BUREAU DE RECHERCHES GËOLOGÏQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL. BP. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 66.06.60
C.U.D.L.
TOURCOING (NORD)
LYCEE BOULEVARD GAMBETTA
ETUDE GEOTECHNIQUE PRELIMINAIRE DES SOLS DE FONDATION
par
J.M.BONNART
Service géologique régional N O R D - PAS-DE-CALAIS
Fort de Lezennes, B.P. 26 , Lezennes - 59260 Hellemmes-Liile - Tél.: (20) 53.10.13
75 SGN JJ3NPA 23 juillet 1975
C.U.D.L.
TOURCOING (Nord)
LYCEE BOULEVARD GAMBETTA
ETUDE GEOTECHNIQUE PRELIMINAIRE DES SOLS DE FONDATION
RESUME
L'étude géotechnique préliminaire des sols de fondation du futur Lycée,boulevard
Gambetta à Tourcoing, nous a été demandée par le Service Architecture et Travaux Neufs
de la Communauté Urbaine de Lille.
Les travaux de reconnaissance ont été effectués en octobre 1974 ; ils ont
consisté en l'exécution de deux sondages géologiques et d'essais de pénétration dyna-
mique au carottier SPT réalisés ä l'avancement.
Trois échantillons intacts ont été prélevés puis soumis aux essais de mécanique
des sols au laboratoire du B.R.G.M. à Lezennes (Nord).
Les caractéristiques du sol en place sous le remblai permettent d'adopter un mode
de fondation superficielle. Néanmoins, le niveau d'assise des semelles devra être
vraisemblablement recherché vers 1,50m ou 2,00m de profondeur, voire davantage, compte
tenu de l'existence du remblai et des fondations des bâtiments de l'établissement
scolaire existant.qui sera détruit est remplacé par le lycée.
On devra donc envisager éventuellement un rabattement de la happe qui a été
rencontrée vers 2,00m deprofondeur.
S'il s'avère que lès assises doivent être recherchées trop profondément, pour
des raisons inhérentes aux fondations des bâtiments actuels ou aux caractéristiques
des futurs constructions, un mode de fondations profondes par pieux battus moulés ou
forés moulés selon le diamètre serait techniquement plus adapté.
Une reconnaissance complémentaire avec prélèvements d'échantillons intacts dans
les formations profondes permettra de réaliser un dimensionnemênt précis des pieux.
75 SGN 113 NPA 14 avril 1975
S O M M A I R E
1 - GENERALITES
2 - LES TRAVAUX DE RECONNAISSANCE SUR LE SITE .
3 - LES ESSAIS DE LABORATOIRE
4 - LA SYNTHESE GEOTECHNIQUE
5 - CONCLUSIONS
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE I Plan d'implantation
ANNEXE II Coupes géologiques ( 2) ,
ANNEXE III Courbes de compressibili té (3)
Pages
3
C.U.D.L.
TOURCOING (NORD)
LYCEE BOULEVARD GAMBETTA
ETUDE GEOTECHNIQUE PRELIMINAIRE DES SOLS DE FONDATION
1 - GENERALITES
L'étude géotechnique préliminaire des sols de fondation du futur Lycée, boulevard
Gambetta à Tourcoing, nous a été demandée par le Service Architecture et Travaux Neufs
de la Communauté Urbaine de Lille. . • •
Ce lycée sera situé au droit de l'établissement scolaire actuel qui s'inscrit
approximativement dans un tr-apëze rectangle situé entre le boulevard Gambetta et le quai
de Bordeaux. . •
Le plan masse du'projet n'est pas encore défini. .
Les travaux de reconnaissance ont été effectués pari'Entreprise Pontignac d'Anzin
(Nord) en octobre 1974 ; ils ont consisté en l'exécution de deux sondages géologiques
et d'essais de pénétration dynamique au carottier SPT réalisés à l'avancement.
