3 Principes méthodologiques de l`étude d`ingénierie géologique
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1. ------IND- 2014 0615 SK- FR- ------ 20150115 --- --- PROJET Ministère des transports, des travaux publics et du développement régional de la République slovaque Section du transport routier et des voies routières CT [...]/2014 CONDITIONS TECHNIQUES Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels Entrée en vigueur le: [...] 2014 CT [...]/2014 1 2 3 4 5 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels SOMMAIRE Introduction ....................................................................................................................................... 3 1.1 Objet des conditions techniques (CT) ..................................................................................... 3 1.2 Finalité des CT......................................................................................................................... 3 1.3 Utilisation des conditions techniques ...................................................................................... 3 1.4 Élaboration des CT .................................................................................................................. 3 1.5 Distribution des CT .................................................................................................................. 3 1.6 Entrée en vigueur des CT ........................................................................................................ 3 1.7 Abrogation des dispositions antérieures ................................................................................. 3 1.8 Réglementation connexe et citée ............................................................................................ 3 1.9 Normes connexes et références.............................................................................................. 4 1.10 Règlements techniques connexes et cités et conditions ......................................................... 5 1.11 Règlements étrangers connexes ............................................................................................. 5 1.12 Clause de reconnaissance mutuelle ....................................................................................... 6 1.13 Abréviations utilisées ............................................................................................................... 6 Généralités ....................................................................................................................................... 6 2.1 Termes et définitions ............................................................................................................... 6 2.2 Accès sur le site d'un bien immeuble étranger, indemnisation du préjudice, enlèvement des ouvrages géologiques ......................................................................................................................... 7 Principes méthodologiques de l'étude d'ingénierie géologique ....................................................... 8 3.1 Facteurs et exigences ayant une incidence sur l'étude de l'ingénierie géologique pour les tunnels ................................................................................................................................................. 8 3.2 Étapes de la réalisation d'études d'ingénierie géologique pour le tracé des tunnels .............. 8 3.3 Contenu de chaque étape de l'étude ....................................................................................... 9 3.3.1 Études géologiques pour l'élaboration des études techniques, du projet et du rapport sur l'évaluation........................................................................................................................................ 9 3.3.2 Étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité pour la documentation pour la décision territoriale et la documentation de l’étude de faisabilité ................................................... 10 3.3.3 Étape de l'EIG détaillée ..................................................................................................... 13 3.4 Préparation de l'étude d'ingénierie géologique ..................................................................... 17 Récapitulatif des travaux de reconnaissance sur le terrain et leur réalisation ............................... 18 4.1 Travaux de reconnaissance directe et méthode de prélèvement des échantillons de sol et de roche 19 4.1.1 Prélèvement d'échantillons des sols ................................................................................. 19 4.1.2 Prélèvement d'échantillons de roches ............................................................................... 20 4.1.3 Manipulation avec les échantillons, leur stockage et leur transport .................................. 22 4.1.4 Protection des travaux de reconnaissance (forage et creusage) ...................................... 23 4.1.5 Opérations d'élimination des travaux de reconnaissance ................................................. 23 4.1.6 Puits de prospection .......................................................................................................... 24 4.2 Essais de terrain — travaux de reconnaissance indirecte .................................................... 24 4.2.1 Généralités ........................................................................................................................ 24 4.2.2 Plan des essais de terrain ................................................................................................. 24 4.2.3 Types d'essais de terrain ................................................................................................... 24 4.2.4 Évaluation des essais de terrain........................................................................................ 26 4.3 Recherche de la présence d'eaux souterraines dans l'environnement rocheux, leurs régimes et leurs propriétés ............................................................................................................................. 26 4.4 Travaux géophysiques .......................................................................................................... 30 4.5 Travaux topographiques ........................................................................................................ 31 4.6 Activités de mesurage ........................................................................................................... 32 Essais en laboratoire ...................................................................................................................... 32 5.1 Généralités ............................................................................................................................ 32 5.2 Réception, inventaire et stockage des échantillons .............................................................. 32 5.3 Traitement des échantillons ................................................................................................... 32 5.3.1 Plan des essais en laboratoire .......................................................................................... 32 5.3.2 Essais de classification ...................................................................................................... 33 5.3.3 Essais en laboratoire ......................................................................................................... 33 5.3.4 Registre des procédés de travail et conservation des échantillons durant leur traitement 34 5.4 Contrôle des travaux de laboratoire ...................................................................................... 34 5.5 Rapport sur les essais en laboratoire .................................................................................... 34 6 Rapport de reconnaissance d'un environnement rocheux ............................................................. 34 6.1 Rapport final de l'étude d'ingénierie géologique.................................................................... 34 6.1.1 Partie écrite........................................................................................................................ 35 6.1.2 Partie des annexes ............................................................................................................ 37 6.2 Rapport destiné à l'appel d'offres pour la réalisation des travaux de construction ............... 40 6.2.1 Rapport géotechnique récapitulatif .................................................................................... 40 6.2.2 Rapport géotechnique de référence .................................................................................. 41 1 Introduction 1.1 Objet des conditions techniques (CT) Les présentes conditions techniques (ci-après dénommées «CT») définissent les principes et la méthodologie régissant la réalisation d’études d’ingénierie géologique (ci-après dénommées «EIG») pour le tracé des tunnels routiers. 1.2 Finalité des CT Les présentes CT sont applicables aux études d’ingénierie géologique pour la projection et la construction de tunnels d'autoroutes, de voies rapides et de routes de 1 ère classe. 1.3 Utilisation des conditions techniques Les présentes CT sont destinées aux concepteurs d’études d’ingénierie géologique, projeteurs, investisseurs et administrateurs des tunnels sur les voies de communication terrestres (VCT), tout comme à tous les organismes et institutions prenant part à la construction des tunnels. 1.4 Élaboration des CT Les présentes CT ont été élaborées par la société «Terraprojekt» conformément à la commande passée par l'administration slovaque de la voirie «Slovenskej správy ciest, a.s.» (SSC), Podunajská 24, 821 06 Bratislava. Responsable d'étude: M. Miloslav Frankovský, numéro de de tél.: +421 2 45 52 37 71, courriel: [email protected]. Coresponsables d'étude: Mme Jana Frankovská, courriel: [email protected] Mme Miloslav Kopecký, courriel: [email protected] M. Marián Kuvik, courriel: [email protected] M. Antonín Matejček, courriel: [email protected] 1.5 Distribution des CT La version électronique des conditions techniques et qualitatives (CTQ) sera publiée après son adoption sur le site internet de la société SSC: www.ssc.sk (page «technické predpisy», règlements techniques) et sur le site internet du ministère du transport, de la construction et du développement régional de la République slovaque (page «doprava > cestná doprava > cestná infraštruktúra > legislatíva > technické predpisy», transport > transport routier > infrastructure routière > réglementation > règlements techniques). 1.6 Entrée en vigueur des CT Les présentes RT entrent en vigueur le jour indiqué à la première page. 1.7 Abrogation des dispositions antérieures Les présentes RT ne se substituent à aucun autre texte. 1.8 [Z1] Réglementation connexe et citée Loi nº 135/1961 du J.O., portant sur les voies de communication terrestres (loi routière), 3 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 telle que modifiée en dernier lieu. Loi n° 50/1976 du JO sur le plan de l'occupation des sols et la réglementation du bâtiment (loi sur la construction), telle que modifiée en dernier lieu. Lignes directrices du ministère de l'environnement de la République slovaque nº 1/1996-3.2 du 15.3.1996 portant sur l'élaboration de plans d’ingénierie géologique. Loi nº 51/1988 du JO relative à la protection et l'utilisation des ressources minérales (loi sur les mines), telle que modifiée en dernier lieu. Loi nº 569/2007 du JO portant sur les travaux géologiques (loi sur la géologie), telle que modifiée en dernier lieu. Arrêté d'application du ministère de l'environnement de la République slovaque nº 51/2008 du JO portant exécution de la loi sur la géologie. [Z2] [Z3] [Z4] [Z5] [Z6] [Z7] [Z8] [Z9] [Z10] [Z11] Loi nº 24/2006 du JO relative à l’évaluation des impacts sur l’environnement, modifiant et complétant certaines lois. Loi n° 8/2009 du JO sur le trafic routier, modifiant et complétant certaines lois, telle que modifiée en dernier lieu. Arrêté d'application du ministère de l'intérieur de la République slovaque nº 9/2009 du JO portant exécution de la loi sur le trafic routier, modifiant et complétant certaines lois, telle que modifiée en dernier lieu. Loi nº 133/2013 du JO sur les produits du bâtiment, modifiant et complétant certaines lois. Arrêté du ministère des transports, des travaux publics et du développement régional de la République slovaque nº 162/2013 du JO établissant la liste des groupes de produits du bâtiment et des systèmes d'évaluation des performances. 1.9 Normes connexes et références STN 72 1004 STN 72 1006 STN 72 1010 STN 72 1011 STN 72 1012 STN 72 1013 STN 72 1014 STN 72 1015 STN 72 1016 STN 72 1018 STN 72 1019 STN 72 1020 STN 72 1021 STN 72 1022 STN 72 1025 STN 72 1026 STN 72 1027 STN 72 1029 STN 72 1030 STN 72 1031 STN 72 1191 STN 73 0037 STN 73 0090 STN 73 1001 STN 73 1010 Essai pressiométrique Contrôle du compactage et du remblai Détermination du poids de la terre. Méthodes de laboratoire et de terrain. Détermination en laboratoire de la densité apparente des particules solides de la terre. Détermination en laboratoire de l'humidité de la terre. Détermination en laboratoire de la limite de plasticité de la terre. Détermination en laboratoire de la limite de liquidité de la terre selon la méthode Casagrande. Détermination en laboratoire du compactage de la terre. Détermination en laboratoire du niveau de portance des sols (CBR). Détermination en laboratoire du tassement relatif d'une terre incohérente. Détermination en laboratoire de la contraction de la terre. Détermination en laboratoire de la perméabilité de la terre. Détermination en laboratoire des substances organiques présentes dans la terre. Détermination en laboratoire des carbonates présents dans la terre. Détermination en laboratoire de la solidité des terres à grains fins. Détermination en laboratoire de la résistance au cisaillement de la terre par test à l'hélice. Détermination en laboratoire de la compressibilité de la terre par œdométrie. Détermination de la capacité d'absorption de l'eau par la méthode ENSLIN. Détermination en laboratoire de la résistance au cisaillement de la terre par tenseur cubique. Détermination en laboratoire de la résistance au cisaillement de la terre par contrainte triaxiale. Essai à la gélivité de la terre. Pression du sol sur les ouvrages bâtis. Étude géotechnique. Constructions géotechniques. Fondation des ouvrages. Définitions et marquage en géotechnique. STN 73 6100 STN 73 6101 STN 73 7507 STN EN 197-1 (72 2101) STN EN 197-2 (72 2101) STN EN 206-1 (73 2403) STN EN 1997-1 (73 0091) STN EN 1997-2 (73 0091) STN EN ISO 14688-1 (72 1003) STN EN ISO 14688-2 (72 1003) STN EN ISO 14689-1 (72 1001) STN EN ISO 22282-1 (72 1040) STN EN ISO 22475-1 (72 1005) STN EN ISO 22476-2 (72 1032) STN EN ISO 22476-3 (72 1033) Terminologie dans le domaine des voies de communication terrestres. Projection des routes et des autoroutes. Conception des tunnels routiers. Ciment. Partie 1: composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants. Ciment. Partie 2: évaluation de la conformité. Béton. Partie 1: spécification, performances, production et conformité. Eurocode 7. Calcul géotechnique. Partie 1: règles générales. Eurocode 7. Calcul géotechnique. Partie 2: reconnaissance des terrains et essais. Reconnaissance et essais géotechniques. Dénomination et classification des sols. Partie 1: dénomination et description (ISO 14688-1). Reconnaissance et essais géotechniques. Dénomination et classification des sols. Partie 2: Principes de classification (ISO 14688-2) Recherches et essais géotechniques. Dénomination et classification des roches. Partie 1: dénomination et description (ISO 14688-1). Reconnaissance et essais géotechniques. Essais géohydrauliques. Partie 1: règles générales (ISO 22282-1). Reconnaissance et essais géotechniques - Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques. Partie 1: principes techniques des travaux (ISO 22475-1). Reconnaissance et essais géotechniques. Essais en place. Partie 2: essai de pénétration dynamique (ISO 22476-2). Reconnaissance et essais géotechniques. Essais en place. Partie 3: essai de pénétration au carottier (ISO 22476-3) Remarque: Normes connexes et citées, y compris modifications actualisées, avenants et annexes nationales. 1.10 Règlements techniques connexes et cités et conditions [T1] CT 03/2006 [T2] CT 05/2006 [T3] CT 07/2008 [T4] [T5] [T6] CT 06-01/2006 CT 06-02/2006 CT 13/2011 [T7] Partie 0 des conditions techniques et qualitatives. Partie 28 des conditions techniques et qualitatives. [T8] Documentation des constructions de routes + annexes (01 – 14), ministère des transports, des postes et des télécommunications de la République slovaque: 2007. Nomenclature des tunnels, ministère des transports, des postes et des télécommunications de la République slovaque: 2006. Réalisation d'études d’ingénierie géologique pour les ouvrages routiers, ministère des transports, des postes et des télécommunications de la République slovaque: 2008. Ouvrages souterrains Partie 1: Percement cyclique, classes d'équipement. Ouvrages souterrains Partie 2: Percement en continu. Notice pour le suivi de l'impact environnemental des routes, ministère des transports, des postes et des télécommunications de la République slovaque: 2011. Spécifications générales, ministère des transports, de la construction et du développement régional de la République slovaque: 2012. Suivi géotechnique des tunnels et des galeries d’exploration, ministère des transports, de la construction et du développement régional de la République slovaque: 2010 1.11 Règlements étrangers connexes [T9] [T10] «Strategy for Site Investigation of Tunnelling Projects», (stratégie pour la reconnaissance des sols pour les projets de tunnel), document de travail, ITA, 2014. «Geotechnical Baseline Reports for Underground Construction» (rapports géotechniques 5 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 [T11] [T12] de référence pour les ouvrages souterrains), «Technical Committee on Geotechnical Reports of the Underground Technology Research Council» (comité technique pour les rapports géotechniques du conseil de recherches en technologie souterraine), ASCE, 2007. Études géotechniques pour la conception et la réalisation de tunnels pour les voies de communication terrestres, ministère du transport de la République tchèque, 2007. «Guideline for the Geotechnical Design of Underground Structures with Conventional Excavation» (Ligne directrice pour la conception géotechnique des ouvrages souterrains avec excavation conventionnelle), «Austrian Society for Geomechanics» (société autrichienne pour la géomécanique), 2010. 1.12 Clause de reconnaissance mutuelle Dans les cas où cette spécification établie une exigence de conformité avec une partie quelconque de la norme slovaque («Slovenská technická norma», norme technique slovaque, STN) ou avec une autre spécification technique, cette exigence peut être satisfaite en garantissant la conformité avec: (a) la norme ou le code des bonnes pratiques publiés par l'autorité nationale de normalisation ou par une institution équivalente de l'un des États membres de l'EEE; (b) une norme internationale quelconque, reconnue par l'un des États membres de l'EEE comme norme ou code des bonnes pratiques; (c) une spécification technique reconnue par l'autorité publique de l'un des États membres de l'EEE ou (d) une évaluation technique européenne délivrée conformément à la procédure prévue par le règlement (UE) nº 305/2011. Toutefois, les points précités ne s'appliquent qu'à condition que la norme en question garantisse un niveau technique de paramètres techniques et de sécurité équivalent à la norme ou à la spécification technique établie. On entend par «État membre de l'EEE», un État qui est partie à l'accord sur l'Espace économique européen, signé à Porto le 2 mai 1992, dans sa version en vigueur. La «norme slovaque» («Slovenská technická norma», norme technique slovaque, STN) est une norme quelconque publiée par le bureau pour la normalisation, la métrologie et les essais de la République slovaque ou d'autres normes internationales. 1.13 Abréviations utilisées EIG CBR DÉF DDT DPC RQD NES EIE 2 Étude d’ingénierie géologique Essai de CBR (indice portant californien) Documentation de l’étude de faisabilité Documentation pour la décision territoriale Documentation pour les permis de construire Désignation de la qualité de la roche Niveau des eaux souterraines Étude d'impact sur l'environnement (EIA) Généralités Cette partie est consacrée pour l'essentiel aux définitions légales fondamentales concernant l'étude d’ingénierie géologique et sont mentionnées par la loi [Z5]. Cette loi réglemente les conditions de conception, de réalisation, d'évaluation et de contrôle des travaux géologiques, les compétences de l'agence nationale de la géologie et les sanctions encourues pour le non-respect des dispositions de la présente loi. L'exécution de la présente loi fait l'objet de l'arrêté d'application [Z6]. En outre, les travaux des études d’ingénierie géologique sont régis par les dispositions de la loi [Z4]. Il s'agit de travaux qui revêtent une activité réalisée par une méthode d'extraction minière. 