BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
74, Rue de la Fédération 75. PARIS (15«) Tél. 783 94.00
DIRECTION DU SERVICE GEOLOCiQUE ET DES LABORATOIRES
Boîte postale 818 - 45 . ORLEANS-La-Source - Tél. 87.04.69
Etude géoteciinique et iiydrogéologique
préliminaire à l'ouverture d'une sablière à MARCHEPRIME (Gironde)
par
par J. F. ALLARD
69 SGL 143 AQI
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL AQUITAINE
Avenue Docteur-Albert-Schweitzer
33 - Pessac - Tél. 91.30.26
PESSAC. ie 20 Juin 1969
- RESUME -
La Société d'exploitation des sables et minéraux
(S.A.M.I.Na) se propose d'ouvrir une carrière de sable à Marche-
prime (Gironde). A sa demande le B.R.G.M, a examiné les consé¬
quences géotechniques de l'exploitation et les possibilités3
d'obtenir 100 m /heure d'eau de lavage du sable.
A l'ouverture de la carrière, on projette de déprimer
de 5 m la nappe phréatique, dont le niveau est naturellement
voisin du sol ; ce rabattement provoquera des tassements de ter¬
rain importants.
L'exploitation du sable sous l'eau jusqu'à une profon¬
deur de 20 m aurait des répercussions assez étendues sur les
terrains, donc sur les ouvrages environnants. L'étude théorique
et expérimentale des talus conduit à proposer une distance mi¬
nimale de 100 m entre la limite de l'exploitation au niveau
- 20 m et les ouvrages de surface ; une merge de sécurité de
50 m nous paraît nécessaire surtout du côté de la ligne de che¬
min de fer où il existe un risque supplémentaire dû aux vibra¬
tions engendrées par chaque passage de traina
Enfin pour trouver 100 m /heure d'eau de lavage nous
préconisons de capter la nappe des graviers de base du Plio-qua¬
ternaire, par un ou deux forages de 50 m de profondeur, crépines
sur 14 m à la partie inférieure.
- TABLE DES MATIERES -
Pages
RESUME
TABLE DES MATIERES
OUVRAGES CONSULTES
INTRODUCTION
1 - GENERALITES
1.1 - Situation géographique ..aaa 1
1.2 - Caractéristiques générales du gisement ,. 1
1.3 - Mode d'exploitation, 2
1 a4 - Caractéristiques mécaniques du sol de fondation 2
2 - INFLUENCE DES FLUCTUATIONS DE LA NAPPE SUR LES FON
DATIONS DES OUVRAGES
2a1 - Capacité portante des sables 6
2a2 - Variations des tassements en fonction des
fluctuations du niveau de la nappe 7
3 - STABILITE DES TALUS DE L'EXPLOITATION
3.1 - Généralités 6
3a2 - Observation directes de l'angle du talus 9
3.3 - Calcul de l'angle du talus 10
3.4 - Conditions de boulance 11
3.5 - Solution proposée 11
4 - ALIMENTATION EN EAU DE L'INSTALLATION DE TRAITEMENT
4.1 - Cadre géologique régional 13
4.2 - Hydrogéologie14
4.3 - Solutions envisagées 16
4.4 - Travaux proposés17
CONCLUSION19
- OUVRAGES CONSULTES -
Archives et documents du SaGaRa Aquitaine
A. CAQUOT et J. KERISEL - Traité de mécanique des sols
Gauthier-Villars 1966
Da GRAUX - Fondations et excavations profondes
Eyrolles 1967
G. A LEONARDS - Les fondations
Dunod 1966
R. L'HERMINIER - Mécanique des sols et des chaussées
Société de diffusion des techniques du bâtiment
et des travaux publics 9, rue La Perouse - Paris 16e
1967
H.R. REYNOLDS et P, PR0T0PAPADAKI5 - Problèmes pratiques de méca¬
nique des sols
Ga 5ANGLERAT - Le pénétromètre et la reconnaissance des sols
Dunod 1965
K, TERZAGHI et R,B. PECK - Mécanique des sols appliquée
Dunod 1965
- 1 -
INTRODUCTION
A la demande de la Société d'Exploitation de Sables et
Minéraux S.A.M.I.N. le Service géologique régional Aquitaine du
B.R.G.M. a procédé à une étude hydrogéologique et géotechnique sur
le territoire de la commune de Marcheprime (Gironde) en vue de
préciser les conditions d'exploitation par drague suceuse d'un
gisement de sable.
