Annexe
Annexe5_G1EtudeSite Puits 5 et UDB_M12_112020.pdf · 4 532 mots · du marché « Maîtrise d'œuvre pour la conception et le suivi du système de stockage des eaux unitaires dans le premier émissaire en… », dossier de consultation officiel.
SUEZ CONSULTING - SAFEGE SAS
Etudes complémentaires relatives à la mise en œuvre du Schéma de
Modernisation du Réseau Unitaire II (SMRU II) : Opérations sur les
réseaux d'assainissement visant à réduire les déversements et les
débordements
Mission 12 : Création de volumes de stockage dans l'émissaire 1 en aval
de Ganay
MARSEILLE (13)
Etude Géotechnique Préalable (G1)
Phase Etude de Site – G1 ES
Dossier CAI2.J.030
Novembre 2020
Agence d’Aix en Provence • 1030 rue JRGG de la Lauzière, Les Milles 13290 AIX EN PROVENCE
Tél. 33 (0) 4 42 99 27 00 • Fax 33 (0) 4 42 99 27 35 • cebtp.aix@groupeginger.com
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Affaire : MARSEILLE (13) SMRU II – Mission 12 : Création de volumes de stockage dans
l'émissaire 1 en aval de Ganay - G1 ES
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Direction Déléguée France Sud & Outre-Mer
Aix Métropole Bât D
30, Avenue Malacrida
13100 Aix-en-Provence
ETUDES COMPLEMENTAIRES RELATIVES A LA MISE EN OEUVRE DU SCHEMA DE
MODERNISATION DU RESEAU UNITAIRE II (SMRU II) : OPERATIONS SUR LES RESEAUX
D'ASSAINISSEMENT VISANT A REDUIRE LES DEVERSEMENTS ET LES DEBORDEMENTS
MISSION 12 : CREATION DE VOLUMES DE STOCKAGE DANS L'EMISSAIRE 1 EN AVAL DE GANAY
MARSEILLE (13)
RAPPORT - Etude Géotechnique Préalable (G1) – Phase Etude de Site
!" #
Chargé
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d’affaire
25 pages +
1 13/11/2020 S. CHASSIN S. PILORGE
25 d’annexes
A compter du paiement intégral de la mission, le client devient libre d’utiliser le rapport et de le
diffuser à condition de respecter et de faire respecter les limites d’utilisation des résultats qui y
figurent et notamment les conditions de validité et d’application du rapport.
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Sommaire
1. Plans de situation ..................................................................................5
1.1. Extrait de la carte topographique ........................................................................................5
1.2. Image aérienne ................................................................................................................6
2. Contexte de l’étude.................................................................................7
2.1. Données générales ..........................................................................................................7
2.1.1. Généralités ............................................................................................................ 7
2.1.2. Intervenants ........................................................................................................... 7
2.1.3. Documents communiqués .......................................................................................... 7
2.2. Mission Ginger CEBTP .....................................................................................................7
2.3. Description du site ...........................................................................................................8
2.3.1. Topographie, occupation du site et avoisinants................................................................ 8
2.3.2. Contextes géotechnique, hydrogéologique et sismique.................................................... 10
2.4. Caractéristiques du projet ............................................................................................... 12
3. Analyse documentaire ..........................................................................13
3.1. Documents de référence ................................................................................................. 13
3.2. Esquisse du modèle géotechnique général ........................................................................ 15
3.3. Synthèse hydrogéologique .............................................................................................. 18
3.3.1. Piézométrie .......................................................................................................... 18
3.3.2. Inondabilité .......................................................................................................... 18
3.4. Risques naturels............................................................................................................ 19
3.4.1. Arrêtés de catastrophes naturelles ............................................................................. 19
3.4.2. Retrait gonflement des argiles / Mouvements de terrain ................................................... 20
