VILLE DE CALUIREr-ET-CUIRE (69)

BRGMMONTEE CASTEU.ÂNE

Etude de stabilité du mur de soutènement

88 SGN 183 RHA LYON, mars 1988

par

J.C. BESSON

avec la collaboration de

J.P. ASTE et P. CHALIVAT

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Service géologique régional Rhône-Alpes29, boulevard du 11 -Novembre 1918 - B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX

Tél.: 78.89.72.02

VILLE DE CALUIREr-ET-CUIRE (69)

BRGMMONTEE CASTEU.ÂNE

Etude de stabilité du mur de soutènement

88 SGN 183 RHA LYON, mars 1988

par

J.C. BESSON

avec la collaboration de

J.P. ASTE et P. CHALIVAT

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Service géologique régional Rhône-Alpes29, boulevard du 11 -Novembre 1918 - B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX

Tél.: 78.89.72.02

MONTEE CASTELLANE, CALUIRE-ET-CUIRE (69)

Etude de stabilité du mur de soutènement

88 SGN 183 RHA

Résumé

L'étude de stabilité du mur de soutènement de la montée Castel lane, àCaluire (Elhône), a comporté l'exécution des travaux suivants :

- deux forages destructifs profonds de 10 m avec essais pressiométriquestous les mètres, implantés au pied du mur ;

- deux forages destructifs subhorizontaux profonds de 10 m, avec essaispressiométriques tous les mètres ;

- trois forages destructifs profonds de 4 m ;- trois carottages dans le béton constitutif du mur ;- essais de laboratoire sur les échantillons de béton prélevés par

carottage.

Les principaux résultats de l'étude sont les suivants :

- le mur Castellane est implanté sensiblement au contact entre lesubstratum cristallin sur lequel il est fondé (gneiss, migmatites) etles dépôts fluvio-glaciaires récents ;

- les désordres constatés consistent en de nombreuses venues d'eaudiffuses sur le parement et en une dégradation localisée du béton sousl'effet de l'action physico-chimique de ces eaux de percolation. Aucunmouvement d'ensemble n'a par ailleurs été constaté ;

- des travaux de drainage (création de barbacanes supplémentaires) et deréfection de la maçonnerie sont nécessaires à court terme ;

- il est recommandé de procéder à des investigations complémentairesdestinées à préciser l'état de la maçonnerie ;

- une auscultation périodique lors de fortes pluies est égalementproposée.

INGENIEUR RESPONSABLE DE L'ETUDE J.C. BESSONAVEC LA COLLABORATION DE J.P. ASTE

ET DE P. CHALIVATDESSIN J.F. RIEUXSECRETARIAT S . BELLON

Ce rapport contient : 12 pages de texte, 2 figures et 3 annexes.

MONTEE CASTELLANE, CALUIRE-ET-CUIRE (69)

Etude de stabilité du mur de soutènement

88 SGN 183 RHA

Résumé

L'étude de stabilité du mur de soutènement de la montée Castel lane, àCaluire (Elhône), a comporté l'exécution des travaux suivants :

- deux forages destructifs profonds de 10 m avec essais pressiométriquestous les mètres, implantés au pied du mur ;

- deux forages destructifs subhorizontaux profonds de 10 m, avec essaispressiométriques tous les mètres ;

- trois forages destructifs profonds de 4 m ;- trois carottages dans le béton constitutif du mur ;- essais de laboratoire sur les échantillons de béton prélevés par

carottage.

Les principaux résultats de l'étude sont les suivants :

- le mur Castellane est implanté sensiblement au contact entre lesubstratum cristallin sur lequel il est fondé (gneiss, migmatites) etles dépôts fluvio-glaciaires récents ;

- les désordres constatés consistent en de nombreuses venues d'eaudiffuses sur le parement et en une dégradation localisée du béton sousl'effet de l'action physico-chimique de ces eaux de percolation. Aucunmouvement d'ensemble n'a par ailleurs été constaté ;

- des travaux de drainage (création de barbacanes supplémentaires) et deréfection de la maçonnerie sont nécessaires à court terme ;

- il est recommandé de procéder à des investigations complémentairesdestinées à préciser l'état de la maçonnerie ;

- une auscultation périodique lors de fortes pluies est égalementproposée.

INGENIEUR RESPONSABLE DE L'ETUDE J.C. BESSONAVEC LA COLLABORATION DE J.P. ASTE

ET DE P. CHALIVATDESSIN J.F. RIEUXSECRETARIAT S . BELLON

Ce rapport contient : 12 pages de texte, 2 figures et 3 annexes.

- 1 -

TABLE DES MATIERES

1 - CADRE DE L'ETUDE 2

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CADRE GEOLOGIQUE 2

3 - BUT DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE 5

4 - DESCRIPTION DES DESORDRES 6

5 - RESULTATS DE LA RECONNAISSANCE 6

5.1 - Caractéristiques lithologiques 65.2 - Caractéristiques géotechniques 7

5.3 - Caractéristiques du béton 95.4 - Hydrogéologie 10

6 - SYNTHESE DES RESULTATS - STABILITE DE L'OUVRAGE 10

7 - TRAVAUX RECOMMANDES 11

7.1 - Drainage 117.2 - Réparation des zones dégradées 127.3 - Travaux annexes 12

8 - INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES 13

9 - CONCLUSION 13

TABLE DES FIGURES

Fig. 1 - Plan de situation à 1/25.000 3

Fig. 2 - Vues photographiques du mur 4

TABLE DES ANNEXES

Annexe I - Vue du mur en façade, avec implantation des sondages etessais

Annexe II - Vue du mur en planAnnexe III - Coupe des sondages pressiométriques et destructifs

