Connaître la cohésion du sol pour protéger contre le risque d'ensevelissement

Il s'agit des facteurs suivants :

• Les conditions atmosphériques. En cas de pluie abondante, d'orage ou de tempête, les terres vont se gorger d'eau. Lors d’une sécheresse ou à cause d’un vent asséchant, le terrain va se rétracter. En période de gel, l’eau gonfle en se transformant en glace, ce qui augmente le volume des terrains et écarte des éléments constitutifs du sol. Et lors du dégel, l'eau se répartira dans les terres, ce qui en modifiera leur consistance.
• Les modifications du régime hydraulique qui provoquent des infiltrations d'eau, des drainages ou des variations de niveau de la nappe phréatique, préjudiciables à la tenue des terrains.
• Les surcharges en bord de fouille tels que des déblais, des remblais, des équipements, des engins stationnés en des fondations superficielles, un mur ou un poteau au droit de la tranchée. Même une petite quantité de dépôt peut augmenter les contraintes dans le sol et en perturber l'équilibre.
• Les vibrations engendrées par la circulation des engins ou le fonctionnement des matériels de chantier ont un impact sur l’altération de la cohésion du sol.
• La présence d’ouvrages enterrés, d'anciennes tranchées, de cavités souterraines ou de zones de fontis modifient l'homogénéité du terrain et donc sa compacité.

La cohésion d’un sol évolue en permanence. On mesure les caractéristiques et la résistance au cisaillement du sol au cours d’un essai réalisé en laboratoire avec une boîte de Casagrande. Cette opération va déterminer la poussée des terres et aider à choisir le blindage qui résistera au mieux.

Cet appareil est constitué d'une boîte rectangulaire séparée en deux demi-boîtes indépendantes suivant un plan horizontal qui correspond au plan de cisaillement. L’échantillon de terrain placé dans cette boîte est comprimé verticalement avec une force N. L’opérateur applique ensuite sur la partie supérieure de la boîte une force horizontale croissante jusqu'à la valeur T qui provoquera le cisaillement de l'échantillon. Cet essai de cisaillement rectiligne devra être conduit conformément à la norme NF EN ISO 17892-10.

Lors de travaux de fouille ou de talutage, il est essentiel d’assurer la sécurité des salariés contre les risques d'ensevelissement. On y parvient si l’on connaît la cohésion et, plus particulièrement, l'angle de frottement d’un sol. Avec ces deux paramètres, on détermine la tenue du sol. Dans la préparation du chantier, il est indispensable de mesurer ces valeurs.

La préparation de chantier du responsable d’affaires ou du conducteur de travaux est la clé d’une bonne organisation de chantier, qu’il s’agisse de la rédaction d’un Plan particulier de sécurité et de protection de la santé (PPSPS) ou d’un Plan de prévention, d’une analyse de risques détaillée, de modes opératoires adaptés aux différentes phases du chantier.

L’organisation comprend la phase de préparation de chantier ainsi que la phase de réalisation sur chantier.

La norme NF P 94-500 de novembre 2013 décrit le contenu des différentes missions géotechniques. Ces missions sont complémentaires et se déroulent de manière chronologique, afin de permettre un suivi complet du projet. Chaque mission utilise les données de la précédente comme donnée d’entrée et limite les aléas.

• Mission G1 : étude géotechnique préalable qui comprend deux aspects :

- l’étude de site, qui permet d’identifier les risques liés à la nature du sol,
- la définition des modes constructifs des ouvrages en fonction des résultats de l’étude de sol.

• Mission G2 : étude géotechnique de conception. Elle permet d’établir les hypothèses géotechniques à prendre en compte pour définir les différents types d’ouvrages à réaliser et évaluer le coût du projet.
• Mission G3 : étude et suivi des ouvrages géotechniques à réaliser en respectant les préconisations de l’étude G2. La méthodologie de réalisation peut être adaptée en fonction des résultats.
• Mission G4 : supervision des études du suivi de l’exécution des ouvrages géotechniques. Cette mission comporte une validation des études G3 et des interventions sur le terrain afin de vérifier la bonne exécution des ouvrages selon ce qui a été prévu, ainsi que la supervision du contrôle du comportement des ouvrages avoisinants.

Les missions G3 et G4 sont distinctes et simultanées.

• Mission G5 : études complémentaires ponctuelles et limitées à un ou plusieurs éléments géotechniques spécifiques (par exemple, renforcement d’ouvrage). Elles peuvent être réalisées en complément des missions G2, G3 et G4.

Selon les résultats des missions effectuées ou l’analyse des risques du responsable de travaux, des missions géotechniques complémentaires peuvent être diligentées.

L'identification des réseaux existants, dont la pose a déjà fragilisé le sol, via les plans joints aux récépissés de Déclaration d’intention de commencement de travaux (DICT), permet de compléter ces études.

Les travaux sans tranchée tels que le fonçage, l'utilisation d'une fusée pneumatique, le forage dirigé ou le chemisage permettent d'intervenir en toute sécurité, tout en respectant l'environnement.

Par ailleurs, privilégier les interventions en route barrée protège les salariés et évite toute vibration supplémentaire pendant les travaux.

Si la place est suffisamment importante sur le chantier, la technique du talutage pourra être adoptée, en respectant les angles ci-dessous.

Sur chantier, la cohésion des terres et la stabilité du terrain ainsi que la gestion des dénivelés doivent être contrôlés en permanence. Il faut être attentif à :

• la stabilisation des sols : vigilance sur des terrains rendus glissants par des mauvaises conditions météorologiques ou bien risquant de s’affaisser. Dans ce cas, il faut envisager un compactage ou un empierrement, utiliser des plaques de roulage pour le déplacement des engins et des plaques de répartition sous leurs stabilisateurs. Ces plaques doivent être à disposition sur chantier et en quantité suffisante,

• l’ouverture de fouilles. Les règles de blindage doivent respecter les prescriptions de l'article R4534-24 du Code du travail. Même si cet article précise que les fouilles en tranchée de plus de 1,30 m de profondeur et d'une largeur égale ou inférieure aux deux tiers de la profondeur doivent être blindées, étrésillonnées ou étayées, lorsque leurs parois sont verticales ou sensiblement verticales, il peut être nécessaire de blinder des fouilles inférieures à 1,30 m de profondeur compte- tenu des multiples causes d'éboulement. Le blindage doit être adapté et en nombre suffisant. Ne pas hésiter à demander des études préalables au fournisseur de blindages, afin de déterminer les équipements adaptés.