Belfort
Belfort, France

Essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) à Belfort

La sonde de pression double obturateur pneumatique quitte notre atelier de préparation avant l’aube pour rejoindre le site de Belfort, un équipement conçu pour isoler une poche de terrain avec une précision de l’ordre du centimètre. Nous utilisons ce matériel pour les essais Lugeon en massif fracturé et les variations Lefranc en sol meuble, deux protocoles qui fournissent le coefficient de perméabilité k directement sur le terrain sans passer par l’extrapolation d’échantillons remaniés. Le principe est simple : après forage et tubage jusqu’à la profondeur cible, on applique une charge hydraulique constante ou variable et on mesure le débit absorbé par le terrain. Le sous-sol belfortain, marqué par les alluvions quaternaires de la Savoureuse et les calcaires du Jurassique, présente une variabilité que seul un test in situ peut caractériser avec la fiabilité qu’exige un projet de fondation ou de tunnel. Lorsque la campagne géotechnique l’impose, nous couplons ces mesures avec des essais de pénétration CPT pour corréler la perméabilité au profil stratigraphique continu, une approche que nous avons appliquée sur plusieurs chantiers dans la région de la Porte de Bourgogne.

En karst belfortain, un essai Lugeon bien mené fait la différence entre un projet viable et un sinistre hydrique.

Caractéristiques du service à Belfort

L’expansion urbaine de Belfort, qui s’est accélérée après les grands travaux de fortification de Vauban puis avec l’industrialisation du XIXe siècle autour d’Alstom, a superposé remblais anthropiques, terrasses alluviales et karst sous-jacent. Cette hétérogénéité rend les essais de perméabilité absolument critiques : une fondation superficielle posée sur une lentille de limon peut se comporter très différemment d’une semelle ancrée dans les graves sableuses à trois mètres de distance. L’essai Lefranc, réalisé sous nappe ou hors nappe avec un niveau constant ou variable, nous donne un k compris généralement entre 10⁻⁵ et 10⁻⁷ m/s dans les alluvions de la Savoureuse, tandis que l’essai Lugeon, avec ses cinq paliers de pression normés, quantifie la fracturation du calcaire bajocien en unités Lugeon (1 UL ≈ 1,3×10⁻⁷ m/s). Notre laboratoire, accrédité COFRAC selon la norme NF EN ISO 22282, applique ces méthodes en respectant les recommandations du CFMS pour les reconnaissances géotechniques. Pour les sols fins, nous complétons l’analyse par une granulométrie en laboratoire afin de valider les corrélations empiriques entre la distribution granulométrique et la conductivité hydraulique.
Essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) à Belfort
Essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) à Belfort
ParamètreValeur typique
Norme de référenceNF EN ISO 22282 (parties 1 à 6)
Types d'essais disponiblesLefranc (charge constante/variable), Lugeon (5 paliers)
Gamme de perméabilité mesurable10⁻³ à 10⁻⁹ m/s selon le type de terrain
Profondeur d'investigationJusqu'à 60 m en forage carotté ou destructif
Diamètre de la cavité d'essai63 mm à 110 mm (adapté au terrain)
Pression maximale d'essai Lugeon10 bar (limitée par la fracturation du rocher)
Durée d'un palier Lugeon10 minutes par palier selon la norme
Accréditation laboratoireCOFRAC Essais – Géotechnique (portée disponible)