2.1 Termes et définitions 2.1.1 Ingénierie géologique: discipline scientifique dont l'objet est l'étude des phénomènes géologiques naturels et anthropiques touchant la partie sommitale de la croûte terrestre, dans le but d'une utilisation rationnelle du territoire, de la construction d'ouvrages, et de la protection de l'environnement. L'objet essentiel des études d’ingénierie géologique concerne la recherche des rapports qui existent entre l'environnement géologique, le relief du terrain, les eaux souterraines et un ouvrage bâti. 2.1.2 Étude d’ingénierie géologique: étude de l'environnement géologique visant à déterminer les relations d'ingénierie géologique et hydrogéologique d'un territoire donné, comprenant également l'étude de la stabilité d'un sol sujet à affaissement. L'étude d'ingénierie géologique pour les besoins de la construction est réglementée par les dispositions générales de la loi [Z5] et de l'arrêté [Z6] qui spécifient plus précisément la réalisation de cette étude. Les normes techniques slovaques en vigueur réglementent le contenu et la méthodologie des solutions applicables à l'étude d'ingénierie géologique 2.1.3 Prestataire d'études d'ingénierie géologique: une personne morale ou physique agissant sur la base d'un agrément pour les études géologiques et le titulaire d'une qualification professionnelle pour le domaine de l'ingénierie géologique. 2.1.4 Étapes de l'étude d'ingénierie géologique: en vertu de la loi [Z5], les étapes suivantes sont distinguées: une étude d'ingénierie géologique de faisabilité, une étude d'ingénierie géologique de faisabilité détaillée, une étude d'ingénierie géologique de faisabilité complémentaire. 2.1.5 Mission géologique: périmètre de questions factuellement, localement et temporellement délimité relevant d'un objectif économique, scientifique ou technique pour un projet qui doit être projeté et résolu par des travaux géologiques, et évalué dans un rapport final au sens de la loi [Z5]. 2.1.6 Projet d'une mission géologique pour une étude d'ingénierie géologique (ci-après dénommé «le projet»): conformément à la loi [Z5], ce projet détermine la procédure et les conditions d'une solution professionnelle, efficace et sûre pour une étude d'ingénierie géologique. 2.1.7 Documentation géologique: une documentation écrite, graphique et matérielle au sens de la loi [Z5]. Cette documentation est répartie en une documentation géologique primaire (documentation écrite, graphique, matérielle, enregistrements photographiques) et une documentation géologique récapitulative (contenant les résultats de la documentation primaire, y compris les plans, les coupes, etc.). 2.1.8 Rapport final de la mission géologique: une évaluation de la mission géologique (ci-après dénommée «rapport final»). Le rapport final est approuvé par le commanditaire des travaux géologiques. La réception et l'approbation du rapport final doivent être faites sous forme écrite. 2.1.9 Suivi (au sens du suivi géotechnique [T8]): inventaire des activités visant à déterminer l'état de l'interaction existante entre la structure d'un tunnel et son environnement géologique (ambiant), et le suivi du développement de cet état dans le temps et l'espace [T5]. 2.2 Accès sur le site d'un bien immeuble étranger, indemnisation du préjudice, enlèvement des ouvrages géologiques 2.2.1 Le prestataire d'une étude d'ingénierie géologique et les personnes qu'il aura mandatées à cet effet sont autorisés, dans l'intérêt public, à entrer sur le site d'un bien immeuble étranger afin d'y réaliser les travaux géologiques, d'y installer leur bureau d'étude, d'y créer une voie d'accès et une arrivée d'eau et d'énergie, d'y effectuer toute modification indispensable du sol et d'y éliminer la végétation conformément à la loi [Z5]. Le prestataire d'une étude d'ingénierie géologique est tenu de conclure avec le propriétaire du bien immeuble visé la portée, les modalités, la réalisation et la durée des travaux géologiques, et d'informer le propriétaire du bien immeuble considéré du début de la réalisation des travaux géologiques par écrit et au moins 15 jours à l'avance. Si le propriétaire du bien immeuble visé n'est pas d'accord avec la portée, les modalités et la durée de l'exercice du droit d'accès et qu'aucun accord n'a pu être conclu, le ministère de l'environnement de la République slovaque décide sur proposition du prestataire des travaux géologiques. Les dispositions de la loi [Z5] et de ses arrêtés d'application doivent être observées lors du choix des entrées sur le site d'un bien immeuble étranger. 2.2.2 Le commanditaire de l'étude d'ingénierie géologique est tenu d'enlever les ouvrages géologiques dès que la finalité pour laquelle ils ont été bâtis a été atteinte, qu'ils ont été évalués et qu'il n'y a pas d'intérêt à en disposer autrement. Le prestataire des travaux géologiques veille à l'enlèvement des 7 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels ouvrages sur la base d'un mandat écrit du commanditaire des travaux géologiques. Des informations retraçant la réalisation, l'entretien et l'enlèvement des ouvrages géologiques doivent faire partie du rapport final. 3 Principes méthodologiques de l'étude d'ingénierie géologique 3.1 Facteurs et exigences ayant une incidence sur l'étude de l'ingénierie géologique pour les tunnels La portée et la méthodologie applicables à l'étude d'ingénierie géologique sont fondées sur les facteurs suivants: • Géologie, hydrogéologie et géomorphologie La complexité des rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques renforce les exigences visant les travaux de reconnaissance et les essais sur le terrain. L'inaccessibilité de zones éloignées peut diminuer le nombre de recherches et alléger les exigences visant la reconnaissance directe sur le terrain. Des méthodes de reconnaissance indirecte peuvent alors s'avérer nécessaires. • Caractéristiques du projet de tunnel La longueur, la profondeur et la disposition (du tube du tunnel et des ouvrages connexes tels que les interconnexions, les puits d'aération, les galeries, les passages, etc.) et l'emplacement du tunnel (environnement urbanisé, zone bâtie, en rase compagne ou dans un environnement montagneux, complexité de la construction des portails, etc.) ont une incidence directe sur les besoins de l'étude. • Niveau de la documentation du projet La portée de l'étude doit prendre en compte le niveau de la documentation du projet et le risque résiduel approprié. • Méthode de construction Une fois que la méthode de construction est adoptée, les exigences visant le contenu, la portée de l'étude et les essais en laboratoire peuvent différer (par exemple, selon qu'il est question d'un percement conventionnel ou mécanisé). • Aspects environnementaux ISO 22476-3Du point de vue de la protection de l'environnement ou des zones bâties, une analyse spécifique peut être demandée pour chaque élément composant l'environnement naturel (par exemple, la qualité des eaux souterraines, la pollution résultant de l'utilisation d'un fluide lors des travaux de forage, le bruit, la qualité de l'air, les impacts sur les bâtiments existants, etc.) Après avoir considéré les facteurs précités pour chaque niveau de la documentation du projet et pour chaque projet, la quantité optimale et le type de travaux de reconnaissance sont alors déterminés. Les travaux de reconnaissance peuvent revêtir une forme très différente les uns par rapport aux autres compte tenu des objectifs spécifiques à atteindre lors de chaque étape. De même, une étude d'ingénierie géologique de grande ampleur peut être demandée pour une étude diligentée dans le cadre d'une simple reconnaissance d'orientation. Et dans certains cas, même des galeries d'exploration doivent être percées lorsque les rapports d'ingénierie géologique sont si complexes qu'ils peuvent influencer la faisabilité même des travaux souterrains. 3.2 Étapes de la réalisation d'études d'ingénierie géologique pour le tracé des tunnels 3.2.1 Le contenu et la portée des études d'ingénierie géologique pour les ouvrages de tunnels routiers sont fonction du degré de préparation des projets pour lesquels ces études sont réalisées. Il est nécessaire de réaliser les études d'ingénierie géologiques selon les étapes appropriées (voir tableau 1), en fonction du degré de préparation des projets d'ouvrages. 3.2.2 Il est nécessaire de respecter les principes suivants lors de la réalisation par étapes des études d'ingénierie géologique: - - la portée des travaux doit être adaptée au degré de préparation du projet et en fonction de l'accessibilité du terrain; il est nécessaire de réaliser les travaux effectués lors d'une étape donnée, de sorte que leurs résultats puissent être utilisés lors de l'étape suivante et de manière qu'ils fassent suite aux résultats issus des étapes précédentes; les conclusions de chaque étape doivent contenir des recommandations pour les travaux dans le cas d'une étape suivante; dans le cadre de chaque étape, il est possible de créer plusieurs sous-étapes après accord entre le prestataire des études d'ingénierie géologique et leur commanditaire. 3.2.3 Chaque étape d'une étude d'ingénierie géologique doit systématiquement être réalisée suffisamment en avance, avant l'élaboration du niveau correspondant de la documentation du projet pour lequel elle constitue un fondement. 3.3 Contenu de chaque étape de l'étude Le tableau 1 indique la relation qui existe entre le degré de préparation d'un projet et l'étape de l'étude d'ingénierie géologique, conformément à la loi [Z5] et aux normes STN EN 1997-1 et STN EN 1997-2. Au cas où tous les types de documentation ne sont pas élaborés pour un tunnel considéré, ou éventuellement si les différentes phases de la préparation du projet sont fusionnées (par exemple, la documentation pour la décision territoriale et celle pour le permis de construire), l'étape d'une étude d'ingénierie géologique détaillée doit être réalisée. Tableau 1 Étapes d'une étude d'ingénierie géologique pour les tunnels et leurs rapports au degré de préparation du projet Étape de l'EIG selon GZ Étape selon la norme STN EN 1997-2 Degré de préparation du projet Objectif de l'EIG Études géologiques Études théoriques, préliminaires Études techniques, objectif et étude d'impact sur l'environnement (EIE) Évaluation des variantes du tracé, fondement motivant le choix de la variante la plus convenable D'orientation Préliminaire Documentation de l’étude de faisabilité, documentation pour la décision territoriale Évaluation préliminaire de la variante choisie Détaillé Documentation pour les permis de construire, documentation pour l'appel d'offres, documentation pour la réalisation de l'ouvrage Évaluation détaillée des conditions de réalisation de la variante choisie Détaillé Une étude complémentaire peut être réalisée pour chaque étape de l'étude. Les méthodes d'étude appliquées à l'étape considérée sont utilisées pour l'étude d'ingénierie géologique complémentaire. Il est possible de réaliser l'étape de l'étude d'ingénierie géologique complémentaire même durant la réalisation (le chantier) du tunnel ou, par exemple, lors de la variation de la stabilité d'un terrain en glissement, afin d'acquérir les données nécessaires pour préciser le projet des travaux d'assainissement dans la zone touchée pour les besoins du niveau de documentation du projet pour la réalisation de l'ouvrage. Les exigences visant le suivi géotechnique durant la construction et pendant l'exploitation du tunnel sont mentionnées par les conditions techniques et qualitatives [T8]. 3.3.1 Études géologiques pour l'élaboration des études techniques, du projet et du rapport sur l'évaluation 3.3.1.1 Une étude géologique doit être réalisée pour permettre l'élaboration d'une étude technique, du projet pour la procédure d'enquête et pour l'évaluation de l'impact de l'ouvrage routier sur 9 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels l'environnement pour le rapport d'évaluation [Z7]. Ses conclusions forment le fondement pour l'évaluation de variantes du tracé. 3.3.1.2 Les méthodes de travail sont: - l'étude de toutes les données d'archive concernant la zone évaluée (les cartes géologiques, les reconnaissances déjà effectuées, la littérature spécialisée); - les méthodes de reconnaissance indirectes (par exemple, l'interprétation des prises aériennes et l'utilisation de méthodes géophysiques); - les relevés d'ingénierie géologique et hydrogéologiques. 3.3.1.3 Le résultat des études géologiques pour l'étude, le projet et le rapport sur l'évaluation se traduit par la recommandation d'un choix de la variante la plus pertinente du tracé du tunnel du point de vue de sa faisabilité compte tenu des rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques donnés. Les données suivantes doivent être acquises: - l'évaluation de la pertinence générale de l'emplacement et du tracé du tunnel; - l'interprétation des rapports du terrain sur la base des données existantes; - la comparaison des tracés alternatifs du tunnel; - l'identification et l'évaluation qualitative des risques principaux; - une évaluation qualitative des rapports du terrain et des risques, dont le résultat pose la question de la faisabilité de la construction du tunnel; - la fourniture d'informations pour l'évaluation des impacts sur l'environnement (EIE); - une recommandation pour la prochaine étape de l'étude. 3.3.1.4 Les résultats graphiques de l'étude géologique pour l'étude, le projet et le rapport d'évaluation sont, notamment: - les cartes géologiques et hydrogéologiques; - un profil géologique et géotechnique schématique et longitudinal du tunnel. 3.3.2 Étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité pour la documentation pour la décision territoriale et la documentation de l’étude de faisabilité 3.3.2.1 Une étude d'ingénierie géologique de faisabilité est réalisée pour la construction du tracé de tunnel de la variante retenue. Son objet est d'identifier les rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques existants sur le tracé du tunnel et l'évaluation de sa faisabilité technique compte tenu des conditions géologiques et hydrogéologiques existantes. Les résultats de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité serviront de fondement pour l'élaboration de la documentation pour la décision territoriale (DDF) et de la documentation de l’étude de faisabilité (DEF). 3.3.2.2 Lors de l'étape de l'étude de l'ingénierie géologique de faisabilité destinée à la DDF et la DEF, les méthodes énumérées à l'article 3.3.1.2 doivent être utilisées lors de la partie de préparation. Une topographie géologique appliquée au génie civil est réalisée sur la base des documents réalisés sur les relevés faits sur les terrains découverts. Il convient de faire appel aux méthodes géophysiques et des travaux de reconnaissance directe doivent être réalisés. Des essais de terrain sont faits dans les forages et des échantillons du sol et des eaux souterraines sont prélevés pour permettre leurs analyses en laboratoire afin de satisfaire aux objectifs de l'étape. 3.3.2.3 L'objectif de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité destinée à la DDF et la DEF est: - d'établir à titre indicatif les rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques qui existent sur le tracé du tunnel et les propriétés géotechniques des complexes lithologiques pertinents. - de décrire et de classifier les différents sols et roches selon les normes STN EN ISO 14688-2 et STN EN ISO 146891; - de recommander le mode d'encrage des portails du tunnel et de proposer à titre préliminaire le mode de perçage et d'habillage du tunnel, de déterminer le degré d'attaque chimique (l'agressivité) des sols et des eaux souterraines sur la structure en béton (STN EN 206-1); - - - - - - de déterminer grâce aux travaux de reconnaissance la profondeur des zones de cisaillement dans les zones des portails ayant des ruptures de pente, les propriétés des sols nécessaires au calcul de stabilité, le niveau des eaux souterraines, et que dès cette étape de l'étude d'ingénierie géologique, certains des forages réalisés soient équipés pour le suivi du mouvement du massif rocheux (forages inclinométriques), éventuellement pour le suivi du niveau des eaux souterraines (piézomètre). Sur la base des données relevées, il est nécessaire d'étudier la stabilité du terrain avant et après la construction. de procéder à une évaluation préliminaire de l'utilisation qui pourrait être faite des roches et de matériaux issus de l'excavation du tunnel, des fentes et d'autres excavations et de la possibilité d'utilisation future de la matière issue du déblaiement et de l'excavation en tant que matériel de construction; de déterminer le niveau des eaux souterraines le long du tracé, éventuellement dans son voisinage plus éloigné, au moyen des sondes déjà mises en place dans les environs et dans l'ouvrage même, qui furent installées durant l'étape de reconnaissance préliminaire; d'évaluer les impacts de la construction du tunnel projeté sur l'environnement local (variations des niveaux des eaux souterraines, pollution des niveaux des eaux souterraines, risque pour la stabilité du milieu environnant) et de proposer à titre préliminaire des mesures visant à atténuer les impacts précités, éventuellement de considérer l'opportunité de créer des sources alternatives d'eau; de créer un projet pour les travaux de reconnaissance lors de la prochaine étape de l'étude d'ingénierie géologique, en s'intéressant plus particulièrement aux zones difficiles rencontrées sur le tracé du tunnel, par exemple, un terrain en glissement à l'endroit des portails, des sections du tunnel traversant d'importantes failles tectoniques, des zones caverneuses se trouvant sur le tracé du tunnel, des zones importantes du point de vue de l'impact que le tracé du tunnel peut avoir sur le régime hydrogéologique des eaux souterraines, etc.; de vérifier les phénomènes géologiques élémentaires agissant dans la zone étudiée, de caractériser l'appartenance des sols aux différentes formations de manière qu'il soit possible d'interpoler des valeurs entre les forages pratiqués dans différentes formations rocheuses, de déterminer leurs caractéristiques physiques et mécaniques et d'estimer leurs variations verticales et horizontales. 3.3.2.4 Le résultat de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité destinée à la DDT et la DEF sont notamment l'élaboration de coupes géologiques et géotechniques transversales au niveau des portails (à une échelle de 1:500 à 1:200) et un profil longitudinal d'ingénierie géologique du tunnel (à une échelle de 1:5 000 à 1:2 000) en y indiquant: - l'ensemble lithologique principal; - les zones de failles principales présumées; - la détermination du sens général et de l'inclinaison du système de couches; - les zones présumées d'importantes arrivées d'eau souterraine, les endroits où un risque géologique important est à prévoir et la détermination de son type; - la répartition du tracé du tunnel en ensembles géotechniques quasi homogènes en y rapportant les propriétés géotechniques attendues; - l'évaluation des sections selon les systèmes de classification usuels établis pour les tunnels (RQD, QTS, RMR, QB, ONORM B2203, éventuellement d'autres suivant les exigences du projeteur); - les caractéristiques préliminaires du régime hydrogéologique en estimant son impact durant les travaux de percement et pendant l'exploitation du tunnel, et l'actualisation du registre des risques géotechniques. Font également partie des résultats un récapitulatif des risques géotechniques attendus et la proposition de mesures d'assainissement adéquates. 3.3.2.5 La topographie géologique appliquée au génie civil est réalisée afin de créer un plan d'ingénierie géologique dédiée, concentrée sur les phénomènes géodynamiques. L'échelle du plan d'ingénierie géologique doit être de 1:10 000, éventuellement de 1:5 000. Suivant les besoins, il est possible d'élaborer un plan d'ingénierie géologique pour chaque rupture de pente dans les zones des portails avec une échelle de 1:2 000. S'il existe un plan d'ingénierie géologique pour l'évaluation du tracé de l'étape précédente de reconnaissance, le plan doit être révisé en y indiquant les éléments nouvellement constatés. La topographie géologique appliquée au génie civil doit être établie avant la réalisation des travaux de reconnaissance, le mieux étant de l'établir durant la phase de préparation du projet de la mission géologique. 