Comment protéger un piézomètre sur un chantier ?

Sur un chantier, un piézomètre peut être endommagé, enterré ou rendu inaccessible par les démolitions, les terrassements et la circulation des engins.

Un ouvrage correctement réalisé peut disparaître en quelques heures sous une pelle mécanique ou devenir impossible à retrouver.

J'ai souvent été confronté à cette situation. Par exemple, un jour, j'ai reçu un appel m'informant que la démolition avait commencé sans que personne ne m'ait prévenu. Je suis parti en voiture en espérant arriver avant que les piézomètres ne passent sous la pelle... et mes sondes avec.

La protection d'un piézomètre ne dépend donc pas seulement du choix d'un capot. Elle doit être prévue avant sa réalisation et adaptée à chaque phase du chantier.

Identifier les risques avant même la réalisation du piézomètre

La première chose à faire est de regarder ce qui va réellement se passer autour de l'ouvrage.

Un piézomètre installé dans un espace vert qui ne sera pas touché par les travaux ne nécessite évidemment pas les mêmes précautions qu'un ouvrage implanté au milieu d'une future zone de terrassement.

Regardez notamment :

• les zones de démolition ;
• les futures fouilles ;
• les pistes de circulation des engins ;
• les zones de stockage ;
• les niveaux futurs du terrain ;
• les voiries définitives ;
• les différentes phases du chantier.

Il faut également savoir combien de temps le piézomètre devra être conservé.

Un ouvrage destiné uniquement à une campagne de reconnaissance n'aura pas le même cycle de vie qu'un piézomètre utilisé pour suivre la nappe avant les travaux, pendant le chantier puis plusieurs années après la construction.

Ces questions doivent idéalement être posées avant le forage, pas lorsque la pelle mécanique est déjà en train de fracasser le sol.

Choisir autant que possible une implantation compatible avec le chantier

La meilleure protection reste le bon sens paysan : ne pas installer le piézomètre directement au milieu des problèmes.

Lorsque plusieurs implantations sont équivalentes pour la pertinence du projet, essayez d'éviter les pistes de chantier, les zones de stockage, les futures fouilles et les principales zones de circulation.

Bien sûr, si vous avez besoin d'un piézomètre à un emplacement précis pour comprendre un écoulement ou suivre l'effet d'un ouvrage, ce besoin reste prioritaire. Mais lorsqu'un déplacement de quelques mètres ne change rien à la représentativité de la mesure, cela peut faire une vraie différence quelques mois plus tard.

Il faut aussi réfléchir à l'usage futur de la zone.

J'ai déjà eu le cas d'un piézomètre implanté sur une piste cyclable. L'ouvrage était parfaitement fonctionnel. Le problème est qu'il était devenu très compliqué d'y intervenir sans se mettre en danger. Le cycliste a un objectif et rien ni personne ne peut lui barrer la route.

Un piézomètre peut donc être techniquement accessible tout en étant pratiquement inutilisable.

Choisir une tête de piézomètre adaptée

Une fois l'emplacement défini, il faut choisir comment terminer l'ouvrage en surface. Deux grandes solutions sont généralement possibles.

Le capot hors sol

Le piézomètre dépasse du terrain et sa tête est protégée par un capot, généralement métallique.

L'avantage de cette solution est que l'ouvrage est facile à repérer, facilement accessible pour les mesures et moins exposé à l'infiltration d'eau depuis la surface. En revanche, il est particulièrement exposé aux chocs avec les engins de chantier.

Dans une zone de passage, un capot hors sol peut rapidement rencontrer une roue de camion, une pelle ou un autre engin.

Cette solution est donc particulièrement adaptée aux zones où la circulation est inexistante ou peut être maîtrisée.

La bouche ou le regard au ras du sol

Lorsque le piézomètre se trouve dans une zone circulée, une tête affleurante peut être préférable. L'ouvrage est alors installé dans une bouche ou un regard dont le couvercle arrive au niveau du terrain.

Cela permet de circuler au-dessus, mais à condition de choisir un dispositif réellement adapté aux charges prévues.

Un regard installé sur une zone empruntée par des poids lourds doit évidemment être dimensionné en conséquence. Il faut aussi anticiper l'évolution de la chaussée.

Une tête affleurante parfaitement installée aujourd'hui peut devenir beaucoup moins pratique si la chaussée est démolie quelques mois plus tard ou si son niveau est modifié.

Le choix entre tête hors sol et tête affleurante doit donc se faire en fonction de la situation actuelle, mais aussi des travaux à venir.

Ajouter une protection mécanique lorsque les engins approchent

Même avec une tête correctement choisie, une protection supplémentaire peut devenir nécessaire dans les zones les plus exposées.

Le principe est assez simple. Il faut empêcher physiquement un engin de venir directement au contact du piézomètre.

On peut par exemple utiliser :

• des potelets ;
• des barrières ou du grillage ;
• des blocs ou plots en béton ;
• des buses ou anneaux béton disposés autour de l'ouvrage ;
• un balisage renforcé.

Le dispositif dépend évidemment de la configuration du chantier, et l'objectif n'est pas de construire un bunker autour du piézomètre.

Il faut surtout que sa présence soit évidente et que les machines ne puissent pas passer dessus par inadvertance.