Trois échantillons intacts ont été prélevés et conditionnés en cours de sondage ;
ils ont été soumis ensuite aux essais de mécanique des sols au laboratoire du B.R.G.M.,
ä Lezennes (Nord).
Les coupes géologiques et le plan d'implantation des sondages ont fait l'objet de
la note préliminaire 75 NPA 18 envoyée le 18/02/75.
L'étude et le commentaire des travaux de reconnaissance, le compte rendu des essais
de laboratoire et l'orientation du mode de fondation qui en résulte font l'objet du pré-
sent rapport et de ses annexes.
2 - LES TRAVAUX DE RECONNAISSANCE SUR LE SITE
Deux sondages géologiques ont été implantés en partie sud: de l'établissement
actuel;ils ont été menés jusqu'à 15 et 16,50m de profondeur ; leur implantation est
représentée sur le plan en annexe I.
Les échantillons intacts ont été prélevés par pression dans les formations super-
ficielles aux cotes suivantes :
Sondage SI : de 1,00 à 2,00m
de 3,00 à 4,00m
Sondage S2 : de 2,00 à 3,00m
En cours de sondages, des essais de pénétration dynamique au carottier normalisé
SPT (Standard Penetration Test), ont été réalisés conformément aux normes interna-
tionales suivantes :
- poids du mouton : 63,5 kg . . .
- hauteur de chute : 76 cm
- diamètre extérieur du carottier battu : 51 mm
- enfoncement de 45 cm dont 15 cm de prébattage.
Les coupes géologiques détaillées et les résultats des essais de pénétration
standard peuvent être consultés en annexe II.
Les sondages ont rencontré de haut en bas les formations suivantes :
de 0 à 1,00m/2,00m : Remblai
Le sol en place est vraisemblablement rencontré
à une profondeur supérieure sur le terrain, compte tenu
des fondations des nombreux bâtiments actuels.
de ],00m/2,00m à 4,00m: Silt argileux à sableux gris brun à gris
verdâtre.
de 4,00m à 9,50/10,00m: Silt argileux gris bleuâtre.
•9,5Om/lO,OOm à 15,00m/l6,50m (fin de sondages)
Argile compacte plastique gris bleuâtre (Argile des Flandres
On note la présence de lits sableux en tête de l'argile dans le
sondage SI.D'après les données géologiques régionales, on peut
estimer que la puissance de l'argile est de l'ordre d'une
trentaine de mètres.
Le niveau d'eau a été noté à -2,00m en fin de forage ; la proximité du canal de
Tourcoing permet de supposer que ce niveau est relativement stable (fluctuations
saisonnières peu importantes).
BiîGM-région NordLEZENNES (59)- -
Sond.
n°
1
2
Ech.
n°
1
2
1
Prof.
en m.
r.oo
2,00
3,00
4,00
2,00
3,00
TAULL.AU KE:;APITULATIF HES RÉSULTATS
. DES ESSAIS DE SOL EN LABORATOIRE
DESCRIPTION DES
ECHANTILLONS .
Silt argileux gris verdâtre
Silt argileux gris à tachesrouille
Silt légèrement.argileux
Teneur-• en
- eau
natu-relle
W %
34,5
26,5 •
26
27,0
24,0
22,523,0
Poids.spéci-fiques .appa-rents en
t/m3
humide
1,82
1,98 •
2,00
1,97
2,01
2,032,03
sec
1,35
1,57
1,58
1,55
1,62
1,651,65
Scisso-mètre delabora-toire
Cohésion
Cu
t/m2
CUDL- Lycée Bd Gambetta/
TOURCOING (Nord)
Cisaillement
linéaire
angle defrot-tementLP«
/ u
23°
cohésion
Cu
t/m2
nulle
Compressibilité â1'oedomëtre
Indices
del
yid^s
eo
0,69
0,68
0,61
de com-
pression
Ce2
0,12
0,11
0,10
Pressionde
jréconsoLidation
t/m2
13
L'homogénéité latérale des formations a été mise en évidence par les essais
de pénétration au carottier normalisé SPT à différentes profondeurs.
