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RÉSUMÉ
Cet article vise d’abord à présenter les grands types de roches qui constituent notre sous-sol et les structures ou déformations qui les affectent, à introduire des notions sur le temps géologique et les éléments et méthodes qui permettent d’établir la relation entre les roches du sous-sol et la chronologie des évènements géologiques.
La diversité des roches dans l’espace et dans le temps est ensuite illustrée par une brève présentation de la géologie de la France.
La dernière partie présente les enjeux et la méthodologie de la géologie appliquée au génie civil.
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Emmanuel EGAL : Expert géologue - EGIS, Annecy, France
INTRODUCTION
L’ingénieur de génie civil qui projette ou réalise un ouvrage se trouve nécessairement mis en présence du « terrain » qui constitue le support ou le matériau de cet ouvrage. Il est important pour lui de posséder des notions en géologie afin de pouvoir dialoguer avec le géologue auquel il demande une intervention.
La géologie en tant que science (également dénommée « Sciences de la Terre ») consiste à étudier les parties de la Terre accessibles à l’observation et à émettre des hypothèses visant à reconstituer leur histoire et leur agencement. On parle aussi de la géologie d’une région pour désigner l’ensemble des caractéristiques géologiques de celle-ci.
Ainsi, toutes les activités visant à exploiter, utiliser ou aménager le sol et le sous-sol ont à faire avec la géologie. Bien connaître la géologie de notre sous-sol et son évolution passée ou potentielle est bénéfique ou nécessaire au développement de l’humanité.
Une double difficulté se présente cependant pour les géologues : la difficulté d’accès au sous-sol, par nature caché, et la difficulté de comprendre des processus qui se produisent sur un temps très long, le « temps géologique ». La part d’interprétation est donc forcément importante en géologie. Ce qui rend particulièrement nécessaire de comprendre et transmettre les connaissances de base sur les constituants terrestres, leurs divers agencements connus ou possibles et sur les phénomènes ou processus géologiques principaux.
Cet article vise d’abord à présenter les différents types de roches de notre sous-sol, ce qui les constituent et caractérisent, ce qui les affectent et déforment (les structures géologiques), et leurs relations avec l’histoire de la terre et plus généralement avec le temps. Ensuite cet article décrit les enjeux géologiques en génie civil et la méthodologie d’étude du sous-sol à des fins de construction sur ou dans ce dernier.
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MOTS-CLÉS
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1974 par Marcel RAT
- Version archivée 2 de août 1997 par Jean‐Louis DURVILLE, Pierre POTHÉRAT
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6. Géologie appliquée au génie civil. Enjeux et méthodes
La géologie en tant que science s’applique bien sûr à l’ingénierie du génie civil ; il est en effet aisé de comprendre qu’une bonne connaissance du sous-sol est nécessaire à la bonne réalisation d’ouvrages et d’infrastructures installés sur ou a fortiori, dans ce sous-sol.
Le rôle du géologue est de déterminer et prévoir la nature et l’état des terrains concernés par la construction d’un ouvrage. À cette fin, il doit identifier et caractériser les différents types de terrain, et comprendre au mieux leur répartition dans le sous-sol afin d’en proposer une représentation géologiquement cohérente. Dans la mesure où le géologue n’a accès qu’à des observations partielles et/ou indirectes du sous-sol, cette représentation est forcément interprétative et constitue à ce titre un modèle géologique. La qualité et la fiabilité de ce modèle dépendra du nombre et de la qualité des données d’observations, du degré de complexité de la géologie du secteur concerné (et donc de sa bonne compréhension par le géologue), et in fine, d’une bonne conscience et représentation des incertitudes géologiques. Toute opération de génie civil sera dépendante de la nature des terrains concernés et de la connaissance que l’on en a.
6.1 Principaux enjeux et risques géologiques en génie civil
La faisabilité d’un projet de génie civil est confrontée à une série d’enjeux ou de risques géologiques potentiels pour l’ouvrage en projet en termes de coûts et délais mais aussi de santé du personnel et de protection de l’environnement.
Les principaux enjeux potentiels peuvent être synthétisés selon la liste ci-dessous (non exhaustive) qui concerne particulièrement les ouvrages souterrains :
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terrains instables susceptibles de s’affaisser ou de s’effondrer (effondrement ou affaissement possibles) ; ce sera le cas de terrains meubles et peu cohérents : sédiments sableux, terrains dégradés par l’altération, terrains intensément fracturés voire broyés au niveau d’une faille tectonique ;
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eau dans le sol et le sous-sol qui représente un facteur aggravant de l’instabilité des terrains notamment et rend plus complexe les travaux (nécessité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCAULT (A.), RAOULT (J.-F.), CECCA (F.), PLATEVOET (B.) - Dictionnaire de géologie, 9e édition, 416 p., - Dunod (2020).
-
(2) - WYNS (R.) - Altérations supergènes et géodynamique de la lithosphere in Géochronique, - Hors-série 1 : Les Sciences de la Terre au lycée, 2020.
-
(3) - Recommandation de l’AFTES (Association française des tunnels et de l’espace souterrain) n° GT24R3F1 - Reconnaissances géologiques, hydrogéologiques et géotechniques nécessaires à la conception des ouvrages souterrains. - Collectif (2020).
-
(4) - KASPERSCKI (J.), GAILLARD (C.) - Levés géologiques et hydrogéologiques de terrain pour les ouvrages souterrains, - Document du Cetu (Centre d’étude technique des tunnels) (2018).
-
(5) - Recommandation de l’AFTES (Association française des tunnels et de l’espace souterrain) n° GT32R2F1 - Caractérisation des incertitudes et des risques géologiques,...
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