BRGM MAIRIE DE REIMS (MARNE) CONSTRUCTION D'UN GYMNASE AU VAL DE MURIGNY ETUDE GEOTECHNIQUE. P. LEBON et E. SONCOURT. Juin SGN 386 CHA

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1 MAIRIE DE REIMS (MARNE) BRGM CONSTRUCTION D'UN GYMNASE AU VAL DE MURIGNY ETUDE GEOTECHNIQUE P. LEBON et E. SONCOURT Juin SGN 386 CHA BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CHAMPAGNE-ARDENNE 13, bd du Général Leclerc REIMS Tél Télécopieur

2 MAIRIE DE REIMS (MARNE) CONSTRUCTION D'UN GYMNASE AU VAL DE MURIGNY ETUDE GEOTECHNIQUE RESUME La Mairie de Reims a demandé au Service Géologique Régional Champagne-Ardenne du B.R.G.M. une étude géotechnique du projet de gymnase au Val de Murigny. Pour cela, il a été réalisé trois sondages de reconnaissance de 7 à 10 mètres de profondeur avec essais pressiométriques. La géologie du site est la suivante - des limons colluviaux sur 0,50 à 1,00 m, - puis des grèves sur 3 m d'épaisseur, - enfin la craie Le bâtiment projeté pourrait être fondé dans les grèves à 1,50 m de profondeur au maximum. 87 SGN 386 CHA

3 S O M M A I R E RESUME 1 - GENERALITES OBJET DE L'ETUDE GEOLOGIE DU SITE ETUDE DES FONDATIONS CARACTERISTIQUES DU BATIMENT CHOIX DES FONDATIONS - FORCE PORTANTE CALCUL DES TASSEMENTS - EXECUTION DES FONDATIONS 6 CONCLUSIONS 8 LISTE DES FIGURES ET ANNEXES FIGURE 1 situation de l'étude (échelle 1/25.000«). FIGURE 2 implantation des sondages (échelle 1/4006) ANNEXE 1 coupe géologique succincte et caractéristiques pressiométriques. la - du sondage FI. lb - du sondage F2. le - du sondage F3 ANNEXE 2 résultats des essais pressiométriques.

4 GENERALITES OBJET DE L'ETUDE La Mairie de Reims a confié au Service Géologique Régional Champagne-Ardenne du B.R.G.M. une étude géotechnique en vue de définir les fondations d'un gymnase qu'elle projette de construire rue Richelieu, dans le quartier du Val de Murigny (figure 1). Il a été réalisé comme prévu trois sondages de reconnaissance, un de 10 mètres de profondeur, les deux autres de 7 mètres (figure 2). Des essais pressiométriques ont été effectués tous les mètres, en F2 et F3 ils ont été arrêtés à 4 et 5 mètres compte-tenu des résultats. annexe. On trouvera les résultats de ces sondages et essais en GEOLOGIE DU SITE Le Val de Murigny se trouve au Sud de l'agglomération de Reims. Il correspond au thalweg d'un petit cours d'eau, le Rouillât. Le terrain étudié est situé sur le versant nord. Dans sa partie jouxtant la rue Richelieu, il est relativement plat (86,00 à 87,00 NGF) sur une cinquantaine de mètres, puis présente une rupture de pente (cote 89,00 au droit du pignon du gymnase). La coupe géologique est la suivante - des limons colluviaux de compacité médiocre (pression limite 0,4 MPa) en surface ; ils sont plus épais vers la rue (1 m en FI), les autres sondages en ont trouvé 0,50 m.

