Direction Départementale de l'Equipement de la Haute Corse Service des Infrastructures routières nationales
Route nationale n° 193 BRGM Déviation de Borgo Lucciana
Etude géologique et géotechnique
Juin 1989 89 SGN 528 CSC Direction Départementale de l'Equipement de la Haute Corse Service cJes Infrastructures routières nationales
Route nationale n° 193
BRGM Déviation de Borgo Lucciana
Etude géologique et géotechnique
par B. DELLERY et G. JUNCY
Juin 1989 89 SGN 528 esc
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CORSE Immeuble Agostini _ Zone industrielle de Furiani 20200 BASTÍA Tél.: 95.3375.67 DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE LA HAUTE CORSE
Service des infrastructures routières nationales
ROUTE NATIONALE N' 193
DEVIATION DE BORGO LUCCIANA
Par B. DELLERY et G, JUNCY
89 SGN 528 CSC Juin 1989
RESUME
Dans le cadre de la déviation du tracé de la RN 193 de Borgo-Lucciana, le Service géologique Corse du Bureau de Recherches Géologiques et Minières a été chargé par le BCEOM agissant pour le compte de la Direction Départementale de l'Equipement de la Haute-Corse d'effectuer une étude géologique et géotechnique d'avant-projet.
Dans ce but ont été réalisés :
un lever géologique à partir des affleurements sur l'ensemble du tracé ainsi que des variantes le long du Golo,
des sondages à la tarière et des fouilles à la pelle mécanique
des essais de laboratoire sur les échantillons prélevés à la pelle,-
Ces essais ont été effectués après un regroupement par familles. Ils ont permis de définir les possibilités de réemploi des sols et les conditions de compactage. Certaines informations se dégagent :
le tracé concerne les formations alluviales récentes et anciennes du Golo,
les matériaux issus des déblais peuvent être réutilisés pour servir à la confection de remblais courants, sous réserve d'avoir éliminé certains blocs,
les remblais reposant sur des sols consistants, il suffira de décaper leur emprise des formations superficielles,
les terrassements seront exécutés à la pelle ou au bull,
il serait utile de réaliser au stade du P.D.G. des reconnaissances au niveau des ouvrages d'art pour déterminer la cote de fondation. SOMMAIRE
Pages
1 - INTRODUCTION 1
2 - PRESENTATION GENERALE DU TRACE 2
2.1 -Géologie 2.2 - Hydrogéologie 3
3 - RESULTATS DES TRAVAUX ENTREPRIS 4
3.1 - Tarière à main , 3.2 - Sondages à la pelle mécanique 3.3 - Essai de laboratoire
4 - CONSIDERATIONS GENERALES SUR LE PROJET 5
4.1 - Terrassements .'. 4.2 - Chaussées 6 4.3 - Ouvrages d ' art
5 - CONCLUSION 7
Planches hors texte
Planche 1 : Carte géologique (solution de base et variante) Planche 2 : Profil en long, solution de base. - 1 -
1 - INTRODUCTION
Dans le cadre de la déviation du tracé de la ïlN 193 de Borgo-Lucciana, le Service géologique Corse du Bureau de Recherches Géologiques et Minières a été chargé par le BCEOM agissant pour le compte de la Direction Départementale de l'Equipement de la Haute-Corse d'effectuer une étude géologique et géotechnique d'avant-projet.
Les indications qui sont fournies doivent servir à l'adaptation au projet aux caractères naturels du site.
Les objectifs de l'étude sont de :
préciser les conditions de réalisation des terrassements,
apprécier la rippabilité des terrains,
définir les pentes des talus les mieux adaptées,
apprécier la nature des sols pour la mise en place des remblais.
Dans ce but ont été réalisés :
un lever géologique à partir des affleurements sur l'ensemble du tracé ainsi que des variantes le long du Golo,
des sondages à la tarière et des fouilles à la pelle mécanique,
des essais de laboratoire sur les échantillons prélevés à la pelle.
