BRGM L'ENTREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE

LA PETITE BEAUCE () FORAGES DE RECONNAISSANCE DOSSIER DE CONSULTATIONS D'ENTREPRISES

par Ph. MAGET

R 33084 CEN 4S/9I JUILLET 1991

BRGM-CENTRE Avenue de Concyr - BP 6009 45060 ORLEANS CEDEX Tél. : 38.64.37.37 INFORMATIONS Ä NOS LECTEURS

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BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES

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Ph. MAGET JUILLET 1991 LA PETITE BEAUCE (45) - FORAGES DE RECONNAISSANCE - DOSSIER DE CONSUL­ TATIONS D'ENTREPRISES

R 33084 CEN 4S/91 24 pages dont 2 figures

(auteur, année d'édition, titre, nature et numéro du document, nombre de pages, de figures, de tableaux, de planches, d'annexés).

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Rapport n" : R 33084 CEN AS/91

Opération n" :

Contrat n" : LA PETITE BEAUCE (LOIRET) FORAGES DE RECONNAISSANCE

DOSSIER DE CONSULTATIONS D'ENTREPRISES

LA PETITE BEAUCE (45) Auteur : Ph. MAGET R 33084 CEN 4S/91

RESUME

Les communes de Petite Beauce sont actuellement alimentées en eau potable à partir de forages captant la nappe de Beauce. Cette eau renfermant, dans la plupart des cas, une teneur excessive en nitrates, une recherche est entreprise pour capter la nappe de la craie sous-jacente, protégée par une couche d'argile.

L'étude de 1986 (rapport 86.SGN.677.CEN) montre que la craie n'est productive que lorsqu'elle est peu profonde et sur des axes anticlinaux où la fissuration est maximale.

Suite à deux campagne de géophysiques électriques (1988 et 1991), 3 sites ont été retenus dans le triangle des 3 communes Villeneuve sur Conie, Bricy, Epieds en Beauce par 3 forages de reconnaissance, dont les profondeurs s'échelonneront de 80 à 110 m (à 20 % près).

Ce rapport présente le Dossier de Consultation des Entreprises de forage.

Outre ce résumé, ce rapport contient 24 pages dont 2 figures Table des Matières

1. AVANT PROJET 1

1.1. Introduction 2

1.2. Renseignements généraux 3

1.3. Localisation 3

1.4. Coupe géologique prévisionnelle 5

1.5. Hydrogéologie 7

1.6. Qualité chimique 7

2. PLAN D'EXECUTION DES OUVRAGES 12

3. SPECIFICATION TECHNIQUES DETAILLES 16

4. CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIERES 20

Liste des figures

Figure 1 : Plan de situation Figure 2 : Coupe géologique synthétique

Annexes

Annexe 1 : Coupe géologique de référence Annexe 2 : Analyse chimique de référence - 1 -

1. AVANT-PROJET

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 2 -

1.1. Introduction

Les communes de la Petite Beauce sont alimentées en eau potable par des forages captent la nappe de Beauce. La teneur en nitrates - qui traduit une pollution à partir des infiltrations de surface - ayant dépassé pour la plupart des captages le seuil de potabilité (50 mg/1), il a été entrepris depuis 1983 des études pour rechercher une ressource de meilleure qualité.

Celle de 1986 (rapport BRGM n° 86.SGN.677.CEN) conduit à une possibilité dans la craie qui est reconnue productive, lorsqu'elle est peu profonde, en position anticlinale (fissuration et altération maximale).

Dans le cadre d'un vaste programme financé par le Département, le BRGM a été chargé de la recherche de cette ressource en Petite Beauce (Propo­ sition 91/136 du 21/05/1991).

Cette recherche comporte 3 phases :

- La première a consisté en une campagne géophysique électrique qui a localisé l'axe anticlinal de la région de Patay - .

- La deuxième phase est la préparation des forages de reconnaissance dont ce rapport présente le dossier, qui comprend :

. l'Avant Projet Détaillé (APD) . le Plan d'Exécution des Ouvrages (PEO) . les Spécifications Techniques Détaillées (STD) . le Cahier des Clauses Techniques Particulières (CCTP)

- 3 forages doivent être réalisés dans les secteurs suivants :

. Tournoisis - Villeneuve sur Conie (où a été localisé l'axe anticlinal par géophysique)

. Patay - Bricy

. Epieds en Beauce, aux environs de Saintry

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 3 -

1.2, Renseignements généraux

. Maître d'Ouvrage : Conseil Général du Loiret

. Maître d'Oeuvre : DDAF du Loiret Représentant : Monsieur MASSARDIER Siège : Cité Administrative 131, Rue du Fg Bannier ORLEANS

. Assistant technique pour les forages : BRGM - Agence Centre Représentant : Monsieur ROUSSELOT BP. 6009 Avenue de Concyr 45060 ORLEANS CEDEX Tel : 38.64.37.37

1.3, Localisation

Communes de Bricy - Epieds en Beauce - Patay - Rouvray Sainte Croix - Saint Sigismond - Tournoisis - Villeneuve sur Conie.