11 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels 3.3.2.6 Les travaux de reconnaissance géophysique sont utilisés pour préciser la nature de l'environnement rocheux et en tant que méthode complémentaire en dehors de la réalisation directe des travaux de reconnaissance (forages, puits, etc.). Ils sont utilisés dans un environnement rocheux suffisamment contrasté pour pouvoir y déterminer ses différentes interfaces, discontinuités, situations des zones de cisaillement et y choisir l'emplacement des travaux de reconnaissance directe. Les résultats des mesures géophysiques doivent être convenablement interprétés pour produire des profils géologiques et géophysiques. Durant l'étude de faisabilité, doivent être utilisées, notamment, des méthodes géoélectriques à courant continu (OP, VES, MK), les méthodes d'ingénierie sismique (IS) et la méthode de carottage lors du forage. Des profils géophysiques sont proposés notamment pour les zones des portails et les sections de tunnel mitoyennes avec les portails, et également pour les zones où la situation géologique la plus compliquée est attendue. Généralement, les profils sont réalisés dans l'axe des tubes des tunnels, de manière à ce qu'il soit possible de vérifier que la pente située en amont et en aval du front de percement du portail est suffisamment distante et au moins un profil transversal doit être ajouté correspondant à la lignée des fronts des portails. Il est recommandé que tous les puits structurels réalisés le long du tracé du tunnel le soient sous forme de carottage. 3.3.2.7 Les travaux de reconnaissance directe sont proposés et réalisés d'une portée en fonction de l'accessibilité du sol surplombant le tunnel, du mode de percement envisagé du tunnel et notamment selon les difficultés supposées au niveau des rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques le long du tracé. Le nombre de travaux de reconnaissance lors de l'étape de l'étude de faisabilité est déterminé de manière à vérifier l'exactitude du modèle brut de la structure géologique du sol créé sur la base de la topographie géologique appliquée au génie civil de surface, de l'étude des archives et des travaux géophysiques. Dans la zone des portails, les forages doivent être situés de sorte qu'au moins trois travaux de reconnaissance soient réalisés dans la lignée des portails, de même que le long de la ligne de chaque tube du tunnel, et pour qu'au moins trois travaux de reconnaissance soient situés le long de la ligne de la plus grande pente, afin de créer une coupe géologique grâce à l'ensemble de ces forages. Il est recommandé que les forages sur les portails soient équipés en tant que forages inclinométriques et/ou piézométriques. Il est recommandé que les travaux de reconnaissance soient situés dans les profils géophysiques. Les emplacements des forages lors de cette étape sont déterminés généralement de sorte que les voies d'accès existantes puissent être mises à profit, quitte à faire appel à des forages inclinés. Lorsque c'est possible, les forages devraient être situés, au moins, à chaque cinquième de longueur du tunnel. Il est nécessaire de situer les forages entre les tubes du tunnel dans le cas d'un tunnel à deux tubes. La profondeur des forages est généralement déterminée de manière à atteindre une profondeur de 10 à 15 m sous le niveau du futur tunnel. 3.3.2.8 Situation et profondeur des travaux de reconnaissance en milieu instable. Les informations mentionnées à l'article 3.3.2.3 doivent être acquises pour les territoires où des ruptures de pente ont été relevées. Afin de relever la nature et la stabilité de tout le terrain en glissement, il est nécessaire de réaliser au minimum 1 profil du terrain en glissement qui sera basé sur au moins 3 travaux de reconnaissance. Il est pertinent de prévoir que ces travaux de reconnaissance servent également à l'installation de dispositifs de suivi de l'activité des ruptures de pente et du niveau de l'eau souterraine et pour qu'ils soient suivis au minimum jusqu'à l'étape suivante des travaux de projection. 3.3.2.9 Études hydrogéologiques. Il est nécessaire d'identifier les zones pouvant être vraisemblablement touchées par une modification du régime des eaux souterraines en tant que conséquence de la construction de l'ouvrage. Dans ces zones, il est nécessaire de réaliser des études hydrogéologiques: une topographie, une mesure des niveaux des eaux souterraines aux endroits accessibles et une mesure de l'abondance des sources et des paramètres physiques et chimiques dans un voisinage plus élargi. Outre les informations mentionnées à l'article 3.3.2.3, le résultat des études hydrogéologiques dans l'étape précitée de l'étude d'ingénierie géologique sont en général les suivantes: - une carte des tous les éléments hydrogéologiques (forages, sources) présents dans la zone, qui inclut toute la structure hydrogéologique influencée par la construction de l'ouvrage; - un projet de suivi de l'évolution du régime en des localités choisies, destiné à l'étape supérieure de l'étude; un modèle hydraulique préliminaire des eaux souterraines; un bilan hydrologique préliminaire du niveau des réserves d'eau souterraine dans la structure étudiée. 3.3.2.10 Essais en place. Durant l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité, des essais de pénétration dynamique et statique sont effectués dans les zones des portails, ainsi que des essais pressiométriques dans les forages peu profonds et éventuellement d'autres essais de terrain pertinents tels que mentionnés à l'article 5.2 (par exemple, des essais dilatométriques dans les forages). Leur réalisation est indispensable surtout en présence de sols semi-rocheux, éventuellement en cas de sols d'où il est très difficile de prélever des échantillons d'une qualité suffisante pour des essais en laboratoire (sols incohérents, schistes érodés, voire décomposés, dolomites fragmentées, roches tectonisées, etc.). 3.3.2.11 Essais en laboratoire et analyse de terres et des roches Les échantillons des terres, des terrains rocheux et semi-rocheux de la qualité exigée selon la norme STN EN ISO 22475-1 sont prélevés lors des étapes mentionnées de l'étude d'ingénierie géologique pour les raisons suivantes: - leur classement dans les systèmes de classification et ce notamment conformément aux principes mentionnés par les normes STN EN ISO 14688-2, STN EN ISO 14689-1 et STN 72 1001; - l'évaluation de leur utilité en tant que matériaux de remblai et de l'utilité potentielle des matériaux issus de l'excavation; - afin de déterminer pour information les propriétés géotechniques qui entrent dans les calculs géotechniques. 3.3.2.12 Essais en laboratoire et analyse des eaux souterraines et de surface En présence d'un niveau d'eau souterraine ou éventuelle d'eau de surface sur le site de l'ouvrage, il est nécessaire de prélever des échantillons d'eau afin de déterminer son degré d'agressivité sur le béton selon la norme STN EN 206-1 et sur la structure en acier. 3.3.3 Étape de l'EIG détaillée 3.3.3.1 Une étude d'ingénierie géologique détaillée est réalisée pour la construction du tracé de tunnel de la variante retenue. Les résultats de l'étude d'ingénierie géologique détaillée serviront de fondement pour l'élaboration de la documentation pour les permis de construire (DPC) et de la documentation pour l'appel d'offres (DAO). Les ouvrages de tunnels peuvent être classifiés dans la 3 e catégorie géotechnique. Les exigences visant la reconnaissance de l'environnement du sol établies par la norme STN EN 1997-2 sont les exigences minimales pour une telle reconnaissance. 3.3.3.2 L'objectif de l'EIG est: a) de chercher les informations sur les rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologique les plus complètes existant sur le tracé de la construction du tunnel et dans l'environnement affecté (par les effets de l'activité de construction); b) de relever les ensembles lithologiques quasi homogènes qui devront être caractérisés en détail selon les propriétés géotechniques demandées; c) de classifier le massif rocheux selon la classification des tunnels en relation avec les exigences issues du projet retenu; d) de préciser pour les terrains instables les informations concernant la profondeur des zones de cisaillement, concernant le régime des eaux souterraines et concernant les paramètres géotechniques entrant dans les calculs de stabilité; e) d'évaluer la stabilité actuelle du sol dans les zones des portails sur la base de calculs ou éventuellement à partir d'informations provenant des mesures inclinométriques et géophysiques; f) de compléter les données concernant les propriétés technologiques des sols rocheux et des terres acquises durant le chantier du tunnel (durant l'excavation) et des fossés et d'autres tranchées, en vue de leur utilité potentielle; g) de déterminer le degré d'agressivité des eaux souterraines et de surface à l'endroit de leur contact avec les structures en béton et de son évolution dans le temps; 13 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels h) de déterminer le degré d'impact des eaux souterraines et de surface du point de vue de la qualité et de la quantité, et ce durant le temps du chantier et également durant l'exploitation du tunnel (après la fin du chantier), et proposer les moyens d'y remédier; i) d'établir les données concernant les eaux souterraines le long du tracé (variation des niveaux des eaux souterraines dans le temps), et en cas de besoin, de proposer des solutions pour l'évacuation des eaux par des canaux, le sol support du remblai et le plan de la chaussée; j) d'élaborer un projet de travaux de reconnaissance pour une étude complémentaire, si nécessaire; k) d'interpréter les mesures inclinométriques prises lors de l'étape de l'étude de faisabilité (s'ils existent) et d'élaborer un projet de suivi géotechnique en y exposant les dispositifs de suivi retenus; l) de fournir des éléments de référence pour le projet de suivi géotechnique durant le chantier du tunnel; m) de fournir des éléments de référence pour l'analyse des risques géotechniques. 3.3.3.3 Le résultat de l'étape de l'EIG détaillée sont les éléments graphiques et les tableaux suivants: - un profil longitudinal du tunnel (dont l'échelle est en général est de 1:2 000 à 1:1 000), qui contient: - un profil géologique répartissant le tracé du tunnel selon les unités géotechniques, les dénominations de chaque ensemble lithologique et la division stratigraphique (par strates), les noms des roches; - la localisation des grandes lignes tectoniques (failles, zones de cisaillement de terrains en glissement, zones de glissement en chevauchement, etc.), l'indication des affluents des eaux souterraines vers le tube du tunnel et l'emplacement des résurgences importantes en surface du terrain, une projection des travaux de reconnaissance dans la ligne du percement géologique; - l'orientation de grandes discontinuités par rapport à l'azimut du tube de tunnel selon les différentes sections, la densité attendue et la nature des discontinuités, la forme et la taille attendues des blocs de roche; les quantités attendues d'affluents d'eau, la chimie attendue des eaux souterraines, le degré attendu de l'érosion ou de la modification de roches, le type attendu de perméabilité, la nature des minéraux argileux, etc. - la division du tracé du tunnel en ensembles quasi homogènes en indiquant leurs longueurs, l'identification des gammes caractéristiques et des valeurs recommandées des paramètres géotechniques de la masse rocheuse attribuée à chaque unité (la masse volumique, l'angle de frottement intérieur, la cohésion, le coefficient de Poisson, la force en compression simple, le module de déformation, etc.); - la caractérisation tectonique séparée des roches tectoniquement perturbées pour chaque ensemble, une estimation du niveau des risques géotechniques et leurs types (les blocs libérés, l'instabilité de la face de percement, l'entraînement du sable, etc.); - la classification du massif rocheux selon les systèmes de classification fonctionnels (RQD, QTS, RMR, QB, ONORM B2203, éventuellement d'autres suivant les exigences du projeteur); - une estimation en pourcentage des classes des matériaux d'excavation représentées; - une évaluation succincte écrite des risques importants attendus pour chaque ensemble géotechnique, l'occurrence de minéraux en expansion, la présence de minéraux abrasifs (ou leur degré d'abrasivité), éventuellement informations pertinentes du point de vue de la construction du tunnel; - des sections transversales géotechniques et géologiques sur les portails et le long du tunnel (à l'échelle de 1:200 à 1:100); - la détermination des paramètres de conception et une estimation de leur variabilité; - une caractérisation détaillée du régime hydrogéologique avec la détermination de la portée de son influence, comprenant les moyens d'y remédier et la partie hydrogéologique devrait être basée sur les essais de terrain et en laboratoire qui ont été effectués (la perméabilité, la chimie, la genèse et l'âge de l'eau, la certification des sources, des ressources hydriques, etc.), un bilan hydrologique détaillé de la zone concernée (mise à jour du bilan des précipitations pluviales, du ruissellement de surface, des drains souterrains, de la percolation); - une mise à jour du registre des risques. Lors de l'établissement de la méthodologie, de la nature et de la portée des travaux de reconnaissance de l'étude d'ingénierie géologique détaillée, les connaissances déjà acquises doivent être utilisées, surtout à partir des résultats issus de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité et les dispositions contenues dans la norme STN EN 1997-2 doivent être appliquées pour l'étape de l'étude détaillée. 3.3.3.4 La topographie géologique appliquée au génie civil est réalisée durant l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée par récognition du terrain afin de pouvoir consigner de nouveaux phénomènes sur la carte géologique créée lors de l'étape précédente. Outre la mise à jour des données sur les phénomènes géodynamiques, son objet est la topographie détaillée des affleurements dont la roche possède des caractéristiques intéressant l'ingénierie géologique, les discontinuités, une analyse stratigraphique et pétrographique des rochers d'affleurements, une topographie détaillée des résurgences d'eau souterraine et leur l'analyse physique et chimique de référence, la caractérisation des formes morphologiquement importantes du terrain, éventuellement la caractéristique d'autres phénomènes géologiques importants (le tapis végétal spécifique, le mode d'érosion des roches, etc.). La reconnaissance du terrain doit se dérouler avant la réalisation propre des travaux de reconnaissance. Aux endroits où des ruptures de pente apparaissent dans la zone des portails du tunnel et surtout là où leur assainissement est envisagé, il est nécessaire d'élaborer des plans d'ingénierie géologique des déformations sur les pentes à une échelle de 1:1 000. 3.3.3.5 Les travaux de reconnaissance géophysique (décrits plus en détail à l'article 5.4) sont réalisés de la même manière que lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité, afin de préciser et de compléter les informations portant sur l'environnement rocheux (identification des frontières lithologiques et tectoniques, caractéristique de l'importance des processus de détachement du massif rocheux, etc.) et de préciser la disposition des emplacements des travaux de reconnaissance. Pour cette raison, il est recommandé de réaliser en priorité les travaux géophysiques avant la mise en œuvre de méthodes de reconnaissance directe. Les résultats des mesures géophysiques ne doivent être évalués qu'en interaction avec le bureau d'étude de l'ingénierie géologique et doivent être présentés sous forme de coupes géologiques et géophysiques. Durant l'étude détaillée, il est nécessaire de faire appel, notamment, aux méthodes géoélectriques à courant continu (OP, VES, MK), aux méthodes électromagnétiques (MT, AMT, CSAMT, VDV, GPR), aux méthodes gravimétriques (GR), aux méthodes sismiques de réflexion et de réfraction (IS), aux méthodes géomagnétiques (GM) et aux méthodes de carottage lors des forages. Le type de méthode géophysique devrait être sélectionné en fonction des rapports géologiques locaux, afin que les mesures soient suffisamment contrastées et détaillées. Il convient d'utiliser deux méthodes différentes au minimum. Les profils géophysiques sont proposés notamment pour les zones des portails du tunnel et habituellement le long de tout le tracé du tunnel. Habituellement, deux profils parallèles sont réalisés dans l'axe des tubes des tunnels, et en présence d'un tunnel à tube unique, l'un des deux profils parallèles passe par l'axe du tunnel. Les profils parallèles doivent être complétés par des profils transversaux ou d'autres profils parallèles aux endroits plus compliqués de manière à ce qu'il soit possible de composer un modèle géologique et géophysique en 3D du massif le long du couloir du tunnel. Dans les zones des portails, les profils sont disposés de manière à inclure l'ensemble de la fosse du chantier des portails. Dans les zones de glissement, le profil géophysique devrait être tracé jusqu'au point de détachement le plus haut placé. Tous les forages structurels réalisés lors de cette étape le long du tracé du tunnel doivent être réalisés sous forme de carottage et il est nécessaire d'utiliser le plus de méthodes de carottage possible, comprenant la lecture optique ou acoustique des parois du puits. 3.3.3.6 La répartition des travaux de reconnaissance lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée doit être proposée de sorte à créer, avec les travaux de reconnaissance réalisés lors des étapes précédentes, un modèle le plus complexe possible de l'environnement rocheux, caractérisé par les paramètres d'ingénierie géologique, hydrogéologiques et géotechniques des ensembles lithologiques retenus et du régime des eaux souterraines. Les travaux de reconnaissance doivent être répartis le long du tracé du tunnel en tenant compte de la conception précise adoptée pour le tunnel. La densité des travaux de reconnaissance et leur emplacement, leur profondeur et leur orientation doivent correspondre à la structure géologique, aux réalités morphologiques données de la localité, aux résultats des mesures géophysiques, au dénivellement et au tracé du tunnel futur. Lorsque c'est possible, les forages devraient être situés, au moins, à chaque dixième de longueur du tunnel. Il est nécessaire de placer les forages entre les tubes du tunnel ou éventuellement à leur proximité aux endroits où la structure géologique est compliquée, de manière qu'il soit possible de créer des coupes transversales. Au cas où l'accès en surface serait difficile, il est possible d'utiliser des forages inclinés. La profondeur des forages est généralement déterminée de sorte à atteindre une profondeur de 10 à 15 m sous le niveau du futur tunnel. 15 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels En présence de conditions géologiques et géotechniques exceptionnellement compliquées, avec une accessibilité du terrain particulièrement difficile, il est également possible d'envisager la réalisation d'une galerie d'exploration lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée. L'emplacement du profil de la galerie d'exploration par rapport à la position future des tubes du tunnel, de même que la longueur de cette galerie doivent être établis en étroite collaboration avec le projeteur du tunnel. La décision concernant la réalisation d'une galerie d'exploration doit être prise sur la base d'une analyse des risques et d'une analyse sur les coûts et les bénéfices. 3.3.3.7 Situation et profondeur des travaux de reconnaissance en milieu instable — les portails Les informations suivantes doivent être acquises pour les terrains où des ruptures de pente sont relevées: - la délimitation spatiale de la rupture de pente; - la profondeur des aires de cisaillement (zones) et leur mouvement au moyen d'un suivi par inclinomètres et extensomètre intégrés, etc.; - les propriétés des sols et des roches sur les aires (zones) de cisaillement, - le régime des eaux souterraines dans le corps de la déformation et en dehors de celui-ci par le suivi des piézomètres intégrés; - les facteurs sources de l'instabilité des pentes. Afin de relever la nature et la stabilité de tout le terrain en glissement, il est nécessaire de réaliser au minimum 2 profils du terrain en glissement, dont chacun sera basé sur au moins 4 à 5 travaux de reconnaissance en fonction de la longueur totale de la rupture de pente. Les forages mentionnés doivent être réalisés en priorité dans des sols difficiles, sur la base des résultats de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité. 3.3.3.8 Équipement des puits de forage pour le suivi des régimes. Lors de cette étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée, il est nécessaire d'équiper des puits de forage retenus à cet effet afin de procéder au mesurage des niveaux, respectivement des pressions des eaux souterraines (piézométrie) ou pour celui des mouvements au sein de l'environnement rocheux (à l'inclinomètre, au déformètre). Lors de l'équipement des puits de forage d'observation, il est nécessaire de définir le but, le mode de mesurage, le mode de fixation des capteurs, le calibrage et le mode de la mise en service du système, éventuellement la réalisation de mesure d'essai. Le niveau des eaux souterraines est ensuite mesuré au piézomètre par intervalles réguliers, par exemple une fois par semaine pendant la durée de l'étude (ou éventuellement avec un enregistrement en continu au moyen des capteurs). Pendant cette période, au minimum un autre mesurage de référence doit être réalisé avec les inclinomètres, de sorte que les résultats de ce mesurage puissent être publiés dans le rapport final. Les puits de forage ainsi équipés serviront ensuite au suivi. Ils deviennent une partie du réseau de suivi avant, durant et après la construction du tunnel. 