Ces essais ont été effectués après un regroupement par familles. Ils ont permis de définir les possibilités de réemploi des sols et les conditions de compactage. - 2 -
2 - PRESENTATION GENERALE Dû TRACE
2.1 - GEOLOGIE
2.1.1 - Cadre général
Le tronçon de route proposé quitte la RN 193 au pont de Rasignani et se développe à l'Est, dans la plaine. Il est ensuite parallèle à la route nationale et rejoint celle-ci au Sud de Torra Vescovato, après avoir franchi le Golo.
Le secteur d'étude se situe dans la plaine orientale de la Maraña Casinca qui s'étend au Sud de Bastia. La partie dans laquelle se développe le tracé est une plaine basse, fonmée d'alluvions anciennes et récentes, liées aux grands épandages du Golo,
2.1.2 - Description des formations rencontrées dans le secteur d'étude (voir planche 1)
L'analyse détaillée des affleurements a permis d'établir la coupe suivante :
Des alluvions très anciennes Ni, à paléosol rouge-orange, épais d'une vingtaine de mètres, très argileux (26-40 % de particules inférieures à' 2 u), avec des galets très altérés (ophiolites et schistes complètement pulvérulents, "poudingue de Venaco" pulvérulent dans les alluvions du Vecchio). Ces alluvions sont visibles à l'extrémité sud du tracé.
4 Des alluvions très anciennes Na, à paléosol rouge-orange connu sur 12 m d'épaisseur au moins, avec 28-48 % d'argiles au sens granulomètrique du terme. Les galets sont très altérés, mais tous ne sont pas pulvérulents ; dans les alluvions du Golo, les rhyolites sont fréquemment pulvérulentes, aucun granite n'est intact. Ces alluvions sont visibles au Nord-Est de Torra-Vescovato.
Des alluvions anciennes ATj, à paléosol rouge-orange qui peuvent avoir plus de 20 m d'épaisseur (en sondages), en moyenne un peu moins argileux que les paléosols antérieurs (16-42 % de particules < 2 y). Les galets d'ophiolites sont altérés sur 1 cm d'épaisseur ; certains galets de schistes sont pulvérulents ; quelques galets rhyolitiques ont une pâte poudreuse et aucun granite n'est intact. Ces alluvions sont conservées en rive droite du Golo. WWW ..^ / - I
í' ( <' ,
Fig. 1 PLAN DE SITUATION Echelle 1/100000 - 3 -
Des alluvions N,^, à paléosol orange épais de 5 à 20 m, contenant 14 à 37 % d'argiles. Des galets granitiques sont pulvérulents, mais les rhyolites, les schistes et les ophiolites ne le sont pas ; les alluvions Na sont les plus jeunes alluvions à paléosol rubéfié ; leurs affleurements sont plus fréquents que ceux des alluvions antérieures et occupent une grande partie du tracé.
Des alluvions récentes Ns, à sol brun sur 3 à 7 ra d'épaisseur, sablo-argileux (15-33 % de particules < 2 v). Elles ont quelques galets de granites et gabbros pulvérulents, les autres galets sont peu altérés. Elles forment la basse terrasse, relativement continue le long des fleuves et dans la plaine au Sud-Est de Crocetta.
Des alluvions très récentes Ns, formant la très basse terrasse dans la vallée du Golo. Leurs galets ne sont pas altérés. Le sol est très peu évolué ; la matrice est un sable gris, grossier (plus de 80 % de particules 50-1 600 y), et bien classé,
» Des alluvions subactuelles Nr, du lit majeur, grises, sableuses (plus de 90 % de particules 50-1 600 y) et bien triées ; dans les plaines littorales, elles sont constituées par un limon gris, fin, recouvrant les alluvions N^,
2.2 - HYDROGEOLOGIE
Les formations alluviales renferment une nappe aquifère. Son alimentation résulte d'une part du ruissellement sur les collines schisteuses situées à l'Ouest, de l'infiltration dans les alluvions plus perméables et d'autre part des eaux météoriques. Les quelques puits recensés le long du tracé montrent que la nappe se situe en profondeur et n'est pas affectée par le projet.