- 1 -

TABLE DES MATIERES

1 - CADRE DE L'ETUDE 2

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CADRE GEOLOGIQUE 2

3 - BUT DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE 5

4 - DESCRIPTION DES DESORDRES 6

5 - RESULTATS DE LA RECONNAISSANCE 6

5.1 - Caractéristiques lithologiques 65.2 - Caractéristiques géotechniques 7

5.3 - Caractéristiques du béton 95.4 - Hydrogéologie 10

6 - SYNTHESE DES RESULTATS - STABILITE DE L'OUVRAGE 10

7 - TRAVAUX RECOMMANDES 11

7.1 - Drainage 117.2 - Réparation des zones dégradées 127.3 - Travaux annexes 12

8 - INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES 13

9 - CONCLUSION 13

TABLE DES FIGURES

Fig. 1 - Plan de situation à 1/25.000 3

Fig. 2 - Vues photographiques du mur 4

TABLE DES ANNEXES

Annexe I - Vue du mur en façade, avec implantation des sondages etessais

Annexe II - Vue du mur en planAnnexe III - Coupe des sondages pressiométriques et destructifs

- 2 -

1 - CADRE DE L'ETUDE

A la demande des Services Techniques de la Ville de Caluire (Rhône), le

Service géologique régional EUiône-Alpes du BRGM a procédé à l'étude de

stabilité d'un mur de soutènement situé montée Castellane.

Cet ouvrage en béton, relativement ancien, montre certaines dégradations

(suintements diffus, écaillage du parement, épaufrures d'arêtes) suscep¬

tibles de remettre en cause sa stabilité et celle de l'ensemble du

versant situé au-dessus.

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CADRE GEOLOGIQUE (fig. 1 et Í)

La montée Castellane assure la liaison entre le centre de la ville de

Caluire et les quais de Saône, à la hauteur de l'île Barbe.

Le mur étudié, soutenant le talus amont de la voie, s'étend sur une

longueur de 130 m environ avec une hauteur variant de 6 à 11 m, et son

extrémité aval est située à 30 m environ du carrefour avec le CD 433.

La carte géologique à 1/50.000 de Lyon indique la présence de dépôts

fluvio-glaciaires recouvrant directement le socle cristallin constitué

par des migmatites à deux micas, le contact entre les deux formations

s'effectuant sensiblement au droit du mur.

Les dépôts fluvio-glaciaires sont représentés par une alternance de lits

de galets parfois cimentés ("béton bâtard") et de niveaux sableux fins

sans cohésion.

Le socle migmatitique est représenté par une roche gris-beige à folia¬

tion très marquée et riche en micas. Au droit de la zone étudiée, cette

roche est peu altérée mais généralement fissurée.

- 2 -

1 - CADRE DE L'ETUDE

A la demande des Services Techniques de la Ville de Caluire (Rhône), le

Service géologique régional EUiône-Alpes du BRGM a procédé à l'étude de

stabilité d'un mur de soutènement situé montée Castellane.

Cet ouvrage en béton, relativement ancien, montre certaines dégradations

(suintements diffus, écaillage du parement, épaufrures d'arêtes) suscep¬

tibles de remettre en cause sa stabilité et celle de l'ensemble du

versant situé au-dessus.

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CADRE GEOLOGIQUE (fig. 1 et Í)

La montée Castellane assure la liaison entre le centre de la ville de

Caluire et les quais de Saône, à la hauteur de l'île Barbe.

Le mur étudié, soutenant le talus amont de la voie, s'étend sur une

longueur de 130 m environ avec une hauteur variant de 6 à 11 m, et son

extrémité aval est située à 30 m environ du carrefour avec le CD 433.

La carte géologique à 1/50.000 de Lyon indique la présence de dépôts

fluvio-glaciaires recouvrant directement le socle cristallin constitué

par des migmatites à deux micas, le contact entre les deux formations

s'effectuant sensiblement au droit du mur.

Les dépôts fluvio-glaciaires sont représentés par une alternance de lits

de galets parfois cimentés ("béton bâtard") et de niveaux sableux fins

sans cohésion.

Le socle migmatitique est représenté par une roche gris-beige à folia¬

tion très marquée et riche en micas. Au droit de la zone étudiée, cette

roche est peu altérée mais généralement fissurée.

FIG. 1

PLAN DE SITUATION (1/25 000)

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¿M^lgÊÊËï&$Èœ%

N

88 SGN 183 RHA

Fig. 2 - Vues photographiques du mur

**•

Wie générale du mur côté Caîuire

Vue du mur côté Saône

- 5 -

3 - BUT DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE

La présente étude a pour but d'établir un diagnostic des désordres et/ou

dégradations affectant le mur, et d'en rechercher les causes afin

d'établir si nécessaire un projet de confortement destiné à assurer la

stabilité globale de l'ouvrage. Les objectifs fixés sont les suivants :

- détermination des caractéristiques du sol à l'arrière et à la base du

mur, et du contexte hydrogéologique ;

- détermination des caractéristiques mécaniques du béton constitutif du

mur ;

- définition de la géométrie de l'ouvrage ;

- définition des sollicitations auxquelles est soumis l'ouvrage, afin

d'en apprécier les conditions de stabilité actuelles.

Daos le cadre des objectifs fixés ci-dessus, les investigations

suivantes ont été menées ;

- lever topographique simplifié du mur et de son environnement immédiat ;

- exécution de 2 (deux) forages verticaux profonds de 10 m, avec essais

pressiométriques tous les mètres ;

- exécution de deux forages subhorizontaux également profonds de 10 m,

avec essais pressiométriques tous les mètres ;

- exécution de trois forages destructifs profonds de 4 m, avec enregis¬

trement de la vitesse d'avancement et prélèvement des débris de

forage ;

- prélèvement de trois éprouvettes de béton par carottage au diamant ;

- lever géologique détaillé des abords immédiats du mur.

