Wikigeotech:Catégorie géotechnique

Les bases de calculs d'ouvrages géotechniques ont été définies dans une norme européenne, couramment dénommée Eurocodes 7 (EC7) (NF EN 1997-1). Comme pour tous les ouvrages, les ouvrages géotechniques peuvent être plus ou moins complexes. Cette complexité doit se retrouver dans les bases de calculs et pour aider à définir les niveaux d'exigences de calcul, l'Eurocode 7 préconise de distinguer 3 catégories d'ouvrages. Pour chaque catégories, il est nécessaire d'établir des exigences minimales variables concernant :

• l'ampleur et le contenu des des reconnaissances géotechniques ;
• l'ampleur et le contenu des calculs à réaliser ;
• les contrôles d’exécution des travaux

La notion de risques associés à ces différentes catégories d'ouvrages doit ainsi être exprimée au travers de cette catégorisation. En particulier, une distinction doit être faite entre :

• les ouvrages légers et simples ainsi que les petits travaux de terrassements pour lesquels il est possible d’assurer que les exigences minimales seront satisfaites avec un risque négligeable sur la base de l’expérience et de reconnaissances géotechniques qualitatives ; pour ceux-là, càd, pour les structures et les terrassements qui présentent une faible complexité géotechnique et un risque faible, l’utilisation de procédures de calcul simplifiées est admise ;
• et les autres ouvrages géotechniques, pour lesquels un risque plus ou moins élevé existe, nécessitant des précautions particulières en terme de conception et de calcul d'ouvrage.

L'Eurocode 7 recommande ainsi 3 catégories d'ouvrages.

Ouvrages de Catégorie géotechnique 1

construction d'un giratoire en plaine : exemple d'un ouvrage de catégorie géotechnique 1 sans difficulté particulière (©Cerema, P. Laheurte)

La catégorie géotechnique 1 devrait seulement comprendre des ouvrages petits et relativement simples, c'est-à-dire ceux :

• pour lesquels il est possible d’admettre que les exigences fondamentales seront satisfaites en utilisant l’expérience et des reconnaissances géotechniques qualitatives ;
• ayant un risque négligeable au niveau de la conception et de l'exécution.

L'Eurocode 7 précise qu'il convient de n’utiliser les procédures de la catégorie géotechnique 1 que lorsque le risque en matière de stabilité globale et de mouvements du terrain est négligeable et dans des conditions de terrain dont une expérience comparable locale a montré qu’elles sont suffisamment simples pour que des méthodes de routine puissent être utilisées pour le calcul et l’exécution des fondations. Les travaux de type excavations sous le toit de la nappe sont exclus de la catégorie géotechnique 1 sauf si une expérience comparable locale indique qu’une excavation prévue sous le niveau de la nappe peut être réalisée sans difficultés.

Ouvrages de Catégorie géotechnique 2

construction d'un Passage Supérieur au dessus d'une voie ferroviaire : exemple d'ouvrage géotechnique de catégorie 2 ne présentant pas de difficulté de site particulière mais avec des difficultés techniques comme les tassements/soulèvement ou les vibrations en cours de travaux (©Cerema, P. Laheurte)

La catégorie géotechnique 2 devrait comprendre les types classiques d’ouvrages et de fondations qui ne présentent pas de risque exceptionnel ou des conditions de terrain ou de chargement difficiles. Ces ouvrages nécessitent cependant des conceptions simples des structures, basés sur des données géotechniques quantitatives issus de reconnaissances géotechniques et/ou d'essais, ainsi que des calculs pour assurer que les exigences fondamentales sont satisfaites. Pour ces catégories d'ouvrages géotechniques, l'application de procédures de routine tant pour les essais en place et en laboratoire que pour la conception et l’exécution des travaux peuvent être utilisées. Typiquement, les ouvrages suivants sont des exemples de structures ou parties de structures qui entrent dans la catégorie géotechnique 2 :

• les fondations superficielles ;
• les fondations sur radiers ;
• les fondations sur pieux ;
• les murs et autres ouvrages de soutènement retenant du sol ou de l’eau ;
• les excavations ;
• les piles et culées de ponts ;
• certains remblais et terrassements ;
• les ancrages et autres systèmes de tirants ;
• les tunnels dans les roches dures non fracturées, sans conditions spéciales d’étanchéité ou autres exigences.

Ouvrages de Catégorie géotechnique 3

reconstruction d'un ouvrage d'art en site montagneux, à proximité de l'ancien ouvrage, de la rivière, en site sismique et sur une route d'accès unique (©Cerema, P. Laheurte)

La catégorie géotechnique 3 devrait inclure les structures ou parties de structures qui sortent des catégories géotechniques 1 et 2. La catégorie géotechnique 3 devrait normalement faire appel à des dispositions ou règles alternatives à celles de cette norme. Ainsi, la catégorie géotechnique 3 comprend par exemple :

• les ouvrages très grands ou inhabituels ;
• les ouvrages impliquant des risques anormaux ou des conditions de terrain ou de chargement inusuelles ou exceptionnellement difficiles ;
• les ouvrages construits dans des zones très sismiques ;
• les ouvrages situés dans des zones sujettes à des instabilités ou des mouvements permanents du terrain qui nécessitent des reconnaissances séparées ou des mesures spéciales.

Qui définit la catégorie de l'ouvrage géotechnique ?

site particulèrement complexe

Pour définir la catégorie géotechnique d'un projet, les conditions de site doivent être préalablement établies. Elles sont soit "simples et connues", soit "complexes".

La décision dépendra donc pour partie de la connaissance préalable des conditions de site qui inclut la connaissance de : la topographie, la nature et les propriétés des terrains, le régime hydraulique. Le rôle du géotechnicien est donc primordiale pour aider à définir la catégorie de l'ouvrage géotechnique, mais au final, la catégorie géotechnique est proposée par le géotechnicien et validée par le maître d'ouvrage. Néanmoins, la catégorie géotechnique peut évoluer et être modifiée, le cas échéant, au fur et à mesure de l'avancement des études qui seront définies en cohérence avec la catégorie de l'ouvrage .

Le programme des études géotechniques qui sera donc définit, doit être en cohérence avec les enjeux liés à la complexité de l'ouvrage (la catégorie géotechnique) mais également avec les enjeux en terme d'usage (correspondant à la classe de conséquence). La catégorie d'ouvrage doit donc être jumelée à la classe de conséquence CC (de 1 à 3) qui, elle, est du ressort exclusif du maître d'ouvrage. C'est ce binôme qui est à la base du programme de reconnaissance et du dimensionnement.