La géotechnique et les procédés de fondation 2005/01.03

L'ouverture des frontières de l'Union européenne, la concurrence accrue entre les entreprises et l'évolution rapide de l'équipement utilisé pour réaliser les travaux de fondation ont profondément modifié le paysage géotechnique de notre pays, poussant le secteur à développer des techniques et des procédés innovants.
Jusqu'il y a peu, il n'existait pas de norme belge relative aux ouvrages géotechniques, que ce soit pour leur conception, leur exécution ou les essais à réaliser dans le cadre de l'investigation géotechnique préalable, du dimensionnement, du contrôle de l'exécution ou de la réception des ouvrages. Tous les documents de référence étaient basés sur l'expérience et les habitudes des organismes prescripteurs (ministère des Travaux publics d'avant la régionalisation, ministères régionaux, SNCB, sociétés de logement, intercommunales, armée, administrations portuaires). Ces prescriptions étaient évidemment fort variables. De plus, leur dispersion et les habitudes acquises dans les marchés que ces organismes contrôlaient limitaient considérablement toute innovation.

L'ouverture des frontières, la concurrence accrue entre les entreprises belges et celles des pays voisins, les progrès rapides des équipements, les exigences croissantes en matière de contrôle de qualité et l'évolution de la normalisation européenne - avec notamment l'Eurocode 7 'Calcul géotechnique' - ont profondément modifié le paysage géotechnique de notre pays, poussant les entreprises et les auteurs de projet à travailler d'arrache-pied pour développer des techniques et des procédés innovants.

GeoTechNet

L'un des moteurs récents de la démarche innovante est le réseau européen GeoTechNet (www.geotechnet.org), animé par le CUR (NL), le BRE (UK) et le CSTC.
Geotechnet
Des discussions et échanges s'y déroulent trois ou quatre fois par an dans des ateliers spécialisés préparés par des animateurs issus de près de 15 pays européens et représentant en majorité le monde industriel. Ce réseau a été créé en vue d'échanger des informations sur les pratiques et les avancées techniques dans les pays concernés. Il permet de faire connaître et de valider les méthodes utilisées à travers l'Europe, et de convaincre les responsables techniques de chaque pays du bien-fondé des démarches innovantes.
La division Géotechnique et Structures du CSTC a largement aidé à consolider ou à amplifier ce mouvement. Parmi les projets de recherche qui y ont contribué, citons :
  • l'emploi des géosynthétiques dans les ouvrages de génie civil et les centres d'enfouissement technique
  • la mise en place de palplanches et de pieux à l'aide de vibrateurs adaptés aux conditions géotechniques et environnementales
  • les pieux vissés à refoulement moulés dans le sol sans vibrations
  • l'application des méthodes de calcul aux éléments finis pour le dimensionnement des ouvrages selon l'Eurocode 7
  • l'harmonisation avec les pays voisins des règles de calcul des fondations profondes à partir des essais de pénétration au cône
  • le dimensionnement des micropieux
  • le contrôle des dimensions des colonnes réalisées par jet grouting
  • l'élaboration d'une procédure européenne pour les essais de mise en charge statique des pieux de fondation (photo en haut, à gauche)
  • la mise au point d'outils simples de prédiction de la stabilité des tranchées et fouilles temporaires (photo en haut, à droite)
  • l'uniformisation des règles de dimensionnement des ancrages dans le sol.
En complément à ces études, un important travail de normalisation des essais géotechniques a été mené par un comité mandaté par le CEN, tant pour les procédures à appliquer aux essais géotechniques (en laboratoire et in situ) que pour les essais de dimensionnement, de contrôle et de réception des ouvrages les plus courants. Ce travail concerne tout intervenant dans un ouvrage géotechnique, qu'il soit maître d'ouvrage, auteur de projet, bureau d'études, laboratoire, bureau de contrôle, entrepreneur, compagnie d'assurances ou utilisateur final.

Documents utiles
Parmi les techniques et procédés les plus prometteurs, il faut signaler le monitoring des ouvrages. Utilisables à tous les stades de la conception, de l'exécution et de la réception des ouvrages, ces moyens et ces procédures ne nécessitent pas toujours des investissements lourds et peuvent conduire à des économies substantielles. Pour ce faire, on recourt à toute technique adéquate qui fournit des valeurs mesurées, selon le cas, pour des déplacements, des vitesses, des accélérations, des forces, des contraintes, des pressions, des volumes, des températures, ou pour toute combinaison de ces paramètres. Bien sûr, obtenir des mesures ne sert à rien sans une bonne corrélation entre des paramètres mesurés et des paramètres calculés, de façon à pouvoir donner des indicateurs de comportement et de performance des ouvrages. Cette façon de procéder va dans le sens d'une démarche de qualité totale selon les principes des normes ISO.