Carte IGN à l'échelle 1/50.000 : Patay 21.19 (362)

Altitude du sol : + 120 m NGF

(Cf. Figure n° 1)

Les sites sont donnés approximativement et seront fixés en fonction de la disponibilité des terrains.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 1»¡401 G - 4 - 0" 60' 0 |S0' N 835 , _ , f rampes óó I de Pàtsy de Pd>J^ d Orlejni J Chj,„g, /o , rou,M Bucy-a-üoy J Coi-mJ.nv.llg I? » Vo«. 0 ICÎ Rouvray-y'-crou ; IGURE N° 1 : PLAN DE SITUATION (Echelle 1/100.000) 1 Àmenaue* îVoret-Coni 3>A ... l,9:CT|Vy. fe

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1.4. Coupe géologique prévisionnelle

Les sites se trouvent sur le calcaire de Beauce.

La coupe de la figure 2 résume le cadre géologique. Le forage 362.4.1 est celui de Patay.

On trouve donc la succession suivante des terrains :

0 m Terre végétale Limons 0,5 - 3 m Calcaire de 15 - 40 m Molasse du Gâtinais 18 - 44 m Calcaire d1Etampes Calcaire de Morancez 30 - 80 m Argile à silex 40 - 100 m CRAIE

Deux coupes géologiques sont données en annexe 1 comme référence

. Pressâmes (362.2.91) . Péronville (362.2.90)

Remarques particulières

. Le calcaire de Pithiviers peut être karstique. Il y a donc risque de perte de boue en rotary, ou de ne pouvoir souffler les déblais en Marteau-fond-de-trou.

. La molasse du Gâtinais peut renfermer un passage sableux

. Le calcaire d'Etampes renferme des blocs silicieux

. La craie renferme du silex

RAPPORT BRGM NQ 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 6 -

FIGURE N* 2 : COUPE GEOLOGIQUE SYNTHETIQUE

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Ham« dt Voue

Calcaire d'£U

RAPPORT BRGM N" 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 7 -

1.5. HYDROGEOLOGIE

Les calcaires de Beauce sont aquifères, le niveau de l'eau est rencontré entre 10 et 15 m suivant les sites.

La craie est aussi aquifère, mais d'une façon beaucoup moins régulière.

Le niveau de l'eau est peu différent de celui de la nappe de Beauce.

La productivité est très irrégulière. Pour les captages les plus pro­ ches, nous avons :

Forage Débit Débit spécifique m3/h m3/h/m

Péronville (362.2.90) 150 15

Pressâmes (362.2.99) 10 0,9

On espère un débit fort si l'on se place sur des structures géologiques favorables, lesquelles ont été recherchées par géophysique. Péronville se trouve sur un de ces axes. Par contre, Pressailles se place loin de ces structures ; de plus, le forage n'a pas été développé par acidifi­ cation.

1.6. QUALITE CHIMIQUE

On se basera, en référence, sur le forage de Pressailles dont l'analyse est reportée en annexe 2.

On remarque :

. L'eau est assez dure : TAC = 24,7° caractéristique du milieu calcaire

. L'eau contient du fer en excès

. Les nitrates sont absentes,, ce qui témoigne une bonne protection de 1'aquifère ; cependant, dans les secteurs peu profonds, une contamination par l'amont peut déjà être sensible (ex. Péronville), mais à une teneur relativement faible

. L'eau devrait être bactériologiquement pure.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 8 -

ANNEXE 1

Coupes géologiques de reference

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 9 -

EPIEDS EN BEAUCE : FORAGE DE PRESSAILLES (362.2.91)

