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S. E. M . P. E. L.1, rue Bannier - 45000 Orléans

ETUDE GÉOTECHNIQUE ET HYDROGÉOLOGIQUE PRÉLIMINAIRE

RÉNOVATION OU QUARTIER GARE D'ORLÉANS(Loiret)

par

M . CAILLOL et E. DURAND

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Service géologique régional C E N T R E

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

79 SGN 264 CEN Avril 1979

R E S U M E

La Société d'Economie Mixte pour l'Equipement du Loiret

(S.E.M.P.E.L.) a chargé le Bureau de recherches géologiques et minières

(B.R.G.M.) de l'étude géotechnique préliminaire du quartier gare à

Orléans (Loiret).

Le projet prévoit la construction de parkings enterrés, de

trémies de circulation et de bâtiments R + 2 à R + 9.

La reconnaissance a consisté en l'exécution de :

- 5 sondages carottés d'environ 20 m de profondeur ;

- 6 sondages pressiométriques ;

- 6 sondages pénétrométriques ;

- 8 sondages piézométriques superficiels ;

- essais de perméabilité ;

- essais mécaniques ;

- un nivellement général.

Le sous-sol est constitué de remblais épais de 2 à 10 m surmon-

tant les marnes et argiles du Burdigalien. Le calcaire Aquitanien se situe

à environ 10 m de profondeur.

Les remblais et marnes contiennent une nappe superficielle peu

puissante qui s'écoule vers le Sud.

Le calcaire contient une nappe nettement plus basse que le niveau

le plus bas du projet.

Les travaux seront effectués à l'abri d'une paroi moulée ancrée

dans les calcaires de Beauce.

Des reconnaissances complémentaires sont nécessaires pour préciser

au stade de l'avant-projet détaillé les principes généraux d'excavation et

de fondation qui sont présentés dans le présent rapport.

S O M M A I R E

RESUME

1 - INTRODUCTION 12 - GENERALITES 2

2.1 - Données générales sur le projet 22.2 - Aperçus géologique et hydrogéologique 2

3 - PROGRAMME DE RECONNAISSANCE 4

3.1- Programme des travaux 43.2 - Principe et caractéristique d'exécution

des sondages et essai s 63.2.1 - Sondages carottés 63.2.2 - Sondages piézométriques 73.2.3 - Sondages au pënëtromëtre 73.2.4 - Sondages pressiometriques 7

4 - RESULTATS DES SONDAGES ET ESSAIS 74.1 - Les remblais 74.2 - Les marnes et argiles burdigaliennes 94.3 - Les calcaires de Beauce 114.4 - Piézomètrie 12

5 - CONCEPTION DES FONDATIONS ET DU SOUTENEMENT 155.1 - Choix du nombre de niveaux souterrains 155.2- Type de fondations et de soutènement 18

5.2.1 - Bâtiments 18

5.2.2 - Parkings et trémies 18

6 - RECONNAISSANCES ULTERIEURES 21

7 - CONCLUSIONS 22

LISTE DES FIGURES

Figure 1 - Plan de situation du quartier gare d'Orléans.

Figure 2 - Relevés des niveaux maximaux atteints par la Loireau Pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968.

Figure 3 - Piézométrie de la nappe perchée le 27.03.79

Figure 4 - Schéma-type de constitution des sols de fondationet structure des niveaux souterrains.

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 - Plan d'implantation des sondages

Annexe 2 - Log géologique des sondages carottés

Annexe 3 - Levé géologique des sondages piézométriques

Annexe 4 - Sondages pressiométriques : Résultats des essais

Annexe 5 - Sondages pénétrométriques : Résultats des essais

Annexe 6 - Résultats des essais de laboratoire

Annexe 7 - Coupes géologiques et géotechniques de synthèse

Annexe 8 - Photographies des sondages carottés.

1 - INTRODUCTION

A la demande de la Société d'Economie Mixte pour l'Equipement

du Loiret (S.E.M.P.E.L.), le Service géologique régional Centre du Bureau

de Recherches géologiques et minières (B.R.G.M.) a été chargé de l'étude

géotechnique préliminaire du site du quartier gare à Orléans (Loiret).

Le projet d'aménagement de ce quartier prévoit la construction

de parkings enterrés de 10 m au maximum, de trémies de circulation et de

logements et bureaux R + 2 à R + 9.

La zone dont 1'aménagement est projété s'étend entre la gare et

la rue de la République selon l'axe Nord-Sud et entre le Boulevard de

Verdun et le Boulevard Martin selon l'axe Ouest-Est.

L'étude a été menée en vue de préciser sur l'ensemble du site la

nature du sous-sol, les caractéristiques géotechniques des différents hori-

zons et la position des différentes nappes d'eau intéressant le projet en

vue d'orienter les choix des concepteurs dans l'élaboration de l'avant-

projet sommaire des ouvrages.

La campagne de reconnaissance a consisté en 1'exécution :

- par l'entreprise BACHY de 5 sondages carottés (avec prélèvements

d'échantillons) et de 6 sondages pressiométriques ;

- par l'entreprise SAMEGA de 6 sondages penetrómetriques ;

- par le Service géologique régional Ile de France (B.R.G.M.) de

8 sondages piézométriques et essais de perméabilité ;

- par le Département génie géologique du B.R.G.M. des essais en

laboratoire.

L'ensemble des sondages a fait l'objet d'un nivellement précis

(les cotes indiquées sont celles de l'ancien système).

Le compte rendu des reconnaissances et des essais, la synthèse

et l'interprétation de l'ensemble des résultats font l'objet du présent

rapport.

- 2 -

2 - GENERALITES

2 . 1 - JDonrrëes généra]es_ sur Je_p ro je t

Le projet de renovation du quartier gare d'Orléans couvre une

superficie d'environ 40 000 m2. Son emprise est précisée sur la figure 1.

Le terrain actuel présente une topographie presque horizontale

et se situe approximativement entre les cotes 114,7 et 116,3. Les cons-

tructions projetées sont :

- un parking principal d'environ 500 places sous la Place Albert 1er

et à trois niveaux souterrains ;

- des trémies de circulation de chaque côté du parking d'environ

5 mètres de hauteur et 8 mètres de largeur. Ces trémies permet-

tront d'assurer la circulation des véhicules entre le Boulevard

de Verdun et le Boulevard Martin. Au niveau de ces deux derniers,

les trémies seront découvertes et rattraperont progressivement le

niveau topographique actuel. La longueur des trémies découvertes

sera d'environ 100 mètres. De plus, une bretelle partira de la

trémie nord pour relier l'Avenue de Paris.

- des niveaux souterrains (trois en principe) immédiatement à pro-

ximité de l'entrée de la gare pour bureaux, commerces et parc à

cars.

- des logements R + 2 à R + 9 dans la partie nord du site.

2.2 -

D'après les renseignements archivés au titre du code minier on a pu

"préalablement à la campagne de reconnaissance, appréhender la structure du

site. Les terrains sont constitués du haut vers le bas par :

- des remblais sur une épaisseur généralement comprise entre 2 et

3 mètres ;

- la formation dite "sables et marnes de 1'Orléanais", composée de

marnes calcareuses grises à blanches et d'argile verte sur quel-

ques mètres d'épaisseur ;

- la formation du "Calcaire de Beauce" dont le toit est à environ

10 mètres de profondeur, composée d'un calcaire tendre grumeleux

à pulvérulent à faciès marneux qui a pu être localement exploité

IOJ

Figure 1 - Plan de situation du quartier gare

- 4 -

en chambres et galeries. En profondeur, le calcaire devient pro-

gressivement plus dur et il peut s'avérer localement karstique

et donner naissance à des fontis remontant progressivement jus-

qu'à la surface du sol. On a connaissance de karst se développant

jusqu'à 35 mètres de profondeur.

Du point de vue hydrogéologique/ les remblais peuvent s'avérer

localement aquifères. En ce qui concerne la nappe des calcaires, d'une

manière générale, elle est en relation plus ou moins directe et rapide

avec la Loire, selon la proximité du fleuve et la densité des fissures

ouvertes et des vides karstiques. Le niveau d'étiage de la nappe se situe-

rait vers les cotes 89-90 NGF. La figure 2 indique les relevés des niveaux

maximaux atteints par la Loire au pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968.