On peut distinguer : •
. les formations silteuses entre -2m et -4m de profondeur 6 < N < 8
. les silts argileux gris bleuâtres entre -4m et -4,50m : 4 < N < 6
. les silts argileux gris bleuâtres entre 5 et 5,50m: 3 < N < 4
On peut donc déduire une consistance relativement peu élevée en ce qui concerne
les silts argileux gris bleuâtre-., au-dessous de 5m de profondeur environ.
3 - LES ESSAIS DE LABORATOIRE
Les trois échantillons ont été soumis aux essais de mécanique des sols
suivants :
- Essais_d^identification
. Mesure de la teneur en eau naturelle : W %
. Mesure des poids spécifiques sec ( &",) et humide (0 ) en t/md „ n
~ l£sais_de_stabilite
. Détermination des caractéristiques à court terme en système non
consolidé non drainé (angle de frottement interne / u en degré
et cohésion Cu en t/m ) par essai de cisaillements la boîte de
Casagrande.
. Détermination de l'indice des vides e et de l'indice de compression
Ce par essai à l'oedomètre.
Les courbes de compressibilité résultant de ces essais font l'objet de
l'annexe III.
La description des échantillons intacts et les résultats des différents essais
sont présentés dans le tableau récapitulatif ci-contre.
Les résultats d'essais sur les formations superficielles permettent de faire
les remarques suivantes : . . .
Les silts à tendance argileuse, testés, ont une teneur en eau comprise entre
22 et 27 % et des caractéristiques pondérales assez homogenes : o , compris entre •
1,55 et 1,65 t/m . En tête de l'échantillon n°l (SI) la teneur en eau nettement
plus élevée (W = 34,5 %) et ¿f , = 1,35 t/m révèlent un caractère légèrement orga-
nique . . •
Les caractéristiques de compressibilité sont homogènes et mettent en évidence
un caractère moyennement compressible du sol (Ce = 0,10 à 0,12 ; e = 0,61 à 0,69).
4 - LA SYNTHESE GEOTECHNIQUE
Les deux reconnaissances ponctuelles et".les résultats des essais de laboratoire
permettent de dégager les points essentiels quant aux modes de fondation possibles
des bâtiments du futur lycée.
Ce lycée sera édifié à l'emplacement des établissements actuels.
Les caractéristiques des sols superficiels permettent de retenir un mode de
fondations sur semelles isolées ou filantes ; on remarquera que, dans ce cas, les
cotes d'assise seront d'abord conditionnées par la profondeur des remblais et des
fondations existantes.
Il semble, en première approximation, que cette assise devra être recherchée
vers 1,50m ou 2,00m de profondeur.
Le niveau d'eau, noté en fin de forage vers -2,00m, soulèvera donc, éventuellement,
le problème du rabattement de nappe si l'assise est située ä cette profondeur ou
au-delà.
Nous avons donc envisagé des semelles de dimensions courantes fondées à -1,50m et
-2,00m.
Les taux de travail admissibles vis-à-vis du poinçonnement sont généralement2
compris entre 13 et 15 t/m pour des semelles fondées à -1,50m et entre 16 et 18 1
pour des semelles fondées à ^-2,00m, en application des règles du DTU (n 0^- 1!).
taux
M
H
9 t/m
de charge
H
•i
12
10
8
t/m2
t/m2
t/m2
taux
M
M
de charge .