Risques et considérations à Belfort

Un immeuble de six étages avec parking souterrain sur l’avenue Jean Jaurès, à Belfort, a vu son planning déraper de quatorze semaines parce que le programme initial de reconnaissance avait sous-estimé l’hétérogénéité des alluvions. Les sondages carottés indiquaient un sol compact, mais sans essai de perméabilité in situ, personne n’avait détecté la couche de sable grossier à 7 mètres de profondeur qui communiquait directement avec la nappe de la Savoureuse. Dès l’ouverture de la fouille blindée, le débit d’exhaure a saturé les pompes de chantier et il a fallu rabattre la nappe en urgence, puis injecter un écran étanche sous la semelle filante. Nous sommes intervenus avec une série d’essais Lefranc pour cartographier la conductivité hydraulique réelle du site et redimensionner le drainage périphérique. L’économie apparente sur les essais initiaux s’est traduite par un surcoût de 18 % sur le lot gros œuvre, sans compter les pénalités de retard. Ce cas illustre pourquoi la norme NF P94-500 impose des essais de perméabilité dès qu’un projet interagit avec la nappe phréatique.

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Normes applicables: NF EN ISO 22282 : Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de perméabilité dans les trous de forage, NF P94-500 : Missions géotechniques — Classification et spécifications, NF P 94 : Standard Test Method for Determining Transmissivity and Storativity of Low Permeability Rocks, Recommandations CFMS pour les essais Lugeon en massif fracturé, Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) — Partie 1 : Règles générales

Nos services

Notre équipe à Belfort mobilise des moyens de forage et de mesure adaptés aux contextes géologiques de la Trouée de Belfort, de la plaine alluviale aux versants calcaires. Chaque prestation inclut le rapport d’essai avec les courbes débit-pression et le calcul du coefficient k.

Essai Lefranc en forage

Mesure de la perméabilité en sol meuble ou roche altérée, sous nappe ou hors nappe, avec contrôle du niveau par sonde piézométrique et enregistrement automatique du débit. Rapport conforme à la norme NF EN ISO 22282-2.

Essai Lugeon en roche fracturée

Protocole à cinq paliers de pression croissants puis décroissants pour évaluer le comportement hydromécanique des fractures dans les calcaires et grès. Analyse du colmatage, de l’ouverture réversible et du lessivage des joints.

Pack reconnaissance hydrogéologique

Couplage d’essais de perméabilité avec des diagraphies gamma ray et des mesures de conductivité électrique en forage pour une caractérisation complète des aquifères avant rabattement de nappe ou injection.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre un essai Lefranc et un essai Lugeon ?

L’essai Lefranc mesure la perméabilité dans les sols meubles (sables, limons, graves) en appliquant une charge hydraulique constante ou variable dans une cavité de petit diamètre. L’essai Lugeon est spécifique aux massifs rocheux fracturés : il utilise un double obturateur pour isoler un tronçon de forage et applique cinq paliers de pression successifs, ce qui permet d’analyser le comportement des fissures (ouverture, colmatage, lessivage). Le résultat Lefranc s’exprime en m/s, le Lugeon en unités Lugeon.

Combien coûte un essai de perméabilité sur site à Belfort ?

Pour un essai Lefranc ou Lugeon à Belfort, le prix varie entre €590 et €860 par essai, selon la profondeur, le diamètre du forage et le nombre de paliers requis. Ce tarif inclut la mobilisation de l’équipe, le matériel d’obturation et le rapport d’essai avec les courbes débit-pression. Un devis précis est établi après consultation du plan de forage.

Combien de temps dure un essai Lugeon complet avec les cinq paliers ?

Un essai Lugeon standard dure environ 70 à 90 minutes par tronçon testé, en comptant les 10 minutes de stabilisation par palier et les phases de transition entre chaque pression. Si le massif est très fracturé et absorbe beaucoup d’eau, la durée peut être réduite car le débit se stabilise plus vite. En revanche, dans une roche peu perméable, il faut parfois prolonger les paliers pour obtenir une mesure fiable.

Quelle norme régit les essais de perméabilité en forage en France ?

La norme de référence est la NF EN ISO 22282, qui couvre les essais de perméabilité dans les trous de forage. La partie 2 concerne les essais à charge constante ou variable en sol (Lefranc), la partie 3 traite des essais en roche (Lugeon). Notre laboratoire applique également les recommandations du CFMS et la norme NF P94-500 pour la classification des missions géotechniques.

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