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Eau et infrastructures souterraines M.FORT Tristan.

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1 Eau et infrastructures souterraines M.FORT Tristan

2 Sommaire I) Type dinfrastructures souterraines II)Difficultés de mises en œuvre III)Impact sur la nappe et les écoulements IV) Conséquence sur le patrimoine bâti V) Solutions Présentation Solscope 2013

3 I) Type dinfrastructures souterraines Infrastructures souterraines non-inondables Parois étanches Technique de cuvelage Association dautres méthodes : drainage, pompage Présentation Solscope 2013 Infrastructures souterraines inondables Parkings : barbacanes, cunettes et évacuations Drainage accentué

4 II) Difficultés de mises en oeuvre Protection étanche Pompage, assèchement Présentation Solscope 2013

5 III) Impact sur la nappe et les écoulements Structures étanches Structures drainantes, rejets Modification des paramètres de la nappe Modification des conditions découlement de la nappe Présentation Solscope 2013

6 Structures étanche Barrière hydraulique importante ou barrage complet Incidence dépendant de la hauteur dinterception Décalages des isopièzes Présentation Solscope 2013 Cas particulier : canalisation de cours deau => coupe la relation naturelle nappe-rivière relèvement du niveau de la nappe / fonction drainante supprimée

7 Structures drainantes, rejets Cas des parkings souterrains lyonnais ( Sanglerat.G et Montgereau.N, Pathologie des parkings enterrés sous la nappe à Lyon, 2002, paru dans la revue Française de Géotechnique) Radier drainant Volume important des eaux dexhaure (phase travaux, phase définitive), frais de fonctionnement important Suralimentation de la nappe par les eaux artésiennes : pompage important des eaux dexhaure, réinjections en nappe Présentation Solscope 2013 Parking de la Cité Judiciaire Radier drainant : erreur sur la perméabilité, mauvais dimensionnements des puits Pompage important : +350 m3/h

8 Structures drainantes, rejets Parking Part-Dieu et parking Cité Judiciaire + de m3/an : réservoir molassique : eau de caractéristiques équivalentes aux eaux de Volvic, ancienne de 2800 à 4500 ans (C14) Rejet dans les eaux de surface : caractéristiques chimiques différentes (éléments bactériologiques et chimiques), remontée de la nappe de surface, envahissement des sous-sol voisins Présentation Solscope 2013 Nécessité en cas de drainage de trouver une réutilisation des eaux Arrosage, nettoyage Pompes à chaleur : problème délévation des températures

9 Modifications des paramètres de la nappe Remontée de la nappe à lamont des structures, baisse piézométrique à laval Présentation Solscope 2013 Perturbation des zones dalimentation et de décharge Mélange deaux de provenances et de caractéristiques différentes Perturbation du régime découlement Entrainements de fines dans le cas de pompages

10 IV) Conséquence sur le patrimoine bâti Remontée de la nappe Déstabilisation du sous-sol Poussée dArchimède Présentation Solscope 2013

11 Remontées de nappes Niveau de référence « ancien » pré-industriel (ex : carte Delesse sur la région parisienne) => nouvel état déquilibre à définir Dépréciation de la nappe à léchelle régionale Construction en basses eaux, mauvaises appréciations des remontées de nappes (conditions trompeuses) Phase de désindustrialisation : grands travaux à Paris (Halles, RER, etc…) Présentation Solscope 2013

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13 Remontées de nappes Venues deau, défaut des dispositifs de protection, désordres structurels Sols argileux gonflants Injections deau parasites (réseaux) : inondations, surcoûts, dimensionnements Cas particuliers Infiltrations et réinjections : nappe suralimenté, débordements Création de retenues deau : remontée locale, surpression de la nappe, débits verticaux Exploitation du sous-sol : remontée par abrasion de couches imperméables Présentation Solscope 2013

14 Déstabilisation du sous-sol Action chimique de leau sur les bétons : corrosion, phase oxygénée Préjudices aux fondations Baisse des niveaux => tassements des sols Hausse des niveaux : Réduction de la capacité portante des fondations Sous-pression et soulèvements (notamment en phase travaux) Cas particulier Liquéfaction des sols Bords de littoral : modification de la géométrie du biseau salé Présentation Solscope 2013

15 Poussée dArchimède Problèmes importants lors des phases travaux Fissuration nuisibles à la solidité Problèmes de cohésion et de stabilité Solutions: Lestage : alourdir le bâtiment, la structure => cas de sous-pression faible Ancrage : solidariser le complexe sol-structure Présentation Solscope 2013

16 V) Solutions Modélisation Prévention : Grand Camp à Lyon Présentation Solscope 2013

17 Modélisation Nécessité dappréhender les caractéristiques des nappes : géométrie, conditions aux limites, caractéristiques physiques, historiques piézométrique Présentation Solscope 2013 Utilisation de logiciel de modélisation : Visual ModFlow, Feflow, modélisation 3D des écoulements Prévision déterministe et quantitative des impacts des aménagements urbains : Incidence des infrastructures souterraines Equipements nécessaires pour réguler et limiter les effets Simuler les écoulements futurs de la nappe Eviter les surcouts Prise de conscience du cout de létude par rapport au coût futurs des conséquences négatives dune action

18 Prévention Actions actives ou passives Surcoûts importants Prévoir lévolution de la surface piézométrique Gestion des nappes : affaires collectives Cas pratique : Grand Camp à Lyon Présentation Solscope 2013

19 Références BRGM, Remontées des nappes deau souterraine – Causes et effets, 1983 BRGM, La remontée des nappes deau souterraine en site urbain, Décembre 1993 Fouché.O, Impact des eaux souterraines sur le patrimoine bâti, 2009 Monition.L, Effets de lurbanisation sur les eaux souterraines Sanglerat.G et Montgereau.N, Pathologie des parkings enterrés sous la nappe à Lyon, 2002 Présentation Solscope 2013


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