le site s’y prête. Ainsi, il doit examiner le plan de construction, visiter les immeubles avoisinants, établir l’état des lieux, évaluer différents risques, entre autres choses.

Parmi ces risques, des nuisances plus en lien avec le milieu urbain doivent être considérées : nuisances sonores et vibratoires, inconfort des habitants, dommages possibles sur les structures contiguës, problèmes de circulation, etc. Une fois ces nuisances identifiées, des mesures de sauvegarde ou des travaux préalables qui permettent d’éviter des problèmes en cours de route doivent être déterminés puis mis en place.

La maîtrise des coûts

Comme pour tous types de travaux géotechniques, la maîtrise des coûts d’un projet est d’une importance capitale. Des données d’études sont mises au jour, mais elles comportent souvent un certain niveau d’incertitude. Quel est le degré de sensibilité d’un bâtiment aux déformations du sol? Est-ce que les calculs réalisés sont fiables à 100 %? Est-ce qu’un ouvrage doit être sécurisé avant le début des travaux? Est-ce que les pentes du terrain sont stables? Nombre de questions doivent être posées et, selon les réponses, les coûts sont établis de même que les variantes de coûts liées aux situations possibles.

L’évaluation des coûts d’un projet de géotechnique urbaine repose non seulement sur la nature des travaux, mais aussi sur l’ensemble des paramètres propres aux enjeux relatifs aux villes. Sécurisation des bâtiments existants, définition des conditions potentiellement dangereuses pour les citoyens, évaluation de la capacité portante des structures en place – bâtiments, ponts, viaducs, stationnements, etc. -, recommandations de correctifs ayant pour but de protéger à la fois les infrastructures et la population : ces éléments et bien d’autres doivent être intégrés aux études géotechniques urbaines. Ils sont indispensables, d’ailleurs, à la maîtrise des coûts d’un projet.

Les travaux géotechniques en milieu urbain

En gros, les étapes d’une étude géotechnique ont comme objectif global de déterminer les conditions générales et spécifiques du sol et des infrastructures présentes sur un site pour permettre la restauration ou la construction d’un nouvel ouvrage avec une garantie maximale de sécurité, de productivité et d’économie.

Viennent ensuite les travaux sur le terrain. Quels sont-ils plus précisément?

En ville, des forages et des sondages doivent être effectués de manière à bien connaître le sol et ses caractéristiques pour l’édification de différentes structures, de chaussées, de réseaux de services publics, etc. Ces forages et sondages exigent une surveillance. Cette dernière fait également partie de la liste des travaux de géotechnique urbaine. 

Des restrictions peuvent aussi être formulées quant aux travaux de terrassement envisagés sur le site, s’avérant fondamentales pour la mise en place des ouvrages de génie civil.

Les échantillons recueillis de ces sondages et forages sont acheminés au laboratoire pour examen en profondeur. Les principaux essais qui y sont réalisés sont :

  • la teneur en eau;
  • les limites d’Atterberg;
  • l’analyse granulométrique par tamisage ou par sédimentométrie;
  • la résistance au cisaillement non drainé à l’aide du cône suédois;
  • les essais de consolidation œdométrique;
  • la perméabilité des sols;
  • les essais de compression sur les carottes de roc.

Une fois les essais menés, les échantillons et les données qui s’y rapportent doivent être conservés, souvent pour un minimum d’un an. L’entreprise qui fournit des services en géotechnique urbaine doit, par conséquent, être équipée de l’expertise et des instruments nécessaires aux études, aux travaux in situ et aux essais en laboratoire.

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