L'implantation des forages exécutés et la position des affleurements

sont données sur le plan en façade du mur en annexe I, et les coupes

géologiques correspondantes figurent en annexe III.

- 5 -

3 - BUT DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE

La présente étude a pour but d'établir un diagnostic des désordres et/ou

dégradations affectant le mur, et d'en rechercher les causes afin

d'établir si nécessaire un projet de confortement destiné à assurer la

stabilité globale de l'ouvrage. Les objectifs fixés sont les suivants :

- détermination des caractéristiques du sol à l'arrière et à la base du

mur, et du contexte hydrogéologique ;

- détermination des caractéristiques mécaniques du béton constitutif du

mur ;

- définition de la géométrie de l'ouvrage ;

- définition des sollicitations auxquelles est soumis l'ouvrage, afin

d'en apprécier les conditions de stabilité actuelles.

Daos le cadre des objectifs fixés ci-dessus, les investigations

suivantes ont été menées ;

- lever topographique simplifié du mur et de son environnement immédiat ;

- exécution de 2 (deux) forages verticaux profonds de 10 m, avec essais

pressiométriques tous les mètres ;

- exécution de deux forages subhorizontaux également profonds de 10 m,

avec essais pressiométriques tous les mètres ;

- exécution de trois forages destructifs profonds de 4 m, avec enregis¬

trement de la vitesse d'avancement et prélèvement des débris de

forage ;

- prélèvement de trois éprouvettes de béton par carottage au diamant ;

- lever géologique détaillé des abords immédiats du mur.

L'implantation des forages exécutés et la position des affleurements

sont données sur le plan en façade du mur en annexe I, et les coupes

géologiques correspondantes figurent en annexe III.

- 6 -

4 - DESCRIPTION DES DESORDRES

Les anomalies observées sont de deiuc types :

- dégradation localement importante du parement : plusieurs zones,

pouvant couvrir 10 m2, montrent un béton friable, généralement humide

et de faible tenue ;

- venues d'eau hors des barbacanes et fréquemment au droit des reprises

de bétonnage. Les plus importantes ont été repérées au droit des

arcatures n* 6 et n* 7 (en partant de l'aval).

La situation et l'extension des zones dégradées et à venues d'eau

anormales, sont données sur la vue en façade en annexe I.

Il convient de noter qu'aucun déplacement apparent de l'ouvrage n'a été

observé à ce jour.

5 - RESULTATS DE LA RECONNAISSANCE

5.1 - Caractéristiques litho logiques

Les observations géologiques de surface et les résultats des sondages

confirment et précisent la structure géologique indiquée sur la carte à

1/50.000 de Lyon. Le mur étudié est effectivement situé au contact du

socle rocheux et des formations fluvio-glaciaires récentes le surmon¬

tant ; la partie inférieure du mur s'appuyant au rocher, alors qu'en

partie supérieure apparaissent les bancs de galets et de sable, la

limite exacte entre les deux horizons géologiques étant masquée par

l'ouvrage lui-même.

Dans le détail, le niveau rocheux a été identifié avec certitude aux

points suivants (voir annexe I) :

- 6 -

4 - DESCRIPTION DES DESORDRES

Les anomalies observées sont de deiuc types :

- dégradation localement importante du parement : plusieurs zones,

pouvant couvrir 10 m2, montrent un béton friable, généralement humide

et de faible tenue ;

- venues d'eau hors des barbacanes et fréquemment au droit des reprises

de bétonnage. Les plus importantes ont été repérées au droit des

arcatures n* 6 et n* 7 (en partant de l'aval).

La situation et l'extension des zones dégradées et à venues d'eau

anormales, sont données sur la vue en façade en annexe I.

Il convient de noter qu'aucun déplacement apparent de l'ouvrage n'a été

observé à ce jour.

5 - RESULTATS DE LA RECONNAISSANCE

5.1 - Caractéristiques litho logiques

Les observations géologiques de surface et les résultats des sondages

confirment et précisent la structure géologique indiquée sur la carte à

1/50.000 de Lyon. Le mur étudié est effectivement situé au contact du

socle rocheux et des formations fluvio-glaciaires récentes le surmon¬

tant ; la partie inférieure du mur s'appuyant au rocher, alors qu'en

partie supérieure apparaissent les bancs de galets et de sable, la

limite exacte entre les deux horizons géologiques étant masquée par

l'ouvrage lui-même.

Dans le détail, le niveau rocheux a été identifié avec certitude aux

points suivants (voir annexe I) :

- 7 -

- à proximité de l'extrémité aval du mur, où il forme un ressaut subver¬

tical haut de 5 à 6 m ;

- dans les sondages S5, S6 et S7 où les observations effectuées en cours

de forage (vitesse d'avancement faible, réaction de la machine, examen

des débris de forage) attestent de la présence d'un matériau très

raide ;

- dans une "fenêtre" dans le parement, qui laisse apparaître le rocher

en place au niveau de la première arcature aval.

Il affleure par ailleurs largement dans le soubassement du mur de

soutènement aval de la montée Castellane au droit de l'extrémité amont

du mur étudié et des arcatures médianes.

D'autre part, les fortes valeurs des caractéristiques pressiométriques

mesurées dans les sondages SI, S2, S3 et S4 (module E compris entre 300

et 700 bars, pression de fluage Pf supérieure à 20 bars) indiquent la

présence quasi certaine de rocher, au moins dans les sondages verticaux

réalisés en pied de mur.

Les formations fluvio-glaciaires affleurent uniquement au-dessus du mur.

Il s'agit de la succession classique, sur ce secteur des balmes, de

niveaux métriques de galets cimentés alternant avec des niveaux sablo-

graveleux friables. Les bancs de "béton bâtard" sont bien visibles au

droit des cinq arcatures amont, immédiatement en tête du mur et

également dans le versant au-dessus du mur.