3.4.3. Cavités souterraines ............................................................................................... 23
3.4.4. Risque sismique .................................................................................................... 23
3.4.5. Liquéfaction des sols .............................................................................................. 23
4. Conclusions sur l’étude de site ..............................................................24
4.1. Caractéristiques du site .................................................................................................. 24
4.2. Conclusion ................................................................................................................... 24
5. Observations majeures .........................................................................25
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ANNEXES
ANNEXE 1 – NOTES GENERALES SUR LES MISSIONS GEOTECHNIQUES
ANNEXE 2 – COUPES DES SONDAGES BSS
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1. Plans de situation
1.1. Extrait de la carte topographique
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Source : www.geoportail.gouv.fr
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1.2. Image aérienne
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Source : www.geoportail.gouv.fr
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2. Contexte de l’étude
2.1. Données générales
2.1.1. Généralités
Nom de l’opération : Etudes complémentaires relatives à la mise en œuvre du Schéma de
Modernisation du Réseau Unitaire II (SMRU II) : Opérations sur les réseaux d'assainissement
visant à réduire les déversements et les débordements
Mission 12 : Création de volumes de stockage dans l'émissaire 1 en aval de Ganay
Localisation / adresse : Chemin de la Soude / STEP Chemin de Sormiou
Commune : MARSEILLE (13)
2.1.2. Intervenants
Maître d’ouvrage : METROPOLE AIX-MARSEILLE PROVENCE
Demandeur de mission et client : SUEZ CONSULTING - SAFEGE SAS
2.1.3. Documents communiqués
N° Document Origine / Référence Date
1 Cahier des Clauses Particulières Métropole Aix Marseille Provence -
Description étude de faisabilité SUEZ / Métropole Aix Marseille Reçu le 02/11/2020
2
de la mission 12 Provence par mail
2.2. Mission Ginger CEBTP
La mission de Ginger CEBTP est conforme au contrat n°CAI2.I.0647 de novembre 2018.
Il s’agit d’une Etude Géotechnique Préalable (G1) selon la norme AFNOR NF P 94-500 de
novembre 2013 sur les missions d’ingénierie géotechnique (cf. annexe 1). Plus précisément,
compte tenu du niveau d’avancement du projet, notre mission s’intègre dans la phase Etude de
site (G1 ES).
La mission comprend, conformément à la norme NF P 94-500 de novembre 2013 :
• La réalisation d’une enquête documentaire géologique (et non historique) pour décrire
le cadre géotechnique du site ;
• La définition d’un modèle géotechnique préliminaire comprenant les principales
caractéristiques géotechniques et une identification des risques géotechniques
majeurs ;
• La définition des avoisinants.
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2.3. Description du site
2.3.1. Topographie, occupation du site et avoisinants
• Puits 5 :
Le puits 5 se situe au croisement entre le chemin de la Soude et le boulevard de l’Océan. Il est
situé en zone pavillonnaire (présence de pavillons, d’immeubles d’habitations à proximité).
D’après les données IGN, le site aurait une altimétrie d’environ +42 NGF.
Accès au puits
Extrait vue Google Maps
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• STEP du Massif des Calanques :
La STEP se situe Chemin de Sormiou, au sein du massif calcaire. Des équipements d’épuration
sont présents.
D’après les données IGN, le site aurait une altimétrie d’environ +117 NGF.
Extrait vue aérienne 3D - Google Maps
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2.3.2. Contextes géotechnique, hydrogéologique et sismique
• Géologie
D’après la carte géologique d’AUBAGNE-MARSEILLE au 1/50 000 (BRGM), les sites d’étude
s’établiraient :
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
Légende :
STEP
Extrait de la carte géologique d’AUBAGNE-
MARSEILLE au 1/50 000 (éd. BRGM)
• Puits 5 : sur des alluvions récentes composées de graviers fluviatiles (Fz) ;
• STEP : sur les calcaires de l’Hauterivien (n3) ;
• Tracé de l’émissaire 1 : du nord vers le sud : sur les formations de cônes torrentiels
würmiens (Py), sur du calcaire barrémien à faciès urgonien (n4U), sur des dolomies du
Portlandien inférieur (j9aD) pouvant comporter des niveaux riches en matières organiques,
sur des calcaires dolomitiques du Portlandien supérieur (j9b), et sur des calcaires et
calcaires argileux du Valanginien (n2).
