Un chantier de logements collectifs rue de Dole, à Besançon, nous a marqués l'hiver dernier. Les sondages montraient des marnes altérées sous une couche de limons sableux. Le bureau d'études avait besoin de paramètres de résistance fiables pour dimensionner un radier. Nous avons prélevé des échantillons intacts au carottier à piston stationnaire. En laboratoire, l'essai triaxial consolidé drainé a révélé une cohésion effective de 12 kPa et un angle de frottement de 28 degrés. Ces valeurs ont permis d'optimiser l'épaisseur du radier et d'éviter un surdimensionnement coûteux. À Besançon, où la géologie mêle calcaires du Jurassique et dépôts fluviatiles du Doubs, cet essai apporte une précision que les corrélations SPT ne peuvent pas fournir seules. Avant toute modélisation sérieuse sur ce type de terrain, nous recommandons de caler les paramètres avec un essai CPT quand les horizons sont trop hétérogènes, ou de vérifier la granulométrie fine par granulométrie pour anticiper le comportement drainé.
Un angle de frottement déterminé par triaxial à Besançon est la donnée qui sépare un mur poids correctement dimensionné d'un mur instable à long terme.
Détails techniques du service à Besancon
Défis techniques typiques à Besancon
Entre le quartier de Planoise, sur les plateaux calcaires, et le centre ancien de Besançon, dans la boucle du Doubs, les sols racontent deux histoires géotechniques radicalement différentes. Planoise repose sur des calcaires compacts du Jurassique supérieur avec une capacité portante élevée, mais une fracturation karstique qui peut piéger des argiles de décalcification. Le centre, lui, est posé sur des alluvions sablo-graveleuses avec des lentilles limoneuses. Utiliser un angle de frottement unique pour les deux secteurs, c'est prendre un risque inacceptable. Un essai triaxial sur un échantillon d'alluvion saturée du centre-ville peut révéler un comportement contractant avec montée de pression interstitielle, ce qui réduit drastiquement la résistance au cisaillement. Sur les pentes de la Citadelle, la même logique s'applique : un essai non consolidé non drainé sur les éboulis de pente est indispensable pour vérifier la stabilité avant d'implanter des ancrages de soutènement.
Nos services
Notre laboratoire de mécanique des sols à Besançon réalise l'essai triaxial dans le cadre des missions géotechniques G2 et G3. Chaque campagne d'essais est précédée d'une sélection rigoureuse des échantillons intacts et d'un programme de chargement adapté à la lithologie du Doubs.
Essai triaxial consolidé drainé (CD) à Besançon
Destiné aux sols pulvérulents et aux limons drainants. Trois éprouvettes consolidées sous des contraintes effectives représentatives du terrain bisontin, cisaillées lentement pour dissiper toute surpression. Lecture directe de c' et φ' pour les calculs de capacité portante et de stabilité des pentes.
Essai triaxial consolidé non drainé (CU) avec mesure de u
Adapté aux argiles et marnes de Besançon. Consolidation sous contrainte effective in situ, puis cisaillement non drainé avec enregistrement continu de la pression interstitielle. Permet de tracer les chemins de contrainte et de détecter un comportement contractant avant liquéfaction.
Questions et réponses
Pourquoi privilégier un essai triaxial plutôt qu'un simple essai de cisaillement direct pour un projet à Besançon?
Le cisaillement direct impose un plan de rupture unique, souvent horizontal, ce qui ne correspond pas toujours à la réalité des contraintes sur le terrain. L'essai triaxial permet de contrôler le drainage, de mesurer la pression interstitielle et d'appliquer un confinement isotrope qui reproduit la contrainte in situ. Sur les marnes feuilletées de Besançon, où l'anisotropie est marquée, le triaxial donne une enveloppe de rupture bien plus représentative.
Combien coûte une campagne d'essais triaxiaux à Besançon?
Pour une série de trois éprouvettes avec consolidation drainée ou non drainée, le budget est compris entre 1 800 et 2 140 euros. Le tarif dépend du type d'essai, de la profondeur de prélèvement et de la difficulté à obtenir des échantillons intacts dans les sols hétérogènes du secteur.
Quel délai de livraison des résultats pour un essai triaxial?
Comptez 8 à 12 jours ouvrés à partir de la réception des échantillons intacts au laboratoire. Le délai intègre la phase de saturation, la consolidation sous contre-pression et le cisaillement à vitesse lente. Pour les projets urgents, nous pouvons réduire ce délai à 6 jours en concentrant les éprouvettes sur une presse dédiée.
Peut-on réaliser un essai triaxial sur des sols graveleux de Besançon?
Sur les graves alluviales du Doubs, l'essai triaxial reste possible mais il faut adapter le diamètre de l'éprouvette. Nous utilisons un moule de 100 mm de diamètre pour les éléments jusqu'à 20 mm, conformément à la norme NF EN ISO 17892. Au-delà, les effets d'échelle deviennent trop importants et nous recommandons plutôt un essai de cisaillement à grande boîte.