Commune de Corminboeuf

Parcelle no 2 RF

RAPPORT GEOLOGIQUE ET GEOTECHNIQUE

06- 153

Maître de l'ouvrage : Commune de Corminboeuf Mandat : Etude géologique et géotechnique, selon offre Géolina n° 06-438 du 24

octobre 2006. Travaux effectués : Rassemblement de la documentation existante et son interprétation dans

le cadre de la présente étude, cadastre souterrain et organisation du chantier.

Implantation, rattachement et lever de 7 sondages pénétrométriques, de 4 fouilles à la pelle hydraulique et de 3 forages carottés.

Interprétation des résultats et rédaction du présent rapport géologique et géotechnique.

Documents consultés : Atlas géologique de la Suisse 1:25'000, n°98, feuille 1185 Fribourg.

Carte des secteurs de protection des eaux du canton de Fribourg, feuille 1185 Fribourg.

Rapport Géolina 95-122 du 29 mars 1995 (construction d'un local pour le Service du feu).

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1. INTRODUCTION La commune de Corminboeuf envisage la construction d'un bâtiment administratif sur la parcelle no 2 de la commune, entre la salle de gymnastique / local du feu et le bâtiment de la poste. Des bâtiments locatifs sont également prévus au Sud du futur bâtiment administratif et de la poste. La surface concernée par ces projets est d'environ 12'000 m². Elle est propriété de la commune de Corminboeuf. Par un téléphone du 31 octobre 2006, M. Spicher nous a demandé de débuter sans tarder les travaux prévus par notre offre 06-438 du 25 octobre 2006. Les sondages pénétrométriques ont été effectués du 10 au 13 novembre 2006, les forages et les fouilles, implantés sur la base des premiers résultats, ont été exécutés du 14 au 20 novembre 2006. La position des forages et la profondeur à atteindre ont été définies en tenant compte de bâtiments comportant en principe un sous-sol. L'implantation des sondages a été décidée avec M. Spicher sur la base d'une zone d'implantation provisoire pour les futurs bâtiments (voir annexe 1). Les altitudes ont été mesurées par rapport à la borne se trouvant aux coordonnées 574'334.9/184'095.8 et ayant une altitude admise de 632.000 m.

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2. SITUATION GEOLOGIQUE Selon la documentation existante et la carte géologique établie par C. Python, la géologie attendue est la suivante :

- Marais drainé - Dépôts glaciaires essentiellement représentés par de la moraine rhodanienne - Molasse marine supérieure (couches de la Singine) Les fouilles à la pelle hydraulique et les forages permettent de préciser la succession des couches comme suit :

- Terre végétale (A + B) et éventuellement colluvions - Remblai (fouille F1, F2B et F4) - Tourbe plus ou moins sablo-limoneuse (fouilles F2 et F4 ; forages Fo1, Fo2 et Fo3) - Alluvions limno-palustres et fluviatiles, éventuellement fluvio-glaciaires, généralement fines,

présentes partout sauf en F3, passant à des alluvions plus grossières en profondeur. - Moraine plus ou moins délavée (en Fo1 seulement) - Sable d'altération molassique / molasse (F1, F2, F3, Fo1, Fo3)

3. SITUATION HYDROGEOLOGIQUE Toute la zone Sud de la parcelle est saturée d'eau, parfois jusqu'à la surface du terrain. Les perméabilités sont généralement faibles sauf dans les alluvions graveleuses () où elles peuvent avoir des valeurs estimées de 10-3 à 10-5 m/s. Des piézomètres ont été installés dans tous les forages et dans certains trous des essais pénétrométriques (P1, P3, P4, P6 et P7). Les mesures du niveau de l'eau ont été reportées sur les profils des forages et les diagrammes de battage ainsi que sur les coupes données à l'annexe 2. Les piézomètres installés dans les pénétromètres sont peu représentatifs. Le trou se refermant lors du retrait de la tige de battage le tube ne peut être installé que dans la zone supérieure du pénétromètre. Ce tube n'indique que le niveau d'eau dans la couverture. L'eau des alluvions sous la tourbe est en légère charge et se manifeste par un niveau piézométrique légèrement supérieur (environ 1 m). Vers la route, zone Nord, la fouille F3 ne montre qu'un peu d'eau vers 2.50 m, soit au toit de la molasse. Il n'y a pas d'eau à ce niveau dans la fouille F1. Les fouilles F2 et F4 montrent davantage d'eau dès environ 2 m de profondeur. Selon la feuille Fribourg de la Carte des secteurs de la protection des eaux (1998), le projet est entièrement classé en secteur A de la protection des eaux.

