APTAGE D EAU SOUTERRAINE LE POINT SUR LA NOUVELLE ...

CAPTAGE D'EAU SOUTERRAINE : LE POINT

SUR LA NOUVELLE RÉGLEMENTATION

www.GEOLYS.be

Mardi 11 Décembre 2018rue du Lombard 34-42

1000 Bruxelles

Une organisation de la Confédération Construction

Bruxelles-Capitale

CAS PRATIQUE : LE RABATTEMENT

www.GEOLYS.be

Frédéric Favart

Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation

Qu’est-ce qu’un rabattement ?

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Techniques mises en œuvre (principalement en terrains meubles)

afin de diminuer localement et temporairement la piézométrie d’un

aquifère sans en affecter la structure.

Quand a-t-on besoin de rabattement ?

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Le cas le plus connu nécessitant de recourir à du rabattement de nappe est celui

d’une excavation devant atteindre un niveau situé sous le niveau de saturation d’un

aquifère libre.

Un cas moins connu mais tout aussi important est celui nécessitant la dépressurisation

d’un aquifère captif afin de permettre la réalisation de pieux forés, d’éviter les

risques de claquage ou de limiter les pressions hydrostatiques en phase

d’exploitation.


Pourquoi privilégier le rabattement ?

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Rabattement - pompage en fond de fouille

Eaux claires = conservation de la structure du sol

Massifs filtrants = conservation de la continué du sol

Turbidité = mobilisation des fines et déstructuration du sol

Taille de grains mobilisés = fonction des vitesses d’écoulement

Vitesses d ’écoulement inversement proportionnelles aux sections et à

l’éloignement du point de captage


Techniques de rabattement

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Les trois principales techniques de rabattement sont :


- Les cannes filtrantes

- Les puits filtrants (ou puits profonds)

- Les drains horizontaux

Cannes filtrantes

7Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation

Avantages des cannes filtrantes

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• Rapport coût/superficie rabattue très intéressant (particulièrement

indiquées dans le cas de pose d’éléments linéaires tels que des

collecteurs)

• ″Lissage″ des particularités lithologiques

• Facilité de mise en œuvre (lançage manuel parfois possible ;

certaines machines permettent la mise en place des cannes dans

des conditions d’accès difficiles et/ou en terrain mixte meuble-

rocheux)

• Possibilité de mise en dépression des massifs filtrants → plus

d’efficacité qu’en simple écoulement gravitaire

• Technique proposée par toutes les entreprises spécialisées


Inconvénients des cannes filtrantes

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• Profondeur de rabattement limitée usuellement à 4.5 m (pompes

installées en surface), dans de rares cas il est possible d’atteindre 6 m

• Encombrement relatif du dispositif (cannes + collecteur = alignement

continu de min 50 cm de large sur toute la longueur de l’installation)

• Fragilité relative de l’installation (des entrées d’air sur une ligne de

cannes compromettent le bon fonctionnement de celle-ci)


Puits filtrants (ou puits profonds)


Avantages des puits filtrants

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• Encombrement réduit

• Pas de limite de profondeur de rabattement (pompes immergées)

• Possibilité de conserver les ouvrages en phase d’exploitation

• Seul dispositif permettant une réalimentation de nappe

• Possibilité de mettre les ouvrages en dépression


Inconvénients des puits filtrants

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• Prix unitaire > à celui des cannes (1 puits = 50 à 100 m de ligne de

cannes)

• Pour des rabattements de faible profondeur, débit total plus

important qu’avec des cannes ou des drains


Drains horizontaux


Avantages des drains horizontaux

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• À partir d’une certaine quantité (±1km de drain) rapport

coût/superficie rabattue très intéressant (particulièrement indiquées

dans le cas de pose d’éléments linéaires tels que des collecteurs ou

d’excavation de grande superficie).

• ″Lissage″ des particularités lithologiques.

• Dispositif permettant de limiter au maximum les débits pompés.