La cote 94 NGF semble correspondre à la crue trentennale, la courbe 97 NGF

à la crue centennale (TN à environ 115,5 - point bas du projet vers la cote 106)

3 - PROGRAMME DE RECONNAISSANCE

3 . 1 - Progj amme de^ trayaux

Le programme des travaux et essais a été défini de façon à pré-

ciser au stade de l'étude préliminaire :

- l'épaisseur et la nature des différents horizons géologiques de

surface,

- les caractéristiques mécaniques des formations par des essais

in situ et en laboratoire,

- le niveau des nappes.

De ce fait, le programme a comporté :

- 5 sondages carottés (notés SC 1 à SC 5) d'environ 20 mètres de

longueur avec prélèvements d'échantillons intacts pour essais en

laboratoire ;

- 8 sondages piézométriques (PZ 1 à PZ 8) de faible profondeur afin

de préciser l'existence et la position de la nappe superficielle.

Il a en outre été procédé à des essais de perméabilité par remontée

après pompages dans les sondages ;

- 6 sondages au pénétromètre statique d'environ 10 m de longueur

(PS 1 à PS 6) permettant d'apprécier l'homogénéité du sous-sol

S3

sa

37

SS

Hauteurs en m(Cores NGF)

3S J_

93

32is-

91 l\\Úill ir. ;

-1855ii

1

l

É IIi I 136E

-10 ans

Figure 2 - Relevés des niveaux maximaux atteints par la Loireau Pont Georges V à Orléans de 1835 à 1968

- 6 -

par le relevé continu de la compacité des divers horizons géolo-

giques ;

- 6 sondages pressiométriques (PM 1 à PM 6) destinés à mesurer les

pressions limites et les modules de déformabilité des terrains

jusqu'à 12 à 15 mètres de profondeur.

Les travaux des terrains ont été réalisés au cours des mois de

Février et Mars 1979.

Ils ont été complétés par des essais géotechniques de laboratoire

dès que les échantillons ont été disponibles (mesure de teneur en eau, de

densité, de cohésion, d'angle de frottement, . . . ) .

L'implantation des sondages est donnée en annexe 1. Les sondages

ont été répartis de façon à recouvrir l'ensemble de la zone à reconnaître

en tenant compte des sujétions d'accès et de circulation. Il convient toute-

fois de signaler que ceux-ci ont été réalisés, dans leur quasi totalité,

dans la zone située au Sud de la face principale d'accès à la gare, c'est-

à-dire dans la zone où des travaux de terrassement important sont à exé-

cuter. Seuls deux sondages piézométriques (PZ 7 et PZ 8) et un sondage au

pénétromêtre ont été implantés dans la partie nord qui avait, par ailleurs,

déjà fait l'objet d'une reconnaissance antérieure. Les sondages carottés

réalisés lors de cette reconnaissance sont également implantés sur le

plan figurant en annexe 1.

Au moment de l'implantation des sondages, il a été décidé de

regrouper quelquefois les sondages de diverses natures (sondages carottés,

sondages au pônétromètre, sondages pressiométriques), en vue de mieux cor-

réler les résultats obtenus par chacune des méthodes.

3.2 - £rinçi£e_et^ «£a£t£ri_stiqu£ ^'epcêcutioji áes_ sondages_et essans

3.2.1 - Sondages carottés (annexe 2)

Les sondages carottés ont été exécutés avec une machine Bachy

type SR 200. Le diamètre de départ des sondages est de 168 mm ou de 140 mm.

Un tubage a été mis en place sur toute la hauteur des remblais et parfois

des marnes et argiles burdigaliennes. Le carottage a été exécuté à l'aide

d'un outil de type K2-146 ou T6-116 selon les niveaux.

Le sondage SC 1 a été équipé d'un piézomètre au droit des remblais.

- 7 -

3.2.2 - Sondages jjiézométri^ues (annexe 3)

Ces sondages ont été réalisés à la tarière en gros diamètre (150 mm)

Un tubage PVC de 60 mm de diamètre crépine en partie inférieure a été mis en

place dans les trous. Ils ont été équipés en tête de plaques en fonte au ras

du sol pour le contrôle périodique du niveau de l'eau.

3.2.3 - Sondages au £énétromètre (annexe 5)

Les sondages au pénétre-mètre ont été effectués avec le pénétromêtre

Andina. L'enfoncement des tiges dans le terrain a été réalisé au départ de

chaque sondage de manière statique avec un cône de 50 cm2 de surface puis au

refus de celui-ci avec un cône de 12 cm2 de surface.

La résistance de pointe et la résistance au frottement ont été

déterminée tous les 25 cm.

Au refus de la pénétration statique quelques sondages ont été

poursuivis en dynamique.

3.2.4 - Sondages_£ressiométri£ues (annexe 4)

Les mesures pressiométriques ont été effectuées à partir de

2,5 m de profondeur à raison d'environ une mesure tous les 1,5 m. Les

mesures ont été réalisées jusqu'à 12 à 15 mètres de profondeur. Au total,

45 mesures de pression limite et de module de déformabilité ont été

exécutées.

4 - RESULTATS DES SONDAGES ET ESSAIS

L'analyse de l'ensemble des résultats de sondage et d'essais qui

figurent en annexe fait ressortir les points suivants :

4.1 - Le£ rembl_ai_s

Ils ont une épaisseur très variable selon les endroits considérés

voisine de :

- 3,0 m en SC 1

- 2,2 m en SC 2

- 7,2 m en SC 3

-11,3 m en SC 4

- 5,0 m en SC 5.

- 8 -

II apparaît donc que la surface séparant les remblais des terrains

en place sous-jacents est une surface très tourmentée qui ne ressemble en

rien à une surface plane. Localement, des creusements ont pu être réalisés

à une époque ancienne au point que le remblai peut reposer directement sur

le "calcaire de Beauce" sans formation marneuse et argileuse burdigalienne

intercalaire. C'est le cas par exemple de la zone des sondages SC 4-PS 2

et semble-t-il, dés sondages PS1-PM 1.

Au sondage SC 4, une maçonnerie ancienne a été récupérée en débris

entre 8,2 et 10 m puis carottée jusqu'à 11,3 m de profondeur. La présence de

cette maçonnerie soulève une question embarrassante sur sa raison d'être :

s'agit-il des fondations d'une ancienne muraille, d'une maçonnerie de soutè-

nement d'une ancienne galerie ? Il s'agira de le préciser. On peut indiquer

que sur le cadastre napoléonien le mur d'enceinte de la ville est figuré sen-

siblement dans l'axe du mail.

La limite inférieure du remblai figurant sur les coupes géolo-

giques en annexe 7 doit, compte tenu des remarques précédentes, être consi-

dérée comme indicative car elle provient d'une extrapolation des résultats

connus au droit des sondages.

Géologiquement, les terrains constituant les remblais sont de

nature très diverses : marne grise ou blanche à nodules de calcaire, sable

plus ou moins argileux, gravier, argile meulière, éléments de brique ou de

maçonnerie, ...

Les caractéristiques physiques et mécaniques déterminées sur des

échantillons de remblais sont en conséquence très dispersées :

- densité sèche : 1,60 à 1,65

- teneur en eau : 15 à 22 %

Des essais de cisaillement rectiligne et des essais triaxiaux de

type UU effectués sur des échantillons provenant des sondages donnent :

en SC 3 (4,5 à 5,0 m)

en SC 4 (4,8 à 5,3 m)

en SC 5 (3,0 à 3,5 m)

Les mesures effectuées sur l'échantillon du SC 3 correspondent à

des matériaux très peu argileux (sables et graviers) alors que les autres

mesures correspondent à des matériaux nettement plus argileux.

eu°ucu

= 0

= 0

= 0

,2

,3

,3

bar

bar

bar

•e-

•

-e-

= 31°

- 6°

= 10°

- 9 -

Les résultats obtenus au pénétromètre et au pressiomètre peuvent

être résumés ainsi :

- Résistance de pointe (pénétromètre) : 3 à 200 bar avec des valeurs

fréquemment situées entre 5 et 20 bar.

- Pression limite (pressiomètre) pi = 6 à 10,5 bar

- Module pressiométrique E = 15 à 280 bar

Ces fourchettes de valeurs montrent l'hétérogénéité des remblais

liées à leur nature géologique.

4.2 - Les marnesjet arçjijes jnirdigaljônnes

Au-dessous des remblais, les sondages ont généralement mis en évi-

dence la formation appartenant au Burdigalien qui repose sur la formation

des calcaires de Beauce. La limite géologique entre ces deux formations

est subhorizontale et située à une profondeur voisine de 10 m (9,3 m au

sondage SC 3/ 11,3 m au sondage SC 4 ) . Il semble donc qu'il n'y ait pas

d'irrégularité prononcée au niveau de la topographie du toit du calcaire.