3.3.3.9 Les essais de terrain et les mesurages sont réalisés durant l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée essentiellement dans le but de préciser les valeurs caractéristiques des propriétés de l'environnement rocheux et de définir la délimitation spatiale des ensembles lithologiques. Dans les zones des portails et dans les sections à faible couche de recouvrement du tunnel, les méthodes de la pénétration statique et dynamique et les essais pressiométriques doivent être utilisés pour le sol et le sol semi-rocheux. Pour les sections du tunnel dont la couche de recouvrement est épaisse de 50 m et davantage, des essais dilatométriques ou des essais à presse uniaxiale doivent être utilisés. Il est toutefois demandé que soient utilisés lors de l'évaluation des essais de terrain les résultats issus des travaux de forage et de creusage, et les résultats issus des essais en laboratoire conformément à la norme STN EN 1997-2 (résistance en compression simple, tension transversale, détermination du module de déformation et d'élasticité, détermination coefficient de Poisson, détermination des propriétés physiques, résistance au gel, abrasivité...). Au cas où dans le tracé du tunnel ou dans un environnement rocheux analogique dans le voisinage de la construction, une galerie d'exploration ou un puits réalisé par fraction est réalisé, il est possible de réaliser également des essais de charge statique de grande envergure avec une plaque ou des essais de cisaillement sur des blocs de roche, éventuellement d'utiliser également durant leur fraction d'autres méthodes de recherche des paramètres de solidité et de déformation du massif rocheux (mesures de convergence, mesures inclinométriques, déformétriques et extensométriques, détermination de l'état de contrainte primaire, etc.) 3.3.3.10 Essais en laboratoire. Lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité, des essais destinés à la classification des sols et des roches doivent être essentiellement réalisés. Lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée, et hormis les essais de classification, doivent être essentiellement réalisés des essais en laboratoire sur des échantillons prélevés, afin de déterminer les paramètres géologiques entrant dans les calculs géotechniques dans la phase de l'élaboration du projet des structures géotechniques. Les analyses réalisées en laboratoire des eaux souterraines servent à déterminer le degré d'agressivité sur le béton et la structure en acier conformément à la norme STN EN 206-1, éventuellement afin de déterminer l'état par défaut des eaux souterraines du point de vue de leur qualité (au cas où il existe une possibilité que ces eaux puissent avoir un impact sur des ressources hydriques proches). La méthodologique pour la réalisation des essais en laboratoire est régie par les normes européennes en vigueur, les normes STN, STN EN en vigueur ou les CT pertinentes que le commanditaire de l'étude d'ingénierie géologique demande d'appliquer, éventuellement selon les autres procédures mentionnées au chapitre 6. 3.3.3.11 Études hydrogéologiques. Dans les sections du tracé du tunnel où l'on ne s'attend pas à un impact important sur le régime des eaux souterraines, on n'effectue que l'enregistrement du niveau de l'eau souterraine durant la réalisation des travaux de forage (chapitre 5) et un mesurage des niveaux des eaux souterraines pour la durée de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée doit être réalisé dans les puits bâtis (article 3.3.2.9). Au cas de présence de sources d'eaux souterraines (puits d'eau bâtis, sources), il est important d'effectuer un mesurage de leurs niveaux, éventuellement de leur abondance, et également un mesurage des indicateurs physiques et chimiques de référence, des essais visant leur communication et leur localisation. Lorsque des zones d'eau libre se trouvent sur le terrain étudié ou à sa proximité, leurs niveaux doivent être pris en compte lors de l'interprétation des mesurages des eaux souterraines. Il est nécessaire de déterminer au moyen des études hydrogéologiques: - l'état de départ (état zéro) de la structure hydrogéologique et du régime des eaux souterraines et de surface; - la perméabilité des ensembles lithologiques aquifères; - le régime des niveaux (pressions) des eaux souterraines et la prédiction de leurs variations après la réalisation de la construction; - l'impact du chantier sur les ressources existantes des eaux souterraines et de surface, éventuellement un projet de mesures à mettre en œuvre afin de réduire les impacts négatifs et la proposition d'un réseau de suivi pour une observation en continu; - le degré d'agressivité des eaux souterraines et de surface à l'endroit de leur contact avec les structures en béton et en acier, et de son évolution dans le temps; - selon les demandes du commanditaire, une proposition concernant les ressources d'eaux souterraines pouvant être utilisées pour les besoins du chantier ou en tant que ressources de secours pour la population dans l'éventualité où leurs ressources actuelles seraient menacées. 3.3.3.12 Classification du massif rocheux pour les besoins de la préparation et de la construction du tunnel Le résultat de l'étude d'ingénierie géologique pour les constructions souterraines rend compte, en outre, de la classification du massif rocheux le long de l'axe du tunnel projeté selon une certaine classification (ou des classifications). Classification selon la désignation de la qualité de la roche (RQD). Classification selon Bieniawski (RMR). Classification selon l'institut norvégien de géotechnique — Barton (QB). Classification selon Tesař (QTS). Classification selon [T12]. Les exigences gouvernant le choix de la classification ou des classifications utilisées doivent être formulées par le projeteur du tunnel lors de l'étape suivante de la préparation du projet, ou éventuellement lors de l'étape précédente lorsque le projeteur pour l'étape suivante n'est pas encore connu. 3.4 Préparation de l'étude d'ingénierie géologique 3.4.1 Afin de mener à bien sa mission géologique, le prestataire des études géologiques élabore un projet de mission géologique (ci-après dénommé «le projet») et un programme de reconnaissance. Le projet exprime l'objectif de la mission géologique. Il propose et justifie les types d'études retenues devant apporter des solutions à la mission géologiques. Il détermine le processus méthodologique et 17 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels technique devant être suivi afin de garantir une réalisation professionnelle et en toute sécurité de la mission. Le projet doit être élaboré dans le respect des demandes du commanditaire. Un échéancier doit faire partie de la préparation de l'étude d'ingénierie géologique. 3.4.2 Le commanditaire doit fournir pour les besoins de l'élaboration du projet tout document de référence nécessaire et élaboré durant le niveau précédent de la documentation du projet, notamment: - une carte topographique (de situation) à une échelle correspondante au niveau approprié de la documentation du projet où sont indiqués le tracé du tunnel et les différents ouvrages; - un profil longitudinal du tracé avec indication du dénivellement; - des profils transversaux par le tracé; - des données concernant les ouvrages correspondants au niveau approprié de la documentation du projet; - le rapport final sur les étapes de l'étude d'ingénierie géologique réalisée jusqu'à présent, éventuellement d'autres documents de référence concernant l'évaluation des rapports d'ingénierie géologique et hydrogéologiques existant sur le tracé proposé de la construction du tunnel et de son voisinage; - une situation indiquant les réseaux techniques souterrains (jusqu'à l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée). 3.4.3 Les travaux de préparation avant l'élaboration du projet consistent en l'étude de tous les documents de référence et des informations accessibles, qui sont disponibles pour le sol pour lequel une étude d'ingénierie géologique doit être réalisée. Il s'agit: - de plans d'ingénierie géologique, de cartes géologiques, hydrogéologiques, pédologiques et d'autres cartes thématiques; - des reconnaissances déjà réalisées des étapes précédentes et d'autres études conservées au centre d'archives géologique «Geofond», éventuellement d'autres archives; - des plans aériens, éventuellement d'autres représentations photographiques; - des documents historiques relatant de l'utilisation antérieure du terrain impliqué, une reconnaissance du terrain, éventuellement une topographie, un aperçu détaillé de la situation du chantier, une évaluation spécialisée des marques géomorphologiques du relief des environs proches avec un intérêt plus particulier porté sur la présence de ruptures de pente, une évaluation des affleurements et de la présence d'eau souterraine. Il est nécessaire de consacrer une attention toute particulière à la reconnaissance, mais elle exige une grande expérience. Un spécialiste expérimenté et érudit peut, déjà à cette étape, influencer, réduire la portée ou réorienter d'une manière déterminante toute l'étude suivante afin d'apporter une solution aux problèmes les plus graves touchant le tracé projeté pour la communication routière. 3.4.4 Conflits d'intérêts. L'auteur de l'étude d'ingénierie géologique doit évaluer, avant l'élaboration du projet, si la réalisation de l'étude d'ingénierie géologique n'est pas une source de conflits d'intérêts protégés par une réglementation particulière ([Z5]). 3.4.5 L'élaboration et l'approbation du projet sont régies par la loi [Z5]. 4 Récapitulatif des travaux de reconnaissance sur le terrain et leur réalisation Les travaux de reconnaissance sur le terrain qui sont réalisés dans le cadre de l'étude d'ingénierie géologique contribuent à créer un modèle en trois dimensions de l'environnement rocheux qui sera affecté par la réalisation du projet. Nous pouvons distinguer: - les travaux de reconnaissance directe (forages et creusages) et les méthodes consistant à prélever des échantillons; - les puits de prospection; - les essais sur le terrain au sens de la norme STN EN 1997-2 (essai de pénétration statique et dynamique, essai pressiométrique, essai dilatométrique, essai par presse uniaxiale, essai de charge statique avec un disque, essais de charge statique de grande envergure, essais de cisaillement sur des blocs de roche, essai à l'hélice, essai au dilatomètre plat, etc.); - la recherche de la présence d'eaux souterraines dans l'environnement rocheux, leurs régimes et leurs propriétés; les reconnaissances géophysiques (de surface ou par carottage); les travaux topographiques; les travaux de mesurage. 4.1 Travaux de reconnaissance directe et méthode de prélèvement des échantillons de sol et de roche Les travaux de reconnaissance directe (forage et creusage) sont utilisés afin d'enregistrer le suivi de chaque ensemble lithologique de sols et de roches et surtout pour le prélèvement d'échantillons. Les échantillons de sols et de roches servent à décrire et à classifier chaque ensemble et à établir en laboratoire les propriétés recherchées des sols et des roches. L'objectif de ces travaux de reconnaissance est conforme à la norme EN ISO 22475-1, à savoir: a) le prélèvement d'échantillons de sols et de roches d'une telle qualité qui puisse permettre de formuler un avis d'évaluation de l'adéquation générale de ces sols et de ces roches pour les besoins géotechniques et d'ingénierie géologique et afin d'établir en laboratoire les propriétés recherchées des sols et des roches; b) l'acquisition d'informations sur la séquence, l'épaisseur et l'orientation des couches, des systèmes de perturbations et failles; c) d'établissement du type, de la composition et de l'état des ensembles lithologiques; d) l'acquisition d'informations sur les rapports hydrogéologiques et le prélèvement d'échantillons d'eau pour l'évaluation de l'interaction entre l'eau souterraine, le sol, la roche et le matériau de construction. Les normes STN EN 1997-2 et STN EN ISO 22475-1 établissent les règles s'appliquant au choix de la méthode de reconnaissance directe et les procédés technologiques pour son utilisation. Le facteur limitatif est lié aux informations demandées concernant chaque ensemble lithologique qui dépendent donc du plan des essais en laboratoire devant être établi avant la reconnaissance sur le terrain et le prélèvement des échantillons. Le plan des essais en laboratoire fera ressortir la classe de qualité demandée, laquelle ne pourra être respectée qu'en prélevant la bonne catégorie d'échantillons. La catégorie demandée d'échantillons déterminera par la suite l'utilisation d'une méthode précise pour les travaux de reconnaissance directe. Toutefois, le procédé précité ne peut être utilisé qu'à partir de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée, même si dès l'achèvement de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité un profil préliminaire de l'ingénierie géologique du tracé du tunnel est déjà connu et qu'il est possible de prévoir d'une manière assez précise un plan des essais en laboratoire. 4.1.1 Prélèvement d'échantillons des sols Des échantillons doivent être prélevés à chaque changement de couche et dans un intervalle de profondeur régulier qui ne dépasse pas, en règle générale, 3 mètres. En présence de sols inhomogènes ou lorsqu'une détermination détaillée des paramètres de référence est demandée, un prélèvement en continu doit être réalisé lors du forage ou un prélèvement d'échantillons dans des intervalles courts. Au contraire, le prélèvement d'échantillons dans des intervalles supérieurs à 3 m est possible dans le cas où des données suffisantes issues des étapes précédentes de l'étude d'ingénierie géologique sont déjà connues. 4.1.1.1 Les catégories des méthodes de prélèvements d'échantillons de sols et les classes de qualité en laboratoire des échantillons sont mentionnées par la norme STN EN 1997-2. Les classes qualitatives des échantillons pour chaque type d'analyse en laboratoire sont mentionnées par la norme STN EN 1997-2, en même temps que la catégorie qui doit être utilisée lors du prélèvement d'échantillons afin que la qualité exigée soit respectée. Les catégories de méthodes de prélèvement des échantillons doivent être établies après avoir pris en considération les classes qualitatives de laboratoire telles qu'exigées et mentionnées par la norme STN EN 1997-2, le type attendu de sols et le niveau des eaux souterraines. En outre et hormis en ce qui concerne la qualité des échantillons, les critères décisifs pour l'utilisation d'une méthode précise de reconnaissance directe sont: - la quantité d'échantillons demandée; - le diamètre demandé pour les échantillons. 19 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels Procédures technologiques permettant l'acquisition d'échantillons selon la norme STN EN ISO 22475-1, réparties dans les groupes suivants: a) prélèvement d'échantillons par forage (prélèvement continu des échantillons); b) prélèvement d'échantillons à l'aide de dispositifs de prélèvement; c) prélèvement de monolithes. 4.1.1.2 Les méthodes de base de prélèvement des échantillons de sols par forage sont: a) un prélèvement d'échantillons par forage rotatif et ce: - par forage rotatif carottier à sec; - par forage rotatif carottier avec rinçage; - par forage en spirale; - au moyen d'un rinçage indirect; - par forage à la cuiller (tarière). b) un prélèvement d'échantillons en utilisant des méthodes de percussion et ce: - forage par percussion; - forage par rotation et percussion. c) un prélèvement d'échantillons par forage par percussion sur câble; d) un prélèvement d'échantillons au moyen d'un foret creux à spirale; e) un prélèvement d'échantillons par forage au moyen d'un grappin; f) un prélèvement d'échantillons par forage de petit diamètre. Le choix des ensembles de forage, les exigences visant la technologie de forage, les travaux d'élimination et l'abandon du site de forage doivent être réalisés conformément aux exigences mentionnées par la norme STN EN ISO 22475-1. Il est possible d'utiliser deux stratégies différentes lors du prélèvement d'échantillons durant les travaux de forage: - Forage dédié à l'acquisition de carottes complètes du sol, avec des échantillons acquis au moyen d'instruments de forage le long de tout le profil du percement et à l'aide d'échantillonneurs spéciaux du fond du foret et à des profondeurs choisies. - Forage dédié à l'acquisition d'échantillons uniquement à partir de certaines profondeurs prédéfinies, par exemple, sur la base de la réalisation d'essais individuels de pénétration. 4.1.1.3 Un prélèvement d'échantillons au moyen d'instruments de prélèvement peut être pratiqué dans les forages ou les creusages ou éventuellement sur les affleurements. Le diamètre du forage doit être choisi de sorte que l'instrument de prélèvement puisse être descendu jusqu'au fond de percement sans encombre. Différents types d'instruments de prélèvement peuvent être utilisés en fonction du type et de l'état du sol. Les méthodes de base de prélèvement d'échantillons au moyen d'instruments de prélèvement sont détaillées par la norme STN EN ISO 22475-1. 4.1.1.4 Un monolithe peut être acquis grâce aux travaux de reconnaissance suivants: - une sonde de creusage — ouvrage de reconnaissance à parois verticales et où la profondeur est supérieure à la largeur et la longueur; - un puits de creusage — idem que pour la sonde de creusage, mais la profondeur est supérieure à 5 m; - un boyau de creusage — sa longueur dépasse sa profondeur et sa largeur; - une galerie — un ouvrage minier horizontal, éventuellement légèrement incliné, percé à partir de la surface; - les affleurements — naturels ou artificiels. Le mode de prélèvement des échantillons au moyen des ouvrages de reconnaissance précités est décrit par la norme STN EN ISO 22475-1. 4.1.2 Prélèvement d'échantillons de roches Les propriétés et le nombre d'échantillons qui doivent être prélevés doivent être définis en fonction de l'objectif de la reconnaissance de l'environnement rocheux, des rapports d'ingénierie géologique et les exigences de la structure géotechnique et de l'ouvrage projeté. Les méthodes préconisées pour l'acquisition d'échantillons de roches peuvent être réparties entre les groupes suivants: a) prélèvement des échantillons par forage; b) prélèvement de monolithes; c) prélèvement intégral. Les types d'échantillons de roches peuvent être les suivants: a) les carottes (complètes ou partielles); b) les déblais de forage et les résidus retenus; c) les monolithes. 4.1.2.1 Catégorie des méthodes de prélèvement des échantillons - - - méthode de prélèvement des échantillons de catégorie A — acquisition d'échantillons dans lesquels il n'y a aucune présence ou qu'une présence faible de failles dans la structure de la roche. Les caractéristiques de résistance et de déformation, d'humidité, de masse volumique, de porosité et de perméabilité des échantillons de roches correspondent aux valeurs in situ. Aucune modification des composants ou de la composition chimique de la matière de la roche n'apparaît. méthode de prélèvement des échantillons de catégorie B — acquisition d'échantillons qui contiennent tous les composants du massif rocheux in situ. Les dispositions primaires des discontinuités du massif rocheux peuvent être identifiables. La structure du massif rocheux a été bouleversée et ainsi de même que les caractéristiques de résistance et de déformation, l'humidité, la masse volumique, la porosité et la perméabilité du massif rocheux propre. Les fragments de roche continuent toutefois à conserver leurs caractéristiques de résistance et de déformation, leurs humidités, leurs masses volumiques et leurs porosités. méthode de prélèvement des échantillons de catégorie C — la structure du massif rocheux et sa discontinuité sont entièrement bouleversées. Le matériau rocheux peut être concassé et certaines altérations peuvent même apparaître dans les composants ou la composition chimique. Il est possible de déterminer à partir des échantillons prélevés, le type de roche, la nature de sa matière primaire, la texture et sa structure interne. 