La carte piézométrique (figure 2) indique :
- l'allure de la nappe avec un écoulement généralisé vers la mer, - le rôle de drain joué par le Golo. ílág^^Jé:
Extrait carte tGN Vescovato Echelle I/50000 ^^^^™ Deviation projeie'e 10 — -.. Courbe piézométrique
Fig. 2 CARTE ISOP1EZOMETRIQUE - 4 -
3 - RESULTATS DES TRAVAUX ENTREPRIS
3,1 - TARIERE A MAIN
Quelques sondages ont été réalisés à la tarière dans les zones où aucun affleurement n'est visible, où le projet se situe au niveau du sol et n'affecte que la couche superficielle qu'il est nécessaire de décaper. Ces sondages ont reconnu des terres caillouteuses avant d'avoir le refus sur des niveaux de galets à faible profondeur (0,4 à 1,1 m).
3.2 - SONDAGES A LA PELLE MECANIQUE
9 sondages à la pelle mécanique ont été exécutés sur le tracé. En règle générale, les coupes de ces sondages montrent que sous 1 m au maximum de terre argileuse, se situent des blocs, galets, graviers, dans une gangue d'argile rougeâtre.
3.3 - ESSAIS DE LABORATOIRE
Les granulométries réalisées sur la fraction fine (< 5 cm) après élimination des matériaux les plus grossiers ont dû être corrigées pour tenir compte de l'importance de cette fraction grossière (70 % à 80 %).
Les passants à 2 mm varient ainsi entre 10 et 30 %, les éléments < 80 y oscillant entre 2 % et 13 %.
Les indices de plasticité (Ip) sont moyens de l'ordre de 12 à 15, et la faible plasticité est confirmée par des équivalents de sable (ES) compris entre 13 et 23.
Les teneurs en eau (assez peu représentatives car sujettes à d'importantes variations et ne concernant que la fraction fine) sont comprises entre 7 et 13 %, c'est à dire qu'elles sont sensiblement inférieures aux teneurs optimales de compactage qui sont de l'ordre de 14 à 15 %. - 5 -
4 - CONSIDERATIONS GENERALES SDR LE PROJET
4.1 - TERRASSEMENTS
4.1.1 - Modalités de l'extraction
Le projet concerne deux types de matériaux : l'un essentiellement superficiel, composé de terre argileuse, l'autre plus caillouteux et plus profond, avec des blocs de 30 à 40 cm de diamètre maximum, qui pourront être terrassés aux engins à lame ou à godet.
4.1,2 - Pente de talus
Des pentes de talus de déblais assez douces devront être prévues, de l'ordre de 2 V/3 H pour tenir compte de la présence d'argile à l'intérieur des formations. Toutefois, dans le cas où il faudrait raidir les talus, l'utilisation de Texsol pourrait être intéressante, permettant ainsi d'éviter des phénomènes d'érosion qui se produiront immanquablement donnant lieu ça et là à des ravinements et des chutes de petits paquets de terres et de cailloux.
4,1,3 - Réemploi des matériaux en remblais
Concernant la couche superficielle, il s'agit de limons argileux qui pourront être réutilisés en saison sèche en couches minces, sous compactage intense avec si nécessaire aspersion si leur teneur en eau est trop faible. Il en est de même pour les formations de terrasses sous-jacentes où, toutefois, les gros blocs seront triés et disposés au coeur des remblais les plus hauts.
Les conditions de mise en oeuvre sous compactage moyen seront déterminées sur place en fonction des conditions atmosphériques. Il sera sans doute nécessaire de procéder à de légères aspersions.
4,1,4 - Mise en oeuvre des remblais
Le tracé prévoit la mise en place de remblais sur 4 à 5 m de haut, en règle générale. On prévoira donc un simple décapage des terres de couverture, de l'ordre de 0,4 m. Ces derniers seront à l'abri d'immersions sauf, peut-être, au niveau du franchissement du Golo, Si l'étude hydraulique - 6 -
confirmait ce risque, une protection de pied avec les éléments de terrasse les plus grossiers serait souhaitable.
4,2 - CHAUSSEES
La plateforme des quelques déblais est constituée, pour l'essentiel, de blocs, galets, graviers dans une matrice argileuse rouge de classification D4, C2 ou C3,
Ainsi, on peut classer le sol support de plateforme en classe Sa (après criblage éventuel des éléments les plus grossiers).
Sans couche de forme, la classe de plateforme sera PF2 pour les déblais et, pour les remblais constitués avec un matériau d'apport imposé par le déséquilibre remblai/déblai, la classe de plateforme dépendra de leur qualité.