Le présent rapport a pour but, après avoir rappelé les
conditions physiques du gisement et la forme d'exploitation envi¬
sagée, de préciser les incidences sur les terrains avoisinnants
et les installations de surface d'une extraction de sable à grande3
profondeur et d'orienter la recherche d'un débit de 100 m /h en
vue d'alimenter la station de traitement.
1 - GENERALITES
1.1 - Situation géographique
Le projet de la S.A.M.I.N. prévoit l'extraction et le
traitement du sable sur un terrain situé à Marcheprime à 1 00 m
au Sud de la voie ferrée Bordeaux-Bayonne ; les coordonnées en
sont : X 4é 270,60 ; Y ^/ 347,7 ; Z = 53,70.
1 a 2 - Caractéristiques générales du gisement
Le terrain à exploiter se trouve dans la lande ; son re¬
lief inexistant accuse une pente générale du terrain vers le Sud-o.
Ouest de 1,5 /oo.
La coupe géologique des terrains au droit de l'exploi¬
tation est la suivante (d'après les résultats des sondages de re¬
connaissance exécutés pour S.A.M.I.N.) :
0,00 à 1,00 m Sable humique, débris végétaux
1 ,00 à 1 ,30 m Alios
2 -
1 ,30 à 1 ,60 m Argile
1,60 à 6,50 m Sable brun foncé
6,50 à 14,00 m Sable blanc fin et homogène avec traces d'argile
en certains points;
Le niveau moyen de la nappe s'établit entre 0,5 et 0,8 m
sous le sol l'hiver et entre 1,5 et 2m l'été.
1 a3 - Mode d'exploitation
Les travaux débuteraien.t par la découverte des cinq
mètres supérieurs "stériles" au moyen d'engins mécaniques : sa¬
ble, sable qrgileux et alios après rabattement de la nappe ;
d'autre part, l'exploitation du sable entre 5 et 20 m de profon¬
deur se ferait par drague-suceuse travaillant sous l'eau.
1 a4 - Caractéristiques mécaniques du sol de fondation
Nous reportons ci-dessous en un tableau les caractéris¬
tiques granulométriques des sables de Marcheprime qui nous ont
été fournies par S.AaMalaNa
A défaut de sondages destinés à prélever des échantil¬
lons intacts du soi, et en l'absence d'essais "in situ", nous
avons à partir de ces granulométries estimé les caractéristiques
du sol de fondation par analogie avec d'autres terrains de même
type. .
Exceptés une mince couche d'alios située à 1 m de pro¬
fondeur et 0,30 m d'argile placée immédiatement dessous, tous
les terrains sont constitués par du sable.
Nous avons regroupé ci-dessous les différentes caracté¬
ristiques mécaniques de ces sables dans la région de Marcheprime ;
les chiffres donnés sont des moyennes ; chaque fois que cela sera
possible nous comparerons les résultats obtenus avec ceux cités
dans les traités de mécanique des sols.
CARACTERISTIQUES DES SABLES DE LA REGION DE MARCHEPRIME
(Résultats moyens)
1.4.1 - Granulométrie (données S.AaM.I.N.)
\ ouverture ]
des \
° mailles
: 1,000 :
i 0,620 ;
: 0,490 :
; 0,400 :
: 0,310 :
; 0,197 '
: 0,160
' 0,125
. 0,100
; 0-,08 0
D5 :
0 J
7,7 :
17,7 :
32,7 :
58,1 :
93,5
97,1
; 9B,8
: 99,8
Pourcentages
D14 :
D :
5,1 :
12,3 :
25,2 '
49,5 :
87,7
: 93,1
; 96,2
: 98,3
: 99,5
G5 :
6,8 :
6,8 :
16,3 :
32,4 :
59,0 ::
93,3
97,1
: 98,8
: 99,8
; cumulés des refus
H14 J
0 i
12 :
25,5 :
43,0 ;
67,1 :
94,1
: 96,9
: 98,2
: 99,4
Bl :
0,2 ':
4,0 ;
10,0 :
24,4 ;
43 ,0 :
. 87,4
: 92,6
: 96,0
: 98,6
: 99,2
89 !