4.1.2.2 Les méthodes de forage et de classification doivent être choisies en fonction de la catégorie demandée de prélèvement d'échantillons et des conditions géologiques et hydrogéologiques. Pour les semi-roches il faut utiliser que des outils de tête bicônes ou tricônes, ce qui prévaut aussi pour les roches non érodées. Les méthodes de forage et l'équipement peuvent être choisis selon l'annexe C de la norme STN EN ISO 22475-1 où un guide de référence est introduit concernant les équipements les plus courants et généralement les plus utilisés pour le forage et le prélèvement d'échantillons de sols et de roches. L'annexe contient des informations concernant les dimensions de base, la terminologie et des présentations graphiques des données pour aide lors du choix de la couronne de l'outil de tête. Les méthodes de base de prélèvement d'échantillons de roches par forage sont: a) le prélèvement d'échantillons par forage rotatif carottier à sec, méthode de prélèvement des échantillons de la catégorie B; b) le prélèvement d'échantillons par forage rotatif carottier avec rinçage: avec un outil de tête simple ou double entre généralement dans la catégorie B et généralement dans la catégorie A en cas d'utilisation d'un outil de tête triple; c) le prélèvement d'échantillons par carottage avec un outil de tête étirable du type «wireline», dont la méthode de prélèvement est classée dans la catégorie A; d) le prélèvement d'échantillons à partir du déblai de forage lors d'un forage rotatif à tête pleine (sans carottage) est classé dans la catégorie C pour sa méthode de prélèvement d'échantillons. 4.1.2.3 Lors du prélèvement de blocs, les échantillons sont acquis à partir de sondes de creusement, de canaux, de puits et de galerie ou à partir du fond du forage à l'aide d'instruments de prélèvement spéciaux par l'application d'un procédé de découpe. Cette méthode de prélèvement d'échantillons est classée dans la catégorie C de prélèvement d'échantillons. 4.1.2.4 Lors d'un prélèvement intégral d'échantillons, il est possible d'acquérir des échantillons de carottes entiers, orientés et non altérés, dont les propriétés du massif rocheux sont conservées (non altérées du fait du forage) pour la recherche de l'état d'origine des discontinuités et de leurs 21 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels orientations. La qualité de la carotte acquise par le carottage montre le caractère général du massif rocheux à différentes distances de la surface et suggère indirectement la possibilité de l'usage des carottes pour la préparation des échantillons de laboratoires. Compte tenu de l'importance des informations concernant l'état du massif rocheux, sa fissurabilité et les possibilités de prélèvement d'échantillons lors d'un carottage, il est alors nécessaire d'établir une évaluation de la qualité de lecture des roches (valeur d'information apportée par la carotte). 4.1.3 Manipulation avec les échantillons, leur stockage et leur transport Le stockage, le transport et les opérations réalisées avec les échantillons (leur manipulation) doivent être effectués conformément à la norme STN EN ISO 22475-1. Chaque échantillon de sol et de roche doit être protégé contre le rayonnement direct du soleil, la chaleur, le gel et la pluie. Chaque envoi d'échantillons doit être accompagné d'un bordereau de transport de manière que la manipulation avec les échantillons à partir de leur rassemblement pour leur transport jusqu'au leur remise à l'entrepôt du laboratoire soit traçable. Lors de la remise du chargement d'échantillons, la personne qui les transmet et la personne qui les reçoit doivent signer le bordereau de transport, y consigner la date et l'heure et elles doivent contrôler les enregistrements effectués sur ce bordereau de transport. La nature des matériaux de protection et des récipients de transport des échantillons dépend de la catégorie de prélèvement des échantillons et sont déterminés pour chaque type de sol et de roche par la norme STN EN ISO 22475-1. Après avoir été prélevés et scellés, tous les échantillons doivent être immédiatement numérotés, documentés et repérés. La description doit contenir les informations suivantes: a) l'identification du projet; b) la désignation de la galerie, du boyau, du forage, etc. d'essai; c) la date du prélèvement de l'échantillon; d) l'identification de l'échantillon; e) la catégorie de prélèvement de l'échantillon; f) la profondeur de l'échantillon et le niveau de référence. 4.1.3.1 Transport des échantillons Les échantillons doivent être protégés contre les vibrations, les chocs, la température, le froid et les variations de température. Les échantillons doivent être transportés en position horizontale. Les échantillons de roche acquis selon la catégorie A de prélèvement d'échantillons doivent être conservés dans des logements et de récipients. Les échantillons doivent être identifiés de manière qu'il n'y ait pas aucun doute concernant l'extrémité supérieure et inférieure des échantillons. Si c'est possible, la description devrait indiquer le type de sol ou de roche, son érosion et les éventuelles discontinuités décelées par évaluation visuelle. Les monolithes et les roches sans logement doivent être emballés dans un emballage en matière plastique approprié ou/et dans une feuille en aluminium. Ils doivent être recouverts de plusieurs couches de cire ou doivent être rendus étanches avec plusieurs couches de gaze et de cire. Les échantillons doivent être logés dans des emballages solides ou dans des récipients où ils seront solidement fixés de sorte à empêcher tout choc, retournement, déplacement, etc. Les échantillons de roches acquis selon la catégorie B de prélèvement des échantillons doivent être placés individuellement dans des conteneurs solides. Si les échantillons n'ont pas été acquis dans des logements, ils doivent être immédiatement solidement emballés dans un emballage en matière plastique ou un film. Les échantillons de sol acquis selon la catégorie B de prélèvement d'échantillons doivent être protégés et être transportés dans des récipients étanches protégeant de l'humidité. Les échantillons cylindriques et cubiques doivent être emballés dans des emballages en matière plastique appropriés et/ou dans des feuilles en aluminium et être couverts de plusieurs couches de cire, ou ils doivent être rendus imperméables au moyen de plusieurs couches de gaze et de cire. Les échantillons de sol acquis selon la catégorie C de prélèvement d'échantillons peuvent être transportés dans n'importe quel type de récipient avec le moyen de transport disponible. Les échantillons de roches acquis selon la catégorie C de prélèvement des échantillons doivent être placés et transportés dans une construction structurée dédiée au transport de carottes. Ils doivent être logés en respectant la séquence des couches in situ et ils doivent être emballés dans des emballages en matière plastique ou dans de films. 4.1.3.2 Stockage des échantillons Chaque échantillon logé dans un récipient pour échantillons et chaque échantillon de carotte logé dans un caisson pour carottes doivent être stockés d'une telle manière que les propriétés mécaniques importantes des sols et des roches qu'ils représentent ne soient pas altérées. Les échantillons doivent être hermétiquement scellés dans un film et toute manipulation inutile devrait être prescrite. Les échantillons ne doivent pas être exposés au gel. Les échantillons doivent être stockés dans un environnement froid. Pour les besoins particuliers et les essais spéciaux, la température du local de stockage devrait être égale à la température de l'environnement dont les échantillons sont issus (de 6 °C à 12 °C), de même que leur humidité (entre 85 % et 100 %). S'il existe un doute que l'échantillon aurait pu être altéré durant son stockage, cette observation doit être consignée sur le bordereau d'enregistrement du laboratoire. 4.1.4 Protection des travaux de reconnaissance (forage et creusage) Chaque forage et creusage doit être palissadé ou temporairement recouvert d'une manière sûre, tant qu'il n'est pas définitivement scellé ou remblayé, ou définitivement équipé. Hormis la sécurisation du lieu des travaux de reconnaissance, il est également nécessaire de veiller à leur propre stabilité. 4.1.4.1 L'équipement des puits de forages garantit la stabilité des parois, permet un suivi temporaire ou permanent, des mesurages et la réalisation d'essais spécifiques à l'intérieur de celui-ci. L'équipement est installé pour être temporaire ou définitif. Un équipement est considéré comme temporaire lorsqu'il est éliminé à la fin des travaux. Un équipement définitif permet d'utiliser le puits de forage (défini par le projet) pour le suivi et les essais même durant la période qui suivit l'achèvement de l'étude d'ingénierie géologique. Le dessin de l'équipement incluant les données concernant les matériaux utilisés doit faire partie de la partie technique du projet. 4.1.4.2 Les sondes de creusage (avec ou sans accès), les puits et les fractions réalisées doivent être réalisés conformément aux normes applicables et les consignes de sécurité. Ces ouvrages doivent être suffisamment grands pour permettre leur inspection, le prélèvement d'échantillons et la réalisation in situ des essais. Là où c'est indispensable, ils doivent être protégés contre les effets d'altération et d'érosion. 4.1.5 Opérations d'élimination des travaux de reconnaissance 4.1.5.1 Lorsque le prélèvement d'échantillons est achevé, les lieux doivent être remis dans leur état d'origine afin qu'il n'y ait aucun risque qui pourrait présenter un danger potentiel pour le public, l'environnement ou les animaux. L'élimination doit être réalisée conformément aux règlements nationaux, aux exigences techniques ou aux demandes des autorités publiques, et le danger de contamination du sol doit être pris en compte. 4.1.5.2 S'il n'est pas demandé que le forage soit conservé ou ouvert pour un besoin défini, il devrait être remblayé, tassé et recouvert d'une telle manière que le sol en surface ne subisse aucune dépression du fait de l'affaissement des parois du forage. 4.1.5.3 Les forages doivent être remblayés avec des matériaux courants ayant une perméabilité égale ou inférieure à l'environnement du sol ambiant. Lorsqu'une injection de mélange est utilisée, elle devrait être introduite à l'aide de gaines descendues jusqu'au fond du trou de forage. 4.1.5.4 La localité où les travaux de reconnaissance ont eu lieu devrait être abandonnée dans un état sûr, propre et aménagé. 4.1.5.5 Le mode d'élimination des travaux de reconnaissance et la technologie utilisée à cet effet doivent être définis dans la partie technique du projet. 4.1.5.6 Un enregistrement approprié conformément à la norme STN EN ISO 22475-1 doit être tenu sur les opérations d'élimination, par exemple, l'enregistrement B.5 concernant le remblaiement. 23 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels 4.1.6 Puits de prospection La construction par extraction d'ouvrages de prospection de faible profil (puits de prospection) dans une partie de la longueur ou tout le long de la longueur de la construction du tunnel représente la méthode la plus onéreuse des travaux de reconnaissance directe. La décision portant sur la réalisation d'un puits de prospection doit être justifiée par des rapports géologiques très complexes et elle devrait être fondée sur une analyse des coûts et des bénéfices. Il est tout à la fois nécessaire d'analyser s'il est possible de prendre en compte également la possibilité d'un usage futur du puits après la construction du tunnel, par exemple en tant que sortie de secours, boyau de drainage ou puits d'aération. Les données les plus fiables sur les rapports géologiques existants le long du futur tunnel peuvent être acquises par l'intermédiaire de l'excavation d'un puits de prospection. Il s'agit notamment d'une détermination fiable des interfaces lithologiques pour chaque type de roche le long du tracé, la détermination des affluents d'eaux souterraines vers le tunnel, c'est-à-dire l'effet bénéfique du drainage du massif rocheux par l'espace du puits avant le commencement du percement du tunnel, une évaluation directe des propriétés des surfaces de discontinuité et de défauts, et la réalisation des essais nécessaires sur le terrain, dans les galeries crées par fraction ou directement dans le puits même. Le puits de prospection est généralement orienté horizontalement ou qu'avec de faibles inclinaisons (il copie le dénivellement de l'ouvrage du tunnel). La superficie du front de taille du puits de prospection est déterminée suivant le projet technologique adopté pour son percement ou selon les demandes spécifiques du projeteur du tunnel. En général, elle sera de 5 m 2 à 15 m2. Le puits de prospection est réalisé soit tout le long du tunnel, d'une certaine longueur à partir des portails du tunnel ou entièrement en dehors du tracé du tunnel projeté, mais dans un environnement rupestre analogique à la localité étudiée. Il est également possible de percer un puits de prospection verticalement vers un endroit où des rapports géologiques particulièrement compliqués sont attendus (dans ce cas, un tel puits de prospection est généralement désigné comme étant une galerie créée par fraction). 4.2 Essais de terrain — travaux de reconnaissance indirecte 4.2.1 Généralités Les essais sur le terrain permettent de déterminer les propriétés physiques et mécaniques du sol et des roches sans le prélèvement d'échantillons et c'est pour cette raison qu'il est possible de les considérer comme des travaux de reconnaissance indirecte. Il est possible de remplacer le prélèvement d'échantillons par des essais sur le terrain uniquement dans le cas où une expérience avec le milieu en question est suffisamment avérée, autorisant une corrélation entre les essais sur le terrain et l'environnement rupestre, aboutissant à une interprétation sans ambiguïté des résultats. Sans la connaissance au moins du profil préliminaire de l'environnement rupestre du terrain étudié, il n'est pas possible d'interpréter convenablement les résultats des essais sur le terrain. 4.2.2 Plan des essais de terrain Il est nécessaire d'établir un plan des essais sur le terrain, lequel fait partie du projet de la mission géologique, pour définir l'emplacement et la profondeur des essais sur le terrain. Une combinaison d'essais sur le terrain et des méthodes de reconnaissance avec prélèvement d'échantillons du sol et des roches serait optimale. 4.2.3 Types d'essais de terrain Les essais de terrain suivants peuvent être utilisés pour différents besoins dans le cadre de l'étude d'ingénierie géologique. Essai de pénétration statique et piézostatique (CPT et CPTU) — permet de déterminer le profil géologique et du génie civil (uniquement avec prélèvement d'échantillons par forage ou creusage) et pour une détermination indicative des paramètres géotechniques tel que sont les propriétés de résistance et de déformation des sols et des semi-roches. Essai piézométrique (PMT) — permet de mesurer in situ la déformation des sols et des semi-roches dans les puits de forage et il est surtout utilisé afin de déterminer les paramètres de résistance ou de déformation d'une roche fortement érodée, éventuellement d'une semi-roche, sur laquelle il n'est pas possible de prélever des échantillons pour leur analyse en laboratoire. L'instrument est conçu de par sa structure pour réaliser des essais à des profondeurs de 30 m, éventuellement jusqu'à 50 m si des conditions spécifiques sont satisfaites. Essai dilatométrique (DMT) — permet de mesurer in situ la déformation des sols, des semi-roches et des roches à l'intérieur des puits de forage. Cet essai est surtout utilisé pour déterminer les paramètres de déformation des milieux rocheux ou semi-rocheux à différents stades d'érosion et/ou d'altération. Les résultats des essais sont utilisés afin de déterminer les paramètres de déformation des sols dans le voisinage du dénivellement projeté du tube du tunnel. Grâce à sa structure, l'instrument permet de réaliser des essais à une profondeur allant jusqu'à 500 m. Essai de charge par presse uniaxiale (UAT) — permet de mesurer in situ la déformation des sols, des semi-roches et des roches dans les puits de forage par l'extension de deux surfaces de charge cylindriques au moyen d'un cylindre hydraulique. La pression exercée sur les parois du puits de forage est généralement faite dans deux directions perpendiculaires à l'axe du puits. Pour les besoins de l'étude d'ingénierie géologique, cet essai est surtout utilisé pour déterminer les paramètres de déformation des sols rocheux et semi-rocheux à différents stades d'érosion et/ou d'altération. Les résultats des essais sont utilisés avant tout pour la conception de projets d'ouvrages aériens et hydrotechniques et pour déterminer les paramètres de déformation des sols dans le voisinage de dénivellement projeté du tube du tunnel. Grâce à sa structure, l'instrument permet de réaliser des essais dans une profondeur jusqu'à 100 m. Essais de pénétration dynamique (DP) — cet essai est utile pour décrire les interfaces entre les différents sols à granularité diverse et il est surtout utilisé pour déterminer les propriétés des sols (incohérents) à gros grains. Essai de charge statique avec un disque (SPLT) — permet de déterminer les propriétés des déformations verticales des sols et des roches in situ. Essai de charge statique de grande envergure avec un disque (SPLT) — permet de déterminer les propriétés des déformations des sols et des massifs rocheux. Cet essai peut être fait lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée. Pour cet essai, il est nécessaire de prévoir des contrepoids appropriés et c'est pour cela qu'il est réalisé dans la plupart des cas à l'intérieur des puits de prospection, des galeries ou sous des structures de charge préparées à cet effet. Compte tenu des contraintes financières et temporelles, cet essai n'est réalisé que lors d'importants ouvrages de tunnels. Essai de cisaillement de grande envergure sur blocs de roches (LS ST) — permet de déterminer in situ les propriétés de résistance des massifs rupestres en notant la valeur de la charge et en déplaçant le bloc de roche séparé correspondant. Le bloc est soumis à une charge correspondante à une force normale et d'une force tangentielle. Pour permettre une évaluation correcte de l'essai, il est nécessaire de réaliser un essai de cisaillement sur au moins trois blocs de sol avec trois forces normales différentes. Cet essai peut être fait lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique détaillée. Pour cet essai, il est nécessaire de prévoir un contrepoids approprié et c'est pour cela qu'il est réalisé dans la plupart des cas à l'intérieur des puits de prospection ou dans des galeries créées par fraction. Compte tenu des contraintes financières et temporelles, cet essai n'est réalisé que lors d'importants ouvrages de tunnels. Essais de terrain visant à déterminer les propriétés de l'environnement rupestres (du massif). Les propriétés du massif rupestre incluant la foliation et sa nature éclatable ou les discontinuités peuvent être indirectement recherchées au moyen des essais de charge et des essais de la résistance au cisaillement le long des cassures. Des essais de terrain complémentaires peuvent être réalisés sur les sols semi-rocheux ou des essais en laboratoire de grande envergure sur des échantillons de blocs. Essais visant à déterminer de l'état de contrainte primaire d'un massif rocheux — surcarottage, fracturation hydraulique, presses plates, presses radiales. Il s'agit d'essais financièrement et temporellement contraignants permettant de déterminer l'état de contrainte primaire d'un massif rocheux constituant l'une des données les plus importantes pour le calcul des modèles. 25 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels Essais d'indexation de la résistance des roches — canevas de Schmidt, le Point Load Test: il s'agit d'essais simples pour le calcul de la résistance uniaxiale de la roche. En raison de sa simplicité, cet essai peut être utilisé en grande quantité sur les carottes ou sur des fragments de roches d'affleurements (PLT) et sur les parois des rochers découverts (Schmidt). Si les résultats issus des essais de terrain ne correspondent pas aux informations d'origines concernant l'endroit soumis aux essais ou à l'objectif de l'étude, la réalisation de mesures complémentaires devrait être envisagée, éventuellement un changement de la méthode d'essai. 4.2.4 Évaluation des essais de terrain Lors de l'évaluation des résultats des essais sur le terrain, toutes les autres informations doivent être prises en considération: - les résultats des essais en laboratoire et de forage; - les résultats d'autres essais de terrain; - les résultats des essais dans un environnement rocheux analogique dans d'autres localités; - l'effet des instruments de mesure et des procédés technologiques sur les paramètres mesurés; - les informations publiées sur la réalisation passée des mêmes essais sur le terrain; - les expériences comparables. Si une corrélation est utilisée pour le calcul des paramètres géotechniques, sa validité et son adéquation doit être évaluée d'une façon critique pour chaque projet en particulier, en tenant compte de la nature de l'environnement rocheux et des conditions limites. 