H
H
15
11
8
t/m2
t/m2
t/m2
Afin de limiter les tassements absolus aux valeurs couramment admises pour
les. bâtiments d'habitation (au maximum 2,5 cm pour les semelles isolées et 3,5 cm
pour les semelles filantes) on obtient les taux de charge admissibles suivants :
— Semelles fondées à l*50m de profondeur : '
2. semelle carrée de Imxlm : taux de charge 12 t/m
" " de l,5mxl,5m : " '
. semelle filante de 0,60m de largeur :
" " de lm de largeur :
" . " de 1,50m de largeur :
— Semelles fondées à 2,00m de profondeur :
. semelle carrée de lmxlm :
11 " . de l,5mxl,5m :
" " de 2,0Omx2,0Om :
2. semelle filante de Im de largeur : taux de charge 12 t/m
" " de 1,50m de largeur: " •" - 10 t/m2
5 - CONCLUSIONS
• Le Service Architecture et Travaux Neufs de la Communauté Urbaine de Lille nous a
demandé de procéder à l'examen gëotechnique des sols de fondation du futur lycée
boulevard Gambetta à Tourcoing (Nord).
A partir des investigations ponctuelles sur le site, et des résultats des essais
de mécanique des sols sur les échantillons prélevés en cours de sondage, les conclu-
sions suivantes.: peuvent être apportées :
Les caractéristiques du sol en place sous le remblai permettent d'adopter un mode
de fondation superficielle. Néanmoins, le niveau d'assise des semelles devra être
vraisemblablement recherché vers 1,50m ou 2,00m de profondeur, voire davantage, compte
tenu de l'existence du remblai et des fondations des bâtiments de l'établissement
scolaire existant.
On devra donc envisager éventuellement un rabattement de la nappe qui a été
rencontrée vers 2,00m de profondeur.en octobre 1974.
8
Les taux de travail des semelles'sont les suivants :
ê_Î 22^5 ti°n_ê_l>50ji_de_Dr of ondeur :
Le taux de charge d'une semelle carrée-de l'a 1,50m de côté varie2 •
respectivement de 12 à 9 t/m • ' •
. Le taux de charge d'une semelle filante de 0,60m à 1,50m de largeur varie •2 ' "
respectivement de 12 à 8 t/m .
>- Assise de fondation à 2,00m de profondeur :
Le taux de charge d'une semelle carrée de 1 à 2m de côté varie respectivement
: de 15 à 8 t/m2 -
Le taux de charge d'une semelle filante de 1 à 1,50m de côté varie respectivement
de 12 à 10 t/m2. . . • . .
A l'ouverture des fouilles, on examinera attentivement l'assise des fondations
pour s'assurer, d'une part, d'avoir atteint le sol en place, et d'autre part de son
homogénéité. On veillera à couler rapidement les fondations pour conserver les carac-
téristiques naturelles du sol. . .
S'il s'avère que les assises doivent être recherchées trop profondément, pour des
raisons inhérentes aux fondations des bâtiments actuels ou aux caractéristiques des-fu-
tures constructions, un mode de fondations profondes par pieux serait techniquement plus
approprié. Les pieux battus moulés sont adaptés aux caractéristiques du sol en place
(pour des diamètres ne dépassant pas 50 cm) mais on devra tenir compte des facteurs
suivants : présence de massifs de fondations à traverser, nuisances en milieu urbain
(bruits, proximité des bâtiments existants . . . ) .
Compte tenu de la structure géologique, on peut présumer en toute première appro-
ximation que l'ancrage des pieux dans l'argile des Flandres compacte gris bleuâtre sera
au minimum de huit diamètres. . '
Une reconnaissance complémentaire avec prélèvements d'échantillons intacts dans
les formations profondes permettra de calculer le dimensionnement précis des pieux.
Dans l'établissement des plans de pieux et de leur fiche, on tiendra compte des
effets secondaires éventuels tels que les effets de groupe de pieux (application de la
règle de Feld lorsque l'entraxe des pieux est inférieur ou égal à 4 fois leur diamètre),
ou l'influence de surcharges sur le sol à proximité des fûts, lors de la construction et
en service. •
Compte tenu de la localisation des deux reconnaissances ponctuelles. en partie
sud du terrain, un complément d'étude devra être effectué dans la zone nord si le plan
masse y fait apparaître des bâtiments.