0,6 :
5,8 :
12,6 :
29,4 ;
48,8 :
89,0
93,4
; 96,4
: 98,6
: 99,2
B18 ':
0,3 :
3,3 :
6,6 :
21,9 ;
44,1 :
90,1 :
94,5 :
: 97,4 ;
: 99 :
: 99,3 ;
I
I
- 4 -
1.4.2 - Identification des sables
Les valeurs ciaprès sont estimées par réfé¬
rence aux données granulométriques et aux résultats obtenus sur
des échantillons comparables :
- teneur en eau W = 20 ^
- densité humide apparente X = 1,96
- densité apparente sèche t;^ d = 1,70
- densité sèche apparente minimale
- densité sèche apparente maximale
- la compacité relative Dp est donnée par la formule
suivante :
^ d -^d min
//dm = 1 ,55
¡Í d max = 1 ,83
R"ííd max - Yà min
X 100
Dp, ^^ 55 %
Cette valeur est une movenne ; dans la réalité l'é¬
ventail des compacités relatives est assez ouvert.
- angle de cisaillement '"-P = 29 à 33 %
- cohésion apparente C allant de 0 à 50 pour les 10 m
supérieurs, en dessous de 10 m de profondeur cette cohésion est
toujours nullea
- à partir de ces données on peut calculer un certain
nombre de paramètres qui sont utiles à connaître
- calcul de ^s = poids spécifique des grains solides
^ s ^ (!- di^d =
W s -H 1lis =
1 - ;<dw
ïs = 2,6
Pour un sable à grains arrondis de granulométrie semblable à
celle obtenue ici et de compacité de même valeur , K. TERZAGHI
donne ¿Tg = 2,65
- calcul de e indice des vides
e = W s e = 0,52
TERZAGHI donne e = 0,85 à 0,43,
- 5 -
L'angle de frottement interne cp,pour les matériaux
puivérulentSi est lié à l'indice des vides par la relation1
tg<p= y X .. y étant coefficient compris entre 0,27 et 0,55
d'après CAQUOT - KERISEL.
Toutefois l'expérience montre que ce coefficient est
généralement compris dans les plus faibles valeurs de cet inter-
valloa Nous prendrons ici y = 0,30
1
soit tg CP = 0,3 X
0,52
et Cp ^/ 30°
D'autre part avec des échantillons provenant du sondage
G5 situé sur la future exploitation nous avons exécuté un court
essai destiné à déterminer l'angle du talus naturel du sable sec,
c'est à dire l'angle <p; nous avons obtenu les valeurs suivantes
entre 1,3 et 3,5 m
" 3,5 et 4,5 m
" 4,5 et 5,5 m
" 5,5 et 7,0 m
" 7,0 et 8,0 m
" 8,0 et 17,0 m
Cp =30°
rp =29°
q) = 31 °
9=31°
q> = 29°
W =3 0°
valeur moyenne
Pour la suite des calculs nous prendrons Cf = 30°
TERZAGHI donne 28°< <:P<35° pour des sables de même
type.