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• Exposition au retrait-gonflement des argiles
La carte d’exposition au retrait/gonflement disponible sur le site http://infoterre.brgm.fr/ du
BRGM indique une exposition forte au niveau de la STEP et de l’extrémité sud du tracé de
l’émissaire 1, à moyen au niveau du reste du tracé et du puits 5.
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Légende :
Extrait de la carte d’exposition au retrait-
gonflement des argiles (éd. BRGM)
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• Contexte hydrogéologique
D’après les données issues du BRGM (Bureau de Recherche Géologique et Minière :
http://infoterre.brgm.fr/), les sites se situeraient :
Légende :
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Extrait de la carte des zones sensibles aux
remontées de nappe (éd. BRGM)
• Puits 5 : dans l’enveloppe approchée des inondations potentielles par cours d’eau et
submersion marine de plus d’un hectare ;
• STEP : dans une zone sans débordement de nappe ni d’inondation de cave ;
• Tracé de l’émissaire 1 : recoupe des zones potentiellement sujettes aux débordement
de nappe (partie nord), des zones potentiellement sujettes aux inondations de cave
(partie centrale), des zones sans débordement de nappe ni d’inondation de cave et
l’enveloppe approchée des inondations potentielles par cours d’eau et submersion
marine de plus d’un hectare (partie sud).
• Sismicité
D’après le nouveau zonage sismique de la France (décret n°2010-1255 du 22/10/2010)
applicable depuis le 1er mai 2011, Marseille est classée en zone de sismicité 2 (faible).
L’application des règles parasismiques est obligatoire pour les ouvrages de catégorie III et IV.
2.4. Caractéristiques du projet
D’après le descriptif de l’étude de faisabilité, le projet consisterait a priori en la pose d’une vanne
barrage dans des ouvrages existants : au droit du puits 5 et au droit de la « Galerie inclinée »
située dans l’usine de traitement des boues. D’après SUEZ il n’y aura pas d’ouvrage à créer.
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3. Analyse documentaire
3.1. Documents de référence
L’analyse s’est faite sur la base des archives internes de GINGER CEBTP (études antérieures
aux alentours) et de la Banque de données du Sous-Sol (BSS) mise à jour par le BRGM et
accessible sur le site InfoTerre.
Les principaux documents qui ont été consultés sont les suivants :
Documents graphiques :
• Carte IGN au 1/25 000 ;
• Carte géologique au 1/50 000, feuille d’Aubagne-Marseille du BRGM.
Dossiers d’études géotechniques voisines (archives CEBTP) :
• Fouilles à la pelle mécanique, sondages au pénétromètre dynamique et sondages
destructifs, réalisés Boulevard Colgate, à Marseille (Rapport référencé CAI2.8.256-01
et édité le 28/08/2008) ;
• Sondages pressiométriques, sondages carottés et sondages destructifs, réalisés ZAC
de la Soude - Les Ajoncs – Rue Alibert, à Marseille (Rapport référencé CAI2.7.308-02
et édité le 24/11/2008).
Les données et conclusions de ces rapports restent la propriété des clients et ne peuvent être
diffusés sans accord.
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Dossiers du Sous-Sol (BSS) :
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
Tracé de
l’émissaire 1
Source : www.infoterre.brgm.fr
STEP
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Nom BSS du sondage Profondeur [m/TN]
BSS002KYPM 8.00
BSS002KYHU 68.30
BSS002KYHX 8.00
BSS002KYHY 8.20
BSS002KYSA 93.30
BSS002KYHS 40.00
BSS002KYHT 40.00
BSS002KYUM Non indiquée
3.2. Esquisse du modèle géotechnique général
La profondeur des horizons est donnée par rapport au terrain naturel (TN) tel qu’il est exprimé
au droit des coupes des sondages d'archive. L’analyse et la synthèse des résultats des
investigations réalisées ont permis de dresser l’esquisse de coupe géotechnique schématique
suivante au droit des sondages d’archives :
Horizon H0a : Formations superficielles (remblais)
D’après les sondages disponibles, il s’agirait de remblais hétérogènes pouvant contenir des
cailloutis, graviers, limon, sable et argile. De la terre végétale peut être rencontrée dans les
zones moins urbanisées.
