Fort de son expérience en tant que bureau d’études spécialiste en ingénierie géotechnique depuis 50 ans et environnementale depuis 30, Géotec dispose des arguments pour démontrer les points communs entre le métier de géotechnicien et celui de dépollueur de sites, même si à première vue les
méthodologies et moyens à mettre en oeuvre semblent différer :

• la gestion des sites et des sols pollués vise à gérer un héritage de notre passé industriel à travers une approche scientifique globale identifiant, évaluant et traitant efficacement les sites contaminés au regard des enjeux sanitaires, environnementaux et économiques ;
• à l’inverse, les études géotechniques visent, à travers l’étude des propriétés mécaniques des sols, d’une part, et l’interaction entre les sols et les ouvrages environnants, d’autre part, la construction d’ouvrages durables et économiquement viables.

UNE SYNERGIE DES ÉTUDES

Les méthodologies se rejoignent sur la nécessité d’identifier, de caractériser et de comprendre le milieu sol et les eaux souterraines pour apporter une réponse globale adaptée aux opérations d’aménagement. Lors des phases de conception d’un projet, il n’est pas rare d’y intégrer ces deux domaines d’expertise ; c’est d’ailleurs une demande de plus en plus fréquente des donneurs d’ordre.
Outre la nécessité de concevoir une structure répondant à un usage, aux besoins réglementaires permettant de conserver la cohérence avec l'aménagement urbain environnant, la (re) connaissance de ces milieux est primordiale avant tout démarrage de projet afin d’identifier les problématiques
induites par la nature et la qualité des sols et des eaux souterraines. Il ressort ainsi des objectifs qui se complètent au regard du projet :

• le choix de la méthode de construction ou des terrassements en fonction des problématiques de l’une ou l’autre des études : si le sol est pollué, il peut nécessiter des travaux de dépollution
  préalables ou des aménagements spécifiques plus coûteux. À l’inverse, l’état de pollution du site nécessitera d’adapter le projet initial en prenant en compte des solutions constructives spécifiques qui in fine devront être validées pour la bonne conception de l’ouvrage ;
• les coûts de construction liés aux fondations, eu égard des propriétés physiques du milieu ;
• les coûts éventuels de gestion de terres et/ou de dépollution : si le sol est pollué, des mesures de confinement ou d’évacuation peuvent être nécessaires pour protéger les travailleurs et
  les utilisateurs de l'ouvrage ; les études SSP (sites et sols pollués) permettent de déterminer les mesures appropriées et les coûts associés ;
• les coûts de construction liés aux modalités constructives induites par l’état de pollution du site : selon la profondeur de la nappe au droit du projet, des solutions constructives spécifiques
  comme des pompages devront être étudiées en intégrant les impacts de cette solution en cas de pollution ;
• l’impact de la pollution sur la solution constructive préconisée, et vice et versa.

Prenons l’exemple d’un projet de construction d’un bâtiment tertiaire au droit d’une ancienne gravière comblée de remblais d’origine inconnue. Ces remblais sont relativement épais, jusqu’à 5 m de profondeur. Ils contiennent des débris anthropiques (verre, ferraille, cuir…), ainsi que des polluants (hydrocarbures lourds, métaux et volatils). Ils génèrent en l’état plusieurs problématiques environnementales :

• un risque sanitaire pour les futurs occupants ;
• un risque environnemental dans le cas d’une migration des polluants ;
• un surcoût potentiel dans le cas d’évacuation des terres.

Dans cet exemple, les reconnaissances géotechniques réalisées mettent en évidence un aléa géotechnique majeur du fait de ce fort recouvrement anthropique.
Ces remblais présentent des caractéristiques mécaniques hétérogènes et une consistance variable qui
ne permettent pas d’autoriser un mode de fondation superficiel pour le bâtiment.
Dans ces conditions et au regard des spécificités du projet (bâtiment d’emprise modeste et développant des charges faibles), on peut cependant s’orienter sur l’une des solutions de fondation
alternatives suivantes pour éviter le recours à un mode de fondation spécial (pieux ou micropieux) :

• solution 1 = radier porteur rigide sur une couche de forme ;
• solution 2 = fondations superficielles dans un remblai de substitution ;
• solution 3 = fondations superficielles sur inclusions rigides.

