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CAPTAGE D'EAU SOUTERRAINE : LE POINT
SUR LA NOUVELLE RÉGLEMENTATION
www.GEOLYS.be
Mardi 11 Décembre 2018rue du Lombard 34-42
1000 Bruxelles
Une organisation de la Confédération Construction
Bruxelles-Capitale
CAS PRATIQUE : LE RABATTEMENT
www.GEOLYS.be
Frédéric Favart
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Qu’est-ce qu’un rabattement ?
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Techniques mises en œuvre (principalement en terrains meubles)
afin de diminuer localement et temporairement la piézométrie d’un
aquifère sans en affecter la structure.
Quand a-t-on besoin de rabattement ?
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Le cas le plus connu nécessitant de recourir à du rabattement de nappe est celui
d’une excavation devant atteindre un niveau situé sous le niveau de saturation d’un
aquifère libre.
Un cas moins connu mais tout aussi important est celui nécessitant la dépressurisation
d’un aquifère captif afin de permettre la réalisation de pieux forés, d’éviter les
risques de claquage ou de limiter les pressions hydrostatiques en phase
d’exploitation.
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Pourquoi privilégier le rabattement ?
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Rabattement - pompage en fond de fouille
Eaux claires = conservation de la structure du sol
Massifs filtrants = conservation de la continué du sol
Turbidité = mobilisation des fines et déstructuration du sol
Taille de grains mobilisés = fonction des vitesses d’écoulement
Vitesses d ’écoulement inversement proportionnelles aux sections et à
l’éloignement du point de captage
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Techniques de rabattement
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Les trois principales techniques de rabattement sont :
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
- Les cannes filtrantes
- Les puits filtrants (ou puits profonds)
- Les drains horizontaux
Cannes filtrantes
7Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Avantages des cannes filtrantes
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• Rapport coût/superficie rabattue très intéressant (particulièrement
indiquées dans le cas de pose d’éléments linéaires tels que des
collecteurs)
• ″Lissage″ des particularités lithologiques
• Facilité de mise en œuvre (lançage manuel parfois possible ;
certaines machines permettent la mise en place des cannes dans
des conditions d’accès difficiles et/ou en terrain mixte meuble-
rocheux)
• Possibilité de mise en dépression des massifs filtrants → plus
d’efficacité qu’en simple écoulement gravitaire
• Technique proposée par toutes les entreprises spécialisées
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Inconvénients des cannes filtrantes
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• Profondeur de rabattement limitée usuellement à 4.5 m (pompes
installées en surface), dans de rares cas il est possible d’atteindre 6 m
• Encombrement relatif du dispositif (cannes + collecteur = alignement
continu de min 50 cm de large sur toute la longueur de l’installation)
• Fragilité relative de l’installation (des entrées d’air sur une ligne de
cannes compromettent le bon fonctionnement de celle-ci)
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Puits filtrants (ou puits profonds)
10Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Avantages des puits filtrants
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• Encombrement réduit
• Pas de limite de profondeur de rabattement (pompes immergées)
• Possibilité de conserver les ouvrages en phase d’exploitation
• Seul dispositif permettant une réalimentation de nappe
• Possibilité de mettre les ouvrages en dépression
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Inconvénients des puits filtrants
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• Prix unitaire > à celui des cannes (1 puits = 50 à 100 m de ligne de
cannes)
• Pour des rabattements de faible profondeur, débit total plus
important qu’avec des cannes ou des drains
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Drains horizontaux
13Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Avantages des drains horizontaux
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• À partir d’une certaine quantité (±1km de drain) rapport
coût/superficie rabattue très intéressant (particulièrement indiquées
dans le cas de pose d’éléments linéaires tels que des collecteurs ou
d’excavation de grande superficie).
• ″Lissage″ des particularités lithologiques.
• Dispositif permettant de limiter au maximum les débits pompés.
• Possibilité de conserver les drains en phase d’exploitation.