Horizon H0b : Eboulis
D’après les sondages disponibles, il s’agirait d’éboulis constitués de graviers, poudingue plus
ou moins désagrégé, marnes, nodules de chaux et galets.
Horizon H1 : Alluvions
D’après les sondages disponibles, il s’agirait de formations plus ou moins grossières, sableuses
à limoneuses, pouvant comporter des passages d’argiles graveleuses. Des rognons calcaires
et des graviers peuvent être observés.
Horizon H2 : Substratum stampien
D’après les sondages disponibles, il s’agirait du substratum stampien composé d’alternance de
marnes plus ou moins sableuses ou argileuses, de grès, de sable, d’argile et de poudingue.
Des lits de graviers calcaires et du calcaire peuvent être également rencontrés. La variabilité
spatiale des faciès et des caractéristiques mécaniques est très importante dans cet horizon.
Horizon H3 : Calcaires
D’après les sondages disponibles, il s’agirait d’un substratum calcaire pouvant comporter des
alternances de marnes. Le calcaire peut présenter localement des altérations plus argileuses
et marneuses, des dépôts de calcite et des fractures. La présence de quelques cavités est
également possible. Des cavités à ciel ouvert ont été mentionnées dans les sondages
d’archives du BRGM (sondages BSS BSS002KYUM et BSS002KYUY).
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Horizon H4 : Marnes calcaires
D’après les sondages disponibles, il s’agirait d’un substratum marno-calcaire, pouvant
comporter des passées argileuses et des petits filons de calcite. La présence de quelques
cavités est également possible.
H0a / H0b / H2
H0a / H1 / H2 / H3 / H4
H0a / H1 / H3
H0b / H1 / H2 / H3
H4
H3
Zonage des horizons rencontrés d’après les sondages d’archives BSS
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Les profondeurs du toit des différents horizons au droit des sondages d’archive BSS sont
reportées dans le tableau suivant :
Toit de Toit de Toit de Toit de
Toit de
l’horizon l’horizon l’horizon l’horizon H4 Arrêt des
Sondage l’horizon H3
H0b H1 H2 Marnes sondages
Calcaires
Eboulis Alluvions Stampien calcaires
Profondeur
Nom BSS m/TN m/TN m/TN m/TN m/TN
[m/TN]
BSS002KYPM – 1.00 NR 6.50 NR NR 8.00
S119
BSS002KYPM – 1.00 NR 4.20 NR NR 8.00
S120
BSS002KYHU NR 0.70 2.50 6.50 18.10 68.30
BSS002KYHX NR 0.50 NR 0.90 NR 8.00
BSS002KYHY NR 0.80 NR 1.10 NR 8.20
BSS002KYSA –
1.00 NR NR 4.70 NR 93.30
puits 1(*)
BSS002KYSA –
NR NR NR 0.00 NR 83.58
puits 2(*)
BSS002KYSA –
NR NR 1.00 NR NR 73.54
puits 3(*)
BSS002KYSA –
NR NR NR 0.00 NR 60.24
puits 4(*)
BSS002KYSA –
NR 0.90 6.50 NR NR 41.58
puits 5(*)
BSS002KYSA –
NR NR 0.80 NR NR 40.75
puits 6(*)
BSS002KYSA –
NR NR 1.00 NR NR 34.97
puits 7(*)
BSS002KYHS NR NR NR NR 0.00 40.00
BSS002KYHT NR NR NR 0.00 NR 40.00
NR = Non Rencontré
(*) la base de données BSS002KYSA correspond au tracé de l’émissaire
Le contexte géotechnique attendu est très hétérogène le long du tracé de l’émissaire 1.