La formation burdigalienne a une épaisseur allant de 0 m (sondage

SC 4 par exemple, peut-être sondage PS 1) à environ 8 m (sondage SC 2) en

fonction de l'importance de l'épaisseur des remblais.

Elle comprend deux faciès géologiques différents :

- le faciès inférieur que nous avons appelé niveau argileux qui est

constitué d'argile verte à grise plus ou moins calcareuse,

d'épaisseur voisine de 2 mètres ;

- le faciès supérieur que nous avons appelé niveau marneux qui

est composé de marne brune à grise parfois légèrement sableuse,

pouvant atteindre 6 mètres d'épaisseur dans la zone du site.

Le passage entre les deux niveaux n'est pas toujours très net

car le niveau inférieur peut contenir une proportion plus ou moins grande

d'argile.

- 10 -

Les essais de laboratoire effectués sur les échantillons prélevés

dans la formation burdigalienne donnent les résultats suivants :

Niveau marneux Niveau argileux

- densité sèche 1,64 à 1,78 1,00 à 1,45 •

- teneur en eau 19 à 22 % 30 à 62 %

La densité des terrains est donc plus faible pour le niveau argi-

leux, la valeur 1,45 devant plutôt être considérée comme davantage repré-

sentative du milieu.

Les essais de cisaillement rectiligne et les essais triaxiaux

effectués sur différents échantillons aboutissent aux valeurs suivantes

de paramètres :

- pour le niveau argileux

Essai de cisaillement rectiligne UU

C ö = 0,5 bar

*U - 4°

Essai de cisaillement rectiligne CD

C. = 0,2 bara

pour le niveau marneux

Essai triaxial UU

Cu = 0,5 bar Cy = 0,2 bar

*U = 3° *U ° 5°

Essai de cisaillement rectiligne UU

C = 0 bar

Un essai de compressibilité à l'oedomètre a indiqué un indice

de compression C c de l'ordre de 0,302, une pression de consolidation de

3 bar et une pression de gonflement de 2,2 bar. Il s'agit donc d'argile

gonflante, très déformable.

Certains sondages au pénétromètre semblent ne pas avoir recou-

pés la formation burdigalienne (par exemple les sondages PS 1, PS 2). La

traversée de cet horizon géologique correspond à des résistances de pointe

se situant généralement entre 200 et 500 bar avec une diminution de celle-

ci lors de la traversée du niveau argileux à 10 à 20 bar (voir sondage PS 6).

Cette diminution apparaît nettement moins bien sur les sondages PS 3 et PS 4,

- 11 -

En ce qui concerne les essais pressiométriques, les valeurs mesurées

sont généralement les suivantes (annexe 4) :

- pression limite pi = 10 à 30 bar

- module pressiométrique E = 100 à 300 bar

Souvent le niveau argileux fait apparaître, comme dans les résul-

tats des essais pressiométriques/ une diminution des caractéristiques méca-

niques .

4 . 3 - Les cajjcai res^ de_B£aj±ce_

Nous avons indiqué précédemment que le niveau des calcaires se

situe vers 10 m de profondeur ( 105 NGF). Les sondages ont pénétré d'une

dizaine de mètres dans cette formation. Il s'agit généralement d'un cal-

caire beige, tendre, grumeleux, présentant un aspect pâteux, constitué

par une matrice de calcaire crayeux tendre et des nodules de calcaire dur.

Au sommet de cette formation, sur les quelques premiers mètres,

le calcaire est marneux. Au-dessous, il devient généralement moins marneux

mais cela n'est pas valable pour tous les sondages.

Aucun vide n'a été mis en évidence lors des campagnes d'essais

in situ. Les calcaires présentent peu de signes de phénomènes karstiques,

ceci ne les excluant pas pour autant.

En laboratoire, des mesures de résistance mécanique ont été réa-

lisées. Elles figurent en annexe 6 du présent rapport. Les résistances à

la compression simple se situent entre 44 et 135 bar. Il convient de pré-

ciser que ces valeurs correspondent à des valeurs maximales car elles ont

été obtenues à partir des carottes de calcaire, non disloquées lors de leur

prélèvement en sondage. De ce fait, il n'est pas possible de mettre en

évidence l'amélioration des résistances des calcaires en fonction de la

profondeur.

Le toit du calcaire apparaît très bien sur les courbes de péné-

tromètre. Il correspond à la zone de refus de pénétration de l'outil.

Sur les courbes pressiométriques, la transition Burdigalien-

Aquitanien est moins prononcée. Les valeurs mesurées sur le calcaire marneux

tout à fait supérieur sont :

- 12 -

- pression limite > 25 bar sauf en PM 2 et PM 3 où des valeurs plus

faibles ont été relevées (10 à 15 bar) ;

- module pressiométrique généralement compris entre 100 et 400 bar.

4.4 - Piézométrte

D'un point de vue hydrogéologique, le site est concerné par deux

nappes d'eau :

- la nappe des calcaires de Beauce que les sondages n'ont pas

atteint lors de la campagne de reconnaissance. A cette période,

le niveau d'eau était donc au-dessous de la cote 91,60 NGF (cote

la plus basse atteinte par le sondage SC 4 ) . Il est à signaler

que l'ensemble des sondages carottés réalisés ont montré des

pertes d'eau partielles ou totales à partir d e l 2 m à l 5 m d e

profondeur. Le calcaire de Beauce constitue donc un horizon drai-

nant à partir des cotes ci-avant précisées. La nappe des calcaires

se situe, en période normale, à environ 91 NGF " et comme nous

l'avons vu (paragraphe 2.2) vers la cote 97 en période de crue

centennale. De ce fait, la nappe aquitanienne ne concernera pas

directement le projet dont le point le plus bas sera vers la cote

106.

- une "nappe supérieure suspendue" observée au sein des remblais.

Il s'agit d'une nappe très peu puissante alimentée par les eaux

de pluies en amont et sur le site là où le revêtement n'est pas

imperméable, et les fuites des réseaux enterrés. Les horizons

argileux sousjacents s'opposent à l'infiltration de ces eaux.

Les cotes de cette nappe superficielle relevées le 27 mars 1979

étaient les suivantes :

II convient de préciser qu'à un niveau d'eau dans la Loire de 89 à 90 NGFcorrespond un niveau d'eau de la nappe des calcaires de Beauce (au voisi-nage de la gare) de 90 à 92 NGF.

- 13 -

N° dupiézomètre

PZ 1

PZ 2

PZ 3

PZ 4

PZ 5

PZ 6

PZ 7

PZ 8

SC 1

Cote NGF dela tête dupiézomètre

115,02

115,99

115,73

114,93

115,13

116,02

115,81

115,70

115,99

Profondeurdu niveaud'eau (m)

4,00

4,59

4,70

3,80

humide à 7,2

5,72

3,95

3,70

3,40

Cote NGFdu niveaud'eau

111,02

111,40

111,03

111,13

Í 107,93

110,30

111,86

112,00

112,59

La carte piézométrique ci-après est approximative. Elle pourrait être

utilement complétée par quelques piézomètres, non seulement sur le site

mais également à la périphérie pour tenter d'appréhender la remontée de la

nappe qui sera induite par l'ouvrage enterré.

La nappe présente un gradient d'écoulement vers le Sud. Il est

assez faible vers le Nord (5 %> environ) là où l'aire de stationnement en

terre battue permet une plus grande infiltration des eaux de pluies et où

la nappe est donc directement alimentée. La nappe est également à une cote

élevée (112,59) devant la gare (SC 1) peut-être dans un secteur alimenté

par des fuites d'égoûts qui s'y concentrent de manière privilégiée du fait

de la nature très sableuse des remblais à cet endroit.

Le gradient d'écoulement est plus élevé dans la partie Sud ce

qui dénote une moindre alimentation de la nappe dans ce secteur où les

voiries et aires de stationnement bitumées s'opposent à l'infiltration

des eaux de pluies. Le point le plus bas en PZ 5 (eau en dessous de la cote

108) correspond sans doute à la zone où s'enfouissent les eaux superficielles

dans le calcaire. C'est en effet dans ce secteur que les remblais sont les

plus épais et reposent directement sur l'Aquitanien, sans argile burdiga-

lienne intermédiaire.

Ces observations demandent à être confirmées par d'autres mesures

qui permettront d'apprécier les fluctuations saisonnières de la nappe.