5 -2- FIGURE 1 MAIRIE DE REIMS (HARNE) CONSTRUCTION D'UN GYMNASE AU VAL DE MURIGNY PLAN DE SITUATION / * j. ibígharolls«//.'_ / / *"-. /. k, / ' ffä / R»utSl«VétilUt<. íi" Extrait de la carte topographique de REIMS OUEST n 5-6 à 1/

6 -3- FIGURE 2 VILLE DE REIMS (MARNE) GYMNASE QUARTIER VAL DE MURIGNY II RUE RICHELIEU PLAN DE MASSE ECHELLE 1/400* IMPLANTATION DES SONDAGES

7 -4- - Des grèves périglaciaires constituées de granules de craie dans une matrice argileuse beige, l'ensemble est très compact (pressions limites 1 à 2 MPa). - La rupture de pente topographique correspond à une dénivelée dans le toit de la craie atteint à la cote 83,00 en FI et F2 et à la cote 85,70 environ en F3. La craie présente un faciès d'altération sur 3,5 m environ. Cet horizon non-saturé est compact (pression limite 1,4 à 2M Pa). La craie blanche n'a été traversée que par le sondage FI où elle est sous la nappe phréatique, ce qui fait chuter ses caractéristiques mécaniques (pression limite 0,8 à 1,2 MPa). Le niveau de la nappe phréatique est actuellement à la cote 79 NGF (sondage FI). D'après des relevés piézométriques effectués sur le secteur, le niveau des plus hautes eaux serait à la cote 81 à 81, ETUDE DES FONDATIONS CARACTERISTIQUES DU BATIMENT Le projet comprend - une aire d'évolution (24 m x 45 m) constituée par une ossature de fermes de 24 m de portée et 5 m d'entr'axe. - Des locaux de service (24 m x 30 m moyen) en maçonnerie traditionnelle, donnant sur la rue Richelieu. Le niveau général du bâtiment a été fixé à la cote 86,50.

8 -5- L'étude ci-après a été réalisée à partir de ces données. Si des modifications intervenaient dans l'implantation ou la consistance du projet, le B.R.G.M. devra en être informé, afin d'adapter éventuellement les conclusions de cette étude au nouveau projet CHOIX DES FONDATIONS - FORCE PORTANTE Les descentes de charges seront peu élevées. On choisira donc des fondations superficielles (massifs isolés pour les poteaux du gymnase, semelles filantes pour les locaux techniques), descendues dans les grèves compactes. de L'encastrement minimum à respecter dans cet horizon est - 0,50 m pour les massifs isolés, - 0,30 m pour les semelles filantes et la garde hors gel minimale de 0,80 m par rapport au sol extérieur fini. Le niveau fini du gymnase étant prévu à la cote 86,50, la profondeur des fondations par rapport à cette cote sera d'environ SONDAGE FI F2 F3 Semelle filante 1,30 m 0,80 m 0,80 m Massif 1,50 m 1,00 m 0,80 m

9 -6- La contrainte admissible au sol est donnée par qad = qo + (pie - po) 3 avec qo = pression verticale des terres au niveau de la fondation après construction. po = pression horizontale des terres au niveau de la fondation au moment de la réalisation de l'essai. pie = pression limite équivalente (intégrant les distorsions entre les pressions limites à différents niveaux). K = coefficient de portance fonction de la forme de la fondation et de son encastrement = 0,8 pour une semelle filante = 1,0 pour un massif faiblement encastré ici qo # 15 kpa pie - po > 980 kpa d'où pour les semelles filantes, qad = 275 kpa pour les massifs isolés, qad = 325 kpa CALCUL DES TASSEMENTS - EXECUTION DES FONDATIONS formule Les tassements peuvent être estimés à partir de la w = 1-33 x p x Ro ( X 2 1 ) + x p x R x X 3 3EB Ro 4,5 EA a avec R = demi largeur de la semelle Ro = dimension de référence (30 cm) X2etX3= coefficients de forme, fonction des dimensions de la semelle C= coefficient de structure du sol, fonction de sa nature et des ses caractéristiques pressiométriques EA et EB = modules pressiométriques équivalents dans les domaines sphérique et déviatorique p = taux de travail de service

10 -7- Soit par exemple pour une semelle filante de 0,40 m de large (p # 180 kpa) 0,2 < W«0,3 cm et pour un massif de 0,70 m de côté (p = 260 kpa) 0,3 < U < 0,4 cm Les tassements différentiels resteront limités. Cependant, il convient d'éviter toute altération du fond de fouille entre l'achèvement des terrassements et le bétonnage des fondations, qui pourrait provoquer des tassements supplémentaires. Pour cela, on coulera immédiatement un béton de propreté sur le fond de fouille.