D’après les sondages d’archive BSS, au niveau de la STEP, la présence de formations calcaires
voire marno-calcaires est a priori attendue.
D’après les sondages d’archive BSS, au niveau du puits 5, la présence d’alluvions (sables et
graviers notamment) reposant sur les formations stampiennes (argiles et marnes globalement)
est a priori attendue.
Des variations lithologiques sont présentes au sein des horizons rencontrés.
Remarques : nous rappelons qu’il n’est pas toujours évident de distinguer les variations
horizontales et/ou verticales éventuelles, inhérentes aux changements de faciès, compte tenu
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de la surface investiguée par rapport à celle concernée par le projet. De ce fait, les
caractéristiques indiquées précédemment ont un caractère représentatif mais non absolu.
Cette synthèse devra être confirmée dans les phases ultérieures du projet.
3.3. Synthèse hydrogéologique
3.3.1. Piézométrie
L’étude de l’hydrogéologie sort du cadre de notre mission. Seul un suivi piézométrique sur une
longue période permettrait de statuer sur ce point.
Des niveaux d’eau ponctuels ont été relevés dans les sondages d’archives. Ces niveaux d’eau
ne préjugent pas du niveau statique d’une nappe. En effet, les forages ayant pu être réalisés à
l’eau ou à la boue, les niveaux d’eau peuvent être biaisés par la présence de liquide résiduel
de forage.
La présence d’une nappe et/ou de circulations d’eau dans les matériaux perméables tels que
les remblais et les alluvions, les sables, les passages graveleux, les poudingues altérés et/ou
dans les fractures pouvant affecter les grès et les poudingues, est possible.
Les formations stampiennes se présentent généralement sous un faciès marneux +/- sableux
et argile marneuse peu perméables. Elles sont donc peu aquifères et réputées peu perméables.
Seuls les niveaux lenticulaires de poudingues ou des chenaux formés de matériaux sableux /
poudingues seront le siège de circulations préférentielles d'eau.
Aussi, la présence d’une nappe et/ou de circulations d’eau dans les fractures du substratum
calcaire, ce dernier étant propice à l’érosion karstique, est probable.
Des venues d’eau ponctuelles peuvent également exister en périodes pluvieuses et post-
pluvieuses à faible profondeur au sein des horizons superficiels H0 et H1 et aux interfaces des
horizons H2 à H4.
3.3.2. Inondabilité
La commune de Marseille est soumise à un PPR Inondation prescrit le 26/01/2015 et approuvé
le 24/02/2017.
Des informations précises sur le risque réel d’inondation peuvent être fournies dans les
documents d’urbanisme (P.L.U.) et dépendent des travaux de protection réalisés, donc
susceptibles de varier dans le temps. S’agissant de données d’aménagement hydraulique et
non de données hydrogéologiques, elles ne font pas partie de notre mission d’étude
géotechnique.
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3.4. Risques naturels
3.4.1. Arrêtés de catastrophes naturelles
La commune de Marseille a fait l’objet d’arrêtés de catastrophes naturelles.
Les arrêtés portent sur des éboulements, glissement et affaissement de terrain (5), des
inondations et coulées de boue (24), des mouvements de terrain consécutifs à la sécheresse
(1), des mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation
des sols (12), de tempête (1).
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3.4.2. Retrait gonflement des argiles / Mouvements de terrain
D’après la carte d’exposition au retrait-gonflement des argiles du BRGM, ce risque est moyen
à fort sur les zones étudiées.
La commune de Marseille est soumise à un PPR Tassements différentiels prescrit le
06/07/2005 et approuvé le 27/06/2012. Le tracé recoupe des zones faiblement à moyennement
exposée avec enjeux (B2), et faiblement à moyennement exposée avec enjeux peu vulnérables
(grands ensembles, immeubles, …) (B3). Le site est ainsi réglementé dans ces zones.