5.2 - Caractéristiques géotechniques

Les paramètres géotechniques mesurés sont les suivants :

- pression de fluage ;

- pression limite ;

- module pressiométrique ;

- vitesse d'avancement de l'outil de forage.

Au droit de chacun des sondages exécutés, les résultats sont les

suivants :

- 7 -

- à proximité de l'extrémité aval du mur, où il forme un ressaut subver¬

tical haut de 5 à 6 m ;

- dans les sondages S5, S6 et S7 où les observations effectuées en cours

de forage (vitesse d'avancement faible, réaction de la machine, examen

des débris de forage) attestent de la présence d'un matériau très

raide ;

- dans une "fenêtre" dans le parement, qui laisse apparaître le rocher

en place au niveau de la première arcature aval.

Il affleure par ailleurs largement dans le soubassement du mur de

soutènement aval de la montée Castellane au droit de l'extrémité amont

du mur étudié et des arcatures médianes.

D'autre part, les fortes valeurs des caractéristiques pressiométriques

mesurées dans les sondages SI, S2, S3 et S4 (module E compris entre 300

et 700 bars, pression de fluage Pf supérieure à 20 bars) indiquent la

présence quasi certaine de rocher, au moins dans les sondages verticaux

réalisés en pied de mur.

Les formations fluvio-glaciaires affleurent uniquement au-dessus du mur.

Il s'agit de la succession classique, sur ce secteur des balmes, de

niveaux métriques de galets cimentés alternant avec des niveaux sablo-

graveleux friables. Les bancs de "béton bâtard" sont bien visibles au

droit des cinq arcatures amont, immédiatement en tête du mur et

également dans le versant au-dessus du mur.

5.2 - Caractéristiques géotechniques

Les paramètres géotechniques mesurés sont les suivants :

- pression de fluage ;

- pression limite ;

- module pressiométrique ;

- vitesse d'avancement de l'outil de forage.

Au droit de chacun des sondages exécutés, les résultats sont les

suivants :

- 8 -

Sondage SI vertical

La pression de fluage et la pression limite sont toujours supérieures à

20 bars.

Le module pressiométrique varie entre 330 bars et 680 bars (moyenne 510

bars).

La vitesse moyenne d'avancement de l'outil de forage s'établit à 10-15

m/h sur la totalité du forage, avec deux passages rapides à 30 m/h à 4 m

et à 6 m de profondeur.

Sondage 32 subhorizontal

La pression de fluage et la pression limite sont supérieures à 20 bars

sur toute la longueur du forage.

La moyenne des modules pressiométriques est élevée (650 bars), deux

valeurs plus faibles étant notées à la profondeur de 2 mètres et de 4

mètres à 340 bars environ. Il s'agit de passages légèrement altérés de

moindre résistance.

La vitesse d'avancement de l'outil est très régulière, autour d'une

moyenne de 12 m/h.

Sondage S3 subhorizontal

La pression de fluage et la pression limite sont également toujours

supérieures à 20 bars.

Le module pressiométrique varie de 380 à 600 bars pour une valeur

moyenne de 480 bars.

La vitesse d'avancement varie peu autour de la valeur moyenne de 15 m/h

environ.

Sondage 34 vertical

Sondages 35-36-37

Ces trois sondages, profonds de 4 m, ont rencontré le rocher sur toute

leur hauteur. La vitesse moyenne d'avancement de l'outil s'établir à

15 m/h avec des passages plus lents (rocher très dur) à moins de 5 m/h

et de rares niveaux plus rapides (rocher altéré à plus de 30 m/h.

- 8 -

Sondage SI vertical

La pression de fluage et la pression limite sont toujours supérieures à

20 bars.

Le module pressiométrique varie entre 330 bars et 680 bars (moyenne 510

bars).

La vitesse moyenne d'avancement de l'outil de forage s'établit à 10-15

m/h sur la totalité du forage, avec deux passages rapides à 30 m/h à 4 m

et à 6 m de profondeur.

Sondage 32 subhorizontal

La pression de fluage et la pression limite sont supérieures à 20 bars

sur toute la longueur du forage.

La moyenne des modules pressiométriques est élevée (650 bars), deux

valeurs plus faibles étant notées à la profondeur de 2 mètres et de 4

mètres à 340 bars environ. Il s'agit de passages légèrement altérés de

moindre résistance.

La vitesse d'avancement de l'outil est très régulière, autour d'une

moyenne de 12 m/h.

Sondage S3 subhorizontal

La pression de fluage et la pression limite sont également toujours

supérieures à 20 bars.

Le module pressiométrique varie de 380 à 600 bars pour une valeur

moyenne de 480 bars.

La vitesse d'avancement varie peu autour de la valeur moyenne de 15 m/h

environ.

Sondage 34 vertical

Sondages 35-36-37

Ces trois sondages, profonds de 4 m, ont rencontré le rocher sur toute

leur hauteur. La vitesse moyenne d'avancement de l'outil s'établir à

15 m/h avec des passages plus lents (rocher très dur) à moins de 5 m/h

et de rares niveaux plus rapides (rocher altéré à plus de 30 m/h.

- 9 -

5.3 - Caractéristiques du béton

Sur les trois éprouvettes de béton prélevées par carottage, seuls les

échantillons provenant des points 1 et 3 ont pu faire l'objet d'essais

de laboratoire. Le béton au point n* 2 s'est montré très friable et se

brisait au fur et à mesure du carottage. La carotte n* 3, longue de

30 cm, a pu faire l'objet de deux essais.

L'examen visuel des échantillons montre une forte hétérogénéité du béton

constitutif du mur.

L'échantillon n' 1 est un béton grossier, riche en agrégats roulés etcaractérisé par une texture caverneuse.

L' échantillons n* 2 est de teinte claire, également grossier mais à

matrice friable.

