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Ville de SAINT-DIE
Services Techniques
Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule"
à SAINT-DIE (Vosges)
Laurent ROUGIEUX
21 Novembre 1989
R 30180 LOR 4S 89
Document non public
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES Service Géologique Régional Lorraine
Rue du Parc de Brabois - 54500 Vandœuvre-lès-Nancy - Tél. 83 51 43 51
Ville de SAINT-DIE - Services Techniques
Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule" à SAINT-DIE (Vosges)
Laurent ROUGIEUX
R 30180 LOR 4S 89
R E S U M E
Les Services Techniques de la Ville de SAINT-DIE (88) ont demandé au
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES - Service Géologique Régional
Lorraine d'effectuer une reconnaissance de sols sur des terrains communaux en
vue de la construction d'un hôtel.
Il a été réalisé h sondages destructifs à 8,0 m avec essais
pressiométriques tous les 1,5 m. Les terrains rencontrés sont des alluvions
sablo-graveleuses de la Meurthe sous une couche de limons sableux peu épais.
La nappe phréatique a été rencontrée vers 2,1 m sous le niveau du
terrain naturel.
Le bâtiment pourra être fondé sur semelles filantes descendues à 1,5 m
sous le niveau du terrain naturel actuel.
Ville de SAINT-DIE - Services Techniques
Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule" à SAINT-DIE (Vosges)
Laurent ROUGIEUX
R 30180 LOR 4S 89
S O M M A I R E
Page
1. INTRODUCTION 1
2. RESULTATS OBTENUS 1
2.1. Géologie du secteur étudié 1
2.2. Hydrogéologie 1
2.3. Caractéristiques mécaniques 2
3 . ETUDE DES FONDATIONS 2
3.1. Caractéristiques du projet 2
3.2. Choix des fondations 2
3.3. Force portante du sol 2
3.4. Estimation des tassements 3
4. PRECAUTIONS D'EXECUTIONS 5
5 . CONCLUSIONS 5
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Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule" à SAINT-DIE (Vosges)
Laurent ROUGIEUX
R 30180 LOR 4S 89
LISTE DES FIGURES ET DES ANNEXES
Figure 1 : Plan de situation au 1/25.000
Annexe 1 : Plan de position des sondages de reconnaissance.
Annexe 2 : Coupes géologiques et résultats des essais pressiométriques.
BRGM M
FIGURE: l
PLAN DE SITUATION
Extrait de la carte topographique IGN au 1/25.000 de SAINT-DIE n° 3617 Ouest
<GD> Secteur d'étude
ECHELLE: 1/25.000
- 1 -
1. INTRODUCTION
Les Services Techniques de la Ville de SAINT-DIE (Vosges) ont demandé au
BRGM - Service Géologique Régional Lorraine une étude de sols sur la zone de
la "Prairie d'Hellieule" à SAINT-DIE-DES-VOSGES (voir figure 1 plan de
situation).
La reconnaissance a été faite par sondages destructifs jusqu'à 8,0 m de
profondeur et essais pressiométriques réalisés tous les 1,5 m.
Les niveaux d'eau ont été relevés en fin de campagne, il n'a pas été
demandé de piézomètre ni de suivi des fluctuations de la nappe phréatique.
2. RESULTATS OBTENUS
2.1. Géologie du secteur étudié
Les terrains traversés sont d'une grande homogénéité sur le secteur
étudié. Sous une couche superficielle de limons sableux (0,6 m d'épaisseur
moyenne), on trouve les alluvions sablo-graveleuses de la Meurthe. Sur le
sondage S4, qui se trouve en bordure du lit actuel de la rivière (voir annexe
1 plan de situation des sondages), on traverse une couche de sable entre 4 et
5,5 m.
Les coupes géologiques et les résultats des essais pressiométriques sont
reportés en annexe 2.
2.2. Hydrogéologie
Tous les forages ont rencontré la nappe phréatique entre 2,1 et 3,0 m de
profondeur, soit un niveau piézométrique vers la cote 230,00 m NGF environ
pour le mois d'octobre 1989.
- 2 -
2.3. Caractéristiques mécaniques
Les sables et graviers traversés sont compacts à très compacts avec des
pressions limites en tête comprises entre 1,2 et 3,0 MPa et un module 7,0 < £
< 27,0.
A partir de 3,0 m, les pressions limites mesurées sont toujours supé
rieures à 2,0 MPa et peuvent atteindre et dépasser 4,0 MPa. Les modules sont
toujours supérieurs à 11 MPa.
3. ETUDE DES FONDATIONS
3.1. Caractéristiques du projet
La construction prévue est un hôtel type "Formule 1". Les caractéristi
ques du projet : implantation, géométrie, descente de charges, ne sont pas
connues à ce jour. Les calculs et conclusions de ce rapport sont basés sur
des charges de service comprises entre 1 et 3,0 bars (0,1 à 0,3 MPa) pour un
bâtiment sans sous-sol.
Si le projet ne rentrait pas dans cette gamme d'hypothèses, il convien
drait d'en avertir le BRGM afin qu'il puisse adapter les prescriptions et
conclusions de ce rapport.
3.2. Choix des fondations
Compte-tenu des hypothèses de travail retenues ci-dessus, le bâtiment
serait fondé sur semelles filantes descendues à 1,5 m de profondeur sous le
terrain naturel.
3.3. Force portante du sol
La force portante à la rupture (qad) d'une fondation est liée à la
pression limite (pi) du terrain mesurée au pressiomètre par la formule
générale :
K qad = qa - qo = —(pi - po) (règle R.O. de MENARD)
- 3 -
où k = facteur de portance qui est fonction de l'encastrement, de la forme
de la fondation et de la nature du terrain,
qo = pression verticale au repos du terrain au niveau de la semelle après
construction,
po = pression horizontale au repos du terrain au moment de l'essai.