11 -8- CONCLUSIONS Le terrain est constitué de grèves périglaciaires compactes sous une faible couverture limoneuse (0,50 m à 1,00 m). De ce fait, le gymnase pourra être fondé - sur massifs isolés descendus entre 0,80 m et 1,00 m sous le sol fini avec un taux de travail maximum de 325 kpa, - sur semelles filantes arrêtées à 0,80 m à 1,30 m de profondeur pour un taux de travail de 275 kpa.

12 ANNEXES

13 étude REIMS - gymnase Val de Murigny BRGM sondage n" FI date 11/06/87 CARACTERISTIQUES PfiÉSSOHt TRIQUES UJ lî COUPE limon AVANCEMENT *O r wr-s E^ VCDM?r»»OU* J4CN 10» ao. w _ 70.sa. lip. qa MODULE C <1CPPa> 0 io WO S«argile plastique beige avec granules de craie 0} G H craie blanche altérée à veinules beiges O Oí 6,- H (0 craie blanche 10.Q 1 S»Inodûrtf / L iaril<»u«

14 étude REIMS - gymnase Val de Murigny BRGM sondage n F2 date 11/06/87 CARAClERlSItO'JES PflESSDMETAlQUES o 0,5 COUPE limon argile plastique beige avec granules de craie AVANCEMENT «to 3o o Se? MODULE C (10 S Po) K) SO WO S c P CO O 'Ci H í-i UJ P craie blanche altérée à veinules beiges _ S»icndard / Í, lantonr

15 BRGM étude REIMS - gymnase Val de Murigny sondage n F3 date 11/06/87 CARACTERISTIQUES PfiESSOHE TRIQUES LL. O' 0,5 COUPE limon AVANCEMENT w o lec^i eu vcnmüeí Piiun iou>t 10 St> ÎC 50 7D 90 1I0 13D ICI E O 3. 2,8 argile plastique beige avec granules de craie H O <J craie blanche altérée à veinules beiges H ua c S standard / L lai«l<in<' n^í i 7 m fin * i lin rk ctianli<<

16 ANNEXE 2 Résultats des essais CHANTIER REIMS - gymnase Val de Murigny Sondage ; 1 ] Profondeur ; î.oo m 2.00 m ; E ; ; pf-po ; 2.6 ; 8.6 î ; pi/pf ; 1.7! E/pi ; ; 14.5 ;! 13.7 ; ; 3.00 m! ; 4.00 m ; ; 5.00 m 276 ; ; ; '' 6.00 m * ; 7.00 m ; ; 12.5 sa ; ; 24.5 ; 13.7 ; ; 8.00 m ; 210 ; 4.3 ; 12.2 ; 2.5 ; 16.2 \ ; 9.00 m \ Sondage 2 ; Profondeur m \ 1.00 m 261! E ; ; < Pf-po ; pi-po 16.3 ; pi/pf- ; ; 26.9 ; ; E/PI ; ]i.6 ; ; 2.00 m ,0 ; ; 3.00 m ; 140 \ ; 4.00 m \ 234 ; ; 5.00 m! 388 ; ; Sondage 3 J Profondeur E Pf-po! pi-po ; pi/pf ; E/PI ; J J 1.00 m 2.00 m 3.00m » [ ; ; ; 25.7 ; 2.4 ; ; 18.0 ; ; 15.4 ; 10.7 ;! v 4.00 m ; 20.4 ;