L'échantillon n* 3 est très compact, à granulométrie assez régulière et

de teinte claire.

Les résultats d'essais sont consignés dans le tableau ci-après.

Echantillon

1

3.1

3.2

Poids volumique(kN/ms)

20,9

23,2

23,2

Résistance à lacompression (MPa)

8,0

21,1

24,5

Ces résultats confirment les observations visuelles, notamment la faible

densité de l'échantillon n" 1 à texture caverneuse, qui induit naturel¬

lement une plus faible résistance à la compression simple.

- 9 -

5.3 - Caractéristiques du béton

Sur les trois éprouvettes de béton prélevées par carottage, seuls les

échantillons provenant des points 1 et 3 ont pu faire l'objet d'essais

de laboratoire. Le béton au point n* 2 s'est montré très friable et se

brisait au fur et à mesure du carottage. La carotte n* 3, longue de

30 cm, a pu faire l'objet de deux essais.

L'examen visuel des échantillons montre une forte hétérogénéité du béton

constitutif du mur.

L'échantillon n' 1 est un béton grossier, riche en agrégats roulés etcaractérisé par une texture caverneuse.

L' échantillons n* 2 est de teinte claire, également grossier mais à

matrice friable.

L'échantillon n* 3 est très compact, à granulométrie assez régulière et

de teinte claire.

Les résultats d'essais sont consignés dans le tableau ci-après.

Echantillon

1

3.1

3.2

Poids volumique(kN/ms)

20,9

23,2

23,2

Résistance à lacompression (MPa)

8,0

21,1

24,5

Ces résultats confirment les observations visuelles, notamment la faible

densité de l'échantillon n" 1 à texture caverneuse, qui induit naturel¬

lement une plus faible résistance à la compression simple.

- 10 -

5.4 - Hydrogéologie

Les forages exécutés sont demeurés secs malgré leur profondeur relative¬

ment importante, mais il convient de noter qu'ils sont tous implantés au

rocher qui, à l'échelle des investigations réalisées, a un comportement

de milieu non aquifère.

Cependant, les observations de terrain montrent la présence de venues

d'eau réparties sur l'ensemble du mur. Elles apparaissent sur le

parement du mur selon une ligne subhorizontale située sensiblement à

mi-hauteur et correspondant pratiquement à la zone de contact des dépôts

alluvionnaires avec le socle rocheux.

Il s'agit d'une nappe perchée, alimentée par les eaux de pluie s 'infil¬

trant dans les dépôts fluvio-glaciaires relativement perméables et se

rassemblant au toit du rocher constituant un écran "étanche" du fait de

sa faible perméabilité.

6 - SYNTHESE DES RESULTATS - STABILITE DE L'OUVRAGE

Le premier point important à noter concerne l'assise du mur. L'ensemble

des investigations effectuées montre qu'il repose sur un sol (gneiss

rocheux) aux caractéristiques mécaniques élevées. Dans ces conditions,

on peut écarter le risque d'un glissement d'ensemble de l'ouvrage selon

un cercle de rupture profond, et la stabilité en grand du mur étudié

peut donc être considérée comme assurée.

D'autre part, la nature des matériaux présents à l'arrière du mur

(rocher en partie inférieure et formations fluvio-glaciaires contenant

de nombreux niveaux indurés de béton bâtard) montre que l'ouvrage étudié

peut être considéré comme un mur de confinement plutôt que comme un mur

de soutènement sensu stricto devant résister à des efforts de poussée

importants. L'absence d'indices de mouvement (déversement, fissuration

du béton) milite également dans le sens de conditions de stabilité

satisfaisantes .

- 10 -

5.4 - Hydrogéologie

Les forages exécutés sont demeurés secs malgré leur profondeur relative¬

ment importante, mais il convient de noter qu'ils sont tous implantés au

rocher qui, à l'échelle des investigations réalisées, a un comportement

de milieu non aquifère.

Cependant, les observations de terrain montrent la présence de venues

d'eau réparties sur l'ensemble du mur. Elles apparaissent sur le

parement du mur selon une ligne subhorizontale située sensiblement à

mi-hauteur et correspondant pratiquement à la zone de contact des dépôts

alluvionnaires avec le socle rocheux.

Il s'agit d'une nappe perchée, alimentée par les eaux de pluie s 'infil¬

trant dans les dépôts fluvio-glaciaires relativement perméables et se

rassemblant au toit du rocher constituant un écran "étanche" du fait de

sa faible perméabilité.

6 - SYNTHESE DES RESULTATS - STABILITE DE L'OUVRAGE

Le premier point important à noter concerne l'assise du mur. L'ensemble

des investigations effectuées montre qu'il repose sur un sol (gneiss

rocheux) aux caractéristiques mécaniques élevées. Dans ces conditions,

on peut écarter le risque d'un glissement d'ensemble de l'ouvrage selon

un cercle de rupture profond, et la stabilité en grand du mur étudié

peut donc être considérée comme assurée.

D'autre part, la nature des matériaux présents à l'arrière du mur

(rocher en partie inférieure et formations fluvio-glaciaires contenant

de nombreux niveaux indurés de béton bâtard) montre que l'ouvrage étudié

peut être considéré comme un mur de confinement plutôt que comme un mur

de soutènement sensu stricto devant résister à des efforts de poussée

importants. L'absence d'indices de mouvement (déversement, fissuration

du béton) milite également dans le sens de conditions de stabilité

satisfaisantes .

- 11 -

7 - TRAVAUX RECOMMANDES

Bien que la stabilité d'ensemble du mur paraisse assurée dans les condi¬

tions actuelles, il est clair que les circulations d'eau anarchiques

constatées sur cet ouvrage ne peuvent qu'avoir un effet très défavorable

sur la pérennité de la construction. En effet, leur rôle déstabilisateur

est double, par le jeu des actions suivantes :

- accroissement des efforts auxquels le mur doit résister par le biais

de la poussée hydrostatique s 'exerçant à l'arrière de l'ouvrage ;

- dégradation lente du béton constitutif du mur sous l'action physico¬

chimique de l'eau.