Figure 3 . Piezomètrie de la nappe'peíchée le 27.03.79

- 15 -

Des essais de perméabilité ont été effectués dans les sondages

PZ 1 à PZ 3 et PZ 5 à PZ 8. A l'exception du sondage PZ 8 situé tout à

fait au Nord, toutes les mesures de perméabilité se sont révélées très

faibles (inférieure à 10~8 m/s). Dans le sondage PZ 8, une perméabilité

de 10~7 m/s a été mesurée.

Ces essais confirment que la perméabilité des remblais est très

faible (il n'a pas été possible de caler un débit de pompage, les trous

se vidant très rapidement). Il est vraisemblable que la nappe est alimentée

pour une grande part par les fuites des réseaux enterrés si l'on en juge

par la résistivité de l'eau mesurée sur un échantillon prélevé (P = 1340

fi.cm/cm2 à 20°) . Les réseaux jouant le rôle de drains privilégiés, il se

peut que localement, à la faveur de zones de remblais plus sableuses,

l'alimentation de la nappe soit mieux assurée qu'elle ne l'est sur l'ensemble

du secteur.

5 - CONCEPTION DES FONDATIONS ET DU SOUTENEMENT

Les données présentées ci-dessus permettent d'analyser les pro-

blèmes qui peuvent être rencontrés lors des travaux suivant le nombre de

niveaux souterrains et le type de solution retenue. La figure 4 donne le

schéma type de constitution des sols de fondation et de la structure du

sous-sol.

5 . 1 - £hoix dunom])re

Le problème principal relatif à la construction de niveaux sou-

eerrains est lié d'une part à la présence d'une nappe superficielle, d'autre

part à la présence d'un niveau argileux entre les cotes 105 NGF à 107,5 NGF

sur lequel le radier vientthéoriquement reposer (cote 106 NGF environ) si la

structure est maintenue à 3 niveaux.

La nappe des calcaires de Beauce est située nettement plus bas

et ne peut en aucun cas remonter à une cote supérieure à 100 NGP. Elle

n'est donc pas à prendre en considération pour la conception du projet.

REMBLAIS

BURDIGALIEN

AQUITANIEN

Sol = 115,50 m

Y =• 1,60 à 1,70 c =• 0¿ - 20°

Y - 1,65 à 1,75 c=O,ll<f>=15"

107,5^

Y -

105 m

1,50 c=0,lb

Y - 1.80 à 2,00 t/m3

102 m

Y - 2,00 à 2,20 t/m3

Niveau de réf. 114,50 m

1er niveau 111,70 m v nappe supérieure-^"108 à 112,60 le

27 mars 1979

2ëme niveau 108.90 m

3ème niveau 106,10 m

97 environ en période de

crue centennale

inférieure à 91,60 m (mars 1979)

Figure 4 - Schéma-type de constitution des sols de fondationet structure des niveaux souterrains (en projet)

- 17 -

Du fait de la présence de la nappe superficielle, il convient :

- soit de prévoir une structure étanche capable de résister aux

sous-pressions. Dans ce cas, les soutènements latéraux devront

être étanches et prolongés vers le bas de façon à recouper l'ho-

rizon argileux et l'horizon supérieur du calcaire de Beauce (cote

102 NGF environ). Ainsi, il n'y aura pas possibilité d'applica-

tion de sous-pression sur le radier, puisque latéralement une

barrière hydraulique aura été constituée. La constitution de cette

barrière risque par contre de provoquer la remontée de la nappe à

la périphérie de l'ouvrage.

- soit, éventuellement (bien que la solution soit moins satisfai-

sante d'un point de vue exploitation), prévoir un drainage tout

autour de la fouille en arrière du soutènement. Ce drainage

devrait être légèrement prolongé vers le bas au droit des argiles

burdigaliennes pour arrêter les sous-pressions latérales pouvant

se transmettre au radier. Les débits d'exhaure seront faibles

pour une nappe dont le niveau s'établit au niveau actuel.

La prévision des débits nécessitent des reconnaissances complé-

mentaires et le suivi des fluctuations de la nappe superficielle

pendant un certain temps.

Par contre, il est exclu d'imaginer de collecter et d'enfouir les

eaux superficielles dans des puits absorbants creusés dans le calcaire. La

nappe de l'Aquitanien constitue en effet un réservoir d'eau activement

exploité qu'il convient de protéger au maximum.

La présence du niveau d'argile verte entre les cotes 105 et

107,7 NGF amène à considérer qu'il serait préférable, d'un point de vue

exécution, de réaliser un niveau supplémentaire de façon à descendre la

base des niveaux de parking au-dessous du niveau argileux. Dans ce cas,

l'excavation des calcaires pourrait être réalisée au engins à lame aidés

localement du ripper. L'emploi systématique de l'explosif est exclu. Il se

pourrait, seulement, qu'on ait à pétarder quelques blocs ou bancs épars de

calcaire meuliérisé.

- 18 -

A cela, vient s'ajouter le fait que l'argile paraît gonflante (un

seul échantillon testé) et que sous l'effet du déchargement, des terrains

des remontées de radier ne sont pas à exclure en présence d'eau.

Pour toutes ces raisons, nous pensons qu'un niveau supplémentaire

serait très souhaitable, quite à réduire l'extension des niveaux souterrains.

5.2 - lyp_e_de_ forKlations_et de_s ou te riment

5.2.1 - Bâtiments

Les bâtiments prévus dans la partie Nord du site n'ont pas fait

l'objet de reconnaissance particulière, du fait qu'on disposait dans ce

secteur de renseignements archivés au titre du code minier et que l'objectif

de l'étude a surtout porté sur la définition des problèmes posés par les

parkings et les trémies.

Là où les bâtiments comportent des sous-sols on pourrait, en pre-

mière approximation, les fonder soit sur semelles filantes aux marnes supé-

rieures soit sur radier général aux argiles inférieures soit sur poteaux

ancrés dans le calcaire.

Dans les 2 premiers cas, le taux de travail dépendra en grande

partie des tassements différentiels prévisibles qu'il s'agira de préciser.

La pression admissible devrait être comprise entre 1 et 4 bar, selon le

niveau et le type de fondations, et l'aptitude de l'ouvrage à tolérer quel-

ques tassements. Dans le dernier cas, une pression de l'ordre de 6 bar pourra

sans doute être retenue au refus sur le calcaire.

Là où les bâtiments ne comportent pas de sous-sol, les plus légers

pourraient être fondés sur les marnes ou éventuellement sur les remblais

s'il s'avérait qu'ils soient compacts, les plus lourds sur les marnes

compactes là où les remblais sont peu épais ou sur pieux au calcaire dans

le cas contraire.

5.2.2 - Parkings_et_trémies

Dans le cas de la réalisation de 3 niveaux, les principes géné-

raux des fondations et de soutènement de la fouille seront les suivants.

Les appuis seront nécessairement fondés dans le calcaire de

Beauce tendre rencontré au-dessous de la cote 102 NGF.

- 19 -

On prévoira autant que possible des semelles filantes plutôt que

des poteaux isolés car elles permettront une meilleure répartition des char-

ges sur le calcaire qui peut s'avérer plus ou moins compact selon l'endroit.

L'analyse des résultats, au stade de l'étude préliminaire et

compte-tenu des reconnaissances effectuées dans le voisinage, permet d'en-

visager un taux de travail voisin de 6 bar qui devra être précisé par d'autres

mesures in situ et des essais de laboratoire sur échantillons de gros dia-

mètre. Bien qu'aucun phénomène karstique n'ait été mis en évidence, le ris-

que dû à l'existence de cavités subsiste. Celles-ci pourront être détectées

à l'aide d'une campagne de microgravimétrie en fond de fouille, ou bien à

l'aide de reconnaissances ponctuelles par sondage destructif au droit des

appuis. Si des vides étaient reconnus, des injections devraient être réalisées.

En ce qui concerne le soutènement, nous donnons, sur la figure 4,

la coupe type des terrains et l'ordre de grandeur des caractéristiques

pouvant être retenues pour les calculs de poussée au stade de l'APS.

La poussée due à 1'eau sera à prendre en compte entre le centre

de la couche argileuse et le niveau supérieur maximal. En l'état actuel

des reconnaissances, ce niveau doit être pris au ras du sol mais il est

possible, qu'au terme des reconnaissances, un niveau situé à 2 m sous la

surface topographique puisse être pris en compte au moins pour le côté sud.