- 6 -
2 - INFLUENCE DES FLUCTUATIONS DE LA NAPPE SUR LES F0NDATI0:v5
DES OUVRAGES
2.1 - Capacité portante des sables
En négligeant les lentilles argileuses et la couche
d'alios, nous pouvons calculer la capacité portante des nables
sur lesquels reposeront les fondations des appareils de traitement
Le taux de travail admissible-qa-peut être déterminé
par la formule de CAQUOT - KERISEL pour les sols pulvérulents et
des semelles carrées
qa = hit (Nq - 1) + 0,4 ^ B NJ -H 9t
où qa : taux de travail admissible
F : est le coefficient de sécurité, ici égal à 4 pour un
matériau de compacité moyenne
Í : densité du sol : 1,70
^i : densité du sol immergé = 0,95
( ? +nl5e) - à'e = iTi
Nq ) facteurs de portance fonction de l'angle et donnés par
Nç j des abaques (SANGLERAT)
pourCp= 30° Nq = 20,4
Nîi = 22,70
t : profondeur d'encastrement de la fondation
B ; largeur de la semelle = 2m
1°) Par exemple en terrain dénoyé en prenant t - 1 m
qa = 1 ,8 à 2 kg/cm
2°) Si la base de la fondation est au-dessous du niveau
de la nappe ce qui aurait lieu en hiver pour t = 1 m, le même cal¬
cul de qa en remplaçant jpar ïx dans la relation ci-dessus donne :
qa = 0,9 kg/cm
- 7 -
Suivant le niveau de la nappe par rapport aux fondations
la capacité portante du sable sous-.jacent varie de 1 à 2, il faudra
retenir la valeur de qa la plus faible pour le calcul des fonda¬
tions .
NOTA ; Les valeurs indiquées ci-dessus ne tiennent pas compte de la
cohésion apparente qui augmente considérablement la force portante
du sable. Mais dans tous les cas cette cohésion apparente disparaît
lorsque le sable' est sous la nappe.
2.2 - Variations des tassements en fonction des fluctuations du
niveau de la nappe
Pour un sable peu compact, soumis à une pression donnée
il y aura un tassement consécutif à l'abaissement du niveau de la
nappejce tassement augmentera si le niveau de l'eau remonte et
descend périodiquement. L'amplitude du tassement diminue lorsque
le nombre de cycles augmente et finalement tend vers zéro, mais
le tassement total est plusieurs fois supérieur à celui produit
par le premier cyclca
On peut estimer en appliquant la formule donnée par
D. GRAUX, appliquée aux sols pulvérulents, que pour une fondation
ancrée à 1 m de profondeur, le tassement à chaque fluctuation sai¬
sonnière de la nappe serait de l'ordre de 2 à 4 cmj le maximum
se situant aux environs de 15 cm.
Or nous avons vu plus haut l'amplitude de ces variations
saisonnières (1 à 2 m) qui seraient accrues momentanément par les
pompages d'assèchement.
Il y aurait donc lieu d'envisager l'ancrage des instal¬
lations lourdes sous le niveau le plus bas de la nappe soit
:// 2,50 m sous le sol naturel.
- 8 -
3 - STABILITE DES TALUS DE L'EXPLOITATION
3.1 - Généralités
Sur une pente donnée, la stabilité d'un terrain est
obtenue lorsque la contrainte tangentlelle de la réaction est
supérieure ou égale à la résultante du poids de ces terrains. Seu¬
le la résistance au cisaillement s'oppose au glissement.
La résistance au cisaillement se détermine en labora¬
toire par application ds charges successives sur le matériau et
en mesurant la contrainte tangentielle "«^ en fonction du déplace¬
ment relatif de deux éléments de matériau.
Dans le cas d'un sable sec_,les différentes valeurs de
la contrainte en fonction de la charge sont alignées sur une droi¬
te qui passe par l'origine : c'est la droite de COULOMB dont
l'équation est :
r = cr tg cp
'u3est par définition l'angle de frottement interne du milieu.
Pour un sable donné l'angle c|> augmente avec la compaci¬
té relative. Pour un sable peu compact^C^ est sensiblement égal
à l'angle du talus naturel c'est à dire à l'angle que forme avec
l'horizontale le talus d'un sable sec, chutant d'une faible
hauteur.
Si le sable est saturé la pression initiale n'est
plus seule en cause et il faut tenir compte de la pression de
l'eau intersticielle u ; l'équation précédente s'écrit alors:
t = (cr_ U ) tg<p
La résistance au cisaillement du sable saturé dépend
donc du poids des terrains, de la compacité relative du sable^
et de l'indice des vides qui peut varier sous l'effet d'une mo-
- 9 -
dification du niveau d'eau.