Dans le cas de fondations superficielles hors d'eau qo et po sont
négligeables devant pi.
Le sol de fondation est de catégorie III (sable et graviers moyennement
compacts - 10 < pi < 20 bars).
La pression limite à la base de la fondation a été prise égale à 12 bars
(1,2 MPa).
Pour un encastrement de 1,0 m environ, la valeur du facteur de portance
(k) varie suivant la demi-largeur de la fondation (B/2).
B/2 en m
he/B/2
k
qad en MPA
0,3
3,3
1,6
0,64
0,4
2,5
1,5
0,60
0,5
2,0
1,4
0,56
0,6
1,7
1.35
0,54
0,7
1,4
1,3
0,52
3.4. Estimation des tassements
Le tassement d'une fpndation superficielle s'exprime par la formule
générale (règle T.O. de MENARD).
. Dans le domaine déviatorique : wd= 1 *33 p R_ ( Xd R)"* 3 E H.O
- 4 -
. Dans le domaine sphérique : ws = oi. . p . AS . R
4;5E
où E = module pressiométrique du terrain (bars),
p = charge de service (bars),
Ro = dimension de référence (cm) = 30 cm,
R = dimension de la fondation,
A s et Ad = coefficients de forme de la fondation
Ad = 2,65 ,\s = 1,5 pour une semelle filante,
oC = coefficient de structure dépendant de la nature du sol de fondation,
oL = 1\4 pour des sables et graviers normalement consolidés.
Pour un encastrement de 1,0 m et des semelles travaillant entre 10 et 30
T au ml, on obtient suivant la largeur de la semelle les tassements totaux
suivants :
B en m 0,6 0,8
Qs = 1,0 bar
Qs = 2,0 bars
Qs = 3,0 bars
0,5 0,4
0,9 0,90
1,4 1,0
TASSEMENTS ABSOLUS
1,0
0,4
0,7
1,0
en cm
1,2
0,3
0,6
0,9
1,4
0,3
0,5
0,8
Suivant les différentes hypothèses énoncées ci-avant, les tassements
différentiels peuvent être assez importants : par exemple pour une fondation
de 1,0 m de large ils seraient de :
0,3 cm pour une Qs de 1,0 bar
0,5 cm pour une Qs de 2,0 bars
0,7! cm pour une Qs de 3,0 bars
et pourront donc nécessiter la mise en place de chaînages haut et bas afin de
rigidifier le bâtiment.
- 5 -
4. PRECAUTIONS D'EXECUTION
Compte-tenu de la nature des matériaux et du risque de boulance des
parois, les fondations devront être coulées juste après l'ouverture des
fouilles. Si cette opération n'était pas réalisable, il conviendrait de
mettre en place un béton de propreté en fond de fouille, de protéger celle-ci
des intempéries et de nettoyer le béton avant la mise en place de la fonda
tion proprement dite.
Il sera nécessaire de prévoir une coupure capillaire par voile d'étan-
chéité Ou béton hydrofuge entre les fondations et les murs et planchers, la
nappe phréatique étant susceptible de remonter au-dessus du niveau de fonda
tion en période de hautes eaux.
5. CONCLUSIONS
La reconnaissance de sols réalisée à la "Prairie d'Hellieule" à
SAINT-DIE (88) a montré la présence d'alluvions sablo-graveleuses homogènes
sous une couverture peu épaisse (0,6 m) de limons sableux .
Le bâtiment pourra être fondé sur semelles filantes à 1,5 m sous le
terrain naturel.
Les fondations devront être coulées juste après les terrassements et une
coupure capillaire étanche mise en place entre celles-ci et les murs et
planchers.
Vilie de SAINT-DIE
Services Techniques
Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule"
à SAINT-DIE (Vosges)
ANNEXE 1
21 Novembre 1989
R 30180 LOR 4S 89
PLAN DE POSITION DES SONDAGES DE RECONNAISSANCE
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Ville de SAINT-DIE
Services Techniques
Reconnaissance de sols "Prairie d'Hellieule"
à SAINT-DIE (Vosges)
ANNEXE 2
21 Novembre 1989
R 30180 LOR 4S 89
COUPES GEOLOGIQUES ET RESULTATS DES ESSAIS PRESSIOMETRIQUES
BRGM
ETUDE:rue
ST DIE (88)
Ref : 89 / 2982 Octobre 1989
SONDAGE: S 2
Machine: D9000
GEO-SIGMA CD. 118
Saulx les Chartreux
T: (1) 64 48 52 83 91160 Longjumeau
O B S E R V A T I O N S : Descente d'un tube lanterné pour essais pressiométriques jusqu'à 7,50 m
BRGM
ETUDE:rue
S T DIE (88)
Ref: 89 / 2982 Octobre 1989
SONDAGE: S 3
Machine: D9000
GEO-SIGMA CD. 118
Saulx les Chartreux
T: (1) 64 48 52 83 91160 Longjumeau
fac Descript ion
I itholog ique prof. Z>
caractéristiques pressiométriques (1Q5 Pa)
Module E m 50 100 150 200 250
Pression limite PI 5 10 15 20 25
cote erw.
O B S E R V A T I O N S : Descente d'un tube lanterné pour essais pressiométriques jusqu'à 7 m
nat out
B R G M
ETUDE:rue
ST DIE (88)
Ref: 89 / 2982 Octobre 1989
SONDAGE: S 4
Machine: D9000
GEO-SIGMA CD. 118
Saulx les Chartreux
T: (1) 64 48 52 83 91160 Longjumeau
O B S E R V A T I O N S : Descente d'un tube lanterné pour essais pressiométriques jusqu'à 7 m