4.3 - OUVRAGES D'ART
A notre connaissance, il est prévu 8 ouvrages d'art sur le
tronçon de base (passages en P. S. de la voie ferrée et de . chemins départementaux) ; ils peuvent être fondés à faible profondeur sous le niveau des terrassements dans les niveaux' graveleux des alluvions.
Une pression de l'ordre de 3 à 4 bars peut être retenue en première approximation.
L'ouvrage prévu pour le franchissement du Golo doit toutefois faire l'objet d'une reconnaissance spécifique pour déterminer la cote de fondation, compte tenu notamment des risques d'affouillement naturel ou induit par les exploitations de graviers. - 7 -
5 - CONCLUSION
Cette étude a permis de fournir les éléments généraux nécessaires pour arrêter les options de l'étude géométrique, sans toutefois prétendre résoudre tous les problèmes relatifs à la tenue de tel ou tel déblai ou réemploi de tel matériau ni aux fondations de tel ouvrage.
Certaines informations se dégagent :
le tracé concerne les formations alluviales récentes et anciennes du Golo,
les matériaux issus des déblais peuvent être réutilisés pour servir à la confection de remblais courants, sous réserve d'avoir éliminé certains blocs,
les remblais reposant sur des sols consistants, il suffira de décaper leur emprise des formations superficielles,
les terrassements seront exécutés à la pelle ou au bull,
il serait utile de réaliser au stade du P.D.G. des reconnaissances au niveau des ouvrages d'art pour déterminer la cote de fondation. ANNEXE 1
OBSERVATIONS PONCTUELLES
REALISEES SDR LE SITE TABLEAU DES POINTS T'OBSERVAT ICN
Sondages Points N°, 1 Tarière Talus Tranchée Puits ESS s ¡ rgu 1 i e~s
1 -. 1 t
2 --:-
3 --- 4 -;î-
-"- 5 '' 6 -;;-
7 -,:-
S -"-
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U " 12 -;;-
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20 -:;- 21 .;;. 1 22 - 1 1 -;;- 23 ; 24 à 29 30 ;;
31 -;-
32 i 33 ;-
-"- 34 1
.'- 03 d 4o ! 1
Terre caillouteuse brune Essai tarière, refus à 0,4 m sur bloc (diam. moyen 10 à 15 cm)
Essai tarière Terre caillouteuse Refus à 0,3 m sur bloc (diam. moyen 20 cm, maxi visible 40 cm)
Petite dépression Essai tarière 0 à 0,25 m : argile rouge sableuse 0,25 à 0,4 m : argile à blocs Refus
Coupe dans talus récent 0 à 0,3 m : terre argileuse à cailloutis 0,3 à 0,7. m : niveau de petits cailloutis à matrice sablo-argileuse importante (traces de rubéfaction à la base) 0,7 à 1,6 m : niveau de blocs, graviers et galets dans matrice sablo-argileuse rouge, niveau relativement induré (diam. moyen 10 cm, maxi 20 à 30 cm) Noter une altération de certains éléments schisteux (prédominance de roches vertes.
