Les dépôts quaternaires Tourbe, limons, alluvions de la Senne

Transcription

1 (Photo: Ch. Trêve, CFE) Les dépôts quaternaires Tourbe, limons, alluvions de la Senne Fouille pour RTL TVI, Ch. de Louvain Bertrand FRANCOIS, ULB Journée d étude SBGIMR 22/02/2013 Les pièges de la géologie de l ingénieur à Bruxelles

2 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux De quoi parle-t-on? Argiles alluviales: Argiles fines incluant des passes sableuses et tourbeuses Limons alluviaux: Sous les argiles alluviales, origine probablement éolienne remaniés par les eaux courantes Sables et graviers alluviaux: Sables très grossiers et graviers avec des lentilles de matériaux fins incluant (rarement) de la tourbe Limons de plateaux et versants: Loess, Limon sableux d origine éolienne 2

3 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? Argiles alluviales: Couche superficielles dans la vallée de la Senne, sur une largeur de 1500 m, pouvant atteindre 10 m d épaisseur Vallée du Molembeek sur une épaisseur de 6 m Limons alluviaux: Présence sporadique sous les argiles alluviales de la Senne Vallée du Maelbeek (limons argileux), jusqu à 18 m d épaisseur Sables et graviers alluviaux: Bandes continues sous les argiles (et limons) alluviaux en vallée de Senne, pouvant atteindre 10 m d ép. Vallée du Maelbeek, jusqu à 8 m d épaisseur (sous les limons alluviaux) Limons de plateaux et versants: Recouvre et «adoucit» tout le relief tertiaire (sauf en vallée de Senne) avec une épaisseur plus importante sur le versant occidental (jusqu à 16 m) Sur le plateau, présence plus sporadique (0 à 6 m) 3

4 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? Source: DOV 4

5 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? Alluvions (tourbeuses) Dépot de pente / Dépot éolien Alluvions grossières Source: DOV 5

6 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? Source: DOV 6

7 Carte: Source IGN Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? VALLEE DU MOLENBEEK VALLEE DE LA WOLUWE Carte VALLEE DU MAELBEEK Carte VALLEE DE LA SENNE 7

8 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DE LA SENNE Basilique Koekelberg EX: CARTE VALLEE DE LA SENNE Gare du Nord ARGILES ALLUVIALES Source: Carte géotechnique Bxl 8

9 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DE LA SENNE Basilique Koekelberg EX: CARTE VALLEE DE LA SENNE Gare du Nord LIMONS DE VERSANTS/ PLATEAUX LIMONS ALLUVIAUX Source: Carte géotechnique Bxl 9

10 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DE LA SENNE Basilique Koekelberg EX: CARTE VALLEE DE LA SENNE Gare du Nord SABLES ET GRAVIERS ALLUVIAUX Source: Carte géotechnique Bxl 10

11 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DE LA SENNE LIMONS de versant LIMONS ARGILES TOURBE GRAVIERS Bordure de la plaine Plaine alluviale Versant Plateau Source: DOV 11

12 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DU MAELBEEK Cinquantenaire EX: CARTE Gare du Luxembourg VALLEE DU MAELBEEK LIMONS DE VERSANTS / PLATEAUX LIMONS ALLUVIAUX Source: Carte géotechnique Bxl 12

13 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DU MAELBEEK Cinquantenaire EX: CARTE VALLEE DU MAELBEEK Gare du Luxembourg SABLES ET GRAVIERS ALLUVIAUX Source: Carte géotechnique Bxl 13

14 Les dépôts quaternaires à Bxl Etat des lieux Où les retrouve-t-on? - VALLEE DU MAELBEEK ARGILES / LIMONS SABLES / GRAVIERS YPRESIEN BRUXELLIEN 14

15 Argiles alluviales de la Senne c : 0 à 34 kpa : 20 à 36 Class. : CH, CL Caractéristiques géomécaniques w n w L I p M.O. (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) k (m/s) Max Min Source: Carte géotechnique Bxl 15

16 Argiles alluviales tourbeuses de la Senne EXTRAIT CARTE Poches de tourbe Poches d argile tourbeuse Pas de traces de tourbe Caractéristiques géomécaniques w n w L I p M.O. (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) k (m/s) Max Min Source: Carte géotechnique Bxl 16

17 Limons alluviaux c 22 kpa 33 Class. : CL, ML-OL, CL-OL Caractéristiques géomécaniques w n w L I p M.O. (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) k (m/s) Max Min Source: Carte géotechnique Bxl 17

18 Sables et graviers alluviaux c : 4 à 39 kpa : 29 à 36 Class. : SF, SC/SF, CL, ML Caractéristiques géomécaniques w n w L I p M.O. (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) k (m/s) Max Min Source: Carte géotechnique Bxl 18

19 Limons de plateau et versants c : 0 à 35 kpa : 31 à 38 Class. : CL, ML, SF Caractéristiques géomécaniques w n w L I p M.O. (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) k (m/s) Max Min Source: Carte géotechnique Bxl 19

20 Profil CPT type VALLEE DE LA SENNE GARE DU NORD Activités humaines Argiles alluviales Limons alluviaux Sables / Graviers alluviaux Yprésiens Source: DOV 20

21 Quelques pièges 21

22 Talus provisoires dans les limons de plateau mais Etonnamment stable Source: Dossiers du CSTC, N 2/2010, Whenham et al. 22

23 Talus provisoires dans les limons Merci à la cohésion capillaire Limon de Limelette qui peut disparaitre suite aux précipitations Précautions: Bâches, suivi de l évolution de la succion, drainage Source: Dossiers du CSTC, N 2/2010, Whenham et al. 23

24 Déformations différées Consolidation primaire Argile: Compressible élevée et coefficient de consolidation faible T v ct H v 2 U s s t Argile plastique: c v cm 2 /s Exemple: 5 m d argile plastique drainé haut et bas avec v = 500 kpa Tassement 10 à 50 cm Temps de consolidation : 90% du tassement 9 mois 99% du tassement 1.5 an 24

25 Déformations différées Consolidation secondaire (fluage) Consolidation primaire Consolidation secondaire hsec t2 C log h t 1 Exemple: 5 mètres d argile tourbeuse Cα 0.015; de 1 an à 1 siècle Tassement secondaire 15 cm 25

26 Déformations différées Consolidation secondaire (fluage) 46 cm de tassement differentiel TOURBE 26

27 Dépôts quaternaires - Conclusions 1. Les matériaux meubles de fond de vallée (alluvions) ont des caractéristiques géotechniques très variables: - Argiles / limons saturés en eau - Perméabilité très faible Difficulté de rabattement - Résistance mécanique faible Très faible portance - Coefficient de consolidation faible Déformations différées - Présence de tourbe Fluage - Sables / graviers - Meilleures portances - Rabattement plus aisé - Epaisseur souvent plus limitée 2. Les propriétés des limons de plateaux dépendent fortement de la présence d eau. - Sec: très bonne résistance - Saturé en eau: Très difficile à travailler 27