Les essais de perméabilité sur site dans la reconnaissance des sols

Souvent négligée par les géotechniciens, l'hydraulique souterraine est pourtant un facteur essentiel de la stabilité des ouvrages et constitue, à ce titre, l'une des composantes importantes de la géotechnique.

En effet, pour résoudre les problèmes posés par la circulation d'eau dans les sols, il faut d'abord savoir reconnaître sa présence et apprécier s'il s'agit d'une seule nappe ou de plusieurs nappes superposées. C'est le rôle des piézomètres. Il faut ensuite s'attacher à définir les problèmes que pose cette eau et qui se ramènent presque tous soit à son élimination (rabattement de nappe), soit à une réduction de sa charge (drainages). Pour ce faire, il faut connaître, d'une part, les conditions aux limites du phénomène et, d'autre part, les caractéristiques hydrauliques de l'aquifère, c'est-à-dire son coefficient de perméabilité, sa transmissivité et son coefficient d'emmagasinement.

Le coefficient de perméabilité peut être évalué par des essais ponctuels en forage (essais Lefranc) mais, surtout, par des essais de pompage à grande échelle qui sont, par ailleurs, les seuls à permettre l'évaluation de la transmissivité et du coefficient d'emmagasinement. En rocher, on procède à des essais Lugeon. Mais, qu'il s'agisse de sols ou de roches, il est souvent intéressant de mesurer les vitesses verticales de l'eau dans un forage soumis à une charge différentielle pour apprécier qualitativement les contrastes de perméabilité entre les différentes strates. On réalise alors des essais au micromoulinet. Il est quelquefois nécessaire d'évaluer le coefficient de perméabilité des sols secs ou non saturés. On procède alors à des essais type Nasberg, Winger ou USBR.

C'est la description, la théorie, la réalisation et l'interprétation de l'ensemble de ces essais qui constituent la matière de cet ouvrage.

Maurice Cassan, ingénieur de l'ESTP, a commencé sa carrière à la société des Grands Travaux de Marseille. Entré par la suite à la société Fondasol, il en a assuré pendant trente-cinq ans la direction technique.

Il a été ainsi amené à réaliser de nombreuses études de fondations d'ouvrages importants, comme le pont de Brotonne, sur la Seine, la centrale nucléaire de Civaux, et celles de grands viaducs autoroutiers ou ferroviaires. Il a eu à traiter de fréquents problèmes d'hydraulique souterraine, notamment des rabattements de nappes ou des épuisements de grandes fouilles.

Auteur de plusieurs ouvrages et articles techniques, il a été intervenant extérieur en DESS de géologie appliquée à l'université de Franche-Comté et coordonnateur de sessions de formation continue à l'École nationale des ponts et chaussées.