La conjonction de ces deux facteurs (diminution des caractéristiques du

béton et accroissement de la poussée) peut à terme remettre en cause la

tenue de l'ouvrage.

Dans ces conditions, l'amélioration des conditions générales de

stabilité du mur nécessite une intervention selon les principaux axes

suivants :

- réalisation d'un drainage efficace ;

- restauration du béton dégradé.

7.1 - Drainage

En premier lieu, il convient d'effectuer un nettoyage et un débouchage

des barbacanes existantes. D'autre part, afin d'éliminer les suintements

au travers du mur, il est nécessaire de procéder à la création de nou¬

velles barbacanes au droit des zones humides. L'implantation de principe

de ces dernières est donnée sur la vue du mur en façade (annexe I). Si

celles-ci s'avéraient inefficaces pour assainir l'arrière du mur, il

conviendrait alors de réaliser des drains forés relativement profonds.

Mais, à ce stade de la reconnaissance, de tels travaux ne paraissent pas

s'imposer, du moins à court terme.

- 11 -

7 - TRAVAUX RECOMMANDES

Bien que la stabilité d'ensemble du mur paraisse assurée dans les condi¬

tions actuelles, il est clair que les circulations d'eau anarchiques

constatées sur cet ouvrage ne peuvent qu'avoir un effet très défavorable

sur la pérennité de la construction. En effet, leur rôle déstabilisateur

est double, par le jeu des actions suivantes :

- accroissement des efforts auxquels le mur doit résister par le biais

de la poussée hydrostatique s 'exerçant à l'arrière de l'ouvrage ;

- dégradation lente du béton constitutif du mur sous l'action physico¬

chimique de l'eau.

La conjonction de ces deux facteurs (diminution des caractéristiques du

béton et accroissement de la poussée) peut à terme remettre en cause la

tenue de l'ouvrage.

Dans ces conditions, l'amélioration des conditions générales de

stabilité du mur nécessite une intervention selon les principaux axes

suivants :

- réalisation d'un drainage efficace ;

- restauration du béton dégradé.

7.1 - Drainage

En premier lieu, il convient d'effectuer un nettoyage et un débouchage

des barbacanes existantes. D'autre part, afin d'éliminer les suintements

au travers du mur, il est nécessaire de procéder à la création de nou¬

velles barbacanes au droit des zones humides. L'implantation de principe

de ces dernières est donnée sur la vue du mur en façade (annexe I). Si

celles-ci s'avéraient inefficaces pour assainir l'arrière du mur, il

conviendrait alors de réaliser des drains forés relativement profonds.

Mais, à ce stade de la reconnaissance, de tels travaux ne paraissent pas

s'imposer, du moins à court terme.

- 12 -

7.2 - Réparation des zones dégradées

Afin de préserver l'intégrité du mur, il est nécessaire de procéder à la

réparation des zones dégradées, à l'exclusion de toute addition d'une

masse importante de béton destinée à augmenter le poids de l'ouvrage de

façon significative.

Après nettoyage et purge du béton friable, le parement sera reconstitué

de façon à retrouver son profil d'origine (réagréage classique ou

microbéton projeté). Une attention particulière devra être apportée à la

qualité de la liaison entre le support et le matériau d'apport.

A l'occasion de l'exécution de ces travaux, nous préconisons l'exécution

d'une ou deux "fenêtres" dans le voile en béton, afin de pouvoir

effectuer une observation du terrain en place à l'arrière du mur, au

droit des zones les plus dégradées. Outre l'observation du terrain en

place, ces ouvrages permettront de préciser les conditions de circu¬

lation des eaux et d'en assurer un captage soigné. L'implantation

théorique de ces fenêtres est donnée sur la vue en façade en annexe I.

7.3 - Travaux annexes

Les travaux annexes à réaliser sont les suivants :

- nettoyage et curage du caniveau situé en crête du mur ;

- destruction de la végétation présente sur le parement et en crête de

l'ouvrage ;

- blocage à l'aide d'un massif en béton du surplomb mettant en porte à

faux un banc de béton bâtard en crête du mur, au droit de 1 'arcature

n' 6.

- 12 -

7.2 - Réparation des zones dégradées

Afin de préserver l'intégrité du mur, il est nécessaire de procéder à la

réparation des zones dégradées, à l'exclusion de toute addition d'une

masse importante de béton destinée à augmenter le poids de l'ouvrage de

façon significative.

Après nettoyage et purge du béton friable, le parement sera reconstitué

de façon à retrouver son profil d'origine (réagréage classique ou

microbéton projeté). Une attention particulière devra être apportée à la

qualité de la liaison entre le support et le matériau d'apport.

A l'occasion de l'exécution de ces travaux, nous préconisons l'exécution

d'une ou deux "fenêtres" dans le voile en béton, afin de pouvoir

effectuer une observation du terrain en place à l'arrière du mur, au

droit des zones les plus dégradées. Outre l'observation du terrain en

place, ces ouvrages permettront de préciser les conditions de circu¬

lation des eaux et d'en assurer un captage soigné. L'implantation

théorique de ces fenêtres est donnée sur la vue en façade en annexe I.

7.3 - Travaux annexes

Les travaux annexes à réaliser sont les suivants :

- nettoyage et curage du caniveau situé en crête du mur ;

- destruction de la végétation présente sur le parement et en crête de

l'ouvrage ;

- blocage à l'aide d'un massif en béton du surplomb mettant en porte à

faux un banc de béton bâtard en crête du mur, au droit de 1 'arcature

n' 6.