Il convient de préciser que le soutènement risque de jouer le rôle de bar-

rière, de sorte que la nappe superficielle, dont l'écoulement semble se

réaliser ver le sud, est susceptible de remonter en partie nord, piégée

par l'ouvrage souterrain. Il peut s'ensuivre des désagréments pour les

sous-sols situés dans le voisinage.

Il conviendra également de tenir compte de la présence des bâti-

ments bordant la fouille. Leur effet apparaîtra toutefois peu important.

La paroi du soutènement devra nécessairement être butonnée ou

épinglée au moyen de tirants. Un bon encastrement de la base sera réalisé

dans les calcaires de Beauce.

Compte tenu de la nature géologique du sous-sol, de l'existence

d'une nappe superficielle et de la présence de bâtiments au voisinage im-

médiat de la fouille, il parait souhaitable d'utiliser systématiquement la

paroi moulée ancrée dans le calcaire de Beauce.

- 20 -

Ce procédé présente en outre l'avantage de mettre hors d'eau la

fouille à l'intérieur de laquelle les constructions sont projetées. Elle

pourra également être intégrée à la structure porteuse définitive.

La réalisation d'une paroi de type berlinoise, consistant à réa-

liser un certain nombre de poteaux sur la périphérie de la fouille, poteaux

entre lesquels, au fur et à mesure de l'avancement de la fouille, sont mis

en place un blindage et le voile définitif, n'est pas a exclure mais ne pour-

rait pas jouer de rôle porteur si une fondation spéciale de celle-ci n'est

pas réalisée à la base.

L'exécution de la paroi moulée posera cependant quelques pro-

blèmes délicats :

- perte de coulis dans les remblais et les calcaires de Beauce

(cf. les pertes d'eau en sondage) ;

- risque d'éboulement dans les remblais hétérogènes. Il conviendra

d'adopter un coulis dense ;

- riques d'éboulement localisés des remblais et des parties tendres

du calcaire de Beauce à la suite d'un trépanage local des bancs

durs ;

- difficultés de curage des sédiments déposés à la base. Les parti-

cules de calcaire tendre créées par les outils de forage, se met-

tent en suspension et sédimentent très rapidement en formant un

dépôt. Ils peuvent être pompés en les émulsionnant.

La stabilisation de la paroi pourrait être réalisée par une rangée

de tirants ancrés de préférence dans les marnes burdigaliennes ou les cal-

caires aqaitaniens, ou par deux rangées dans le cas d'un approfondissement

de la fouille).

- 21 -

6 - RECONNAISSANCES ULTERIEURES

En vue de l'établissement de l'avant-projet détailléf il conviendra

de compléter les reconnaissances effectuées par les investigations complémen-

taires de sol suivantes :

- reconnaissances par sondages à la tarière et sondages pressiomé-

triques pour appréhender en un grand nombre de points la variabi-

lité de répartition et de consistance des terrains ;

- reconnaissances par sondages carottés en certains points parti-

culiers, notamment les zones d'accès aux trémies. Des prélèvements

d'échantillons devront être réalisés en vue de mieux caractériser

les paramètres géotechniques des différents horizons ;

- reconnaissances hydrogéologiques par sondages complémentaires,

suivi périodique des niveaux d'eau dans les piézomètres, mesure

des caractéristiques de perméabilité des terrains superficiels

par injection d'eau, et détermination de l'agressivité des eaux

vis-à-vis des bétons ;

- reconnaissances par puits de la zone du sondage SC 4 où l'ano-

malie observée (maçonnerie à 10 m de profondeur) doit être

éclaireie.

Ces travaux nécessiteront la réservation d'emplacement sur les

voiries ou les aires de stationnement, souvent dans des secteurs recellant

des canalisations. Il y aura lieu de s'en préoccuper bien avant le début

de la campagne proprement dite.

L'ensemble des données recueillies lors de ces reconnaissances

permettront de préciser la nature et la position des différents horizons

mis en évidence au cours de cette reconnaissance préliminaire et de mieux

évaluer les paramètres géotechniques et hydrogéologiques intervenant dans

le dimensionnement de la structure au stade de l'avant-projet détaillé.

La reconnaissance préliminaire n'a pas mis en évidence de vides

artificiels ou naturels existants à l'aplomb des sondages. L'épaisseur im-

portante des remblais dans certains secteurs montrent toutefois que le site

a été très remanié. Les reconnaissances définies ci-dessus permettront de

recueillir des informations complémentaires à ce sujet.

- 22 -

Par contre, pour s'assurer qu'il n'existe pas de karst en évolution

dans le calcaire aquitanien il conviendra de procéder à une reconnaissance

systématique qui ne pourra être engagée qu'après ouverture des fouilles.

7 - CONCLUSIONS

Au droit du site du quartier gare, les terrains sont constitués :

- de remblais sur une épaisseur allant de 2 à 10 m ;

- de marnes et argiles sous-jacentes sur une épaisseur de 0 à 8 m ;

- de calcaire tendre au-dessous de 10 m de profondeur, généralement

marneux.

Une nappe superficielle, dont le niveau s'établit à quelques

mètres sous la surface topographique, est piégée par les marnes et argiles

burdigaliennes et conditionne très directement le projet.

La nappe inférieure dans les calcaires de Beauce est nettement

au-dessous de l'emprise des fouilles.

La présence d'un niveau d'argile verte au-dessus des calcaires

jouant le rôle de barrière étanche d'une part et de niveau à faibles carac-

téristiques mécaniques d'autre part, amène à considérer qu'il serait très

souhaitable d'ajouter un niveau supplémentaire de stationnement de façon

à reposer sur des terrains plus résistants et hors d'eau.

Les travaux de terrassement seront effectués à l'abri d'une paroi

ancrée dans les calcaires de Beauce soutenue par des tirants ou éventuel-

lement butonnée selon les modalités d'exécution des travaux. Compte tenu

des conditions géologiques, la paroi moulée apparaît comme la meilleure

solution.

ANNEXE 1

RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orléans)

Plan d'implantation des sondages(voir plan en pochette)

ANNEXE 2

RENOVATION DU QUARTIER GARE(Orleans)

Log géologique des sondages carottés

SONDAGE SC/

COTENGF R-ofondeur

LOGGéologique LITHOLOGIE

EtageGéol. OBSERVATIONS

Vf*

* ". *.*• *•*• ' ' • • ' * • •

•ó*. o.

Bitume, brique, sable, terre végétale,galets

Sable moyen, et quelques galets de silexroulés

2.TO3,00

Débris de béton

Galets roulés, blocs de béton, brique

Marne calcaire gris-beige ä verdatre

S.7O

615 -

Marne calcaire verdatre à débris brunâtres

Marne blanc verdatre

Marne légèrement sableuse, blanc verdStreavec débris de calcaire beige

8,40 m

I

5$34**Marne verte et gros débris de calcaire

beige et de calcaire meuliérisé

Argile gris noirâtre

Calcaire beige, micritique, caverneux,grumeleux, avec passées meuliérisées

I

u/11)

iN

3,5

eau à 3,A m le27.03.1979

SONDAGE SCÍ

COTENGF frofondeur



JL

iMeulière brune en blocs roulés, etcompacte à la base, avec passéesde calcaire beige

f5OOI . '

I . '

Calcaire beige meuliérisé en débris roulés

T~T

r '

ffyo

Calcaire micritique, induré, caverneux,beige avec veinures brunes1

Calcaire micritique, beige, en débris,à passées brun-rouille

Echantillons intact?

3,5 - 4,0 m4,4 - 4,6 s4,9 - 5,3 m9,7 - 10,2 m

•a

perte d'eau

i3

SONDAGE SC2

COTEN G F

tafondsurLOG

Sfologique LITHOLOGIEEtageGéol. OBSERVATIONS

ttiFj? Ont

O,3O** • '• 'ta

(SO

£20

Béton + goudronSable

Marne gris noir avec brique

Sable argileux et marne gris à rouille

Marne gris verdatre

3SO

$70

Marne crème et verte avec petits élémentsroulés de calcaire

Marne crème et verte avec petits élémentsroulés de calcaire, plus calcaire friablegrumeleux gris vert et beige foncé,plusmarneux à partir de 4,50 m

Marne crème verdatre à petits nodules(phosphates?), plus vert à partir de 5 mavec nodules de calcaire roulés

APM

Marne verdatre et nodules de calcairecarié, verdatre, parfois siliceux

Mfff- 750

SW

!

!