REMARQUES :
1°) Parfois les grains de sable sont liés entre eux
par un ciment carbonaté ou d'oxydes de fer ; dans ce cas la ré¬
sistance au cisaillement est fonction de ce lien appelé "cohésion
'apparente" du sable et la relation entre la contrainte et la ré¬
sistance s'écrit :
r = C -i-crtg <^
A Marcheprime cette cohésion existe dans la partie supérieure du
terrain cimenté par des oxydes de fer.
2°) Une masse de sable saturé peut brusquement s'écou¬
ler comme un semi-liquide ayant un angle de frottement interne à
peu près nul ; nous reviendrons par la suite sur les conditions
physiques qui provoquent de telles rupturosa
3,2 - Observations directes de l'angle du talus
3,2,1 - Observation en laboratoire (voir chapitre 1,4.2)
L'angle du talus naturel du sable sec a été pris
égal à 30'
3a2a2 - Observations sur le terrain
Nous avons pu observer une exploitation de sable
par drague suceuse à quelques kilomètres de Marcheprimea
- la partie supérieure du sable sur 1 m à 1,5m reste
pratiquement en falaise ; c'est la conséquence d'une cohésion
apparente élevée due aux oxydes de fer, à l'argile et aux dé¬
bris végétauxa En réalité cette stabilité n'est qu'apparente ;
l'équilibre est rompu fréquemment par le passage d'un engin, par
une surcharge ou par la pluica
- de 1,5 m au niveau de la nappe, situé vers 5 m de pro¬
fondeur, l' angle de talus mesuré est compris entre 33" et 35°.
La tenue en falaise de cette tranche ne dépasse pas quelques
- 10 -
heures après l'exploitation.
- sous le niveau de l'eau les angles de talus mesurés
à proximité de l'exploitation sont de l'ordre de 1 0° à 12°; selon
un renseignement oral, le bassin abandonné aurait un angle de
talus de 6° à 8°, Par rapport à l'exploitation envisagée à Mar¬
cheprime la sablière que nous avons visitée se trouve dons une
situation plus favorable.
les installations de traitement sont relativement
légères ,
- il n'y a aucun ouvrage important à proximité,
- la zone d'exploitation est bien drainée par le La¬
canau et la nappe est nettement plus profonde,
3,3- Calcul de l'anqle du talus
Les talus qui sont le siège d'un écoulement d'eau per¬
manent se "stabilisent" suivant une pente notablement plus faible
que l'angle de cisaillement interne (angle de talus naturel).
On peut calculer cette pente par la formule de D. GRAUX ;
tg cu = tgif- ;£1 1 + (fw
où Co est l'angle du talus immergé
CP angle de frottement interne 30°
^¿densité du sol immergé 0,95
K^^densité de l'eau 1
tguj= 0,277 donc cv = 15,5°
Da GRAUX donneWcompris entre 15° et 16° pour un sable roulé, loche.
S'il y a vidange de la nappe sur une partie du talus
par fluctuations saisonnières ou rabattement^ des lignes de cou¬
rants se créent et l'angle du talus est à réduire de quelques
degrésa
- 11 -
3,4 Conditions de boulance
La stabilité d'une masse de sable peut être remise
en cause, même si l'ongle limite du talus a été respecté, par
le courant d'eau provenant du terrain et percolant à travers
la surface du talus (interface terrain - eau) ; si le courant
d'eau est suffisant pour faire flotter les grains de sable,
la masse s'écoulera comme un liquide.
Pour un sable donné le gradient hydraulique critique i^
qui provoque cette réaction est donné par la formule :
^s - 1
le =1 +
d'autres formules donnent^
§ w/
le gradient hydraulique critique ainsi calculé varie entre 0,95
et 1 ,08.
D'après TERZAGHI i^ = 0,91 à 1,08 , d'après REYNOLDS
i^ = 0,92.
Autrement dit la masse de sable pourra fluer lorsque
la pente de la nappe sera voisine de 45° ; ce phénomène ne peut
pas se produire lors des fluctuations saisonnières de la nappe
ni pendant l'exploitation à la drague car les rabattements seront
faibles et lents.