- 13 -

8 - INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES

Afin de parfaire la connaissance de l'ouvrage et notamment de la maçon¬

nerie, le contexte lié au sol ayant été précisé par. la présente étude,

nous préconisons l'exécution des travaux d'investigation suivants :

- contrôle non destructif de l'ensemble du mur à l'aide d'une campagne

d'auscultation dynamique.

Cette méthode, basée sur la mesure de la vitesse de propagation

d'ondes sonores dans le béton constitutif de l'ouvrage, permet d'en

apprécier la qualité et l'homogénéité. Il serait ainsi possible de

déceler d'éventuelles zones plus ou moins dégradées au-delà du

parement et non visibles actuellement.

- réalisation de mesures de contraintes au vérin plat, destinées à

préciser l'état des contraintes et des efforts auxquels est

effectivement soumis le mur.

Par ailleurs, il serait intéressant de procéder à une auscultation

périodique de l'ouvrage, notamment lors d'épisodes climatiques critiques

(forte pluviométrie), afin d'en apprécier finement le comportement dans

le but d'une confirmation des conditions de stabilité actuellement

jugées favorables et ne justifiant de ce fait aucune intervention lourde

à court terme.

9 - CONCLUSION

La reconnaissance géologique et géotechnique du site du mur de

soutènement de la montée Castellane, a permis de préciser les points

suivants :

- le mur est implanté sensiblement sur la zone de contact entre le

substratum cristallin rocheux sur lequel il est fondé et les dépôts

fluvio-glaciaires récents ;

- 13 -

8 - INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES

Afin de parfaire la connaissance de l'ouvrage et notamment de la maçon¬

nerie, le contexte lié au sol ayant été précisé par. la présente étude,

nous préconisons l'exécution des travaux d'investigation suivants :

- contrôle non destructif de l'ensemble du mur à l'aide d'une campagne

d'auscultation dynamique.

Cette méthode, basée sur la mesure de la vitesse de propagation

d'ondes sonores dans le béton constitutif de l'ouvrage, permet d'en

apprécier la qualité et l'homogénéité. Il serait ainsi possible de

déceler d'éventuelles zones plus ou moins dégradées au-delà du

parement et non visibles actuellement.

- réalisation de mesures de contraintes au vérin plat, destinées à

préciser l'état des contraintes et des efforts auxquels est

effectivement soumis le mur.

Par ailleurs, il serait intéressant de procéder à une auscultation

périodique de l'ouvrage, notamment lors d'épisodes climatiques critiques

(forte pluviométrie), afin d'en apprécier finement le comportement dans

le but d'une confirmation des conditions de stabilité actuellement

jugées favorables et ne justifiant de ce fait aucune intervention lourde

à court terme.

9 - CONCLUSION

La reconnaissance géologique et géotechnique du site du mur de

soutènement de la montée Castellane, a permis de préciser les points

suivants :

- le mur est implanté sensiblement sur la zone de contact entre le

substratum cristallin rocheux sur lequel il est fondé et les dépôts

fluvio-glaciaires récents ;

- 14 -

les dégradations observées (écaillage du parement, épaufrures

d'arêtes) sont vraisemblablement à mettre sur le compte d'une action

physico-chimique des eaux circulant dans le corps de l'ouvrage ;

la stabilité d'ensemble du mur paraît assurée dans les conditions

actuelles, mais il est toutefois nécessaire de procéder à des travaux

de réfection et d'entretien. L'action portera essentiellement sur

l'amélioration du système de drainage (barbacanes) et la réparation

des zones dégradées ;

des travaux d'investigation complémentaires sont recommandés (essais

au vérin plat, auscultation dynamique), ainsi qu'une auscultation

périodique, notamment lors de conditions climatiques défavorables

(fortes précipitations).

- 14 -

les dégradations observées (écaillage du parement, épaufrures

d'arêtes) sont vraisemblablement à mettre sur le compte d'une action

physico-chimique des eaux circulant dans le corps de l'ouvrage ;

la stabilité d'ensemble du mur paraît assurée dans les conditions

actuelles, mais il est toutefois nécessaire de procéder à des travaux

de réfection et d'entretien. L'action portera essentiellement sur

l'amélioration du système de drainage (barbacanes) et la réparation

des zones dégradées ;

des travaux d'investigation complémentaires sont recommandés (essais

au vérin plat, auscultation dynamique), ainsi qu'une auscultation

périodique, notamment lors de conditions climatiques défavorables

(fortes précipitations).

- 15 -

Annexe

VUE DU MUR EN FACADE, AVEC IMPLANTATION

DES SONDAGES ET ESSAIS

(hors texte)

- 15 -

Annexe

VUE DU MUR EN FACADE, AVEC IMPLANTATION

DES SONDAGES ET ESSAIS

(hors texte)

- 16 -

Annexe II

VUE DU MUR EN PLAN

(hors texte)

- 16 -

Annexe II

VUE DU MUR EN PLAN

(hors texte)

Annexe III

COUPES DES SONDAGES PRESSIOMETRIQUES ET DESTRUCTIFS

Annexe III

COUPES DES SONDAGES PRESSIOMETRIQUES ET DESTRUCTIFS

^ ^ Ref. BSS Q.R.GM. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n« si

Z: Exécuté le: .23/12/87

E : Module de déformationpf : Pression de fiuogepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

2 '

3 .

s

6

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COUPE LITHOLOGIOUE

gneiss sain

gneiss altéré

gneiss

gneiss altéré

gneiss

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EAU

TUBAGE/

EOUIPEMl

'

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SONDAGE

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40> 60t 80sE: 100 200 300 400

1

1

m

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pfda N

/cm2

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iiiá > 20

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/cm 2

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^ ^ Ref. BSS Q.R.GM. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n« si

Z: Exécuté le: .23/12/87

E : Module de déformationpf : Pression de fiuogepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

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COUPE LITHOLOGIOUE

gneiss sain

gneiss altéré

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gneiss altéré

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SONDAGE

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40> 60t 80sE: 100 200 300 400

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po

da N

/cm 2

1

pl-podo N

/cm2

1

Ref. BSS aR-GJVt.