/Ott

Argile verte avec veinures de marneblanchâtreA 8,80 nodules de calcaire dur, roulés,siliceux caria et oxydé

Argile sombre plastiqueMarne gris clair à gris foncé, passées çouiof- petits nodules dp pairairs f-rpg n w H p

fiFle

Calcaire beige jaunâtre grumeleux,très carié, vacuolaire

Calcaire gris beige à jaune, finementvacuolaire, grumeleux, passages plus tendre

«'

T

4— sx

1 •V*

SONDAGE SCf

COTENGF

RofofKleur LOGGéologique LITHOLOGIE g

Géol.OBSERVATIONS

tépe

47tSO

#¿7

' . '

I \ I

Calcaire conglomératiqueCalcaire gris beige, grumeleux, vacuolaireMeulière chocolat cariée

Calcaire carié gris beige, vacuolaire, cal-caire friable, et calcaire conglomératique(faible récupération - karstification local

Calcaire beige foncé induré, vacuolaire,siliceux, oxydé, à passées de marne verte.Passées conglomératiques à 14,20

Marne verte avec calcaire grumeleuxCalcaire beige vacuolaire, siliceux,conglomératique, carié

Calcaire conglomératique beige à. galetsplus bruns et passées de marnes vertes

Calcaire gris beige, vacuolaire, légèrementsiliceux, marnes (faibie récupération)

Calcaire beige jaunâtre, finement cariéplus compact I

perte etè*mpartielle

9 fffûmperte cfèau

ki

3Calcaire siliceux beige foncé très dur,carié, vacuolaire, oxydé et calcaireblanchâtre siliceux.

Echantillons intacts

3,8 - 4,0 m5.7 - 6,2 m9.8 - 10,05 m

SONDAGE SC3

COTENGF



f*à,16

ffiÛ -

Béton

Terre végétale nPire (tourbeuse) et briques

Marne blanche et verte avec élémentsde brique

Marne crème et argile verdâtre avec élémentsde tuiles et briques

-£33,/û$20

• 1 *

COO -

$00

6,50

Calcaire oxydé, carié

Sable, calcaire, marne blanc-vert, brique

Marne blanche et verte, sable et brique

Sable et gravier sale

Débris de calcaire roulé, brique, os, galetsmeulière (faible récuoération)

8S

15

APM\

Marne gris verdâtre avec nodules de calcaireet éléments de cale, siliceux. Eléments noit;

f,10

400

%

Marne à nodules de calcaire-blanc carié

APM

Argile verte avec nodules de calcaire

Argil-e ris "foncé avec nodules cale, cariéCalcaire crème jaunâtre, très oxydéMarne gris vert à brun foncé, débris denain narí¿ nwAS

5 ^

Calcaire jaune à crème, induré, miprovacup-laire conglomératique. Traces de circulationd'eauCalcaire beige à verdâtre, vacuolaire,assez tendre

Calcaire gris beige, vacuolaire," micro-conglomëratiqueCalcaire marneux friable, oxydé, vacuolaire I

T

J

SONDAGE SC3

COTE"N G F Rufondeur LOG

LITHOLOGIEEtageGéol. OBSERVATIONS

o

OJ.

1 _L

rçto -

fftoo

sopo

£2,00

Passées de marne verte

Meulière cariée brune, marne beige à jaunâtre avec éléments de calcaire (faible récu-pération)

Cale, siliceux très dur, finementvacuoiaire, crème, blanc, beige (très faiblerécupération - karstification locale)

Calcaire beige assez induré, conglomératiquetraces de circulationCalcaire tendre, grumeleux, beige,(faiblerécupération)Calcaire beige conglomératique, assez tendre,et niveau + dur, siliceux, traces d oxydatioiCalcaire beige foncé4 tendre, grumeleux,passées microconglomeratxques

il

t3,80«i

perte dean

Calcaire beige, plus induré avec finespassées de marne verte cariée, traces decirculation,oxydé. Entre 15,30 et 18 m,passage tendre de calcaire beige foncégrumeleux.

Alternance de marne et calcaire»beige foncé,carié, à grosses vacuoles, assez tendre

Calcaire beige foncé, carié, induré, grossesvacuoles, A 19,80 alternance de marne etcalcaire oxydé et cari«

Calcaire beige vacuoiaire, siliceux, meu-liérisê, induré

5

Calcaire beige, tendre, grumeleux, àpassées plus indurées

Calcaire beige, débris roulés, carié,induré, karstifié, tapissage de marne verte

Echantillons intacts

A,5 - 5 / 6 - 6,5 / 7,6 - 8,1 m

SONDAGE S O

COTENGF

•Vofondeur LOGGéologique LITHOLOGIE


O/O«ZT

(at> -

4,Sû

$30

€¡70 •&X.

fßS

GoudronBéton

Marne gris sale, brique

Marne jaune verdStre

APM

Marne gris noir, sable, nodules cale, brique

Marne verte à.grise, blocs calcaires,briqueen fins éléments

Marne blanche, marne gris marron, brique

Gravier dans matrice argileuse

Brique dans marne gris brun argileuse,plastique

Marne brun sombre à passées blanches, brique

lime marne, gros éléments calcaire, plus>rique

ferne brune sableuse, cale, blanc, brique

Meulière beige foncé et calcaire blanc,brique, siliceuxBlocs non en place : résidu de maçonnerie

Maçonnerie ancienne, sable grumeleux etgros éléments de calcaire

I

ffSO

1 fQ3ûm

1 1

SONDAGE SC4

COTENGF

R-ofondeurLOG

Géologique LITHOLOGIEEtog«

Geo!. OBSERVATIONS

iSfiO

12pO

la.

Jsc

' '

o

2200

Aa.

Calcaire beige jaunâtre, vacuolaire, cariépassées de meulière brun chocolat. Karstification locale

Calcaire beige crème, conglomératique, cariivacuolaire. Passages de meulière brunchocolat (faible récupération)

Calcaire induré siliceux très carié,vacuolaire, avec passée marneuse à 14,20 m

Calcaire beige crème, carié, vacuolaireavec intercalations marneuses

Calcaire beige conglomératique (élémentscalcaire noir), vacuolaire, carié

Calcaire crème, grumeleux (faible récupéra-tion)

«j

Eléments naî.rs, calcaire beige foncé, sili-ceux, finement carié, nombreux élémentsroulés, meulière (faible récuoération -karstification locale)

Calcaire conglomératique, j-aune 'crème,grumeleux, Eléments de meulière brune enplaquettes (faible récupération)

Calcaire crème vacuolaire, passées sili-ceuses, marne, éléments de calcaire beigefoncé avec grosses vacuoles, traces decirculation

Echantillons intact : 1,9 - 2,4 / 4,8 - 5,3 m

SONDAGE SC5

COTENGF

ProfondeurLOG

Géologique LITHOLOGIEEtage

Géol. O B S E R V A T I O N S

€5*. . Goudron

Aso

5,00

Marne argileuse vert jaunâtre à gris vertavec nombreux éléments de calcaire dur,brisés 3 à 4 cm). Passées avec grainsde sable graveleux roulés I

5o5

—I —- 'Cale, beige, carié, tendre avec marne grisverdâtre, quelques blocs de cale, lacustreau milieu de ces marnes, passées graveleuse

Marne gris vert a blanchâtre, petits nodulecalcaires roulés de plus en plus gros etdragées de quartz (2 cm)

Calcaire blanc beige à jaunâtre, carié,assez tendre, avec interlits de marne verte

Marne verte avec calcaire beige graveleux

200

9,80 •

foso

Argile verte à nodules de calcaire trèscarié microconglomératique

Argile verte et nodules de calcaire trèscariéA 9,30 passées de calcaire siliceux carié

Nodules calcairesblanc crème très roulés

Argile verte avec très petits éléments de1

rai roulés

ff,oo ••4-

LA.

