Bases de géologie pour l’ingénieur en génie civil

Tout ouvrage repose sur un terrain dont l’histoire géologique conditionne le comportement. Savoir lire une carte géologique, reconnaître les grandes familles de roches et identifier les pièges (failles, karsts, argiles gonflantes, nappes) permet d’anticiper les difficultés de fondation, de terrassement ou de tunnel avant qu’elles ne coûtent cher.

1. Les trois familles de roches

2. Altération et formations superficielles

Près de la surface, les roches sont altérées par l’eau et le climat. On trouve ainsi des altérites (arènes granitiques, argiles de décalcification), des colluvions en pied de pente, des alluvions dans les vallées et des remblais anthropiques en ville. Ces formations, souvent hétérogènes et compressibles, sont celles que rencontrent la plupart des fondations superficielles.

3. Les structures géologiques

• Stratification : succession de couches ; leur pendage (inclinaison) influence la stabilité des talus et des déblais ;
• Plis : déformations souples des couches (anticlinaux, synclinaux) ;
• Failles : ruptures avec déplacement ; zones broyées, perméables et parfois actives sismiquement ;
• Diaclases : fractures sans déplacement qui découpent le massif rocheux en blocs.

4. L’eau dans le sous-sol

Les nappes phréatiques influencent directement les projets : venues d’eau dans les fouilles, sous-pressions sur les radiers, baisse de portance des sols fins. Les calcaires karstiques peuvent cacher des cavités, et les argiles gonflantes changent de volume avec leur teneur en eau, provoquant des fissures dans les constructions légères.

5. La reconnaissance d’un site

1. Étude documentaire : carte géologique, archives de sondages, photos aériennes ;
2. Visite de terrain : affleurements, sources, indices de glissement ;
3. Géophysique (sismique réfraction, électrique) pour une vision d’ensemble ;
4. Sondages et carottages pour identifier les couches ;
5. Essais en place (pressiomètre, pénétromètre) et en laboratoire.

6. Les risques géologiques à connaître

• Glissements de terrain et chutes de blocs ;
• Effondrements liés aux cavités (karst, anciennes carrières) ;
• Retrait-gonflement des argiles ;
• Séismes et liquéfaction des sables saturés ;
• Tassements des sols compressibles (vases, tourbes).

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