4.3 Recherche de la présence d'eaux souterraines dans l'environnement rocheux, leurs régimes et leurs propriétés 4.3.1 Concernant le régime des eaux souterraines, l'étude d'ingénierie géologique recherche les données suivantes: - la profondeur, l'épaisseur, l'étendue des nappes et la perméabilité des couches aquifères des sols et des systèmes de fissures dans le massif rocheux; - l'altitude des eaux souterraines ou le niveau piézométrique des sols saturés d'eau et le régime des niveaux des eaux souterraines et leurs niveaux actuels, y compris les niveaux extrêmes pouvant être atteints et la périodicité de survenance; - la distribution des pressions piézométriques; - la composition chimique et les températures des eaux souterraines; - l'origine et la répartition des eaux souterraines (eaux d'infiltration, d'accumulation et leur résurgence, l'âge de l'eau). Les informations acquises doivent être suffisantes pour déterminer: - les conditions nécessaires à la réduction du niveau des eaux souterraines (dans les entailles et les fosses du chantier de la partie extérieure du tunnel); - la quantité d'eau affluant dans le tube du tunnel durant les travaux de percement (projet portant sur la technologie de drainage du chantier du tunnel); - l'action néfaste de l'eau souterraine dans les fossés ou sur les pentes (par exemple, le risque de panne hydraulique, pression de fuite excessive ou érosion) ou dans le tube du tunnel (entraînement du sable, affluents torrentiels, formation d'incrustations); - les mesures nécessaires pour la protection des structures contre l'eau souterraine (par exemple, la question de l'étanchéité, du drainage et des mesures contre l'agressivité des eaux souterraines); - l'effet apporté par la diminution ou l'augmentation du niveau des eaux souterraines, celui de l'assèchement sur l'environnement ambiant — mise en danger des ouvrages existants, sources d'eaux souterraines pour l'approvisionnement, etc.; - les capacités de l'environnement rocheux à absorber ou à libérer de l'eau durant les travaux de construction; - les possibilités d'utilisation de l'eau souterraine qui apparaît sur le chantier ou dans les environs proches pour l'activité de construction; - - les possibilités de protection des eaux souterraines contre les effets indésirables produits durant la construction et l'exploitation du tunnel — élimination des effets indésirables dus au drainage, élimination de l'impact sur la qualité des eaux souterraines; le bilan des eaux souterraines en fonction de la structure hydrogéologique qui traversera le tunnel. Compte tenu de la nécessité de posséder des données détaillées (en fonction de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique) concernant la présence et le régime des eaux souterraines, une méthodologie et des précédés technologiques nécessaires à leur acquisition doivent être définis par le projet. Dans bon nombre de cas, il est cependant nécessaire de continuer à relever des mesures concentrées sur le régime des eaux souterraines même pendant la durée du chantier et après son achèvement (étape de l'étude d'ingénierie géologique — surveillance du chantier et suivi). 4.3.2 Recherche de l'apparition et de la variation des niveaux des eaux souterraines durant l'élaboration de l'étude d'ingénierie géologique dans des puits de forage non équipés. Durant la plus grande partie des travaux de reconnaissance directe (forage et creusage), le niveau de l'eau souterraine est relevé (ci-après dénommé «le NES») durant leur réalisation et jusqu'à leur élimination. Durant le forage: - doivent être relevés tous les endroits (en profondeur) d'affluence, éventuellement d'infiltration d'eau souterraine dans le puits de forage (sondes, rainures, etc.); - le niveau de l'eau souterraine doit être mesuré à la fin du jour et au début du jour suivant (avant la poursuite du forage); - toute affluence brusque ou perte d'eau doit être relevée; - en cas de forage avec rinçage, la perte, le changement de couleur et la densité, etc., de l'eau de rinçage doit être relevé; En cas d'absence d'eau souterraine dans les puits de forage durant leur réalisation, il est recommandé, surtout aux endroits moins accessibles de l'environnement rocheux, de laisser le puits de forage ouvert (tubé), éventuellement équipé de tubes provisoires perforés, afin d'observer d'éventuelles infiltrations d'eau souterraine pendant plusieurs jours, éventuellement pendant la durée de l'étape de reconnaissance. 4.3.3 Détection des variations des niveaux des eaux souterraines (pressions interstitielles) dans des puits de forage équipés Le nombre, l'emplacement et la profondeur des points de mesurage doivent être arrêtés en tenant compte de l'objectif du mesurage, de la morphologie, de la succession des couches et du type de sol (de la roche). Avant tout, c'est la perméabilité du sol, la profondeur et l'épaisseur des collecteurs saturés d'eau qui doivent être pris en compte. 4.3.3.1 Systèmes de mesurage du niveau des eaux souterraines et leur pertinence Les systèmes de mesurage qui mesurent la présence de niveaux d'eaux souterraines sur des sections plus longues du puits de forage (piézomètre ouvert à long filtre) ou des dispositifs de mesurage insuffisamment étanches ne sont appropriés que pour un environnement homogène à haute perméabilité (graviers, sables, etc.) et pour l'acquisition de valeurs indicatives lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique de faisabilité. Pour les autres environnements, il est nécessaire d'utiliser un mesurage par points de la pression des eaux souterraines par l'intermédiaire du piézomètre. Deux méthodes principales sont utilisées pour la mesure de la pression de l'eau: 1. Un système ouvert. 2. Un système fermé. Des exemples de systèmes sont mentionnés par la norme STN EN ISO 22475-1. 4.3.3.2 Installation des systèmes de mesure des eaux souterraines, leur contrôle et entretien Un projet d'installation, de contrôle et d'entretien doit être élaboré et documenté avant l'assemblage même du piézomètre (partie technique du projet de la mission géologique). Dans la plupart des cas, le piézomètre est intégré au puits même du forage. L'installation des systèmes ouverts ou fermés doit être réalisée, contrôlée et entretenue conformément à la norme STN EN ISO 22475-1. 4.3.3.3 Mode de mesurage et sa fréquence sur les dispositifs de mesurage 27 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels Tous les systèmes de mesurage utilisés doivent être contrôlés et calibrés avant la mise en service du piézomètre. Il est possible d'effectuer la lecture des mesures sur les équipements manuellement ou en continu. Lorsque l'on mesure des changements sur un intervalle de temps court avec une variation rapide des pressions interstitielles (réalisation de mesures d'assainissement, charge supplémentaire du sous-sol par remblayage, etc.), un enregistrement en continu doit être utilisé pour tous les types de sols et de roches par l'intermédiaire de capteurs et d'un dispositif d'enregistrement des données. 4.3.3.4 Longueur de l'intervalle de temps pour la réalisation de mesures Le nombre, la fréquence de lecture et la durée du mesurage doivent être planifiés en prenant en considération l'objectif du mesurage et le temps nécessaire à la stabilisation du système de mesurage. Lorsque l'objectif est de déterminer le niveau des eaux souterraines (le régime), le mesurage doit être réalisé pendant une longue période de temps, avec des intervalles plus courts que l'intervalle de durée caractéristique des cycles naturels des amplitudes du niveau des eaux souterraines. Les intervalles entre les mesurages et la durée totale de la période de réalisation du mesurage tels que définis par le projet doivent être adaptés aux mesurages après l'intervalle de temps initial et ensuite selon les variations actuelles des mesures suivies. 4.3.3.5 Élimination des systèmes de mesurage du niveau des eaux souterraines Lorsque l'opération de mesurage du niveau des eaux souterraines prend fin, éventuellement si le dispositif de mesurage ne fonctionne plus et ne peux pas être remis en service, le piézomètre doit être démonté et le puits de forage doit être remblayé conformément à l'article 5.1.5. Lorsque les dispositifs précités entrent dans un réseau de suivi pour la durée de la construction de l'ouvrage routier, ils doivent être remis par procès-verbal au commanditaire ou à une autre organisation mandatée par le commanditaire. 4.3.4 Recherche et mesurage d'autres paramètres affectant le régime du niveau des eaux souterraines Afin de déterminer le régime des eaux souterraines (régime des pressions interstitielles) et notamment pour les besoins de la prédiction de son état après la réalisation de l'ouvrage du tunnel, il est nécessaire de déterminer les données suivantes concernant le territoire évalué: - les données climatiques — les précipitations, la température, l'évaporation, l'enneigement; - la perméabilité de l'environnement rocheux — les essais de pompage, essais de remontée, essais de versement, essais de pression de l'eau; - le rendement des sources d'eau, éventuellement des éléments de drainage et l'écoulement vers les eaux de surface; - les niveaux des eaux souterraines dans les environs proches; - les voies de communication des eaux dans un milieu fissuré et karstique. Les données précitées devraient correspondre, du point de vue du temps, à l'intervalle et à la période de mesurage des niveaux des eaux souterraines. 4.3.4.1 Données climatiques Le régime du niveau des eaux souterraines fait partie du cycle hydrologique influencé par les précipitations, l'évaporation, la fonte des neiges, la morphologie, etc. Il est indispensable pour cette raison d'acquérir les données précitées afin de déterminer la prédiction du régime des eaux souterraines. Il est possible d'acquérir ces données à partir des mesures enregistrées par les stations météorologiques de l'institut slovaque hydrométéorologique des environs proches. Si des données plus précises sont nécessaires, il est possible d'établir, dans le cadre du suivi, une station météorologique automatique propre directement sur le territoire étudié. 4.3.4.2 Perméabilité de l'environnement rocheux Il est possible d'établir la perméabilité de l'environnement rocheux au moyen de mesures sur le terrain ou d'essais en laboratoire. L'objectif et la méthodologie des essais doivent être définis par le projet. Les exigences relatives au mesurage sur le terrain de la perméabilité des sols et des roches sont spécifiées par la norme STN EN ISO 22282-1 pour les essais hydrodynamiques. Essais de pompage Les essais de pompage sont réalisés dans les puits de forages bâtis et procurent les résultats les plus précis. L'essai de pompage permet de déterminer le rendement du puits de forage, les performances hydrauliques d'un environnement aquifère et du puits de forage lui-même. Essais de remontée Le mesurage de la remontée du niveau suite à l'arrêt du pompage est appelé essai de remontée. Le déroulement de la remontée procure d'autres informations pouvant être évaluées et interprétées. Pendant le déroulement des essais de remontée, se manifestent les propriétés de l'environnement aquifère et les conditions limites, sans l'action de l'effet du pompage. Essais de versement Ils sont utilisés afin de déterminer les performances hydrauliques de l'environnement rocheux situé au-dessus du niveau des eaux souterraines. Ils déterminent, par exemple, la capacité de l'environnement rocheux à absorber et à dévier l'eau entraînée par les éléments de drainage (puits d'infiltration). Essai de pression de l'eau Cet essai sert à établir les performances hydrauliques et la perméabilité du massif rocheux, l'efficacité de l'injection et le comportement géomécanique (par exemple, la fracturation hydraulique). Il consiste à injecter de l'eau sous pression pendant une durée limitée de temps dans un niveau fermé du puits du forage. La quantité d'eau qui s'échappe dans l'environnement rocheux est mesurée. 4.3.4.3 Mesurage du rendement des sources d'eau, des éléments de drainage d'assainissement et de l'écoulement vers les eaux de surface Le mesurage des paramètres précités est important, car il réfléchit la nature du régime des eaux souterraines dans un environnement rocheux. Le mesurage est réalisé au moyen d'un trop-plein de mesurage, éventuellement à l'aide d'une autre méthode adéquate. Il doit être réalisé aux mêmes moments et dans les mêmes intervalles de temps que les mesurages relevant le niveau des eaux souterraines. Le mesurage de l'abondance des sources servant à l'approvisionnement de la population sert également à connaître son régime et si ces sources venaient à être menacées en raison de la construction de l'ouvrage routier, il est possible de construire une source d'eau adéquate de remplacement. Devrait faire également partie des travaux de reconnaissance dans les environs du tunnel, la certification de toutes les ressources hydriques, des puits et des résurgences naturelles des eaux souterraines, l'identification des ouvrages hydrotechniques existants, etc. 4.3.4.4 Données relatives aux niveaux des eaux souterraines acquises par d'autres organisations Lorsque d'autres ouvrages bâtis dédiés au mesurage du niveau des eaux souterraines se trouvent déjà sur le territoire étudié, il est important d'indiquer ces points de mesures comme mesures référentielles. Si les mesures précitées sont déjà exploitées à long terme (par exemple par l'institut slovaque d'hydrométéorologie), ils acquièrent une plus grande importance pour la détermination des prédictions visant le niveau des eaux souterraines pour la localité étudiée. 4.3.4.5 Mesurage des niveaux des nappes d'eau environnantes Si le territoire étudié comporte des endroits présentant des surfaces libres d'eau souterraine (niveau de l'eau des étangs, des réservoirs), il est nécessaire de suivre la variation du niveau de ces niveaux d'eaux dans les intervalles correspondants aux intervalles de mesurages des niveaux des eaux souterraines. 4.3.4.6 Essais de communication et de pistage Si des ressources d'eau se trouvent sur le territoire étudié et sont liées à un environnement fracturé ou karstique, il est nécessaire d'effectuer des essais de communication et de pistage pour trouver les voies privilégiées de circulation des eaux souterraines. Il est nécessaire de définir le procédé retenu pour l'essai de communication et de pistage dans le projet de la mission géologique en fonction de la localité étudiée, de la structure hydrogéologique, de la possibilité d'appliquer un marqueur, des conditions morphologiques et d'autres conditions. 4.3.5 Évaluation du régime des eaux souterraines Il est possible d'évaluer le régime des eaux souterraines dans les environs de l'ouvrage de tunnel projeté par l'analyse des données mentionnées aux articles 4.3.2 et 4.3.4. Il est possible 29 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 d'élaborer de la même manière une prédiction visant son comportement à l'achèvement de l'ouvrage. La prédiction précitée servira par la suite à l'élaboration d'un projet efficace prévoyant des éléments d'assainissement et d'atténuation de l'impact sur le régime des eaux souterraines dans la localité. 4.3.6 Prélèvement d'échantillons d'eau souterraine durant l'étude d'ingénierie géologique Le projet doit définir le nombre, l'emplacement et la profondeur des ouvrages de prélèvement. Il est nécessaire de procéder à un prélèvement d'échantillons des eaux souterraines (éventuellement des échantillons des courants d'eau en surface) pour déterminer la modification de leurs propriétés durant plusieurs étapes de l'étude d'ingénierie géologique et avant l'ouverture du chantier. 4.3.6.1 But du prélèvement L'eau souterraine est prélevée pour les besoins suivants: - établir son agressivité vis-à-vis du béton (norme STN EN 206-1); - établir ses capacités de corrosion; - relever les modifications touchant la qualité des eaux souterraines du fait des travaux de construction; - établir l'adéquation de son usage pour les matériaux de construction; - constater la présence du marqueur (lors des essais de communication); - établir le type, l'origine et l'âge de l'eau au moyen d'analyses en laboratoire spécifiques; - déterminer l'état d'origine de la qualité des eaux souterraines lorsqu'elles sont utilisées comme réservoir d'eau avant l'ouverture du chantier du tunnel, relever les modifications de la qualité des eaux souterraines durant la construction et la mise en service du tunnel. 4.3.6.2 Procédure de prélèvement d'échantillons d'eau souterraine Les échantillons des eaux souterraines peuvent être prélevés des manières suivantes: pompage à partir des puits de forage et des puits d'eau; à l'aide d'un instrument de prélèvement; à l'aide de bouteilles isolantes. Des procédés de prélèvement d'échantillons sont prescrits par la norme STN EN ISO 22475-1. 4.3.6.3 Manipulation avec les échantillons d'eau Les récipients de transport d'eau doivent être généralement stockés dans l'obscurité, entièrement et thermiquement isolés ou réfrigérés, en excluant de tout contact avec un matériau qui pour influencer la qualité de l'eau. Ils doivent être transportés vers le laboratoire le même jour. 4.4 Travaux géophysiques 4.4.1 Généralités Les méthodes de reconnaissance géophysique font partie des méthodes de base de la reconnaissance de terrain. Elles sont classées parmi les méthodes de reconnaissance indirecte, car elles se basent sur le relevé des variations touchant le déroulement des champs physiques naturels ou artificiels qui sont influencés par les différentes propriétés physiques des roches et des sols ou par la présence d'eau. Elles constituent des méthodes de reconnaissance relativement rapides et bon marché pour l'interpolation du terrain situé entre les travaux de forage et de creusage, et surtout pour les territoires difficiles d'accès. Toutefois, il n'est pas possible de les utiliser sans utiliser les résultats issus des travaux de reconnaissance directe. Les méthodes géophysiques suivantes sont principalement utilisées: - géoélectriques (en courant continu — SP, OP, VES, IP, NT); - électromagnétiques (MT, AMT, CSAMT, VDV, GPR); - sismiques (de réfraction, de réflexion); - géomagnétiques; - gravimétriques; - dans les puits de forages — la diagraphie. 4.4.2 Méthodes géoélectriques (en courant continu) Ces méthodes sont basées sur le mesurage d'une résistance spécifique, des potentialités naturelles, de la polarisabilité et d'autres paramètres électriques propres à l'environnement rocheux. Les méthodes précitées permettent de définir les interfaces verticales et horizontales au sein d'un environnement rocheux, les failles tectoniques, les zones affaiblies, la dynamique de l'eau souterraine, etc. Lors de la reconnaissance, sont utilisées le plus souvent les méthodes de résistance, à savoir la méthode VES (sondages électriques verticaux) et OP (profilage par résistance), les mesures multiélectrodes (MK, EPR), la potentialité spontanée (SP), la polarisation induite (IP), par corps chargé (NT). 4.4.3 Méthodes électromagnétiques Ces méthodes sont basées sur le mesurage de la permittivité et de l'impédance, et des autres paramètres électromagnétiques de l'environnement rocheux. Les méthodes précitées permettent de définir les interfaces verticales et horizontales au sein d'un environnement rocheux, les failles tectoniques, les zones affaiblies, la dynamique de l'eau souterraine, etc. Lors de la reconnaissance, sont utilisées le plus souvent les méthodes magnétotelluriques (MT), audiomagnétotelluriques (AMT) et les méthodes audiomagnétotelluriques à excitation séparée (CSAMT), la méthode des très grandes ondes (VDV), la méthode en boucle, par câble et dipolaire. 4.4.4 Méthodes sismiques Le principe de la méthode sismique est basé sur les modes de propagation des ondes sismiques dans l'environnement rocheux. Comme pour les méthodes de résistance, il est possible de réaliser un sondage sismique vertical ou un profilage sismique. Les méthodes sismiques de réfraction et de réflexion sont utilisées. Le sondage sismique et le profilage sismique permettent de définir les interfaces des couches, les zones mécaniquement affaiblies, les systèmes importants de fissures, ils sont utilisés pour le contrôle de l'état et de la qualité du compactage des remblais, la vérification de la désagrégation ou du degré d'altération du massif rocheux dans les environs du tube du tunnel (de la galerie), la vérification de la présence de cavités souterraines, la détermination d'une surface de cisaillement basale dans les zones des ouvrages portiques, etc. Le profilage sismique est utilisé afin de déterminer la présence de cavités souterraines et pour l'évaluation du degré d'altération des roches, etc. Il est également possible d'établir à l'aide des méthodes sismiques le module dynamique de l'élasticité et le coefficient de Poisson. 4.4.5 Méthodes géomagnétiques Les méthodes magnétiques sont pertinentes pour établir des interfaces avec des propriétés magnétiques différentes. Elles sont utilisées, par exemple, pour déterminer la profondeur et la portée générales des roches magnétiquement actives lors de ruptures de pente du type rupture de blocs aux bords de montagnes néo-volcaniques. 