0 m Terre argileuse, marne brune 2 m Calcaires argileux et marne gris-beige 10 m Calcaire fin, dur, gris-beige 11 m Marne et calcaire gris-beige 15 m Marne beige Quelques passages de calcaire fin beige 20 m Calcaire beige très fracturé (traces d'oxydation) 22 m Calcaire fin beige et marne Passage fraturé à 25 m 31 m Marne gris-vert et calcaire roux, fin 34 m Calcaire fin, beige foncé à clair (bicolore) très dur 42 m Calcaire beige dur, fin et calcaire argileux et marne 55 m Calcaire grumeleux plus ou moins friable 57 m Argile verte, grains quartzeux transparents 61 m Calcaire très siliceux, très dur (silice translucide) et argile verte 65 m Blocs siliceux, transparents à translucides, blocs beiges, rouges, marne blanche 68 m Roche silicieuse très dure, silex transparents, blocs conglo- mératiques hétérogènes 69 m Argile verte (blocs conglomératiques hétérogènes, poly­ chromes = retombées) passages de marne blanche 80 m Craie blanche un peu marneuse, nombreux silex blonds 88 m Craie dure, blanche, silex gris et blancs 94 m Craie blanche à silex blonds ou gris 105 m Craie un peu marneuse 109 m Craie dure blanche, nombreux silex gris, fauves 117 m Craie marneuse 126 m Craie de plus en plus marneuse

130 m (FOND)

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 10 ¡COMMUNE DE ÍEAOHVIUE 28 ' cilim ¿ n t «í ic n c*\ e *** T> o ta b l c

t FORAGE DE PERONVILLE (362.2.90]

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RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 •3o ^ - 11 -

ANNEXE 2

Analyse chimique de référence

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 -.1

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110 Burea u d e Recherch

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 17 -

3. SPECIFICATIONS TECHNIQUES DETAILLEES

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 18 -

- Conditions préalables :

. Les forages devront tenir compte, en option, des difficultés géologiques et d'approvisionnement en eau.

. Les puits devront offrir le maximum de garanties d'étanchéité vis à vis des infiltrations de surface, afin d'obtenir une eau représentative de la formation testée.

. Les coupes sont établies pour permettre un équipement (crépines et pompes) pour une mise en exploitation éventuelle, et pour un débit qui pourrait atteindre 100 m3/h.

- Réalisation des puits :

. Tube de soutènement provisoire éventuel pour tenir les terrains superficiels (1 à 3 m)

. Forage jusqu'à la base de l'argile à silex. Diamètre 444 mm.

. Tube de soutènement avec centreurs. Diamètre 344 mm Ce tube devra également contenir 1 tube de contrôle de diamètre intérieur de 2,5 cm. Cimentation sous pression,

. Forage dans la craie sir 35 m environ. Diamètre 311 mm environ

. Descente de la colonne de captage éventuelle (diamètre 152 mm environ), si les indices de productivité sont suffisants. Centreurs : tous les 12 m au moins Recouvrement de 2 m dans tube de soutènement Sabot de sédimentation, fermé à la base

Longueurs prévisionnelles :

- Crépines : < 30 m - Plein : 7 m

. Gravier stabilisateur pour éviter un fluage éventuel des niveaux d'argile ; caractéristiques prévisionnelles : 10 x 20 mm environ

- Développement de l'ouvrage pour mise en eau claire ; durée prévisionnelle : 2 h ; elle est susceptible d'être modifiée suivant les résultats obtenus.

Des acidifications pourront être demandées en cas de productivité réduite, par des bouchons de 1.000 puis 2.000 1, gravitaires, avec chasse appropriée.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 19 -

Pompage d'essai

. Pompe descendue jusqu'à 0,5 m de la colonne de production

. Capacité : On prévoira 2 types de pompes pour les essais :

- cas de productivité faible (< 20 m3/h) - cas de productivité élevée (100 m3/h) but recherché

• Déroulement :

- pompage par paliers de débit enchaînés, croissants, pour détermination du débit critique ; Durée approximative : 6 heures Remontée avant démarrage de la phase suivante (pas de relevé de niveau nécessaire)

- pompage continu au débit d'exploitation déterminé par l'essai précédent ; Durée : 30 h, avec enregistrement des niveaux d'eau et mesures de débit.

. Enregistrement de la remontée en pression sur 6 heures.

Nota : Un prélèvement d'eau pour analyse chimique aux normes européennes est prévu en fin d'essai ; ce prélèvement ne pourra être effectué que du Lundi à 9 heures au Jeudi à 15 heures ; le calendrier de l'essai doit être établi en conséquence.

Têtes de puits

Elles sont hors-sol, les tubes émergeant seront coiffés de capuchons cadenassés.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 20 -

4. CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIERES

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 21 -

ARTICLE 1 : IDENTIFICATION DU PROJET

- Objectif

Réalisation de 3 forages de reconnaissance susceptibles de fournir 100 m3/h dans la craie.

Profondeurs prévisionnelles : 80, 100 et 110 m (marge d'erreur possible de 20 %).

Cf. A.P.D.

Cf. S.T.D. et P.E.O.

ARTICLE 2 : INSTALLATION DU CHANTIER

Pour l'installation de son chantier et des accès, l'entrepreneur spéci­ fiera toutes les conditions nécessaires afin que le Maître d'Ouvrage puisse faire réaliser, à sa charge, les travaux (surfaces, accès, etc..) mais en en donnant le coût. De même, le Maître d'Ouvrage fournira les plan des conduites et câbles enterrés.

