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EN SAVOIR PLUS →La catégorie des essais in situ regroupe l'ensemble des investigations géotechniques réalisées directement sur le terrain, sans prélèvement d'échantillons pour analyse en laboratoire. À Nantes, ces essais sont indispensables pour caractériser le comportement mécanique et hydraulique des sols en place, dans des conditions réelles de compacité et d'humidité. Ils permettent aux ingénieurs de valider les hypothèses de dimensionnement des fondations, des soutènements ou des ouvrages de drainage, en s'affranchissant des perturbations inévitables liées au transport et au remaniement des échantillons. La fiabilité des données recueillies conditionne directement la sécurité et l'optimisation économique des projets de construction.
Le sous-sol nantais présente une diversité géologique qui justifie pleinement le recours systématique aux essais in situ. On rencontre principalement des formations sédimentaires du Tertiaire et du Quaternaire, avec des sables et graviers alluvionnaires de la Loire, souvent surmontés d'argiles limoneuses compressibles. Le gneiss et le micaschiste du socle hercynien affleurent par endroits, notamment sur les coteaux. Cette hétérogénéité, combinée à la présence d'une nappe phréatique sub-affleurante dans les zones de remblaiement alluvial, impose une reconnaissance fine des paramètres de portance, de tassement et de perméabilité. Les essais comme l'essai de densité sur site (méthode du cône de sable) permettent de contrôler la qualité du compactage des remblais dans des contextes où la stabilité des plateformes est critique.
La réalisation des essais in situ en France est strictement encadrée par un corpus normatif qui garantit la reproductibilité et la comparabilité des résultats. Les normes NF P94-061-1 pour l'essai de densité au cône de sable, NF P94-132 pour l'essai Lefranc et NF P94-131 pour l'essai Lugeon définissent les protocoles opératoires, le matériel requis et les méthodes d'interprétation. La norme NF P94-500 régit quant à elle la classification et le contenu des missions géotechniques, précisant le cadre dans lequel ces essais doivent être prescrits et exécutés. Le respect de ces normes est une obligation contractuelle et réglementaire pour tout bureau d'études ou entreprise intervenant dans le domaine de la géotechnique.
Les projets nantais qui exigent des essais in situ sont variés et couvrent l'ensemble des échelles d'aménagement. Les fondations d'immeubles et de maisons individuelles sur les plateaux argileux nécessitent des essais pressiométriques pour évaluer la capacité portante. Les infrastructures linéaires, comme les extensions du tramway ou les ouvrages de franchissement de la Loire, requièrent des campagnes d'essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) pour dimensionner les systèmes de drainage ou d'étanchéité. Les plates-formes logistiques et les zones d'activités, souvent implantées sur d'anciennes zones humides comblées, font l'objet de contrôles de compactage systématiques. Chaque typologie d'ouvrage mobilise une combinaison spécifique d'essais, définie par le géotechnicien en phase d'étude.
Un essai in situ est réalisé directement sur le terrain, dans les conditions naturelles du sol, sans prélèvement. Il mesure des paramètres comme la résistance, la déformabilité ou la perméabilité en place. L'essai en laboratoire s'effectue sur un échantillon remanié ou intact, en environnement contrôlé, mais peut introduire des biais liés au transport et à la préparation. Les deux approches sont complémentaires pour une caractérisation géotechnique complète.
Pour une construction classique à Nantes, les essais les plus fréquents sont le pressiomètre Ménard pour la portance des fondations, le pénétromètre dynamique ou statique pour la résistance en pointe, les essais de perméabilité Lefranc ou Lugeon pour évaluer les circulations d'eau, et les essais de densité au cône de sable pour le contrôle des remblais. Le choix dépend de la nature du sol et du type d'ouvrage projeté.
La loi Elan et la norme NF P94-500 imposent une mission géotechnique de type G2 pour toute construction de maison individuelle. Cette mission inclut systématiquement des essais in situ, comme des sondages pressiométriques ou pénétrométriques, pour dimensionner les fondations et prévenir les sinistres liés au retrait-gonflement des argiles, phénomène particulièrement présent dans le département.
L'essai Lefranc consiste à réaliser une cavité de dimensions connues dans un forage, puis à y injecter ou pomper de l'eau à débit constant ou variable. On mesure l'évolution du niveau d'eau ou de la pression en fonction du temps. L'interprétation de ces mesures à l'aide de formules hydrodynamiques permet de calculer le coefficient de perméabilité du sol. Le protocole est strictement défini par la norme NF P94-132.
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