En revanche, dans le cas d'un rabattement important,
pour les travaux de découverte à sec, la condition de boulance
serait réalisée juste après l'arrêt des pompages. Il y aurait
donc lieu de réduire progressivement le débit pompé de façon
à éviter ce phénomène.
3,5 - Solution proposée
La bonne concordance desangles de talus calculés et
observés nous permet d'adopter un angle de 12°, Pour une ex-
- 12 -
traction du sable à 20 m de profondeur le talus s'étendrait donc
théoriquement à 95 m soit :^/ 100 m du point d'extraction à - 20 m,
Il paraît indispensable de prendre une marge de sécurité et de
maintenir la base du talus à 1 50 m de la voie de chemin de fer et
de la station de lavage du sable et autres installations ,
- 13 -
4 - ALIMENTATION EN EAU DE L'INSTALLATION DE TRAITEMENT
4.1 - Cadre géologique régional
En se limitant aux termes supérieurs du Tertiaire et
au Quaternaire, les terrains aquifères susceptibles d'intéresser
le demandeur sont les ensembles suivants présentés de la base
à la partie supérieure (cf, coupe prise sur le forage communal
de Marcheprime situé à 500 m au Nord de la future exploitation).
- L'Oligocène
Un ensemble calcaire plus ou moins marneux de¬
venant gréseux dans la partie supérieure et quelques passages de
calcaire sableux. Cette série d'une centaine de mètres d'épais¬
seur a été traversée au forage de Marcheprime entre 154 m et 253m
de profondeur.
4,1.2 - Le Miocène a été recoupé entre 54 m et 1 54 m ;
il est constitué de terrains marneux gris-vert passant parfois
à des calcaires argileux ou gréseux, avec de nombreux débris co¬
quilliers ; la tranche supérieure à partir de 90 m devient plus
franchement argilo-sableuse,
A une dizaine de kilomètres au Sud-Est l'épaisseur
du Miocène est réduite à une trentaine de mètres.
4,1,3 - Le Plio-quaternaire
Dans le forage pris comme référence les terrains
du Plio-quaternaire se présentent de la façon suivante :
0 à 2m Sable fin siliceux et limoniteux
2 à 25 m Sable des Landes^ fin^ jaunâtre à jaune clair
25 à 30 m Sable plus grossier. blanc^ à éléments de 2 à 3 mm -
quelques grains calcaires
30 à 31 m Niveau ligniteux : argile sableuse grise à nombreux
débris de lignite
- 14 -
31 à 37 m Argile grise sableuse avec quelques éléments plus
grossiers, quelques 'débris de lignite
37 à 49 m Graviers siliceux blancs et sable de plus en plus
grossier ; diamètre 3,5 m.m à 10 mm
49 à 50 m Même terrain avec fraction silteuse blanche
50 à 54 m Argile silteuse vert foncé à graviers
De cette description il se dégage qu'à partir de 37 m
les terrains sableux supérieurs passent à un faciès beaucoup plus
grossier représenté par des graviers,
4,2 - Hydroqéoloqie
L'Oligocène , le Miocène et le Plio-quaternaire sont
le siège de napper exploitées en divers points mais leurs caracté¬
ristiques hydrauliques et chimiques sont variables.
4,2.1 - Na££e de l'Oligocène
Les horizons aquifères et gréseux ainsi que les
calcaires sont très souvent sollicités dans la région ; on peut en
extraire une eau de bonne qualité en quantité suffisante : à Mar-3
cheprime par exemple on obtient 92 m /h pour un rabattement de 12,6 m.
Deux raisons principales nous amènent à déconseiller un captage dans
cette formation :
a) en raison de sa proximité , le forage communal de
Marcheprime serait certainement perturbé par un ouvrage similaire
situé à faible distance,
b) l'importance des travaux donc leur coût serait inu¬
tilement élevé puisqu'il faudrait réaliser un forage de 250 m de
profondeur. D'autre part il n'est pas absolument indispensable^ en
l'occurence d'obtenir une eau de potabilité excellente réservée
normalement à l'alimentation humaine. D'ailleurs l'autorisation
préfectorale exigée en Gironde pour tout forage supérieur à 60 m
serait à priori plus difficile à justifier?»