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Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Extrait du zonage réglementaire de PPR Mouvements différentiels de terrain (source :
http://www.bouches-du-rhone.gouv.fr/)
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Affaire : MARSEILLE (13) SMRU II – Mission 12 : Création de volumes de stockage dans
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Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Extrait de la carte des mouvements de terrain (source : infoterre.brgm.fr)
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3.4.3. Cavités souterraines
La commune de Marseille est soumise à un PPR Affaissement et effondrements (cavités
souterraines hors mines) prescrit le 02/11/2000 et approuvé le 29/10/2002.
Puits 5
Tracé de
l’émissaire 1
STEP
Extrait de la carte des cavités souterraines abandonnées non minières (source : infoterre.brgm.fr)
3.4.4. Risque sismique
Selon le décret n°2010-1255 du 22 octobre 2010, Marseille est classée en zone de sismicité 2
(faible).
Les principales données parasismiques à prendre en compte pour l’application des règles
parasismiques NF EN 1998, sont données selon l’arrêté du 22 octobre 2010. Ces paramètres
seront étudiés en mission G1 PGC ou G2 AVP en fonction des ouvrages.
3.4.5. Liquéfaction des sols
Marseille étant classée en zone sismique 2 (faible), l’étude du risque de liquéfaction des sols
n’est pas requise d’après l’EUROCODE 8.
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4. Conclusions sur l’étude de site
4.1. Caractéristiques du site
Les sites d’étude se caractérisent globalement par :
• Le puits 5 est situé en zone pavillonnaire, sur 40 m de profondeur ;
• La STEP se situe Chemin de Sormiou, au sein du massif calcaire. La Galerie Inclinée
au droit de la STEP est à 120 m de profondeur ;
• Des voies circulées ;
• Des traces d’activités anthropiques (remblais) ;
• Une succession lithologique hétérogène caractérisée par des remblais H0a, surmontant
localement des éboulis H0b et des alluvions H1, recouvrant le substratum stampien H2
et/ou des calcaires H3 et des marnes calcaires H4 ;
• Des variations latérales et horizontales de faciès et des caractéristiques mécaniques
très importantes dans la substratum stampien (alternance de marnes compactes plus
ou moins sableuses ou argileuses, de grès, de galets, de sable, d’argile et de
poudingue) ;
• Une potentielle sensibilité au retrait-gonflement des sols (marnes notamment) ;
• La présence possible de fractures et de cavités au sein du substratum calcaire ;
• La présence de niveaux d’eau erratiques en surface et l’incertitude sur la présence de
nappes en profondeur et/ou de circulations préférentielles d’eau au sein des remblais,
des alluvions, du substratum stampien et des fractures du calcaire.
4.2. Conclusion
Des sondages complémentaires dans les zones d’étude pourront être menés afin de
caractériser les sols en place (identification des sols et de leurs caractéristiques mécaniques)
et de permettre d’établir les préconisations nécessaires pour pallier aux risques sur les
ouvrages et les avoisinants.
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5. Observations majeures
Les conclusions du présent rapport ne sont valables que sous réserve des conditions générales
des missions géotechniques de l’Union Syndicale Géotechnique fournies en annexe 1 (norme
NF P94-500 de novembre 2013).
Nous rappelons que cette étude a été menée dans le cadre d’une étude géotechnique préalable
G1 en phase Etude de Site G1 ES, et que, conformément à la norme NF P94-500 de novembre
2013, une étude géotechnique de faisabilité (G1 PGC) devra être envisagée avant le début de
la phase conception (missions G2), avec réalisation de sondages et essais géotechniques en
adéquation avec la définition des futurs projets.
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ANNEXE 1 – NOTES GENERALES SUR LES MISSIONS
GEOTECHNIQUES
• Classification des missions types d’ingénierie géotechnique,
• Schéma d’enchainement des missions types d’ingénierie géotechnique.
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ANNEXE 2 –COUPES DES SONDAGES BSS
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