Et cela ne dispense pas de rappeler régulièrement aux entreprises que l'ouvrage doit être conservé. Une protection que personne ne connaît finit parfois elle aussi par être démontée ou déplacée.

Avant le chantier, décider quels piézomètres doivent réellement être conservés

Deux cas se présentent :

• Le piézomètre reste nécessaire pour suivre la nappe pendant le chantier. Dans ce cas, il faut organiser sa conservation.
• Il n'est plus nécessaire.

Dans ce deuxième cas, il ne faut pas simplement couper le tube et couler le bâtiment par-dessus.

Un piézomètre abandonné doit être correctement rebouché. L'objectif est notamment d'éviter qu'il ne devienne une voie préférentielle entre la surface et la nappe ou entre plusieurs niveaux aquifères.

C'est particulièrement important lorsque l'ouvrage intercepte une nappe captive.

Un piézomètre ouvert ou mal comblé peut permettre une remontée d'eau le long de l'ouvrage. Dans certaines configurations, cela peut créer des arrivées d'eau préférentielles, des zones de faiblesse sous le radier ou favoriser des phénomènes de renard, et la pour le coup, à rattraper, c'est vraiment la m***e.

Comment reboucher un piézomètre ?

La première approche consiste à reconstituer autant que possible la coupe initiale de l'ouvrage. Le comblement est alors adapté aux terrains traversés, avec par exemple du massif filtrant au droit des horizons aquifères, de l'argile gonflante au droit des niveaux argileux ou imperméables, puis une cimentation des parties concernées.

Cette méthode cherche donc à restituer les différentes fonctions des matériaux mis en place lors de la réalisation du piézomètre.

Dans un contexte de construction, je préfère toutefois généralement une seconde solution, plus sécuritaire : la cimentation de l'ouvrage sur toute sa hauteur, par injection depuis le fond vers la surface.

L'objectif est de supprimer au maximum les circulations d'eau préférentielles le long de l'ancien forage.

Cette précaution me paraît particulièrement importante lorsque le piézomètre traverse une nappe captive qui n'est pas directement concernée par le projet. Par exemple, un bâtiment peut n'intéresser que les formations superficielles alors que le piézomètre descend jusqu'à une nappe captive située plusieurs couches géologiques plus bas.

Dans ce cas, conserver une communication potentielle avec cette nappe sous le futur bâtiment n'apporte rien au projet et peut au contraire créer un risque supplémentaire.

Une cimentation toute hauteur permet alors de limiter les risques de remontées d'eau, d'effet de renard ou de faiblesse localisée sous le radier.

Autrement dit, si le piézomètre n'est plus utile avant la construction, ne vous contentez pas de le couper. Reboucher correctement l'ouvrage fait partie intégrante de sa gestion.

Pendant le chantier, faire évoluer la protection avec les travaux

Si le piézomètre doit rester en service, le travail n'est pas terminé.

Et, oui vous terrassez, faites des fondations, coulez du béton, bref, le chantier évolue.

Une zone calme au début des travaux peut devenir une piste de circulation quelques semaines plus tard. Un piézomètre initialement situé au niveau du terrain peut se retrouver en hauteur après un terrassement. À l'inverse, il peut être progressivement enterré sous des remblais.

Il faut donc contrôler régulièrement son état et adapter sa protection.

Lorsque le piézomètre se trouve dans l'emprise des terrassements, le tube peut par exemple être recoupé au fur et à mesure de l'avancement des travaux et sa tête réaménagée.

Mais une règle doit rester constante. Le piézomètre doit rester accessible et utilisable.

Il faut pouvoir continuer à :

• mesurer le niveau d'eau avec une sonde manuelle ;
• installer ou retirer une sonde automatique ;
• réaliser un prélèvement d'eau si nécessaire ;
• effectuer les opérations de contrôle prévues.

Une protection qui empêche toute mesure résout le problème de la casse en créant un nouveau problème.

C'est aussi pendant cette phase qu'il faut continuer à informer les équipes. Une information donnée six mois plus tôt au démarrage du chantier ne suffit pas toujours. Les entreprises changent, les conducteurs de travaux aussi, et les personnes présentes le jour du forage ne sont pas forcément celles qui réaliseront le terrassement.

Le plus efficace reste de faire figurer les piézomètres et leurs protections directement sur les plans de phasage partagés avec les conducteurs de travaux, plutôt que de compter sur une information orale répétée à chaque changement d'équipe.

C'est généralement dans ces périodes de transition que les piézomètres ont tendance à disparaître.

À la fin des travaux, conserver ou reboucher

Une fois la construction terminée, il faut prendre une dernière décision :

• Si le piézomètre n'est plus nécessaire, il doit être rebouché.
• S'il doit servir au suivi de la nappe pendant la vie du bâtiment, sa tête doit au contraire être reprise pour devenir un ouvrage définitif.

On ne conservera pas forcément la protection de chantier.

Un capot entouré de blocs béton peut être parfaitement adapté pendant les terrassements et complètement inadapté devant un bâtiment terminé. La tête pourra alors être reprise dans un regard, intégrée aux aménagements extérieurs ou positionnée de manière à permettre les futures interventions.

Et là encore, il faut penser plusieurs années plus loin... parfois même des dizaines d'années.

Le piézomètre doit donc rester identifiable, accessible et suffisamment protégé pour permettre les futures mesures sans devoir neutraliser une voie de circulation ou démonter la moitié des aménagements.