03 déc., 2020

L'importance de l'hydrogéologie lors de la construction d'infrastructures

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Trop souvent, lors de projets de construction ou de développement d’infrastructures, on découvre des problèmes liés à la gestion de quantités excessives d’eau lors de la phase d’excavation. On observe ce type de problème lorsque la nappe phréatique est peu profonde et en présence de sols ou de roc de nature perméable.

Ces volumes et ces débits d’eau importants sont la plupart du temps imprévus et bien souvent laissés aux soins de l’entrepreneur. En plus de complexifier la gestion quotidienne du chantier, cela occasionne des impacts négatifs sur les échéanciers et les budgets. Au bout du compte, la qualité de l’ouvrage peut en souffrir avec, par exemple, une installation inadéquate de la membrane d’étanchéité sous la fondation. Dans certains cas, il est nécessaire d’aménager un système de drainage pour le rabattement permanent de la nappe phréatique.

Cette situation problématique peut être gérée facilement en amont du projet en intégrant un volet hydrogéologique complet et adéquat lors de la réalisation des études géotechniques et environnementales d’avant-projet. Trop souvent, dans un tel type d’étude, le volet hydrogéologique est négligé et consiste uniquement en une simple approximation du niveau de la nappe phréatique.

  1. À quoi sert l’hydrogéologie?

    Sans s’y restreindre, le volet hydrogéologique vise à déterminer les conditions géologiques et hydrogéologiques de base, telles que :

    • La nature géologique des sols et du roc en place;
    • La profondeur de la nappe phréatique;
    • La direction d’écoulement et le gradient hydraulique de l’eau souterraine;
    • La conductivité hydraulique ou la perméabilité des sols et du roc en place;
    • La qualité d’eau souterraine devant être gérée.

    Pour y parvenir, les activités suivantes sont réalisées sur le site à l’étude :

    • Forage et installation des puits d’observation
    • Relevé piézométrique
    • Essai de conductivité hydraulique
    • Échantillonnage de l’eau souterraine

    Dans le cas où du roc ou des sols très perméables seraient observés, une analyse plus exhaustive comprenant la réalisation d’un puits et d’un essai de pompage pourrait s’avérer nécessaire.

    L’acquisition de ces données et la détermination de ces paramètres hydrogéologiques de base permettent d’anticiper les problèmes d’infiltration d’eau souterraine lors de la phase d’excavation.

    Plus particulièrement, les aspects suivants sont analysés :

    • Détermination des volumes et des débits d’eau souterraine en fonction des profondeurs à atteindre ou de la phase d’excavation à réaliser.
    • Élaboration de méthodes efficaces pour le dénoyage et l’assèchement de l’excavation telles que :
    • Puisard et pompe en fond d’excavation;

      - Pointes filtrantes en périphérie;

      - Puits de pompage.
    • Aide à la décision quant à la nécessité de mettre en place une membrane d’étanchéité sous la fondation.
    • Gestion du rejet de l’eau souterraine pompée en fonction de sa qualité.
    • Conception détaillée d’un système de drainage permanent à la suite de l’excavation et de la construction de l’infrastructure, le cas échéant :

      - Conception et dimensionnement de système de drains sous l’infrastructure et en périphérie;

      - Conception d’un système de rabattement de la nappe phréatique à l’aide de puits de pompage.

    Mentionnons qu’il existe également des outils pour optimiser les méthodes de dénoyage et la conception de systèmes de drainage comme la modélisation numérique de l’écoulement des eaux souterraines. De tels outils permettent aux professionnels œuvrant en hydrogéologie de déterminer avec précision les débits d’eau anticipés ou d’optimiser des systèmes de drainage (nombre et espacement de puits).

    Des avantages concrets

    La réalisation d’un volet hydrogéologique procure des avantages multiples et très concrets :

    • Anticipation d’une situation problématique potentielle
    • Planification améliorée des travaux de chantier et synergie accrue
    • Minimisation des risques liés à la santé et à la sécurité
    • Sélection et conception améliorée des méthodes de drainage
    • Gestion saine du risque (respect du budget et des échéanciers)

    Pour conclure

    Soyez vigilant! Assurez-vous de bonifier vos études d’avant-projet de construction en y ajoutant un volet hydrogéologique adéquat et complet. Si vous investissez des efforts et de l’énergie pour définir les conditions géotechniques et environnementales du sous-sol, pourquoi ne pas en profiter pour intégrer pleinement l’hydrogéologie? Les avantages qui en résulteront vous aideront à toutes les étapes de votre projet, de la conception jusqu’à la réalisation.

    Pour en savoir plus, n’hésitez pas à communiquer avec nous.

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