Dans un exemple comme celui-ci, l’échange entre les ingénieurs « géotechniciens », « sites et sols pollués » et le maître d’ouvrage/maître d’oeuvre a permis de retenir la solution 2. Cette solution présente les multiples avantages suivants :

• compatibilité sanitaire des remblais et sols naturels restant en place avec le projet ;
• évacuation des remblais les plus impactés comme le préconise la méthodologie nationale en matière de « SSP » ;
• solution de fondation simple à mettre en oeuvre ;
• surcoût global lié à l’évacuation des remblais acceptable au regard de la solution de fondation retenue.

L’approche coûts/avantages prend ici tout son sens.
Autre point commun entre les prestations sites et sols potentiellement pollués et les études géotechniques : la référence normative. En effet, les missions géotechniques sont codifiées à
travers la norme NFP 94-500 et les missions en SSP répondent, outre la méthodologie nationale en matière de SSP, à la norme NFX 31-620. La démarche commune de ces normes peut être synthétisée
comme suit.

LE MODÈLE CONCEPTUEL, LA BASE

Il est crucial pour chaque métier, d’établir en premier lieu un modèle conceptuel géologique, hydrogéologique et « chimique » ou « physique » spécifique de l’état du site et des milieux pour
apporter une réponse adéquate dans la gestion du projet.
Le recueil des informations et des données fiables spécifiques à la zone d’étude répondant à un protocole scientifique clair, exhaustif, et basé sur des méthodes objectives pour maximiser la validité des résultats obtenus, est donc essentiel.
Là encore des similitudes existent puisque la caractérisation des sols et des eaux souterraines s’effectue le plus souvent au moyen de sondages intrusifs pour le prélèvement d’échantillons, la
réalisation de mesures in situ et/ou la pose d’équipements spécifiques (piézomètre, piézair…).
Les sondeuses utilisées sont souvent identiques et font souvent appel à deux techniques :

• le sondage rotatif, au moyen généralement d’une couronne ou d’une tarière, qui tourne à vitesse constante tout en avançant dans le sol ; cette technique est utilisée pour collecter des données sur la géotechnique du sol, telles que la densité, la perméabilité, la composition
  et la qualité des sols et roches ; les échantillons de sol peuvent également être collectés à l'aide de cette technique pour une analyse plus détaillée ou des essais spécifiques ;
• le sondage par percussion, également connu sous le nom de sondage par battage, implique l'utilisation d'un marteau qui frappe le sol pour faire avancer le train de tige/tube ; les échantillons de sol peuvent également être collectés à l'aide de cette technique ; si les deux
  techniques ont leurs avantages et leurs spécificités, il revient aux ingénieurs en charge du projet de choisir la méthode la plus appropriée selon les attentes de l’étude.

C’est à l’issue de ces campagnes d’investigations que l’on peut établir le schéma conceptuel qui présente un état de connaissance des milieux à un instant donné. Il évolue de façon itérative au fur
et à mesure de l’avancement des études.

DES BESOINS ANALYTIQUES

En général, les observations de terrain ne suffisent pas à fournir une compréhension
complète de la qualité des milieux. Elles sont souvent complétées par des analyses en laboratoire qui
suivent des procédures normées pour permettre l’inter-comparaison des résultats et limiter ainsi les erreurs dans leur interprétation. À ce titre, la norme NFX 31-620 pour l’étude des sites et sols
potentiellement pollués référence les normes analytiques à utiliser spécifiquement pour les diagnostics de pollution.
Bien que les laboratoires et les paramètres recherchés soient différents, les analyses en pollution sont plutôt orientées sur la chimie du sol tandis que les analyses de sol en géotechnique s’orientent davantage sur la détermination de la densité, la teneur en eau, la classification des sols et les
caractéristiques mécaniques des sols et roches (cohésion, angle de flottement, modules…). Certains paramètres peuvent être complémentaires dans les études et sont intégrés sous un angle différent. On peut citer à titre d’exemple les sulfates dans les sols, plus spécifiquement dans les lixiviats qui peuvent
être problématiques vis-à-vis des bétons à mettre en oeuvre du fait de leur dégradation par exposition aux sulfates (norme NF EN 206/CN) ou dans le cadre de la gestion des terres en installation
de stockage en cas d’excavation au titre de la réglementation déchet (arrêté du 12/12/2014).