Calcaire graveleux à conglomératique, jauneà beige, traces de circulation, assez tendrCalcaire gris beige, traces d'oxydation,carié, à galets calcaire gris, avec passagemarneux de 11.10 à 11.30. vert et rouille

SONDAGE SC5

COTENGF frofonfeur

LOGSéologiqu LITHOLOGIE

Eloge6éo!. OBSERVATIONS

ffJO

tçoo

&J50

Calcaire beige à blanc crème, traces decirculation, grumeleux, vacuolaire

Meulière gris beige à brun sombre

Calcaire gris beige très vacuolaire,siliceux, à 14,20 grosses vacuoles,14,40-14,50 meulière brun»

i i

Calcaire siliceux, à passées plus tendre,carié, oxydé, vacuolaire

Calcaire tendre, friable, marne siliceuse(karstification locale)

Calcaire gris beige à grosses vacuoles,siliceux

Calcaire blanchâtre, tendre, petits débrisde meulière (très faible récupération)

Marne avec «laments de calcaires siliceux,récupération très faible)Passage de calcaire beige micritique à21 mEléments de meulière brun«

O.o

à f2,7O m péritcf'eau joarù'elfa

¿ f3,70 per fed eau

.à *5ßoperted'e&u

5

3

Meulière brun miel et cale, vacuolaire (Karsjtifi

Marne gris beige avec passées de meulièrebrun sombre

ation locale)

Echantillons intacts : 1,4 - 1,8 / 3 - 3,5 m

ANNEXE 3


Levé géologique des sondages piézométriques

(sondages à la tarière de 150 mm de diamètre)

Tous les sondages ont été équipés de tubes PVC0 80 crépines sur 2 m à la base, et d'une coiffemétallique en tête

SONDAGE PIEZOMETRIQUE PZ 1

0 -0,30 Bitume et béton

0,30-0,70 Sable et gravier REMBLAIS

0,70-1,30 Terre noire

1,30-2,00 Marnes brune plastique ~~~"

2,00-3,40 Marnes beige BURDIGALIEN

3,40-4,70 Marnes plus nodules de calcaire (passée dure)

4,70-5,60 Marnes beige très plastique et très humide

5,60-6,40 Marnes verte avec nodules de calcaire



0,30-0,50 Sable et gravier

0,50-1,30 Remblais (briques, blocs de calcaire et sableargileux noir)

1,30-1,70 Argile très sableuse REMBLAIS

1,70-2,20 Sable grossier très argileux

2,20-3,00 Marnes beige

3,00-4,80 Marnes plus nodules de calcaireA on e „„ ^ BURDIGALIEN4,80-6,40 Marnes calcareuses dures



0,20-1,40 Sable, gravier et argile

1,40-1,80 Argile sableuse

1,80-3,40 Marnes

3,40-6,00 Marnes calcareuses dures

REMBLAIS

BURDIGALIEN


0 -0,40 Béton


0,80-1,50 Terre noire et .petits galets de calcaire

1,50-3,20 Marnes

3,20-4,10 Marnes + nodules de calcaire

4,10-5,00 Marnes calcareuses dures

REMBLAIS

BURDIGALIEN


0 -0,30 Terre végétale

0,30-0,80 Sable et gravier REMBLAIS

0,80-1,60 Terre noire + blocs de calcaire

1,60-6,00 Argile grise + débris de briques et calcaire

6,00-6,80 Argile sableuse très plastique

6,80-7,30 Terre gris noir et débris de briques



0,40-0,60 Sable et gravierREMBLAIS


1,20-2,10 Argile sableuse grise et beige

2,10-3,30 Marnes blanche et jaune

3,30-6,50 Marnes blanche avec nodules et filons de calcaire dur


0 -1,70 Charbon, scories et blocs de calcaire REMBLAIS

1,70-2,40 Argile sableuse rubifiée rouille

2,40-4,00 Marnes

4,00-5,10 Marnes très plastiques BURDIGALIEN

5,10-6,00 Marnes dures avec nodules de calcaire


0 -0,30 Sable argileux

0,30-1,10 Scories

1,10-1,40 Argile sableuse + blocs calcaire REMBLAIS

1,40-2,60 Argile sableuse

2,60-3,70 Sable hétérogène beige peu argileux

3,70-4,80 Marne grise

4,80-6,00 Marne blanche avec nodules de calcaire. BURDIGALIEN

ANNEXE 4


Sondages pressiométriquesRésultats des essais

OSONDAGES INJECTIONS FORAGESAGENCE DE PARIS Tél. 597.36.20Rue des V œ u x de Saint-Georges - 94290 VILLENEUVE-LE-ROI

entreprise^ ^SOCIETE ANONYME AU CAP. DE 7.CÎ6.K») F

* t r^. :• i

ORLEANS

Sondage P rf \

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—

Coupe schématique

approchée du sol

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entreprise

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RENOVATION QUARTIER GARE ORLEANS

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SOCIETE ANONYME AU CAP. DE 7.056.0CO F

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ANNEXE 5


Sondages pënétrométriquesResultats des essais(effectués par SAMEGA)

LEGENDE

l1

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Pénétration statique

cône de 50 cm2

Résistance à la point«

Ech. C

Frottement latéral sur le

manchon Ech. B


fût Ech. A


cône de 12cm2

Résistance à la pointe

Ech. C


fût Ech. A

Résistance totale

Ech. C

Pénétration dynamique

Resistance conventionnelle

totale Ech. C

OOSSU« N» i"j|.ï9.69J* OAtl,

COTES! X= Ys IsORLEANS

USAI DEPENETIATION N° PSI

0,05 0,4 0.5 0,6 0,7 0,8 Ofl 1

Sondage au pénétromêtre PS 1

SAMEGASUPER PENETROMETRE

STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

17 bl» rue Rosenwold

_ Pail« 15 _

Tel. 533-71-09

Légende


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Rttlflonce â la point*

Ech. C

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manchon Ech. •

» X fiot«m«nl loléial ivi I*

lui (ch. A

Penetration slallque

cône de 12 cm2

Ritlitanc

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T—T

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h. C

huerai i m I*

h. A

Penetration dynamique

R«ilitoiictt conv«ntlonn»llv

lolal* Ech. C

ORLEANS - ISSAI 01»INITIATION N° P5 a

0 3 0.4 O S O • 0 7 0,8 Q9 1 SAMEGASUPER PENETROMETRE

STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

17 bit rue Rosenwald

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Tel • 533-71.09

Légende

Pénétration italique

cône de 50 t m *

Riilllanc« à ta point«

Ich. C

Frott«m*nl lotirai «i»r ta

manchon Ech • •

X Frott«m«nl lalirol tvr I»

lût Eck . A


cône de 12 cm2

Rallltanco è la point*

Ech. C

FrotUmonl loléiaï m I*

tit Ech. A

Ritlilanc* totolo

Ech. C


Rsiltianco conv*nllonn«lla

totolo Ech. C

Sondage au pénétromètre PS 2

N°|l,l.29.t»? DA", 2 - 3 - 7 3CHANTttt, ORLEANS. BRqM. ISSAI Dl

»NITRATION N° PS 3COIIS 1 X =

,3 0,4 0 5 0,8 0 7 O.B 0,9 1 SAMEGASUPER PENETROMETRE

STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

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Pail« 15 _

Tel. 533.71.09

Légende

Pénétration ilatlqu*

côno de 50 c m z

Retlitonce ó la point«

Ich C

! . _ _ Frottement lateral tvi I«

manchon Ich. %

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lui C c h . A

Penetration «tollque

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Ich. C

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DOlSIt« N o / ^ / - 2 9 * ^ 3 5 * DATEi

COTES i X= T= Zs

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STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

17 bit rue Rosenwold

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Tel. 533-71-09

Légende


cône de 50 cm2

R««lflanc« à la polni«

Ech . C

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manchon Ech . •

Ffoll«m«nt laltfol ivf I«

lui Ech . A

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Rêtlttanc« à la point«

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Ech. Cr—t •*•"


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Sondage au pênétromètre PS 4

BRÇM . ORLEANS ESSAI OC í\l O P CPENETRATION IV I >J •


STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

17 bis rue Rosenwald

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Tel • 533.71.09

Légende

Penetration statique

cône de 50<m2

Rêtltlanc« à la point«

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manchon Ich. a

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lui Eck. A

Pénéttallon statique

cône de 12 cm'

R«tlilanc« a la point«

Eck. C

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Eck. C

Penetration dynamique

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total* Eck. C


DOSSIER N*lltl.19>€9Sm »AIE, 2.2> .J9

COTESi X = T= 1 =

£3 K ISSAI DEPINITItATION N° PS6


STATIQUE DYNAMIQUE

A N D I N A

17 bit rue Rosenwald

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Tel. 533.71.09

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cône de 50«ml

Rètlftance à to point*

P6n6lra l lon statique

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Ràflilanc« A to polni«

Ich. C

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lil Ich. A


» _ T RefUlanc« conniillonnall*

lolal« fch. C


ANNEXE 6


Résultats des essais de laboratoire

B.R.G.M.