Le chantier sera clôturé.

Le chantier devra être autonome en ce qui concerne la fourniture d'énergie.

En raison de l'isolement de certains sites, l'approvisionnement en eau devra être assuré par l'Entreprise. Les modes de forage devront donc être choisis en conséquence, et l'Entreprise doit spécifier les surcoûts dans son offre.

Toutes les mesures seront prises pour éviter un épandage accidentel par des produits polluants, tel hydrocarbure, etc....

L'entrepreneur se chargera de la réalisation d'une fosse pour :

- circuit boue (éventuel)

- réceptable d'eau d'air-lift et des essais éventuels, avec reprise par pompe vers un écoulement naturel à 300 m au plus (chiffrer la plus-value).

ARTICLE 3 : DESCRIPTION DES TRAVAUX

On trouvera dans le S.T.D. - P.E.O. la coupe technique prévisionnelle des forages.

Les profondeurs sont susceptibles d'être modifiées par le géologue en fonction des terrains réellement traversés, de même les durées des essais, en fonction des résultats des mesures. Des acidifications pourront être demandées.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 22 -

3.1. Forages :

L'entrepreneur choisira le mode de forage le plus approprié selon les caractéristiques de son matériel, mais aussi compte tenu de la géologie et de l'isolement des sites.

3.2. Equipement :

Le tube de soutènement en acier aura un diamètre de 344 mm.

Les crépines, en acier ou PVL devront avoir un indice de vide à leur base > 10 % ; elles seront fermées à leur base.

3.3. Développement

Pour obtention d'eau claire, les acidifications devront être réalisées dans les règles de l'art. Elles pourront être répétitives (2 à 4 par ouvrage).

3.4. Essai de production

Par paliers de débits croissants, à partir de 10 m3/h.

- Durée approximative : 6 h par forage.

- Pompe d'une capacité de 20 ou 100 m3/h, selon les résultats du développement, dont l'entrepreneur assurera l'alimentation, et descendue à la base du tube de soutènement.

- Débit réglable, parfaitement contrôlable.

- Débit mesurable (bac à lame-réservoir, tube Pitot, etc ) à lecture continue.

- Rejet des eaux : jusqu'à un fossé évacuateur indiqué par le Maître d'Ouvrage, à une distance pouvant atteindre 300 m ou dans la fosse, avec pompe de reprise.

- Tube descendu dans la colonne de production jusqu'au niveau de la pompe, pour permettre les mesures à la sonde (diamètre > 2,5 cm).

- Enregistrement des niveaux.

ARTICLE 4 : ECHANTILLONS

L'entrepreneur devra recueillir un échantillon de tous les terrains traversés (tous les mètres) et les entreposer dans les sachets de 1 dm3, avec fermeture, sur lesquels seront inscrits lisiblement :

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991 - 23 -

- nom du chantier, - date, - cotes extrêmes entre lesquelles ce terrain a été rencontré,

l'ensemble étant entreposé en caisse (s).

En fin de travaux, ces échantillons seront remis à la personne désignée par le BRGM.

ARTICLE 5 : COMPTES RENDUS JOURNALIERS ET CARNET DE SONDAGE

L'entrepreneur donnera quotidiennement un compte rendu de l'avancement des travaux, d'une manière établie avec le BRGM avant le démarrage des travaux.

De même, l'entrepreneur avertira le BRGM sans tarder en cas d'incident risquant d'entraîner une modification du programme initial.

L'entrepreneur tiendra un carnet de sondage d'un modèle agréé par le BRGM où seront notés les paramètres de forage et les particularités des divers travaux, ainsi que tous les renseignements relatifs à la dureté des terrains, aux arrivées d'eau ou pertes, etc.... Ce carnet pourra être consulté par le Maître d'Ouvrage ou par son représentant à toute visite du chantier et sera remis au BRGM à la fin du chantier.

ARTICLE 6 : REMISE EN ETAT DU TERRAIN

L'entrepreneur s'engage à laisser les lieux en état de propreté.

Les eaux de forage seront évacuées par la pompe de reprise.

La fosse sera rebouchée.

ARTICLE 7 : DOCUMENTS A FOURNIR APRES EXECUTION

Après exécution des travaux, l'entrepreneur devra fournir :

- la coupe technique de l'ouvrage exécuté avec les indications énumérées à l'article 5,

- un exemplaire du carnet de chantier,

- le procès-verbal des essais de débit.

RAPPORT BRGM N° 33084 CEN 4S/91 - JUILLET 1991