LA GESTION DU RISQUE OPÉRATIONNEL

Qui dit similitudes dans les moyens d’investigation dit aussi similitudes dans la préparation de chantier pour une meilleure gestion des risques et des contraintes, afin de garantir une intervention
en sécurité pour les opérateurs/ techniciens.
Les outils de prévention sont indispensables pour garantir une intervention de sondage de sol réussie. Il est donc important de planifier soigneusement l'opération, en identifiant les zones potentiellement dangereuses et en élaborant un plan de prévention pour minimiser les risques.
À ce titre, il est nécessaire de réaliser une recherche des réseaux enterrés avant toute intervention conformément à la réglementation, ce qui implique que le personnel soit formé AIPR (autorisation
d’intervention à proximité des réseaux).
Cette formation relève un caractère obligatoire depuis le 1er janvier 2018 ; en outre, le personnel concerné doit obligatoirement justifier des compétences nécessaires pour exercer sa fonction.
L'utilisation de matériel de sondage adapté est également primordiale. Il est important d'utiliser des outils spécifiques et bien entretenus pour minimiser les risques d'accident. Les travailleurs
doivent être formés à l'utilisation de ces outils et être conscients des risques potentiels liés à leur utilisation.

À titre d’exemple, des travaux de reconnaissance sur voiries ou sites construits nécessitent quasi systématiquement la réalisation d’une sécurisation des sondages au moyen d’un marquage-piquetage
voire une détection réseaux selon les plans existants. L’analyse de risques préalable au chantier permet de définir :

• les risques liés à l’atelier de sondage et son environnement ;
• la nécessité du port d’un détecteur 4 gaz par les opérateurs de terrain durant la phase d’investigation ; lors d’un diagnostic de pollution, il est systématique et s’associe à l’utilisation d’un PID ;
• le port d’EPI « spécifiques » de type demi-masque à cartouche, combinaison ou encore gants chimiques à usage unique.

UNE RECHERCHE D’INFORMATION À RISQUE

Pour terminer cette analyse, la déontologie et l'objectivité sont des éléments-clés pour garantir la qualité et la crédibilité des études.
En premier lieu, la déontologie. Elle implique que la personne en charge de l'étude respecte les normes éthiques et professionnelles en vigueur aussi bien dans le domaine de la géotechnique
que dans le cadre des études environnementales. Cela inclut la confidentialité des données, la transparence dans les informations fournies, ainsi que le respect des lois et réglementations en
vigueur.
En second lieu, l'objectivité est essentielle pour garantir la fiabilité des conclusions de l'étude. Il est important que la personne en charge de l'étude soit impartiale et ne soit influencée par aucun intérêt personnel ou commercial. La personne en charge de l'étude doit être qualifiée et expérimentée
dans son domaine respectif (géotechnique/SSP) pour garantir la véracité des informations fournies. Il est important que cette personne dispose des compétences techniques nécessaires pour réaliser une analyse pertinente.

CONCLUSION

S’il ressort que les études géotechniques et celles pour la recherche de pollution ont des objectifs qui leur sont propres et nécessitent des connaissances spécifiques, elles se révèlent complémentaires
dans la caractérisation de l’état du milieu, l’analyse des données, l’évaluation des risques ainsi que dans la définition de solutions constructives. En effet, prises indépendamment, les solutions
apportées peuvent se révéler incompatibles, même si toutes deux s'efforcent de garantir la sécurité et la qualité du sol et de l'environnement.
Cela démontre que ces domaines sont étroitement liés et qu'une collaboration efficace des ingénieries est nécessaire afin de garantir au maître d’ouvrage une solution qui intègre l’ensemble des caractéristiques des sols et la gestion à mettre en oeuvre lors des travaux, quelle que soit la complexité du projet.

Régis Frangeul, chef de projet service environnement Géotec
Annabelle Weller, responsable service environnement Géotec