ESSAI D E CISAILLEMENT

CHANTIER : ORLEANS -

SONDAGE : SC I

Profondeur : 3 , 5 / 4 ,00 m

3ARS

Échantillon :

Nature :Marne blanche molle

Echantillon : intactDiamètre : 6 0 mm

W L : IP :

anormal

W initialKyû initial T / M 3

W final X•yd final T / M 3

Vhessa déform. m m / m n

r maxr résiduel

0.83

_____

22,7

I0.14

2.0321,9

1,6416,8

I0.34

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OBSERVATIONS

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COURBE INTRINSÈQUE

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C'=

—=

1

4 Contraintes nornnics o

B. R. G. M.

ESSAI T R I A X I A L •(€© .-etf-. UU)

Chantier : ORLEANS - GARS

DOSSIER

SONDAGE SC 1 PROFONDEUR 4 ,40 /4 , 60 m

N A T U R E DU SOL Blocs de calcaire partiellementsilicifié dans matrice marneuse .

Wl

Echantillon : Intact

Eprouvette ; Cyl.

Drainât i : pltrr* gorcust

Contreoression : Uc =

Ip C03Ca

h: 20 cm D: 11,6

nf. sup. flltrt latéral

0

te-

em

W Initial %W final %

Y d Initial kN m3

Y d final kN m 3

a 3 bar»

1100 mn

A V J cm3Vltass* d« déformation

m m " n n <7l-a3max

ai-o3 t aV/al'bar E

U r bar

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119,3

1,78

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0.57

2

2

0,76

0.79

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4

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1.05

OBSERVATIONS

ESSAI CANADIEN .

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deformations

contraintes

axiales E M

normal»? ' nr. » T

B. R. G. M .

ESSAI T R I A X I A L -(€

Chantier : ORLEANS - GARE

C4J- . UU)

DOSSIER

SONDAGE SC 1

NATURE DU SOL BlocsPROFONDEUR 4^90/5,30

calcaires dans matrice

marneuseWl Ip

Echantillon • Intact

Eprouvettt ; Cyl.

Drainait : plerrt oortust Inf.

Contreorasslon : Ue = 0

W Initial %W final *y d Initial kN m3

Y d final kN m3

a 3 barst 100 m n

A Va ctn3

Vlttsst d« déformation•"""m n a l - a 3 m a »

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OBSERVATIONSESSAI

C03Ca

" : 19."5 cm D : IIr6 crsup. flltrt latéral

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I

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2

0,761,26

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3

0,761,29 1

CANADIEN

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4

4

3,76,48

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déformations

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axiales E M

contraintes normsli»?

B. R. G. M.

ESSAI TRIAXIAL te& . - « - . UU)


D O S S I E R

SONDAGE SC 1 PROFONDEUR 9,70/10,20 mNATURE DU SOL Blocs et cailloux calcaire

dans matrice argileuse .

Wl Ip C O 3 Ca

Echantillon : Intact

Eprouvette: Cyl. h : 21 c m D : 1 1 , 6 c m

Drainait : pierre poreuse Inf. sup. filtre latéral

Contreoresslon : Uc = "

W Initial %

W final %

y d Initial kN m 3

Y d final kN m 3

a 3 bars

t 100 m n

A V s cm3

Vitesse de déformationm m / m n «

(jt-a3 r al1 / a3 'bar E

U r bar

E r %

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1,45

I

0,761,37

2

2

0,761,50

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3

O,7b1,59

4

4

0,7b1,68

OBSERVATIONS

ESSAI CANADIEN '.

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axiales E ei

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B.R.G.M.

ESSAI DE CISAILLEMENT

- C D )

CHANTIER : ORLEANS-GARE

SONDAGE : SC 2Profondeur : 9,Nature :

Argile

Échantillon : intactDiamètre : 6 0

WL :

anormal

W initial %yá initial T / M 3

W finalX•yd final T / M 3

Échantillon :

80/10,05 m

sombre plastique

-remanié- -wmpecté

mm

Ip:

Vitassa deform, m m / m nT maxr résiduel

-'

OBSERVATIONS

T

60P2

0.02

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C'= 0,24b

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Contraint« normales a

B.R.G.M.

ESSAI D E CISAILLEMENT

(UU-CU-CD)

CHANTIER : O R L E A N S - GARE

S O N D A G E : SC 3Profondeur : 4 # 5 o/i

Echantillon :

j . O O m

Sable et graviers sale

Échantillon : ¿mart ramanM compacté

Diamètrt : 60 m mW L : IP :

anormal

W initial SYd initial T / M 3

W final Syú final T / M 3

Vitessa deform, m m / m n

r maxr residual

I

20,1

I0,75

2Ll8,4-1-1,65 •

19,4

I1,36

4

18,4

I2,56

OBSERVATIONS

100

50

Kgf

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1/10

0O

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c

DépbMmtnt to m m

COURBE INTRINSÈQUE

1

I.

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8

Cont

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Cu = 0,2 b C o « C'=

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i

s

_Contraint« normal« o

B. R. G. M.

ESSAI T R I A X I A L ~tCÜ ."Ctf. UU)


D O S S I E R

SONDAGE SC 4 PROFONDEUR

N A T U R E DU SOL Graviers di4,80/5, 30 m

ins matrice argileuse

Wl Ip CO3Ca

Echantillon : Intact "mratrré vontpww

Eprouve»» : Cyl. h : J^

Drainait : pltrr« poraust inf. sup.f 5 cm. 0: 7,8

filtrt latéral

cm

Contrtortsslon : Uc = 0

W Initial *W final %Y d Initial kN m 3

y d final kN m3

a 3 bars1100 mn

A Vs cm3

Vlttsst da déformationm m / n l n

CTl-a3mai

alr-a3 r oV / al'bar E

U r bar£ r %

l15,9

1.60

I

0.760,91

OBSERVATIONS

ESSAI CANADIEN ,

2

2

0.76I.2II.I5

3

3

0.761-471.37

4

4

0.76I t6Q1.65

2

T

1r

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J

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1

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mil M 1

•

» T

B.R.G.M.

ESSAI DE CISAILLEMENT

CG)

CHANTIER : ORLEANS -

SONDAGE : SC 5Profondeur : 3 , 0 0 / 3 , 5 0

Natura : Blocs calcairesargilo-sableuse

Échantillon : intact • Minai

Diamètre : 60 m m

WL :

GARE

Échantillon :

m

dans matrice

IP :

o normal b a r

W initial S

yi initial T / M 3

W final X

yû final T / M 3

Vitessa deform, m m / m n

7 max

7 résiduel

1,221,21,6319,8

I0,55

3,8211,6319

I0,97

OBSERVATIONS

i

20

i0

1/10

0

iio

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/

A

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ss

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Déplacement en m m

COURBE INTRINSÈQUE

1

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•

Contraintes normal« o

ESSAI DE COMPRESSIBILITE

PERMEABILITE

E t u d e : ORLEANS - GARE

S o n d a g e : S C 2Echantillon : ArgileProfondeur : 9,8/10,05 m

0.0 5 0.1 0,2 0.3 0.4 0,5 OS 0,7 0*0,9 5 6 7 I 9 10

1.340

1 . 3 0 0 ^

1,260

T,??O

1,180

1.140

T.TOO

-

,

\

- —

\

_

Ampli

Press

Press

Indie

Indie,

Indie

\

tude

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Ion d

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LI

ff

S

1

Í

cient de perr

: 4.449È

: 2 . 2 bar

: 3 , 0 bar

: 0 , 3 0 2

: 0 ,125

: I .23I

néabil í t

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cm

\

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\

N

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\

id

*—

0.05 0.1 0.2 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,10,51.0 2 3 4 5 S 7 « J 10

P Pression normale en Bar

ESSAIS DE COMPRESSION SIMPLE

Calcaire de la "formation de Beauce"

Echantillon provenant du quartier gare (Orléans)Eprouvette cylindrique : D = 50 mm, h = 100 mm

Sondage

S 1

S 1

S 2

S 2

S 3

Profondeur

11,6-11,7

17,4-17,5

13,5-13,6

13,7-13,8

20,3-20,4

Résistance encompression simple

(MPa)

5,2

10,1

9,6

13,5

4,4

ANNEXE 7


Coupes géologiques et géotechniques de synthèse

(voir plan en pochette)

ANNEXE 8


Photographies des carottes de sondages

SONDAGE SCI

SONDAGE SC2

SONDAGE SC3

"T

SONDAGE SC4

SONDAGE SC5

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