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4. DESCRIPTION GEOTECHNIQUE ET CARACTERISTIQUES DES TERRAINS Les 3 forages carottés et les 4 fouilles effectués sur la parcelle n°2 ont fait apparaître les entités géotechniques suivantes (voir aussi ch. 2 "Situation géologique") :

Couverture et remblais (épaisseur de 0.20 à 1.50 m) : Sous la terre végétale, du côté de la route (nord de la parcelle), les fouilles F1 à F4 montrent la présence de remblai composé de limons et de sable avec des pierres et de rares restes de céramique. A la fouille F1, la mince couche de graviers sablo-limoneux semble être liée à une ancienne infrastructure de chemin. Le niveau des fondations des futures constructions sera très vraisemblablement situé à une altitude inférieure à celle de la base du remblai. La position géométrique de cette couche et la présence de sol compressible au-dessous rendent son enlèvement inévitable, en dehors d'une petite bande de terrain parallèle à la route (F1 et F3).

Tourbe et sédiments limno-palustres (épaisseur de 1.00 à 4.40 m ; absente en bordure de route en F1 et F3) :

Une importante couche de tourbe est présente le plus souvent directement sous la terre végétale et localement sous des colluvions peu épaisses. La tourbe repose sur les alluvions fines de la couche . La transition est généralement assez nette. Parfois des horizons franchement organiques apparaissent déjà dans les sables et limons sous-jacents. Par précaution, ces terrains à intercalations organiques sont inclus dans la couche . Cette couche est humide, voire saturée, mais peu perméable. La compressibilité de ces terrains les rend totalement impropres à recevoir des fondations.

Alluvions fines sablo-limoneuses (épaisseur de 1.20 à 5.00 m) : Cette couche regroupe les alluvions attribuées à des dépôts glacio-lacustres et les dépôts limno-palustres qui la surmontent. Localement elle peut également inclure les sables d'altération molassique lorsqu'ils sont directement sous-jacents. Il s'agit essentiellement de sables et limons relativement compacts et pratiquement sans cohésion. La compacité augmente vers le bas.

Alluvions graveleuses (épaisseur de 0 à 2.00 m) : Les couches suivantes sont regroupées dans cette entité : les alluvions fluvio-glaciaires anciennes ou liées au retrait du Würm, voire plus récentes, pouvant passer latéralement à une moraine plus ou moins délavée (Fo1). Pour simplifier le modèle géotechnique, les éventuels sables molassiques directement sous-jacents peuvent être également inclus dans cette entité. Il s'agit essentiellement de graviers et de sables variablement limoneux et localement un peu argileux. Leur compacité est généralement élevée ; leur cohésion est faible à nulle. Un peu de cohésion d'imbrication dans les graviers les plus anciens reste possible mais elle ne peut être évaluée sur des échantillons prélevés en forage. Dans les fouilles cette couche n'apparaît qu'au fond de F2 où elle n'a pas de cohésion.

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Molasse : Il s'agit des grès du Burdigalien. Ces grès plaquetés sont plus ou moins altérés dans leur partie supérieure qui peut souvent être excavée avec une rétropelle.

Tableau résumé des paramètres géotechniques estimés

γ ϕ' c' su ME Angle max.

k Symbole USCS Entité

[kN/m3] [°] [kN/m2] [kN/m2] [MN/m2] [°] [m/s]

- Couverture et remblais 18 25 à 35 0 - 10 à 20 25 à 30 Variable

PT Tourbe et sédiments

limno-palustres 12 à 15 - - - ≤0.2 25 <10-7

SM Alluvions fines 19 28 0 à 5 50 à 75 5 à 20 33 10-5-10-7

GW/GM Alluvions graveleuses 20 35 0 - 30 à 50 40 10-3-10-5

- Molasse 22 à 24 25

* - -

50 (1) à 200 (2)

85 -

* résiduel (1) altérée

(2) ± saine

γ Poids volumique apparent (humide)

ϕ' Angle de frottement effectif

c' Cohésion effective

su Cohésion (résistance au cisaillement non drainé, mesuré au pénétromètre de poche)

ME Module de compressibilité Angle max Valeur maximale de l'angle des talus au-dessus de la verticale k Perméabilité

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5. RECOMMANDATIONS POUR LA CONSTRUCTION

5.1. Terrassements et talus La géométrie des projets n'est pas encore connue. Il est cependant probable que les terrassements auront une cote d'env. 3 m sous le terrain actuel. Dans ces conditions, la couche de couverture et la tourbe sont pratiquement totalement excavées, sauf au voisinage du forage Fo1 où de la tourbe est présente jusque dans les alluvions fines à ~4.50 m de profondeur. Un terrassement à 3 m de profondeur engendrera des problèmes d'assèchement du fond de fouille augmentant vers l'aval. Les talus de la fouille, en présence d'eau, seront soumis à des pressions d'exfiltration pouvant les déstabiliser. Si l'on veut excaver à de telles profondeurs, voire davantage, il est nécessaire de prévoir un assèchement préalable du terrain, par exemple au moyen de well-pointes. Les talus avec un tel système (well-pointes) pourront être redressés à environ 40° alors qu'ils ne doivent pas dépasser 25° (voir tableau p. 5) voire nettement moins en présence d'eau (exfiltration). La nécessité d'un assèchement préalable dépendra aussi des distances aux limites de la parcelle et aux infrastructures. Il faudra veiller à limiter le rabattement au strict nécessaire ou prévoir une réinjection des eaux pompées pour éviter des phénomènes de tassement pour les bâtiments voisins. Suivant la géométrie des projets, la mise en place d'une enceinte de fouille étanche peut s'avérer utile, voire indispensable. Suivant la géométrie et le type de fondation retenu il faudra encore juger de la nécessité de procéder à un remplacement des matériaux compressibles en fond de fouille. Sous réserve des problèmes liés à la présence d'eau, les couches à peuvent être terrassées avec les machines usuelles de chantier. La présence de blocs est peu probable, bien qu'elle ne puisse être totalement exclue, en particulier dans la moraine trouvée au forage Fo1. Un calcul de la sécurité des talus est vivement conseillé lorsque la géométrie des projets sera connue.

