RABATTEMENT DE NAPPE : BIENTÔT UN GUIDE PRATIQUE !

L’idée de rédiger ces recommandations est venue d’un constat, en 2017 : la France ne disposait pas de règles de l’art pour la mise hors d’eau des ouvrages pendant les phases de travaux. Or ce
domaine intéresse tous les acteurs de la construction.
En effet le rabattement de nappe, même provisoire, est un sujet majeur pour bon nombre de projets, même modestes. Les impacts sont à la fois techniques, économiques, mais aussi environnementaux
et réglementaires. Les conditions de mise hors d’eau peuvent donc devenir très problématiques, voire remettre en cause la faisabilité d’une opération dans le délai ou le budget impartis, si elles n’ont pas été correctement anticipées et étudiées.
Ainsi s’est constituée notre équipe, emmenée par Catherine Jacquard (Fondasol). Elle regroupe aujourd’hui une douzaine de personnes, spécialisées en géotechnique, hydrogéologie et forage d’eau, qui ont à coeur de mettre en commun leurs compétences et leurs expériences. Les sociétés représentées sont (par ordre alphabétique) : Arcadis, Cotrasol, DPG pompage, EDF, Egis, Fondasol, Fugro, Geos Ingénieurs- Conseils, Ginger-Burgeap, Terrasol (groupe Setec) et Soletanche Bachy.
Les recommandations que nous proposons s’adressent à la fois aux maîtres d’ouvrage et aux concepteurs (maîtres d’oeuvre, bureaux d’études…), aux sociétés qui réalisent les reconnaissances géologiques, géotechniques et hydrogéologiques (sondages, prélèvements, mesures, essais in situ et en laboratoire…), aux entreprises de travaux (génie civil, gros oeuvre, terrassements, fondations spéciales, pompages…), aux administrations et aux bureaux de contrôle. Elles pourront également intéresser certains assureurs et juristes, ainsi que les diverses organisations professionnelles (USG, Syntec, FNTP, Soffons…).
L’objectif de notre travail sur le rabattement temporaire de nappe est triple :

• sensibiliser les acteurs de la construction sur cet aspect des travaux, afin qu’il soit mieux pris en compte dans la conception et la programmation des projets (études, autorisations, plannings, budgets…) ;
• maîtriser les risques en listant les points d’attention pour les diverses techniques de mise hors d’eau (limites d’application, dispositions constructives, surveillance…) ;
• proposer une base commune de bonnes pratiques en France, et ainsi mieux se positionner pour les discussions à l’échelle européenne.

Le guide est organisé autour de 7 sections principales. Les thèmes qui y sont abordés sont détaillés ci-après :

ASPECTS RÉGLEMENTAIRES

Ce chapitre s’attache à rassembler des informations générales qui intéresseronttous les acteurs  engagés dans un projet.
En effet, les obligations réglementaires liées à la mise hors d’eau, même provisoire, peuvent constituer un vrai frein au bon déroulement d’une opération.
Il est donc primordial de les connaître afin de les intégrer dès les études amont au process de conception. On citera notamment :

• les procédures administratives à respecter (Code de l’environnement, loi sur l’eau et les milieux aquatiques) ;
• les conditions de rejet des eaux d’exhaure (dans le réseau ou dans le milieu naturel) ;
• les contraintes environnementales singulières qui doivent être prises en considération (zones protégées, pollutions, captages d’eau potable…).

Plus classiquement, les sections suivantes sont consacrées aux aspects techniques et pratiques des opérations de mise hors d’eau :

TECHNIQUES DE MISE HORS D’EAU ET DOMAINES D’APPLICATION

• Épuisement à l’aide de tranchées drainantes et puisards.
• Rabattement à l’aide de pointes filtrantes ou de puits de pompage.
• Rabattement par pompage associé à un écran (palplanches, parois moulées,
  parois au coulis, pieux sécants) et/ou àun traitement localisé du sol visant à réduire significativement la perméabilité (jet-grouting, injection, congélation…).

RECONNAISSANCES ET ESSAIS PRÉALABLES

• Rappel des objets à caractériser et de leurs échelles respectives : contextes géologique, hydrologique et hydrogéologique, lithostratigraphie et piézométrie locales, paramètres hydrodynamiques, anisotropies, chimie des eaux…
• Outils et moyens à mettre en oeuvre : sources bibliographiques et bases de données, enquêtes de terrain, prélèvements, sondages, essais in situ et en laboratoire.

INGÉNIERIE : CONTENU ET DÉROULEMENT DES ÉTUDES

• Modalités de définition des niveaux d’eau : notions de niveau d’eaux de chantier (EC) et d’acceptabilité des risques pendant les travaux, approche probabiliste, moyens de contrôle.
• Définition des objectifs du rabattement : travail à sec, maintien de la stabilité des excavations.
• Ingénierie : phasage et complémentarité des missions successives depuis l’esquisse d’un projet jusqu’à la réalisation des ouvrages, notion d’itération.

DIMENSIONNEMENT

• Méthodes d’estimation des débits d’exhaure : écoulements autour d’un puits, vers une tranchée ou vers une fouille (avec ou sans écran), notions de régimes permanent et transitoire, évolution
  du rayon d’action en fonction du temps.
• Effets induits par le rabattement : tassements absolus et différentiels, entraînement de la fraction fine d’un sol, dessiccation, dissolution, érosions interne et régressive, phénomène de
  boulance, glissement, renard solide…
• Dimensionnement d’un réseau de pompage : rayon d’action et débit nominal d’un puits, influence entre puits.

MISE EN OEUVRE ET DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES

• Description pour chaque type d’ouvrage (puits de rabattement, pointe filtrante ou éjecteur, tranchée drainante et puisard) des matériaux et matériels (crépines, massifs filtrants, ciments, remblais, pompes, collecteurs, débitmètres, bac de décantation…) et de leurs modes de mise en oeuvre (forage,lançage).
• Optimisation de la productivité par le développement des puits.
• Description des piézomètres de contrôle, ainsi que des principes de réception des dispositifs de rabattement (essai « en grand »).

SURVEILLANCE DU RABATTEMENT

• Mesures à réaliser pendant la durée des travaux : débits, niveaux dynamiques dans et en dehors de l’emprise du chantier, topographie, turbidité des eaux pompées…
• Instrumentations à mettre en oeuvre, mesures manuelles ou automatiques.
• Centralisation et transmission des données, stockage et analyse.

Après une quinzaine de séances de travail en trois ans, la rédaction du guide est en cours de finalisation, et nous abordons maintenant les phases de relecture.
Le texte, qui se veut abordable par tous les professionnels du secteur, est accompagné d’un glossaire et de nombreuses illustrations (schémas, tableaux, abaques, photographies…), dont certaines
sont présentées dans cet article.
Pour les lecteurs qui souhaiteront approfondir certains sujets, une bibliographie complète est également proposée.
On citera par exemple les ouvrages et travaux de Darcy, Terzaghi, Theis, Schneebeli, Margat, Mégnien, Mabillot, Lauga, Cassan et Monnier.
Nous espérons que cet ouvrage rencontrera un accueil favorable et qu’il aidera la profession à mieux maîtriser cet aspect singulier des chantiers de construction !

Céline Lefèvre, Demathieu Bard,

pour le groupe de travail
« Rabattement de nappe » du CFMS et du SFEG