ERGM

SONDAGE n°S2 (horizontal)

Exécuté le: 23/12/87X: Z:

DOSSIER ; caluire - mur Castellane

E": Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

Profondeur (m)

\

1

B

k

5-

C-

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COUPE LITHOLOGIOUE

Béton

Rocher altéré

Gneiss sain

Gneiss altéré

Gneiss sain

EAU

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EOUIPEMl

UUIILUt1SONDAGE

Avoncement ;t(s)/20cmModule E: da N/cm^

Av: 20s 40s ôOs 60sE: 100 200 300 400

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/cm 2

pl-podo N

/cm2

Ref. BSS aR-GJVt.

ERGM

SONDAGE n°S2 (horizontal)

Exécuté le: 23/12/87X: Z:

DOSSIER ; caluire - mur Castellane

E": Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

Profondeur (m)

\

1

B

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C-

?

COUPE LITHOLOGIOUE

Béton

Rocher altéré

Gneiss sain

Gneiss altéré

Gneiss sain

EAU

TUBAGE/

EOUIPEMl

UUIILUt1SONDAGE

Avoncement ;t(s)/20cmModule E: da N/cm^

Av: 20s 40s ôOs 60sE: 100 200 300 400

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/cm 2

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/cm2

^ ^ Ref. 3SS aR.GM.

BRGM

SONDAGE n® S3 (horizontal)

X: Y: Z: Exécuté le : 24/12/87

DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

E: Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression límitepo: Pression horizontale des terres au repos

s

Jeo '

COUPE LITHOLOGIOUE oui

30t-ui

UIUIoo

dâl-Z30

Avancement :t(s)/20emModule E: da N/cm*

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfdaN/cm2

plda N

/cm2

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da N

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pl-poda N

/cm2

3

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béton

gneiss sain

gneiss altéré

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^ ^ Ref. 3SS aR.GM.

BRGM

SONDAGE n® S3 (horizontal)

X: Y: Z: Exécuté le : 24/12/87

DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

E: Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression límitepo: Pression horizontale des terres au repos

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COUPE LITHOLOGIOUE oui

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Avancement :t(s)/20emModule E: da N/cm*

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfdaN/cm2

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^ ^ Ref. 3SS B.RG1A. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n*'s4Exécuté le: 24/12/87

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

3.

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COUPE LITHOLOGIOUE

gneiss altéré

gneiss sain

rocher altéré

gneiss sain

EAU

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OUTILOE1SONDAGE

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/em^

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

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^ ^ Ref. 3SS B.RG1A. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n*'s4Exécuté le: 24/12/87

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

3.

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6.

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COUPE LITHOLOGIOUE

gneiss altéré

gneiss sain

rocher altéré

gneiss sain

EAU

TUBAGE/

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OUTILOE1SONDAGE

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/em^

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

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/cm2

pl-podo N

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^ ^ Ref. BSS B.R.GA1. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n°s5Y: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

COUPE LITHOLOGIOUE

rocher sain(gneiss)

EAU

TUBAGE/

EOUIPEMl

OUTILOE1SONDAGE

Avancement : t (s]/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

1

1

1

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pfdaN/cm2

pldo N

/cm2

po

do N

/cm2

pl-podo N

/cm2

^ ^ Ref. BSS B.R.GA1. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n°s5Y: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres ou repos

Profondeur (m)

COUPE LITHOLOGIOUE

rocher sain(gneiss)

EAU

TUBAGE/

EOUIPEMl

OUTILOE1SONDAGE

Avancement : t (s]/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

1

1

1

1

pfdaN/cm2

pldo N

/cm2

po

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/cm2

pl-podo N

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^ ^ Ref. BSS aR-GM. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n^'sô

X: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

3

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COUPE LITHOLOGIOUEuj2oui<iaoooKUJ

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daSiOM

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfda N

/cm2

plda N

/cm2

po

do N

/cm2

pl-poda N

/cm2

rocher sain(gneiss)

^ ^ Ref. BSS aR-GM. DOSSIER : CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n^'sô

X: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

3

to>o

COUPE LITHOLOGIOUEuj2oui<iaoooKUJ

UJUJoo

daSiOM

Avancement :t(s)/20cmModule E: da N/cm'

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfda N

/cm2

plda N

/cm2

po

do N

/cm2

pl-poda N

/cm2

rocher sain(gneiss)

Ref. BSS BR-GW. DOSSIER .CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n^'s?

X: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

3«

Jeo '

COUPE LITHOLOGIOUEujZOUI<tOJOso-UI

UIUIoo

dt»-zooOM

Avancement :t(s)/20cmModule E: do N/em^

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfda N

/cm2

Pldo N

/cm2

po

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/cm2

pl-poda N

/cm2

rocher sain(gneiss)

L

Ref. BSS BR-GW. DOSSIER .CALUIRE - mur Castellane

BRGM

SONDAGE n^'s?

X: Exécuté le: 4/1/88

E : Module de déformationpf : Pression de fluagepl : Pression limitepo: Pression horizontale des terres au repos

3«

Jeo '

COUPE LITHOLOGIOUEujZOUI<tOJOso-UI

UIUIoo

dt»-zooOM

Avancement :t(s)/20cmModule E: do N/em^

Av: 20s 40s 60s 80sE: 100 200 300 400

pfda N

/cm2

Pldo N

/cm2

po

do N

/cm2

pl-poda N

/cm2

rocher sain(gneiss)

L