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Inconvénients de drains horizontaux
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• Profondeur de rabattement limitée usuellement à 4.5 m (si les
pompes sont installées en surface)
• Encombrement des machines lors de la mise en œuvre
• Technique nécessitant des terrains vierges d’indurations, gravats ou
autres fondations
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Risques liés au rabattement
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Lors de la mise en place des dispositifs :
si celle-ci n’est pas réalisée dans les règles de l’art et par des personnes
maitrisant la ou les techniques choisies, différents sinistres liés à ce type
d’activité peuvent survenir.
En cours de pompage :
- déjaugeage du sol inclus dans le cône de rabattement
- accroissement de la charge sur les sols sous-jacents
- tassement des sols compressibles (consolidation)
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Impacts potentiels des ouvrages sur les nappes
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• Obstacle à l’écoulement par effet barrage conduisant à des hausses
piézométriques en amont des ouvrages et des abaissements en aval
• Mise en contact de nappes initialement séparées par des horizons
imperméables
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Comment réduire ces impacts
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• La mise en œuvre de dispositifs permettant de rétablir une continuité
hydraulique entre l’amont et l’aval des ouvrages. Ces dispositifs
devront être adaptés à chaque cas de figure en prenant garde de
ne pas accélérer l’écoulement au risque d’aboutir à l’effet inverse
conduisant à un abaissement piézométrique en amont combiné à
une hausse en aval
• Dans le cas de mise en contact d’horizons aquifères distincts, il faudra
proscrire toute structure drainante susceptible de favoriser les
échanges. Si cela s’avérait nécessaire, une ré-étanchéification de la
zone perturbée de l’horizon imperméable devra être envisagée.
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Dimensionnement des rabattements
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Lorsqu’il s’agit de dimensionner un dispositif de rabattement, il faut
toujours garder à l’esprit que le mieux sera d’obtenir le résultat
attendu par le biais d’une installation adaptée aux contraintes du
projet tout en pompant le moins possible.
Un faible débit signifie :
- Faible puissance installée => couts d’utilisation réduit
- Faible rayon d’influence => minimisation des risques
- Impact sur la nappe réduit
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
1. Analyse des données disponibles
2. Réalisation de Sondages/Piézomètres
3. Monitoring piézométrique
4. Réalisation de puits et essai de pompage
5. Modélisation numérique
Dimensionnement des rabattements
20Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Données disponibles
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Photographie aérienne et cours d’eau
Carte topographique
Carte géologique
Carte
hydrogéologique
http://geoportail.wallonie.be/walonmap
https://www.dov.vlaanderen.be/
Carte géotechnique
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Données disponibles
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Plans projet
Tests de pénétration
Carte géologique
Coupes projet
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Sondages et piézomètres
23Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Sondages et piézomètres
24Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Interprétation géologique et hydrogéologique
25Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Monitoring piézométrique
26Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Pompage d’essai
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Détermination des paramètres hydrauliques de l’aquifère
Essai en paliers (caractérisation de l’ouvrage)
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Pompage d’essai
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Rayon d’influence - Connexion hydrogéologique
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Modélisation hydrogéologique
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Outil permettant une approche théorique simplifiée du fonctionnement
d’un système hydrogéologique réel et complexe.
Elle permet entre autre de simuler différents scénarios afin d’en évaluer
les effets
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Modélisation hydrogéologique
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Evaluation de l’effet des parois étanches sur la piézométrie
Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
- 2 sous-sols sur 2000 m² d’emprise, sans enceinte
- Présence de tourbe sur une épaisseur pouvant dépasser 4.0 m
Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem
31Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem
32Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem
33Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem
34Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation
Solutions retenues pour les rabattements :
- Dépressurisation de l’aquifère inférieur par puits filtrants.
- 1 ligne de cannes courtes sur les longs cotés du bâtiment.
- Empierrement drainant en fond de fouille en conservant les voiles
de l’ancien bâtiment comme soutènement.
- Absence d’enceinte étanche.
Cas pratique : Projet Oxygen à Auderghem
35Captage d'eau souterraine : le point sur la nouvelle réglementation