- 15 -
4.2.2 - Nappe du Miocène
La perméabilité des terrains miocènes alterna¬
tivement poreux et imperméables est très variable d'un point à
un autre , et le plus souvent de valeur moyenne à médiocre^
Les puits artésiens de la région d'Arcachon sont
implantés dans cet aquifère mais les débits obtenus sont généra¬
lement très faibles. En bref, la transmissivité calculée d'après
-4 2plusieurs essais effectués dans cette nappe est de 5 x 1 0 m /s
3
et les débits spécifiques sont de l'ordre de 1 m /h par mètre de
rabattement ; ceci exclue toute possibilité d'obtenir le débit
demandé dans cette formation,
4.2.3 - Nappe du Plio-quaternaire
4,2.3,1 - Des captages réalisés régionalement
dans la tranche graveleuse constituant la partie inférieure du
Plio-quaternaire donnent les résultats pratiques ci-après :
- Au Barp, dans le domaine du Merle (X = 358,54 ;
Y = 366,10 ; Z = H- 61,8) les graviers pliocenes sont recoupés3
entre 26 et 38 m ; on a obtenu 8 m /h pour 3,30 m de rabattement.
- Un autre forage sur le même domaine a recoupé les3
graviers de 27 à 45 m et le rendement est de 1 5 m /h pour 7,5 m
de rabattement,
- A Cestas^ au château Lestaules (X = 360,80 ; Y = 273,50;
Z = -I- 54) les graviers compris entre 5 et 24 m donne un débit de3
10 m /h pour 1 5 m de rabattement.
- Au Barp, dans le lotissene nt de Belle Biste (X-354,5^ ;
Y = 267,80 ; Z = 64,50) les graviers ont été traversés de 44 s
91 m avec une intercalation argileuse entre 59 et 64 m ; on a3
obtenu 20 m /h pour 1 2 m de rabattement.
Ces exemples montrent que le débit spécifique d'un3
forage captant le Pliocène serait de l'ordre de 2 m /h par mètre»
- 16 -
A signaler qu'en bordure du bassin d'Arcachon, à Ares, un fo¬
rage s'adressent au même horizon donne un débit spécifique de
10 m'^/h/m.
Compte tenu des résultats obtenus au forage le plus
proche, celui du lotissement de Belle Biste, on pourrait donc3
escompter à Marcheprime 50 m /h avec un rabattement de 30 m dans
un forage profond de 50 ma Pour répondre aux besoins demandés
deux forages identiques distants de 100 à 1 50 m seraient suf¬
fisants .
4.2.3a2 - La nappe la plus sollicitée actuelle¬
ment est celle des Sables des Landes, dans laquelle des milliers
de puits domestiques ont été foncés entre 5 et 15m sous la
surface du sol ; des forages de même profondeur ont été réalisés
au cours des années antérieures pour l'irrigation mais les es¬
sais de débit, trop brefs, ne sont pas significatifs ; on peut
penser que leurs débits spécifiques pourraient atteindre '2' à3
4 m /heure par mètre dans les cas favorablesa L'eau présente
des caractéristiques chimiques analogues à celle de la nappe
des graviers sous-jacents ; elle est souvent impropre à la
consommation humaine, directement, par suite de sa teneur en
acides organiques et en oxydes de fer ; on rencontre couramment
des teneurs en fer comprise entre 1 et 10 mgr/litre d'eau.
4.3 - Solutions envisagées
Le captage des nappes de l'Oligocène et du Miocène
ayant été éliminé, examinons les possibilités offertes par les
sables, les graviers plio-quaternaires .
4.3.1 - f^2niE32S_ElQ£_i£-.^SSEÍQ_ElEÍÍEEEÍi2n
Cette solution simple à priori et qui n'en¬
gagerait qu'un minimum de frais présente néanmoins des incon¬
vénients. L'eau du bassin est très chargée, en éléments fins
continuellement remis en suspension par les courants de succion
de la drague. De ce fait, elle pe peut convenir à un parfait
17 -
lavage. En outre l'usure des pompes serait probablement assez
rapide pour la même raison.