Coupe talus angle terrain de sport 0 à 0,4 m : terre argilo-sableuse à cailloutis 0,4 à 2,2 ra : terrasse à éléments moyens de 10 cm de diam. dans une matrice sableuse grossière indurée
Puits non exploité, cuvelé, buses béton Niveau d'eau/sol : 6,2 m
Essai tarière 0 à 0,4 m : argile sableuse 0,4 à 0,55 ra : argile à blocs Refus 8
Fouille pour tranchée d'irrigation 0 à 0,5 m : cailloutis à matrice sablo-argileuse
Essai tarière dans terre brune à cailloutis Refus à 0,7 m
10
Tranchée du ruisseau de Mormorana Profondeur environ 2,5^ m Pas de coupe visible
11
Coupe dans talus du canal 0 à 0,9 m : terre argilo-caillouteuse à raatrice sableuse brune 0,9 à 2,6 m : terrasse à matrice sableuse légèrement consolidée (diam.' de 5 à 25 cm) (Effluent dans le canal)
12
Coupe dans talus du canal 0 à 1 m : terre caillouteuse 1 à 2,5 m : terrasse à matrice sableuse légèrement consolidée (diam. de 5 à 25 cm)
13
Essai tarière 0 à 0,7' m : terre argileuse, galets au fond
14 Essai tarière 0 à 0,4' m : terre à galets (refus)
15
0 à 0,8 m : terre caillouteuse 0,8 à 2,5 m : terrasse à matrice sableuse
16
0 à 0,5 m : terre caillouteuse 0,5 à 2 m : terrasse à matrice sablo-argileuse
17
0 à 0,4 ra : sol caillouteux à matrice argilo-sableuse 0,4 à 2,2 m : graviers, galets, blocs à matrice sablo-argileuse rouge brun 18
O à 0,5 m : sol argilo-caillouteux 0,5 à 4,5 m : terrasse argileuse très altérée et rubéfiée
19 Essai tarière 0 à 0,8 m : terrasse assez altérée dans matrice argilo-sableuse rougeâtre
20
0 à 0,9 m : niveau argilo-sableux brun à galets et graviers 0,9 à 1,4 m : terrasse altérée rougeâtre
21
0 à 0,7 m : argile graveleuse 0,7 à 2,5 m : terrasse altérée à raatrice argilo-sableuse rouge (rubéfiée)
22
Plateforme remblai sur 4 ra environ (remblai hétérogène) et à raatrice assez argileuse
23
Coupe surplombant le canal 0 à 0,2 ra : terre végétale 0,2 à 2,5 m : terrasse récente du Golo
24
Tracé sur le canal et dans propriété villa
25
Station de pompage, irrigation + microcentrale
26
Bassin et refoulement effluent
27
Villas EDF
28
Unité de production parking "Gravières du Golo"
29
Unité de concassage des "Gravières du Golo" 30
Puits - niveau d'eau : 6 m environ
31
Sondage de reconnaissance effectué en 1980 0 à 1,5 m : terre végétale sableuse et quelques galets 1.5 à 4,5 m : argile sableuse à gros galets 4,5 à 7,4 ra : gros blocs, galets argileux 7,4 à 10 m ! blocs, galets, graviers dans argile très compacte
32
Puits - Profonfeur eau > 15 m
33
Trou tarière 0 à 1,1 m limon sableux à rares petits galets
34
Coupe dans talus ancienne gravière 0 à 0,3 m : terre graveleuse 0,3 à 5 m : graviers, galets, blocs dans matrice sableuse propre
35
Forage piézo. exécuté en 1985 0 à 0,65 m : terre sableuse 0,65 à 7,2 : graviers, galets dans matrice sableuse 7,2 à 7,7 : graviers, galets sableux légèrement argileux Niveau d'eau à 6,50 m
36
0 à :2,35 m :: terre limoneuse 2,,35 à 2,.75 ra : sable jaune 2,,75 à 6,,35 ra : graviers, galets sableux 6,,35 à 7,.45 ra : sable argileux 7,,45 à 8,.2 ra : gravier, sable argileux Niveau d''eau à 6,5 m
37
0 à 3 ra : terre limoneuse 3 à 7,2 m : graviers sableux Niveau d'eau à 7,2 m 38
O à 1,25 ra : limon 1,25 à 2,2 m : sable 2,2 à 8,95 m : gravier sable Niveau d'eau à 6,2 ra
39
0 à 1,5 m : limon 1,5 à 6,5 ra : gravier sable Niveau à 5,8 ra
40
0 à 1,5 m : limon 1,5' à 2,4 ra : sable 2,4 à 9 ra : graviers, galets, sable Niveau d'eau à 6,2 ra
41
0 à 0,6' m : terre à galets 0,6 à 11 m : graviers, galets, sable Niveau d'eau à 6,1 ra
42
0 à 0,5 m : terre à galets 0,5 à 8 ra : gravier sableux Niveau d'eau à 5,7 m
43
0 à 0,2 m : terre argileuse 0,2 à 1,6 ra : gravier argileux 1,6 à 5 m : galets, graviers sable Sec ANNEXE 2
TRANCHEES A LA PELLE
MECANIQUE PI o à 0,4.. ra : terre argileuse brune à blocs et galets 0,4 à "0,8 ra : blocs, galets, graviers dans une matrice argilo-sableuse brune (diam, maxi 40 cm, prédominance de roches vertes) 0,8 à 1,6 ra : blocs, graviers, galets dans une matrice sablo-argileuse brune (diam, maxi 30 cm) Fraction < 5 cm « 30 %) Fraction de 5 à 10 cm * 50 % Fraction > 10 cm * 20 %
P2
0 à 0,3 ra .: argile rougeâtre à cailloutis 0,3 à 2,2 m : galets, graviers, blocs, légèrement altérés dans une matrice argileuse rouge (diam, maxi 15 cm) Fraction < 5 cm » 70 % Fraction > 5 cm * 30 %
P3
0 à 0,45 m : argile rouge à cailloutis 0,45 à 2,1 m : galets, graviers, légèrement altérés dans matrice argileuse rougeâtre (diam. maxi 15 cm) Fraction < 5 cm * 70 % Fraction > 5 cm * 30 %
P4
0 à 0,2 ra : terre caillouteuse brune
.4.1.