• Possibilité de conserver les drains en phase d’exploitation.


Inconvénients de drains horizontaux

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• Profondeur de rabattement limitée usuellement à 4.5 m (si les

pompes sont installées en surface)

• Encombrement des machines lors de la mise en œuvre

• Technique nécessitant des terrains vierges d’indurations, gravats ou

autres fondations


Risques liés au rabattement

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Lors de la mise en place des dispositifs :

si celle-ci n’est pas réalisée dans les règles de l’art et par des personnes

maitrisant la ou les techniques choisies, différents sinistres liés à ce type

d’activité peuvent survenir.

En cours de pompage :

- déjaugeage du sol inclus dans le cône de rabattement

- accroissement de la charge sur les sols sous-jacents

- tassement des sols compressibles (consolidation)


Impacts potentiels des ouvrages sur les nappes

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• Obstacle à l’écoulement par effet barrage conduisant à des hausses

piézométriques en amont des ouvrages et des abaissements en aval

• Mise en contact de nappes initialement séparées par des horizons

imperméables


Comment réduire ces impacts

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• La mise en œuvre de dispositifs permettant de rétablir une continuité

hydraulique entre l’amont et l’aval des ouvrages. Ces dispositifs

devront être adaptés à chaque cas de figure en prenant garde de

ne pas accélérer l’écoulement au risque d’aboutir à l’effet inverse

conduisant à un abaissement piézométrique en amont combiné à

une hausse en aval

• Dans le cas de mise en contact d’horizons aquifères distincts, il faudra

proscrire toute structure drainante susceptible de favoriser les

échanges. Si cela s’avérait nécessaire, une ré-étanchéification de la

zone perturbée de l’horizon imperméable devra être envisagée.


Dimensionnement des rabattements

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Lorsqu’il s’agit de dimensionner un dispositif de rabattement, il faut

toujours garder à l’esprit que le mieux sera d’obtenir le résultat

attendu par le biais d’une installation adaptée aux contraintes du

projet tout en pompant le moins possible.

Un faible débit signifie :

- Faible puissance installée => couts d’utilisation réduit

- Faible rayon d’influence => minimisation des risques

- Impact sur la nappe réduit


1. Analyse des données disponibles

2. Réalisation de Sondages/Piézomètres

3. Monitoring piézométrique

4. Réalisation de puits et essai de pompage

5. Modélisation numérique

Dimensionnement des rabattements


Données disponibles

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Photographie aérienne et cours d’eau

Carte topographique

Carte géologique

Carte

hydrogéologique

http://geoportail.wallonie.be/walonmap

https://www.dov.vlaanderen.be/

Carte géotechnique


Données disponibles

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Plans projet

Tests de pénétration

Carte géologique

Coupes projet


Sondages et piézomètres


Interprétation géologique et hydrogéologique


Monitoring piézométrique


Pompage d’essai

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Détermination des paramètres hydrauliques de l’aquifère

Essai en paliers (caractérisation de l’ouvrage)


Pompage d’essai

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Rayon d’influence - Connexion hydrogéologique


Modélisation hydrogéologique

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Outil permettant une approche théorique simplifiée du fonctionnement

d’un système hydrogéologique réel et complexe.

Elle permet entre autre de simuler différents scénarios afin d’en évaluer

les effets


Modélisation hydrogéologique

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Evaluation de l’effet des parois étanches sur la piézométrie


- 2 sous-sols sur 2000 m² d’emprise, sans enceinte

- Présence de tourbe sur une épaisseur pouvant dépasser 4.0 m

Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem


Solutions retenues pour les rabattements :

- Dépressurisation de l’aquifère inférieur par puits filtrants.

- 1 ligne de cannes courtes sur les longs cotés du bâtiment.

- Empierrement drainant en fond de fouille en conservant les voiles

de l’ancien bâtiment comme soutènement.

- Absence d’enceinte étanche.



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