4.3.2 - Forages dans les sables superficiels
Pour prélever des volumes d'eau d'irrigation
importants on a parfois recours à des batteries de pointes fil¬
trantes du type de celles qui sont mises en place pour des ra¬
battements de nappe.
Le procédé consiste à enfoncer par injection d'eau
des crépines de petit diamètre (1" à 2") espacées de 1 5 à 20 m
et à relier l'ensemble par une conduite unique d'aspiration.
Chaque crépine de 1 à 1,5 m est surmontée d'un tube en matière
plastique la reliant à la surface. Lorsque la crépine est des¬
cendue à la profondeur voulue elle est entourée d'un massif de
gravillons jouant le râle de filtre des éléments fins du terrain,
Cette technique séduisante par sa souplesse, s'a ra¬
pidité de réalisation et son faible prix de revient exige une
surface de pompage importante du sol ce qui risque de gêner
l'exploitation du sable. D'autre part le système de pompage à
partir du sol^ au moyen d'une pompe à vide et d'une pompe classi¬
que n'offre pas les mêmes références de longue durée de fonction¬
nement que les pompes immergées classiques.
4.3.3 - Forages dans les graviers de base du Plio-qua
ternaire
Le captage de cette nappe serait fait par fo¬
rage de 50 m de profondeur et de 300 mm à 400 mm de diamètre ;
la crépine serait placée de 37 à 50 m et entourée d'un massif
de graviers calibrés.
4.4 - Travaux proposés
Après comparaison du prix de revient (investissement
et fonctionnement) d'un ensemble de captage par une vingtaine
- 18 -
de pointes filtrantes et du système de pompage correspondant,
avec celui de deux forages à 50 m équipés de deux pompes élec¬
triques immergées, il appartiendra au maître de l'oeuvre de fai¬
re son choixa
La solution "pointes filtrantes" impliquerait un inves¬
tissement de l'ordre de 30 à 40 % de la solution forages. La seu¬
le inconnue réside dans la longévité du matériel de pompage moins
éprouvé que les pompes classiques»
Si le captage par forage est préféré, par suite de la
plus grande sécurité offerte au départ, il y aura lieu d'envisa¬
ger deux ouvragesa
Les résultats donnés par le premier forage, sur lequel
un essai de débit à régime constant serait poursuivi pendant
48 heures au minimum, permettraient de fixer la position d'un
forage complémentaire éventuela Au cours de cet essai, des mesures
fréquentes du niveau de l'eau et du débit pompé seraient effec¬
tuées avec précisiona
Il serait nécessaire que ces différents travaux soient
suivis au point de vue scientifique et technique par un hydro¬
géologue professionnel.
- 19 -
CONCLUSION
L'exploitation d'un gisement de sable par drague su¬
ceuse dans la région de Marcheprime pose des problèmes de sta¬
bilité des sols :
- il y aurait tassement des terrains de fondation sous
l'effet des fluctuations de niveau de la nappe : la cote de base
des fondations est donc fixée à - 2,50 m sous le sol pour échap¬
per aux variations piézométriques saisonnières et le rabattement
temporaire au niveau - 7 m est déconseilléa
- l'angle du talus engendré par le prélèvement sous
l'eau de sable fin jusqu'au niveau - 20 m serait voisin de 12°,
ce qui implique une centaine de mètres d'extension ; une distan¬
ce pratique de 150 m de tous ouvrages et en particulier de la
voie ferrée serait donc indispensable.
L'alimentation en eau de lavage à partir de la nappe
des sables superficiels est possible, par batterie de pointes
filtrantes peu onéreuse, mais l'on pourrait préférer le captage
des graviers pliocenes entre 34 et 50 m pour un ou deux forages
plus classiques.
MAKUHbKKIMb
PROJET D'IMPLANTATION D'EXTRACTION
ET DE TRAITEMENT DE SABLE
<Je /VcP/'erA epr / /77^
Marcheprime
4
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Pos/hon c/es sondasges
Echelle 1/15 000