0,2 à LOm : blocs, graviers, galets dans une raatrice argileuse ' rouge brique (diam. maxi 20 cm)
4.2.
1 à 1,9 m : blocs, galets, graviers dans une matrice sableuse brun foncé (diara. raaxi 20 cm)
4.1. .
Fraction < 5 cm * 50 % Fraction > 5 cm * 50 %
4.2.
Fraction < 5 cm * 50 % Fraction > 5 cm » 50 % P5
O à 0,2 m : terre à cailloutis
5.1.
0,2 à 1,3 m : blocs, galets et graviers dans matrice sablo-argileuse (diam. maxi 30 cm)
5.2.
1,3 à 2,3 ra : galets, graviers, blocs, dans raatrice sableuse brunâtre (diam. maxi 20 cm)
5.1.
Fraction < 5 cm * 50 % Fraction > 5 cm * 50 %
5.2.
Fraction < 5 cm * 50 % Fraction > 5 cm * 50 %
P6
6.1.
0 à 1 m : terre argilo-graveleuse brune
6.2.
1 à 2,5 ra : niveau graveleux à rares galets dans une matrice sablo-argileuse brune (diara. maxi 10 cm)
6.1.
Fraction < 5 cm » 85 %
Fraction > 5 cm «< 15 %
6.2,
Fraction < 5 cm * 80 %
Fraction > 5 cm =» 20 %
P7
0 à 0,6 m : galets, graviers, blocs, dans une matrice de terre végétale noirâtre 0,6i à 1,9 ra : galets, graviers, blocs, dans matrice sableuse grossière (diam, raaxi 20 era, raoyenne 10 era) Fraction < 5 cm * 30 % Fraction > 5 cm » 70 % P8
O à 0,8 m : limon sableux à rares galets 0,8 â 1,4 m : sable moyen à galets (diam, maxi 10 cm) 1,4 à 1,9 m : graviers, galets dans matrice sableuse
P9
0 à 0,7. m : terre argileuse rougeâtre 0,7 à 1,6' m : graviers, galets dans matrice argileuse finement sableuse rougeâtre ANNEXE 3
ESSAIS
EN LABORATOIRE Départenent Ingénierie (;éotechnique
TABLEAU RECAPITULATIF DES ESSAIS DE LABORATOIRE
N* Teneur en eau Essai PROCTOR Modifié prélèvement Nature naturelle (vrac) (W Z) V optimum Z Yd max KN/m=*
2+3 Limon argileux 13.4 16 18,8
4-2+5-2 Limon argileux 7 14 19,4
5-1+4-1 Limon argileux 12 17,5
_
« 1 « 1 ESSAI DE COMPACTAGE PROCTOR MODIFIE
25 Chantier : CORSE Juin 89 I 24 Prélëvenont : 2 et 3 23 C«-26.5 m /a Profondeur : OPTIMUM PROCTOR Lo 22 - - Nature : Limon argileux POIDS V. SEC
21 1 ní>- /d niax= li^î KN/m3 !
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TENEUR EN EAU (X) ESSAI DE COMPACTAGE PROCTOR MODIFIE
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