Sols argileux et gypseux, quel impact sur les bâtiments du lotissement Pinot ?

Lundi, 6 février, 2017 - 00:00

Construit dans les années 30 dans le 19ème arrondissement de Paris, le lotissement Pinot est constitué d’un ensemble de 18 bâtiments R+3. Suite à la constatation d’un mouvement de basculement d’un bâtiment, des études géotechniques et des injections ont été réalisées. Il revient à présent à OSMOS d’étudier l’évolution des caractéristiques mécaniques du sol et d’identifier les zones potentiellement à risque.

Au départ, des hypothèses géotechniques
 
Lorsque le mouvement de basculement du bâtiment H par rapport au bâtiment I adjacent est constaté, des actions sont immédiatement mises en place. D’abord l’intervention d’un géomètre expert, dont les relevés effectués à l’aide de mires fixées sur la structure, ont confirmé le déplacement d’un bâtiment par rapport à l’autre. 
 
Des études géotechniques ont ensuite permis de mettre en avant la forte sensibilité au retrait et au gonflement du sol argileux ainsi que l’assèchement du sol provoqué par le réaménagement paysagé du site. Il est alors apparu nécessaire de renforcer le sol d’assise sous les longrines de fondation (les poutres sur lesquelles est répartie la charge des bâtiments). 
 
Pour renforcer les fondations, des injections de résine ont été réalisées sous les bâtiments H et I mais une évolution des caractéristiques mécaniques du sol, ainsi que l’histoire souterraine du site ont fait émerger l’hypothèse d’une dissolution de gypse, en dessous des zones injectées de résine. Le client a alors fait appel à OSMOS.
 
Des Cordes Optiques pour identifier les zones à risques
 
L’objectif de l’instrumentation OSMOS est double. D’une part, évaluer la stabilité du bâtiment H suite au renforcement de son sol d’assise, d’autre part, d’identifier par échantillonnage les bâtiments du lotissement susceptibles de subir le même type d’aléas. 
 
Les 28 Cordes Optiques autonomes et sans fil LIRIS qui composent le dispositif d’instrumentation ont été installées aux quatre coins du bâtiment H ainsi qu’aux angles de plusieurs bâtiments adjacents. Ces Cordes Optiques permettent de récolter les données statiques et dynamiques liées au comportement des bâtiments. 
 
Les données statiques sont ensuite représentées sous forme de graphique de déformation présentant les données moyennées par journée pour chaque bâtiment. La mise en corrélation des courbes de déformation et des courbes de température permettent de comprendre que les déformations mesurées sont principalement dues aux effets des variations thermiques. Afin d’éliminer les effets des températures dans la visualisation des données, les ingénieurs réalisent ensuite un calcul mathématique ( régression linéaire) et obtiennent une nouvelle courbe pour chaque bâtiment. 
 
 
La diminution d’une déformation correspond à une augmentation de la descente de charges sur l’angle du bâtiment instrumenté. 
 
Cette augmentation peut correspondre à une augmentation de la charge effective sur les planchers, ou bien à une modification de la répartition des charges sur les porteurs du bâtiment. Lorsque la déformation augmente, l’angle du bâtiment instrumenté s’allonge. Cela correspond alors à relâchement du sol d’assise ou à une diminution de la descente de charge.
 
 
Analyse et visualisation
 
Les déformations corrigées, décorrélées de la température, ont permis aux ingénieurs de constater dans un premier temps les déformations, de les quantifier et de les localiser précisément (voir schéma ci-contre). Dans un deuxième temps, après cinq mois de suivi, les analyses ont permis de confirmer la stabilité générale des bâtiments. Il a été conclu que les effets de compression et décompression observés auparavant s’étaient stabilisés sans pour autant notifier de tendance à un retour progressif aux valeurs initiales. 
 
Afin de visualiser les différents phénomènes analysés, les ingénieurs OSMOS ont représenté les déformations sur une vue en plan du lotissement à l’aide d’une échelle de couleur. La réalisation d’une interpolation linéaire entre chacun de ces points permet d’obtenir les couleurs intermédiaires. 
 
La prolongation du suivi permettra de conclure sur la qualité de la stabilité observée. Les épisodes de froid, de sécheresse et de pluie de l’hiver permettront par ailleurs d’étudier la stabilité des sols argileux et gypseux face à ces phénomènes climatiques.
 
 
 
On ne représente pas ici les tassements des bâtiments, mais la tendance des mouvements différentiels entre les points instrumentés. De plus, l’interpolation linéaire suppose un fonctionnement rigide des fondations entre deux points instrumentés ; ce qui n’est pas forcément conforme à la réalité mais donne un bon aperçu de la tendance générale.