J.M.BONNART, Ingénieur-géotechnicien
Service Géologique Régional Nord-Pas-de-
Calais du B.R.G*M.
- TOURCOING (NORD)
LYgEE BOULEVARD GAMBETTA
SCHEMA D'IMPLANTATION DES SONDAGES S 1 ET S 2.
ANNEXE
ECHELLE : 1/5 000
B. R. G . M .Strvicw gto.ojiqu
NOR0 - ^ A S - DE-CAL AIS
Piar. i
Data 15.11.19%
75 SGK 113 NPA
B.R.G.M.-région Nord ANNEXE IILEZENNES'(Nord)
75 SGN 113 NPA
COUPES GEOLOGIQUES DES SONDAGES
BRGM-région NordLEZENNES (Nord)
75 SGN 113 NPA
COMMUNAUTE URBAINE DE LILLE
TOURCOING (Nord)
LYCEE- BOULEVARD GAMBETTA
Coupe géologique du sondage S 1
Profiondeur : 0,00 à 0,15 m
0,15 à 0,30 m
0,30 à 1,00 m
1,00 à 2,00 m
2,00 à 2,45 m
2,45 à 3,00 m
3,00 à 4,00 m
4,00 à 4,60 m
4,00 à 9,50 m
9,50 à 12,30 m
12,30 à 16,50 m
16,50 m
pavage
remblai silteux
argile silteuse gris' verdâtre à traces
organiques
Silt argileux gris verdâtre
silt gris' verdâtre
silt argileux gris:''brun à tâches rouilles
silt argileux gris à taches rouille
silt argileux bleuâtre ä tâches rouilles
silt légèrement argileux gris bleuâtre
argile plastique bleuâtre à lits sableux
moyens à grossiers
argile compacte plastique gris'bleuâtre
fin de sondage
Standard Penetration Test
1
2
3
Profondeur N
2,15 à 2,45 m 6
4,15 à 4,45 m 4
5,15 à 5,45 m 4
Echantillons intacts conditionnés
1
2
1,00 à 2,00 m
3,00 à 4,00 m
(nombre de coups pour enfoncerle carottier normalisé aprèsprébattage sur 15 cm)
Niveau d'eau dans le forage le 1 octobre 1974
première arrivée d'eau à -3,40 m
niveau d'eau en fin de forage à -2,00 m
B.R.G.M.-région NordLEZENNES (Nord)
75 SGN 113 WPA
COMMUNAUTE URBAINE DE LILLE
TOURCOING (Nord)
LYCEE BOULEVARD GAMBETTA
Coupe géologique du sondage S 2
Profondeur 0,00 à 1,10 m
1,10 à 1,50 m
1,50 à 2,00 m
2,00 à 3,00 m
3,00 à 4,00 m
4,00 ä 10,00 m
10,00 à 15,00 m
15,00 m
remblais divers (schistes, briques, scorie,
terre)
silt argileux à petits silex et scories
silt sableux fin légèrement argileux -
traces de matières organiques
silt légèrement argileux . .
sable fin siltéux gris à tâches rouilles
silt argileux gris bleuâtre
argile compacte plastique gris- bleuâtre
fin de sondage .
Standard Penetration Test Profondeur N
1
2
3
4
5
1,65
3,15
3,65
4,15
5,15
a
à
à
à
à
l,95m
3,45m
3,95m
4,45m
5,45m
3
8
8
6
3
Echantillon intact conditionné
1 2,00 à 3,00 m
(nombre de coups pour enfoncerle carottier normalisé aprèsprébattage sur 15 cm) .
Niveau d'eau dans le forage le 2 octobre 1974
première arrivée d'eau à -3,80 m
niveau d'eau en fin de forage à -2,40 m
• • • ANNEXE IIIB.R.G.M.- rég ion NordLEZENNES (Nord)
7,5 SGN 113 NPA
COURBES DE COMPRESSIBILITE
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL . . .
