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Géotechnicien

Domaines et nature de la géotechnique 

La géotechnique est l'étude de l'adaptation des ouvrages humains aux sols et roches formant le terrain naturel et englobe l’ensemble des activités liées aux applications de la mécanique des sols, de la mécanique des roches et de la géologie de l’ingénieur.

Elle traite de l'interaction sol / structures, et fait appel à des bases de géologie, de mécanique des sols, de mécanique des roches et de structures. Les études géotechniques ont pour principal objet les études du sous-sol, c’est-à-dire le non visible, pour la construction d'ouvrages (pavillons, immeubles, voiries, ouvrages d'art...), et notamment la définition des fondations, mais aussi dans le cadre de diagnostics pour des ouvrages sinistrés. Elles traitent également des phénomènes de mouvement du sol (glissement, affaissement et autres), de déformation (tassements sous charges) et résistance mécanique.

Ainsi la part du connu, après une étude de sols même très poussée, restera toujours limitée. Il s’agit des sondages qui ont été réalisés sur le terrain investigué : entre eux, il n’y a qu’interpolations et suppositions qui laissent la place à l’aléa géologique, qu’il soit réel ou non, prévisible ou non. La connaissance du sous-sol ne peut qu’être progressive au fil de la réalisation du projet, au travers des reconnaissances réalisées en étapes successives et des observations faites en cours d’exécution des travaux (terrassements, fondations ...).

Le caractère aléatoire est d’autant plus développé que le sous-sol est de nature très hétérogène, l’action de l’homme ayant parfois accentué cette hétérogénéité par l’exploitation de matériaux tant en carrière à ciel ouvert qu’en galeries souterraines.

Les prix des terrains de construction ainsi que l’évolution démographique imposent de plus en plus des sites de construction « sensibles » (zones inondables, terrain à faible portance, terrains fortement inclinés…).

Afin de réduire à un niveau faible les incertitudes du sous-sol, les études géotechniques par étapes successives tout au long des différentes phases d’élaboration du projet sont donc nécessaires.

Domaine d’application

La géotechnique joue un rôle essentiel dans l’acte de construire pour tous les travaux de bâtiment, de génie civil et d’aménagements.

On peut citer :

  • les fondations des ouvrages : bâtiments, ponts, usines, silos...
  • les ouvrages de soutènement
  • la stabilité des pentes naturelles et des talus
  • les terrassements : routes, autoroutes, voies ferrées...
  • les V.R.D. et chaussées
  • les tunnels et travaux souterrains
  • les barrages et notamment digues et barrages en terre
  • les ouvrages fluviaux, portuaires et maritimes
  • l’hydrogéologie et la protection de l’environnement

L’intervention du géotechnicien est nécessaire à tous les stades d’élaboration d’un projet et de la réalisation des travaux :

  • étude d’impact, d’environnement et de pollution
  • recherche et choix d’un site
  • avant-projet et mise au point du projet
  • assistance technique à la maîtrise d’oeuvre
  • contrôle des travaux et ouvrages géotechniques liés au terrain
  • auscultation des ouvrages
  • diagnostic sur les désordres ou les sinistres d’ouvrages

Domaine d’activité et moyens

Les activités du géotechnicien se développent dans les domaines :

  • de l’ingénierie (études, maîtrise d’œuvre spécialisée, contrôles...)
  • des sondages et forages de reconnaissance
  • des essais et mesures in situ et en laboratoire

Le géotechnicien dispose des moyens en personnel et en matériel nécessaires à la réalisation de ces activités :

  • ingénieurs et techniciens : études, direction des prestations de sondages et d’essais, contrôles de réalisation des ouvrages
  • laboratoires d’essais, équipes de mesures et d’instrumentation
  • ateliers de sondages, forages, essais in situ
  • logiciels informatiques de calculs

Les qualités requises pour les Ingénieurs géotechniciens

Devant les incertitudes propres à la géotechnique, il est du devoir du spécialiste de sensibiliser le maître d’ouvrage ou son représentant à une grande vigilance et de l’inciter à se faire accompagner par un géotechnicien tout au long de la conception puis de la réalisation de l’ouvrage.

Son domaine est donc l'étude du "risque sol" dans la construction. Nombreux sont les ouvrages qui subissent une fissuration, non pas parce qu'ils ont été mal conçus ou construits, mais parce que le sol de fondation (ou niveau d'assise) a été mal appréhendé.

Il peut exister un défaut de portance, des zones de compressibilité variable, des hétérogénéités liées à l'histoire de la mise en place du terrain,... autant de causes conduisant à des sinistres.

Le travail du géotechnicien s'applique également dans le confortement de bâtiments fissurés suite à des mouvements du sol : il doit alors expliquer les causes des désordres et proposer des techniques de travaux visant à obtenir une stabilisation de l'ouvrage.

L’exercice de la profession d’ingénieur en géotechnique nécessite donc des connaissances très variées allant de la géologie appliquée, essentielle pour la compréhension des sites, à la technologie d’exécution des travaux, en passant par les méthodes d’essai en place et en laboratoire et les méthodes de mesure du comportement des sols, des roches et des ouvrages. Outre une connaissance générale des phénomènes susceptibles de se produire dans les massifs de matériaux naturels ou reconstitués, l’ingénieur géotechnicien doit posséder une connaissance approfondie des spécificités de chaque type d’ouvrage, avec ses méthodes de dimensionnement justifiées par l’expérience et ses techniques de construction.

Leurs missions

Il intervient tout au long du projet, depuis l'esquisse jusqu'à la phase chantier. Ainsi, en France, afin de simplifier et d'accorder les relations entre le concepteur du projet et l'intervention du géotechnicien.
Son rôle passe par les étapes suivantes :

  • produire une étude préalable de faisabilité, qui constitue un état des lieux concernant le sol et dresse les (éventuelles) difficultés susceptibles d'être rencontrées ;
  • puis l'étude de faisabilité s'appuyant en général sur l'avant-projet sommaire (APS) permet de définir des principes de fondation compatibles avec le sol et le projet ;
  • en phase avant-projet détaillé (ou en phase projet), de nouvelles investigations peuvent être réalisées afin d'affiner les données relatives au sol, pour le principe de fondation choisi - à cette étape, on prend en compte les charges apportées par l'ouvrage, il s'agit donc d'un travail en collaboration avec l'ingénieur chargé de l'étude des structures - les dernières modifications de conception sont apportées au projet ;
  • en phase travaux, le géotechnicien effectue des contrôles et adapte si besoin les techniques d'exécution en cas de données découvertes en cours de chantier ou de difficultés liées à un contexte particulier (intempéries,...)

Une dernière catégorie de mission concerne l'étude des sinistres post-construction.

Leur formation

Etudes

La qualification professionnelle des ingénieurs géotechniciens résulte de l’une des deux situations suivantes :

  1. de la possession d’un diplôme ou d’un certificat sanctionnant des études d’ingénieur en génie civil avec une spécialisation en géotechnique.
  2. de la possession d’un diplôme ou d’un certificat sanctionnant des études d’ingénieur géologue avec une spécialisation en géologie appliqué

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