4.4.6 Mesurages géophysiques à l'intérieur des puits de forage — diagraphie La diagraphie permet de déterminer les affluents d'eau et le sens de l'écoulement de l'eau dans les puits de forages, elle précise les interfaces lithologiques, la nature, la densité et l'orientation des discontinuités, la portée des zones altérées, la présence de cavernes. Elle permet de vérifier également l'état du forage, éventuellement même certaines autres propriétés physiques de la roche. Sont utilisées les méthodes mécaniques, radioactives, électriques, sismiques, magnétiques, optiques, hydrologiques, thermométriques, géoacoustiques et d'ultrason. Il est recommandé de réaliser les travaux de carottage avant la mise en place de l'un des essais géotechnique ou hydrodynamique dans le puits de forage. 4.4.7 Méthodes gravimétriques Les méthodes gravimétriques permettent d'identifier les écarts locaux au niveau de l'accélération gravitationnelle. Les variations de l'accélération gravitationnelle sont l'expression de la morphologie du terrain et des anomalies de densité situées dans l'environnement rocheux du soussol. Il est possible d'utiliser ces anomalies lors de l'évaluation de la construction géologique et de la qualité de l'environnement rocheux. 4.5 Travaux topographiques 4.5.1 Topographie géologique appliquée au génie civil Lors de l'étude d'ingénierie géologique pour les ouvrages de tunnels, une topographie géologique appliquée au génie civil doit être réalisée pour la couche demandée entourant le tracé, c'est-à-dire qu'elle doit être réalisée d'une telle portée pour que les résultats de cette topographie géologique permettent une extrapolation de la construction géologique depuis la surface du territoire jusqu'au niveau du tube du tunnel. Le résultat est un plan d'ingénierie géologique dédié. La 31 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 topographie est surtout utilisée lors de l'étape de l'étude de faisabilité. Durant l'étude détaillée, les détails du plan sont étoffés et la densité des points de documentation augmente. 4.6 Activités de mesurage La portée des activités de mesurage et leur méthodologie doivent être consignées dans le projet. 4.6.1 Levés géodésiques lors des travaux de reconnaissance Il est nécessaire d'attribuer des coordonnées à tous les travaux de reconnaissance ou à d'autres repères (affleurements, source, etc.) afin de pouvoir les identifier d'une manière fiable et de leur attribuer également leur altitude. En même temps, il est nécessaire d'utiliser des méthodes géodésiques qui correspondent aux exigences de précision du levé. Les ouvrages de reconnaissance doivent être levés immédiatement après leur réalisation. Lors de l'équipement des puits de forage (avec un piézomètre et un inclinomètre), il est nécessaire d'effectuer un levé du terrain à leurs emplacements, mais également à leurs bords. C'est ainsi que d'importants éléments des mesures d'assainissement peuvent être repérés. 4.6.2 Levés géodésiques sur un terrain ayant des ruptures de pente Les travaux géodésiques sont effectués durant la réalisation de l'étude d'ingénierie géologique et également pour un levé complémentaire des la morphologie sur un terrain ayant des ruptures de pente. Il est convenable d'effectuer sur les terrains précités des travaux géodésiques permettant le levé des éléments morphologiques importants des ruptures de pente (leur délimitation superficielle, la forme des zones détachées, les failles, etc.). Ensuite, il est également nécessaire d'effectuer des travaux de mesurage dans le but d'élaborer les profils de la surface du territoire conformément aux exigences du responsable de l'étude d'ingénierie géologique. Ceux-ci serviront par la suite pour l'élaboration de l'ingénierie géologique des profils pour permettre une évaluation de la stabilité du territoire. 5 Essais en laboratoire 5.1 Généralités Des prélèvements d'échantillons de roches, de sols et d'eaux souterraines doivent être effectués durant la réalisation des travaux de terrain pour l'étude d'ingénierie géologique, afin de déterminer leurs propriétés physiques, mécaniques et chimiques. Les échantillons sont ensuite soumis en laboratoire à des essais de mécanique des sols, de mécanique des rochers et de chimie des eaux. 5.2 Réception, inventaire et stockage des échantillons Le représentant mandaté du responsable de l'étude d'ingénierie géologique est responsable pour le transfert, le transport et la bonne réception des échantillons par le laboratoire. Les échantillons doivent être remis sur procès-verbal contenant leur inventaire sommaire. L'employé de réception du laboratoire les consigne dans le livre de réception où sont par ailleurs consignées les circonstances qui pourraient avoir un impact sur la qualité des échantillons livrés. Le laboratoire peut refuser de réceptionner des échantillons non étiquetés, altérés ou incomplets. Le laboratoire veille que les échantillons de sols et de roches réceptionnés et enregistrés soient stockés dans des locaux garantissant l'inaltération de leurs propriétés jusqu'au moment de leur traitement. Les échantillons doivent être stockés dans un environnement froid. La température du local de stockage devrait être égale à la température de l'environnement dont les échantillons sont issus (de 6 °C à 12 °C), de même que leur humidité (entre 85 % et 100 %). 5.3 Traitement des échantillons 5.3.1 Plan des essais en laboratoire Le projet de la mission géologique ne détermine que le nombre présumé d'échantillons à prélever, les types d'essais en laboratoire et les analyses à effectuer (plan des essais en laboratoire). Le responsable de l'étude d'ingénierie géologique adapte le plan des essais en laboratoire après la réalisation de travaux de reconnaissance sur le terrain et le prélèvement d'échantillons (chapitre 5) en fonction de l'état réel, tout en prenant en compte: - la nature du sous-sol avec le suivi des ensembles lithologiques; - les paramètres géotechniques demandés et nécessaires aux calculs du projet. Le plan des essais en laboratoire dépend également de l'existence des données portant sur les propriétés de l'environnement rocheux sur la base des études précédentes menées sur le territoire étudié et également en fonction de l'étape de l'étude de l'étude d'ingénierie géologique. Pour chaque échantillon, le responsable de l'étude détermine dans le plan: - le type d'essai à pratiquer; - les conditions auxquelles chaque essai doit être réalisé (l'importance de la charge, etc.); - le délai fixé pour l'obtention des résultats. La qualité réelle des échantillons est déterminée en laboratoire avant la réalisation propre des essais en laboratoire. Il est ensuite possible d'évaluer si la qualité constatée correspond aux valeurs demandées pour la détermination de propriétés précises. 5.3.2 Essais de classification Les essais en laboratoire doivent être pratiqués conformément à la norme STN EN 1997-2 sur des échantillons représentatifs des couches géologiques pertinentes. Les échantillons pour les essais de classification sont choisis de sorte qu'ils soient répartis d'une manière à peu près égale dans le cadre de toute la localité et dans le cadre de toute l'épaisseur de la couche importante pour le projet du tunnel. 5.3.2.1 Les essais de classification standards des échantillons sont mentionnés par la norme STN EN 1997-2. Il s'agit des essais suivants concernant les sols: - la granulation; - l'indice de tassement pour les sols à gros grains; - la masse mesurable; - les limites de consistance pour les sols à grains fins; - la teneur en matières organiques; - la teneur en carbonates. Hormis les essais précités, peuvent être également demandés des essais pour déterminer le gonflement des sols, une analyse minéralogique pour déterminer les minéraux argileux, la détermination de la surface mesurable et autres. 5.3.2.2 Essais de classification des sols rocheux Les essais en laboratoire, routiniers et appropriés, pratiqués sur les échantillons de sols rocheux, qui apportent une description de base indispensable du matériau sont les suivants: - une classification lithologique; - la détermination de la densité ou de la masse volumique (ρ); - la détermination de l'humidité (w); - la détermination de la porosité (n); - la détermination de la solidité à la pression uniaxiale (simple) (σc); - la détermination du module d'Young d'élasticité (E) et du coefficient de Poisson (ν); - un essai d'indice de résistance à une charge ponctuelle (Is,50); - le gonflement de roches. 5.3.3 Essais en laboratoire Les essais en laboratoire pour les sols et les roches doivent être pratiqués conformément aux exigences établies par les normes applicables et la norme STN EN 1997-2. 5.3.3.1 Des essais comme l'essai de la vitesse de propagation des ondes, l'essai brésilien, l'essai de résistance au cisaillement des roches et de l'agglomérat des fissures, l'essai d'épreuve de solidité, l'essai de gonflement et l'essai d'abrasivité peuvent être pratiqués sur les échantillons des roches afin de déterminer leur comportement mécanique. Il est possible de pratiquer d'autres essais sur les roches qui soient importants du point de vue de l'évaluation complète de l'environnement rocheux au niveau du tracé du chantier du tunnel: - l'imprégnation et l'effritement; - l'adsorbabilité; - le coefficient de filtration; 33 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 — une analyse pétrographique et stratigraphique — une description macroscopique et microscopique, le rejet stratigraphique, une description stratigraphique; — une analyse minéralogique à l'aide d'analyses en laboratoire (analyse aux rayons X, analyse thermodifférentielle) concentrée sur l'établissement de la teneur en minéraux instables et d'en le volume est instable (minéraux argileux, gypse), éventuellement la définition de la teneur en silice, etc. 5.3.3.2 Il est possible de pratiquer sur les échantillons de sol, des essais de compressibilité et de déformation, des essais de cisaillement triaxiaux, des essais dans un concasseur à mâchoires, des essais de perméabilité et des essais de compactage. 5.3.4 Registre des procédés de travail et conservation des échantillons durant leur traitement Un registre de travail enregistrant le déroulement des essais et leurs résultats doit être tenu par le laboratoire. Le laboratoire est responsable de l'exactitude et de l'exhaustivité des enregistrements qu'il tient sur les travaux qu'il réalise. Le laboratoire doit conserver tous les enregistrements relatifs aux essais (documentation écrite et graphique de référence) jusqu'au moment de la remise du rapport final. Ensuite, suivant l'accord conclu avec le commanditaire, ces registres sont détruits ou remis au commanditaire, éventuellement, si le commanditaire le demande, ils peuvent être mis en annexe du rapport. Les échantillons traités doivent être également conservés avec les enregistrements (documentation physique de référence). Il n'est possible de procéder à leur élimination qu'après l'approbation du rapport final. 5.4 Contrôle des travaux de laboratoire Étant donné que ne peuvent entrer dans les calculs géotechniques que des résultats dont la qualité est suffisamment garantie, il est nécessaire de procéder à leur vérification par la réalisation d'essais de contrôle. Le contrôle interne est réalisé par le responsable du laboratoire et le contrôle externe est réalisé par le prestataire de l'étude d'ingénierie géologique. Le prestataire de l'étude d'ingénierie géologique est responsable pour le prélèvement d'échantillons et de leur choix pour les essais de contrôle. 5.5 Rapport sur les essais en laboratoire Les résultats des essais en laboratoire sont présentés sous forme de rapport établi par le laboratoire concerné. Le rapport contient une partie rédigée et partie constituée d'annexes (tableaux récapitulatifs, graphes et registres de travail). Le responsable du laboratoire est responsable de son exactitude. 5.5.1 Partie écrite La partie écrite contient notamment le nombre et le type d'essais pratiqués et la méthodologie suivant laquelle ils ont été réalisés. En outre, toutes les circonstances exceptionnelles qui auraient pu influencer les résultats des essais doivent y être consignées. Lorsque des valeurs extrêmes ou inhabituelles sont constatées, le laboratoire doit rédiger son avis. 5.5.2 Annexes Un récapitulatif sous forme de tableau de tous les essais pratiqués, comprenant la classification de chaque échantillon, doit être présenté en annexe. Les enregistrements détaillés portant sur la réalisation des essais et les procès-verbaux de travail doivent faire partie des annexes. 6 Rapport de reconnaissance d'un environnement rocheux 6.1 Rapport final de l'étude d'ingénierie géologique Tout rapport final de l'étude d'ingénierie géologique doit contenir ce qui suit: un ensemble de données factographiques, c'est-à-dire la présentation de l'ensemble des informations géotechniques disponibles, incluant les propriétés géologiques et les données pertinentes; l'interprétation des données, c'est-à-dire l'évaluation géotechnique des informations en indiquant les conditions auxquelles les résultats des essais ont été interprétés; les données utilisées pour lever le modèle de l'environnement rupestre. Les deux premières parties doivent être complétées et mises à jour lors de chaque étape de l'étude d'ingénierie géologique. Si c'est indispensable, le rapport de reconnaissance de l'environnement rocheux doit proposer la réalisation de nouvelles études sur le terrain ou en laboratoire en justifiant la nécessité de ces nouveaux travaux. Cette proposition doit être complétée par un plan détaillé de la nouvelle étude qui devrait être réalisée. L'arrêté d'application [Z6] de la loi [Z5] prescrit le contenu et les formalités que le rapport final doit respecter. En règle générale, les rapports de l'étude d'ingénierie géologique sont composés d'une partie rédigée et d'annexes. La trame du rapport final doit s'adapter au but et à l'objectif de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique conformément au projet des travaux géologiques. 6.1.1 Partie écrite La partie écrite du rapport final doit contenir les éléments suivants: 1. Le but de la mission géologique et des données concernant le territoire, le projet et ses modifications. 2. La nature du territoire étudié et les reconnaissances géologiques existantes. 3. La procédure adoptée pour diligenter la mission géologique, accompagnée des données portant sur les travaux géologiques réalisés et concernant la méthodologie utilisée. 4. Les résultats apportés par la mission géologique. 5. Les conclusions et les recommandations. 6. Des informations sur la conservation de la documentation géologique et des rapports particuliers, un projet de destruction des documents, et des informations concernant la réalisation, l'entretien et l'élimination des travaux et des ouvrages géologiques. 7. La liste de la littérature utilisée et de sources propres. 6.1.1.1 Le but de la mission géologique et des données concernant le territoire Sont présentées à cet endroit les informations concernant la mission géologique (la dénomination, le numéro, le commanditaire et le prestataire de la mission géologique, l'étape de l'étude d'ingénierie géologique, la dénomination et l'identification du territoire cadastral, la dénomination et le code numérique du district), éventuellement une autre désignation topographique du territoire étudié. Il est ensuite très important de mentionner tous les objectifs à atteindre pour l'étape mentionnée et tous les documents qui ont été fournis par le commanditaire. En outre, les informations de base concernant le projet devront être introduites à cet endroit, éventuellement concernant ses modifications. 6.1.1.2 Nature du territoire étudié et reconnaissances géologiques existantes Des informations succinctes sont mentionnées ici concernant le territoire étudié (les auteurs doivent être soigneusement cités), soulignant les études et les plans utilisés directement lors de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique. Est ensuite mentionnée la nature générale du territoire étudié du point de vue: - des rapports géomorphologiques; - des rapports géologiques et tectoniques; - des rapports hydrogéologiques; - des rapports climatiques (par exemple, il est important de connaître la profondeur du gel, le bilan des précipitations, etc.); - l'apparition de phénomènes géodynamiques; - zones sismiques du territoire. 6.1.1.3 Méthodologie et portée des travaux de reconnaissance Ce chapitre décrit la portée et la méthodologie appliquée aux travaux sur le terrain et en laboratoire. L'échéancier des travaux est mentionné, en indiquant qui a réalisé les travaux, avec un renvoi vers les annexes où se trouvent la documentation de référence initiale et éventuellement secondaire, et leurs situations sur le territoire étudié. La désignation et la profondeur de chaque travail 35 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels de reconnaissance sur le terrain sont indiquées sous forme de tableau. Ce chapitre doit mentionner toutes les différences par rapport au projet décrit dans le projet approuvé. 6.1.1.4 Résultats apportés par la mission géologique Afin que le rapport soit complet, les éléments suivants doivent être mentionnés: - les rapports d'ingénierie géologique existants sur le tracé de l'ouvrage du tunnel, des portails et des ouvrages de surface associés; - les propriétés d'ingénierie géologique et géotechniques des ensembles lithologiques retenus sur le tracé de l'ouvrage du tunnel; - les rapports hydrogéologiques sur le tracé de l'ouvrage du tunnel; - une évaluation technique du tracé du chantier: l'identification des sections à risque du tunnel et une proposition de mesures pour y remédier. Rapports d'ingénierie géologique existants sur le tracé de l'ouvrage du tunnel, des portails et des ouvrages de surface associés Ce chapitre rapporte les différents ensembles lithologiques retenus pour leur intérêt pour le projet (les formations rocheuses superficielles et celle du sous-sol) selon leur genèse (par exemple, les sables fluviatiles, les sables éoliens, etc.) ou selon leur appartenance stratigraphique (appartenance à des sous-couches caractéristiques, aux ensembles tectoniques, etc.). Il est possible ensuite d'effectuer une répartition plus fine (par exemple, en argiles fluviales de grande plasticité, en argiles érodées, etc.) sur la base des classifications routinières des essais effectués en laboratoire et notamment ceux effectués sur le terrain. Il est important qu'il soit possible de caractériser ces ensembles retenus pour leur intérêt comme des ensembles quasi homogènes compte tenu de leurs propriétés géotechniques. Il est ensuite nécessaire de caractériser succinctement ces ensembles lithologiques (couleur, granulation, consistance, compaction, degré d'érosion, fendillement, etc.), en indiquant leurs présences sur le tracé, leurs épaisseurs, leurs profondeurs sous la surface, etc. Propriétés géotechniques des ensembles lithologiques retenus sur le tracé a) Récapitulatif des propriétés géotechniques sur la base des essais réalisés: résultats des essais. Il est nécessaire de récapituler sous forme de tableau pour chaque ensemble lithologique retenu ses propriétés physiques et mécaniques constatées en laboratoire, éventuellement par des essais sur le terrain. Doit être mentionnée la gamme de données acquises pour chaque propriété (ou éventuellement d'autres données statistiques) et le nombre d'échantillons prélevés sur l'ensemble en question et à partir desquels la propriété mentionnée a été établie. Il est nécessaire de caractériser chaque ensemble lithologique et de le classifier selon les critères de classification demandés (par exemple, selon les normes STN EN ISO 14688, STN EN ISO 14689, etc.). b) Valeurs recommandées des propriétés géotechniques. Chaque ensemble lithologique retenu doit être caractérisé selon des valeurs recommandées (dérivées) des paramètres géotechniques établis par les résultats des essais, des corrélations, des données publiées disponibles et des expériences comparables. Pour chaque valeur dérivée, les conditions de sa validité doivent être également mentionnées (par exemple, pour quelle consistance, pour quelle gamme de tension, etc.). Il convient que les valeurs précitées soient traitées dans un tableau et qu'une marque graphique soit attribuée à chaque ensemble lithologique retenu ou éventuellement un symbole, qui sera également utilisée sur les coupes géologiques et du génie civil. Rapports hydrogéologiques sur le tracé de l'ouvrage du tunnel Ce chapitre mentionne essentiellement les informations acquises grâce aux travaux de reconnaissance et aux mesures visant les niveaux des eaux souterraines, de l'abondance des sources et des indicateurs physiques et chimiques. On indique la quantité d'eau attendue entrante dans les sections du tunnel délimitées en fonction des ensembles quasi homogènes. Si des mesures visant les régimes du niveau des eaux souterraines sont réalisées, il est nécessaire de mentionner leur évaluation récapitulative. Ensuite, on indique dans ce chapitre les propriétés hydrogéologiques et hydrochimiques de chaque ensemble lithologique acquises par les essais de terrain ou en laboratoire, en fonction de leur perméabilité. On doit procéder à une évaluation du bilan des eaux de la structure hydrogéologique touchée par la construction du tunnel et des mesures visant à atténuer l'effet de drainage du tunnel doivent être proposées. Évaluation technique du tracé Le tracé du tunnel doit être réparti en ensembles quasi homogènes accompagnés d'une caractéristique détaillée de l'environnement rocheux. On mentionne également dans cette partie la description des ruptures de pente dans les zones des portails (les raisons probables de leur apparition, leur superficie, la nature et la profondeur des surfaces [des zones] de cisaillement, les propriétés des sols et des roches dans le corps de la déformation et en dehors de celui-ci, les propriétés de résistance des sols et des roches dans la zone de cisaillement, le régime des eaux souterraines). Les sections critiques du tunnel sont définies et décrites (zones de failles tectoniques): il est nécessaire de définir leur longueur estimée, leur orientation (leur développement), la nature de la faille, le degré de saturation en eau, les paramètres géotechniques et les solutions d'assainissement. Il est nécessaire d'estimer la répartition exprimée en pourcentage des zones de faille dans le tracé du tunnel. Le chapitre consacré à l'évaluation technique du tracé peut être également traité sous forme de tableaux répartis selon les différentes sections et leur évaluation. 