NORD- =AS- D E - CALAIS - Chantier :_TÛURCÛIlIG_CNord.)
B . R . G . M . • . • _ ..T.VPPP Rnni pvard R a m K o H - o
Fort da Lezannas-59-LEZEÑNES
teLB2-18-19.S3-10.13 . Hn^ior N ° • 75 SGN 113 NPA
So
L-
cXIcno
LL
Cil
noXo
in
._c
Echa
nti
n
C
CTV£
Ca)Mw
ua)
i >
*r-
b.
X
a
• r -Ct
rt4-
•r-
)
IT
VC
O Q ,
t/i ^ !
« s
•s ¿
.ESSAI DE COMPRESSIBILITÉ.oCM
oo"
oin
vi"
o.
J
oCM
1
o.
o
viO
en
CMO "
O
inP.
•
1/
///
111
/1
1/
1t
11r1f
/1
53do o • c1 o m c
o o c
t/
f
/
/
1 1
/A
J_
1 1
J1
/i//
ift
ale
en
bar
s
ho
Cess
ion
o
10,0
2C
om
$
op>-
CN
1,0
o"
viO
enO
CMO
_ •
o
IA SOp OOipUl" ' J °o o
> O ""I> U") ví
> o o •
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL
F
get
c
•D
a•vcnc
—
NORD- -.Ar- Dr CALAF Chnntier: TOURCOING CNord")
B . R . G . M .
ort de Lezannos-59-LEZENNES
tel 52-18-19,53-10-13
et
-qLT
i
t
Q)
rou
ill
hes
o
<J
0.6
8
tCi 0»
CD 4JDl•
•c
A
es
llor
Ech
anti
/Cd
en-r-l
Utí
leu
x
• H(¿U
cd
•u• H
. 00
*
VDCN
O rui/i _ 2
o
% S
Nat
ure
W%
in
T.vppp h
Dossier N°
ií)u-levaxd_Gambe-t tí
75 S G N 113 I
i
JPA
.ESSAI DE COMPRESSIBILITÉ.s . • • ° .
10,0
• 2(
oin
o~I
oCO
J
oCM
esJ
o*~
o^.o
3CM
o"
f—
o
ino.
1/
/11
1
I
j1
f1
/1
/
//
/
1 1 '
v(
/
•
Î(-
-ff1
f
\I\/
/T!i
ale
en b
ars
boc
Pres
sion
1—
o's
o
3,0
2,0
o17-
VIo"
o
oo"*
CM
o"-
o
° ' sapiA sop ODipu c r
o. o o ' ' o oO LO O LO O
r*̂ • vo vo L O L O
o o" o o" o" •
5ERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL . .
NORD-PAS-DE-CALAIS • Chantier:—XOURCOTNG—XAQEDLX-
Lvcée Boulevard GambettaFort de Lezonnas-59-LEZENNES
tel 52-18-19,53-10-13 ^ . ^ ̂ . 7 5 S G N j , 3 N p A
1
.ESSAI DE COMPRESSIBILITÉ-0
"1
1t_
cTlCnG
a.
CM
na
Xr0
1/1
llor
Ech
anti
'M
Uca
tíCU
ub¡
\CUt-l
CM
10,0
5.0
4,0
0 ,
0
.0.1
0CM
• -CM
CJ
vO
O
O'L
Ut
Cl O
• inVD
•—*
0
m
T37"° CM
in
CMCM
O
O
0 (4
. C
^ 0
• * ; 0
2 £ S
/
/
/
/
j
11
11
f
Lr1
1
I1
À/
o" 0 0 s aP!A S8P ^m 0 m ' 0vo vo in 1̂
0" o" 0" 0
/.>
/
/
0
/
Il11
•
j
~~7_
//
111
////
w
XI
c
ûl
"o
norm
Pre
ssio
n
0,4
50
-
0,4
00
-
0
10,0
o's
3-,
o'e
CM~
Ul
°-
en
CM0 " .
0
Top Related