5.2. Fondations Les fondations des bâtiments voisins à l'ouest ont été effectuées sur pieux (rapport Géolina 95-122). Pour les nouveaux bâtiments, la possibilité de fonder la construction au niveau des alluvions sableuses ou graveleuses avec un remplacement total jusqu'à la base de la tourbe est une solution envisageable. Les tassements devront être calculés en fonction des charges des projets. Pour que ces tassements restent relativement modestes, il faudra au moins que les fondations en radier reposent sur les couches et/ou . Il faut s'attendre à des tassements différentiels importants, voire inadmissibles, si le radier repose à l'amont sur la molasse et à l'aval sur des terrains moins compacts (alluvions, etc.). Dans un tel cas et suivant la géométrie du projet, un remplacement de la molasse par une grave compactée et/ou la mise en place de puits bétonnés du côté aval peuvent être envisagés pour limiter les tassements différentiels.

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Si la cote des fondations est arrêtée dans les terrains compressibles, par exemple pour éviter des problèmes de drainage et/ou d'étanchéité, il faudra soit remplacer la totalité des couches et par une grave compactée, soit mettre en place des fondations profondes : pieux, de préférence forés, micropieux, etc.

5.3. Drainage En principe, la pose de drains doit être telle que le niveau inférieur des fondations soit tenu au sec dans toutes les circonstances. Pour le bâtiment administratif, côté route, un tel drainage par gravité sera vraisemblablement possible. La présence d'un niveau piézométrique au niveau du terrain dans le bas de la parcelle impliquera des mesures d'étanchéité ou des pompages, en fonction de l'altitude de la fondation (sous-sol ou non) et des possibilités d'évacuer l'eau par gravité.

5.4. Evacuation des eaux pluviales Les remblais , les sédiments limno-palustres organiques et les alluvions fines présentent des perméabilités trop faibles pour envisager une réinfiltration des eaux de surface. Les alluvions graveleuses , un peu plus perméables, sont déjà saturées, voire en légère charge. Les conditions hydrogéologiques ne permettent donc pas d'envisager d'ouvrage d'infiltration sur cette parcelle. Pour répondre aux exigences du PGEE, il faudra certainement prévoir de la rétention sur la partie basse de la parcelle.

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6. CONCLUSION ET SUITE A DONNER Les reconnaissances effectuées dans le cadre de cette étude montrent que :

• Les terrains de couverture et les dépôts limno-palustres organiques (tourbe) ne peuvent pas supporter de fondation. Ils doivent être évacués s'il n'est pas fait recours à des fondations profondes.

• Les terrains sous-jacents sont moyennement compacts (alluvions fines ) à compacts (alluvions graveleuses ). Ils peuvent recevoir des fondations, par exemple en radier, mais si ces fondations reposent en partie sur la molasse, des tassements différentiels importants peuvent apparaître.

• La molasse est un terrain de fondation pratiquement incompressible. Des fondations profondes peuvent y prendre appui.

• L'évacuation des eaux au niveau des sous-sols devra être adaptée à la géométrie des bâtiments.

• L'infiltration des eaux météoriques ne peut pas être envisagée. L'évacuation des eaux pluviales nécessitera la mise en place d'un ouvrage de rétention

Les observations rapportées ici sont ponctuelles ; malgré le nombre des levers effectués, des différences concernant l'interpolation des observations sont toujours possibles. Le calcul des tassements, le calcul de la sécurité en regard des talus de fouille, le dimensionnement des installations destinées à évacuer l'eau, le dimensionnement des fondations profondes doivent être précisés en fonction de la géométrie des projets. Le choix de cette géométrie peut avoir une incidence financière non négligeable sur les projets. Il est recommandé de tenir compte des problèmes géotechniques reconnus dès le début des avant-projets. Nous restons volontiers à disposition du MO pour l'assister dans ses choix.

GEOLINA FRIBOURG SA

P. Aviolat Fribourg, le 18 décembre 2006 PA/pp 06-153\rapport\rapport.doc