6.1.1.5 Conclusions et recommandations Les conclusions du rapport comportent: - un récapitulatif des résultats importants apportés à l'étude d'ingénierie géologique; - des recommandations pour la réalisation de différentes sections du tracé du tunnel; - des recommandations visant une modification de la hauteur, éventuellement de l'orientation du tracé du tunnel lorsque cela peut conduire à un projet du tracé du tunnel économiquement plus viable et apportant davantage de sécurité, des propositions de mesures diminuant l'impact du tunnel sur l'environnement rocheux, etc. - des propositions visant l'utilisation du sol excavé; - une proposition concernant la portée et la méthodologie pour l'étape suivante de l'étude d'ingénierie géologique, accompagnée d'un commentaire justifiant la nécessité de ces nouveaux travaux. 6.1.2 Partie des annexes La partie des annexes comporte la documentation qui vient compléter et clarifier la partie rédigée du rapport final. Elle est principalement divisée en: a) des annexes écrites; b) des annexes graphiques; c) une documentation photographique. La partie des annexes peut contenir d'autres annexes que celles qui sont mentionnées ci-après si c'est nécessaire pour la clarification et la documentation des informations mentionnées dans la partie rédigée du rapport final. 6.1.2.1 Annexes écrites Font partie des annexes écrites: a) une documentation écrite portant sur la réalisation des travaux de reconnaissance et des prospections; b) une documentation écrite portant sur la réception des travaux de reconnaissance; c) un rapport sur les essais en laboratoire pratiqués sur les sols et les roches; d) un rapport sur les analyses chimiques des roches et des eaux souterraines; e) des rapports, des enregistrements et des procès-verbaux sur les essais pratiqués sur le terrain et les mesures effectuées; f) les calculs de stabilité et d'autres calculs (lorsqu'ils sont pertinents); g) un rapport sur le mesurage; h) un rapport technique. Documentation écrite portant sur la réalisation des travaux de reconnaissance et des prospections. On doit indiquer pour chaque travail de reconnaissance sa désignation, son altitude en surface du terrain, éventuellement ses coordonnées et une description pétrographique. L'interface entre les différents ensembles lithologiques est établie avec une précision de 0,1 m. Une classe doit être attribuée à chaque ensemble lithologique retenu conformément aux normes STN 73 1001, 73 3050 et STN EN ISO 14688-2 ou STN EN ISO 14689-1, éventuellement selon une autre classification 37 CT [...]/2014 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels demandée. On doit indiquer le niveau des eaux souterraines rencontré lors du forage et le niveau stabilisé durant les travaux de reconnaissance, éventuellement on doit indiquer que le niveau des eaux souterraines n'a pas pu être établi à la profondeur définitive du puits de forage. Documentation écrite portant sur la réception des travaux de reconnaissance. La valeur informative des travaux réceptionnés correspond à la qualité et à la précision des données mentionnées dans les documents initiaux. Lorsque c'est possible, il convient de convertir les anciennes classifications vers celles qui sont valables actuellement ou qui sont demandées par le commanditaire. Le rapport sur les essais pratiqués en laboratoire ou sur le terrain concernant les sols, les roches, les eaux souterraines et de surface, les essais géophysiques et d'autres mesurages pertinents doit présenter les résultats constatés sous forme de tableaux clairs et organisés. La documentation doit contenir également les enregistrements et les procès-verbaux sur les essais réalisés en laboratoire et sur le terrain, et les essais géophysiques, les mesurages et la documentation initiale sur les essais. Calculs de stabilité et autres calculs. Les méthodes utilisées et les données entrant dans les calculs doivent être mentionnées dans cette partie. Doivent être levées les ruptures de pente étudiées, la profondeur des zones de déformation du sous-sol, etc. Les résultats doivent être présentés sous une forme claire et organisée, et leur validité doit être également indiquée. Le rapport de mesurage contient essentiellement la liste des coordonnées et des altitudes du terrain, éventuellement les altitudes des bords de chaque ouvrage de reconnaissance. La méthode suivant laquelle les données indiquées ont été acquises doit également être mentionnée. Le rapport technique présente les méthodes utilisées et le déroulement des travaux techniques, éventuellement l'avènement de circonstances exceptionnelles, etc. 6.1.2.2 Annexes graphiques Les annexes graphiques contiennent essentiellement: a) une situation topographique claire du territoire étudié; b) une situation du territoire étudié avec l'indication des ouvrages de reconnaissance (accompagnée d'une légende); c) les plans dédiés; d) les profils d'ingénierie géologique. Une situation topographique claire du territoire étudié. Elle est destinée à représenter le territoire dans lequel une étude d'ingénierie géologique est réalisée. Suivant l'étape de l'étude d'ingénierie géologique, l'échelle traduisant une situation claire se situe entre 1:10 000 et 1: 50 000. La situation indique également le tracé (éventuellement les tracés) de la construction du tunnel. Situation claire du territoire étudié avec indication des ouvrages de reconnaissance Cette situation doit toujours être élaborée lorsque des travaux de reconnaissance ont été réalisés lors de l'étude d'ingénierie géologique. La situation doit être élaborée dans le respect des principes suivants: - le Nord doit toujours être indiqué sur la situation; - le tracé de la construction du tunnel doit y être levé en y indiquant le kilométrage (avec les cotes); - la précision de l'échelle dépend de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique et également des documents de référence fournis par le commanditaire; - l'emplacement des ouvrages de reconnaissance et des essais de terrain sont indiqué au moyen de différentes marques, et doivent être en même temps différenciés, par exemple, les travaux de reconnaissance déjà transmis (même les travaux réalisés lors d'autres étapes de l'étude d'ingénierie géologique) de ceux qui ont été réalisés lors de l'étape d'ingénierie géologique considérée. De même que doivent être différenciés les ouvrages de reconnaissance bâtis destinés à d'autres suivis. À part les marques, les dénominations des ouvrages doivent être indiquées et si l'échelle le permet, l'altitude doit être également indiquée; - sur les situations précitées doivent être indiqués les emplacements des profils d'ingénierie géologique (ci-après dénommés «profils IG»), éventuellement les coupes géophysiques; des explications doivent accompagner les situations ou ces explications doivent faire partie de la situation. Plans dédiés Les plans dédiés d'ingénierie géologique, hydrogéologiques et éventuellement d'autres plans doivent être levés, avec les explications, conformément aux règlements en vigueur. Le tracé de la construction du tunnel doit être consigné dans les plans dédiés avec le kilométrage. Si le plan le permet (échelle = 1: 10 000 et plus précise), il est nécessaire d'y indiquer l'emplacement des ouvrages de reconnaissance et les emplacements des profils IG. Profils IG Pour la représentation des résultats de l'étude d'ingénierie géologique, il est nécessaire d'étouffer les profils IG qui traversent les ouvrages de reconnaissance réalisés. Nous les répartissons en: - profils IG longitudinaux; - profils IG transversaux. Les profils IG longitudinaux sont tirés par les ouvrages de reconnaissance, éventuellement par les points des essais sur les terrains situés dans l'axe de la construction du tunnel ou dans les axes des tubes du tunnel en cas d'un tunnel à plusieurs tubes. Les échelles des profils longitudinaux dépendent de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique et elles sont représentées dans la plupart des cas comme dénivelées. On y indique également les cotes de la construction du tunnel. La dénivellation de la chaussée doit être représentée. Les profils IG transversaux sont essentiellement tirés aux endroits des portails du tunnel, des percements provisoires des tunnels creusés ou dans les sections des tunnels percés ayant une construction géologique compliquée. L'échelle des profils transversaux dépend de l'étape de l'étude d'ingénierie géologique. Les profils sont représentés comme non dénivelés, en général à l'échelle 1:1 000 ou 1:500. Principes pour le levé des profils IG: - la surface du terrain doit être représentée, sur le profil IG longitudinal, avec la dénivellation de la construction du tunnel et sur le profil IG transversal, avec la représentation de l'ampleur prévue du chantier et de l'axe de l'ouvrage routier (selon la documentation du projet, si elle est disponible); - un niveau comparé à l'altitude doit être également représenté (éventuellement à l'aide d'une échelle verticale), l'identification du profil (par exemple, 1-1') et les points cardinaux; - les ouvrages de reconnaissance doivent y être indiqués avec la cote du terrain et leur dénomination, et s'ils se trouvent en amont ou en aval du profil, il est alors nécessaire d'indiquer leurs distances; - le profil longitudinal doit comporter tous les ouvrages de reconnaissance (les puits de forage, les pénétrations dynamiques et statiques) en les différenciant par des couleurs (par exemple, avec du gris), en indiquant leurs distances (en m) et leur orientation vis-à-vis de l'axe du tunnel; - chaque ouvrage de reconnaissance doit indiquer la profondeur de l'interface entre les différents ensembles lithologiques (avec une précision de 0,1 m) et la profondeur finale de l'ouvrage de reconnaissance; les ensembles lithologiques doivent être représentés par les mêmes marques que celles qui sont indiquées par les tableaux indiquant les propriétés géotechniques recommandées; - à côté des ouvrages de reconnaissance doivent être indiqués les niveaux des eaux souterraines tels que rencontrés lors du forage et les niveaux stabilisés, éventuellement les endroits d'infiltration et d'affluence d'eau souterraine; - sont ensuite indiquées à côté des ouvrages de reconnaissance les profondeurs de prélèvement des échantillons de sols et de roches et les profondeurs de prélèvement des eaux souterraines; - les limites supposées des ensembles lithologiques et d'autres interfaces importantes (par exemple, un sédiment préquaternaire) et les niveaux estimés des eaux souterraines sont représentés entre les ouvrages de reconnaissance; - au niveau des ouvrages de reconnaissance où des échantillons d'eau souterraine ont été prélevés (pour leur analyse chimique), on doit indiquer, outre la marque d'identification, également les résultats de l'analyse sous forme d'un diagramme circulaire simplifié; 39 CT [...]/2014 - - Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels les profilés qui passent par des ruptures de pente doivent indiquer, par ailleurs, la profondeur de chaque surface (zone) de cisaillement en y indiquant leurs activités; les profils transversaux destinés aux calculs géotechniques doivent indiquer la classification de chaque ensemble lithologique en fonction des normes demandées, et les paramètres géotechniques importants qui entrent dans ces calculs; les profils IG doivent être accompagnés d'explications qui identifient les marques et les traits utilisés; il est également nécessaire d'interpréter les résultats de géophysiques dans les profils IG. Les profils IG doivent contenir: la géométrie; la géologie; les rapports géotechniques; l'environnement rocheux caractéristique (discontinuités, eaux souterraines, la tectonique, etc.); la classification géotechnique (RMR, RMC, QTS, ONORM, NRTM); les risques géologiques. Il est possible de lever des profils géologiques et géophysiques aux endroits où des travaux de reconnaissance n'ont pas été réalisés, mais où seuls ont été effectuées des mesures géophysiques. 6.1.2.3 Documentation photographique La documentation photographique permet d'enregistrer les faits et les phénomènes qu'il n'est pas possible de représenter d'une manière adéquate sous une autre forme. Il s'agit notamment de la documentation sur les affleurements, les phénomènes géodynamiques, etc. Le plus souvent, c'est la carotte de forage qui est documentée de cette façon-là. Pour une question de clarté, la documentation photographique de la carotte est réalisée en couleurs en y repérant les intervalles de profondeur. La documentation photographique doit être remise également sous forme numérique. 6.2 Rapport destiné à l'appel d'offres pour la réalisation des travaux de construction 6.2.1 Rapport géotechnique récapitulatif Le rapport géotechnique récapitulatif («geotechnical data report») est élaboré en tant que document destiné à faire partie du dossier de l'appel d'offres pour la réalisation de travaux de construction. Le rapport géotechnique récapitulatif est élaboré par la personne qui a traité la dernière étape de l'étude d'ingénierie géologique et contient toutes les informations factuelles et les données concernant l'environnement rocheux acquis lors de toutes les étapes de l'étude d'ingénierie géologique. Les rapports finaux de l'étude d'ingénierie géologique servent de fondement pour l'élaboration du rapport géotechnique. Il s'agit notamment des éléments suivants: la liste et les annexes de tous les plans géologiques utilisés; les profils d'ingénierie géologique; la description du plan de l'étude d'ingénierie géologique (données, localisation, méthodologie, etc.); les procès-verbaux concernant tous les forages, fosses et tous les travaux de reconnaissance in situ; les résultats de tous les essais in situ et en laboratoire (y compris les procès-verbaux sur la réalisation des essais); les découvertes issues du forage de l'ouvrage de reconnaissance, si elles ont été utilisées; la documentation photographique. Le rapport doit également mentionner les renvois vers ma littérature qui pourraient fournir des données pertinentes (données issues de travaux de construction similaires, la littérature géologique régionale, etc.). La partie consacrée aux interprétations peut contenir des considérations subjectives, des interprétations et des observations conformément à la compréhension, à l'évaluation critique et à l'interprétation des données factuelles, des découvertes et de l'expérience. La partie interprétative du rapport doit présenter une interprétation des données géologiques et du génie civil, et met en corrélation les paramètres projetés et leur variabilité en fonction des conditions réelles. La partie interprétative du rapport se consacrera donc aux difficultés que la solution du projet pose et peut contenir des analyses et de propositions. L'étude de faisabilité, les projets préliminaires et alternatifs qui font partie du rapport interprétatif ne doivent pas être utilisés directement dans les conditions contractuelles pour la réalisation de l'ouvrage. Ils ne sont fournis qu'à titre d'information. 6.2.2 Rapport géotechnique de référence Le rapport géologique de référence («geotechnical baseline report») définit les conditions géotechniques attendues et rend compte de toutes les incertitudes identifiées. Ce rapport fait partie des conditions contractuelles pour la construction de l'ouvrage. Dans le rapport géotechnique de référence, le massif rocheux est divisé le long du tracé du tunnel en plusieurs sections (sections rédigées et graphiques) qui sont définies par les valeurs caractéristiques attendues et sont classées selon l'un des systèmes de classification. Ces données sont représentées graphiquement sur le profil longitudinal du tunnel. Le rapport crée par conséquent un modèle géologique, géotechnique et hydrogéologique contractuel. Le rapport géotechnique de référence est un document de base pour l'établissement du risque géotechnique existant, entre les deux parties contractuelles, entre le maître d'œuvre et le maître d'ouvrage. Pour cette raison, il doit être le plus objectif possible et sans ambiguïté, de manière à fournir une interprétation stricte dès la préparation de la réponse à l'appel d'offres par les entreprises intéressées. Durant la construction de l'ouvrage, le rapport technique de référence est l'outil permettant de procéder à des arbitrages concernant les exigences contractuelles. Par exemple, il est possible d'identifier sur le fondement de ce rapport des conditions physiques inattendues pour le chantier. Le rapport géotechnique de référence («geotechnical baseline report») doit être élaboré par la personne qui a traité la dernière étape de l'étude d'ingénierie géologique en collaboration avec le projeteur du tunnel. 41 Étude d’ingénierie géologique pour le tracé des tunnels CT [...]/2014 [m] [km] n P] [m] [m] [g.cm-3] [MPa] Indice RMR [MPa] [points] Désignation de la qualité de la roche RQD (à partir de la carotte) Indice RMR Densité-distance des discontinuités [%] [points] [mm] Indice RMR Déroulement, ouverture, rugosité, érosion et remplissage des discontinuités [points] Indice RMR Affluents d'une longueur de 10,0 m du tube du tunnel Caractéristique totale de la section [points] [l/mln] Indice RMR Orientation des discontinuités (de la stratification) par rapport à l'axe du tunnel En contre-pente:a) 90-45°; b) 45-20° évaluation Indice Libre, ± 20° évaluation Indice [points] Déclinaison des discontinuités (de la stratification vis-à-vis de l'orientation du percement du tube du tunnel) Solidité de la roche Coefficient de Poisson (ν) Solidité de la roche en compression simple Impact dû à l'orientation, sens et déclinaison Tesař Z. T. Bieniawski, des discontinuités (de la 1979 1976, 1989 stratification) par rapport à l'axe du tunnel et de l'orientation du percement RMR 0NORM QTS RMC B 2203 NRTM CLASSIFICATION GÉOTECHNIQUE CARACTÉRISTIQUE DE L'ENVIRONNEMENT ROCHEUX (d'après Z. T. Bieniawski, 1989) RISQUES GÉOLOGIQUES Délimitation du tunnel Cotation du tunnel Azimut de l'axe de tunnel Indication d'ensembles quasi homogènes retenus Longueur de la section retenue Hauteur de la couche supérieure Âge géologique, unité tectonique Répartition lithostratigraphique Type géologique des roches Degré d'érosion Taille/type de bloc Faille tectonique parallèle Faille tectonique transversale Masse volumique (p n) Module de solidité (Edef) Eau Caractéristique Indice souterraine des RQD discontinuités RAPPORTS GÉOTECHNIQ UES GÉOLOGIE GÉOMÉTRIE Annexe (pour information): Exemple du contenu d'un profil longitudinal du tunnel Dans le sens de la pente:a)90-45°; b) 45-20° évaluation Indice [°] [points] [°] [points] [°] [points] Indice total de l'environnement rocheux/somme [points] Qualité de l'environnement rocheux [qualité] Classe de l'environnement rocheux pour le percement du tunnel [classe] Total QTS [points] Type de roche correspondant en raison de son orientation environnement selon NORM B 2203/94 [type] [classe technique] Classe technologique NRTM correspondante pour information Prédisposition à l'instabilité du front de taille (failles dans plafond) Prédisposition à l'instabilité des parois (failles dans les parois latérales) Prédisposition à l'instabilité du sol (gonflements) grand moyen petit grand moyen petit grand moyen petit Prédisposition à la concentration d'affluents d'eau 43 grand moyen petit
