Impact de la pétrographie et la structure de la région rennaise sur les travaux d’excavation
Résumé
Le bassin de Rennes est principalement composé de schistes
briovériens issus des sédiments (détritiques terrigènes, volcanodétritiques,
carbonates) déposés de -610 Ma à - 530 Ma. Ces
schistes ont subi un plissement et un métamorphisme de faible
niveau durant l’orogénèse puis une altération intense sous climat
tropical il y a 40 Ma. Des filons de roches magmatiques plutoniques
(granodiorite et diorite) ou volcaniques (microgranite et
dolérite), postérieurs aux schistes recoupent ou sont inter-stratifiés
dans les schistes. Enfin, le réseau hydrographique a entaillé ces
schistes et conduit à la présence de terrasses recouvrant les schistes
le long des cours d’eau. On note aussi la présence de dépôts loessiques
quaternaires.
Cette histoire géologique brièvement résumée ci-dessus est importante
à prendre en compte lors de travaux d’excavation. En
effet, elle conduit à une forte hétérogénéité à la fois verticale et
horizontale et, pour les terrains schisteux, à une anisotropie importante
: on peut rencontrer sur un même site de travaux à la
fois des terrains résistants et des matériaux fortement altérés aux
propriétés mécaniques très faibles. La pétrographie et la structure
influencent fortement les propriétés mécaniques depuis l’échelle de
l’échantillon à celle de l’ouvrage (travaux d’excavation : fouilles,
puits, tunnel, etc.).
Concernant les schistes, ils sont composés d’alternances siltogréseuses
présentant des variations de granulométrie allant de grès
grossiers (2 mm) à des argilites (mm) avec quelques niveaux stratigraphiques
riches en carbone. Ces variations sont perceptibles
depuis l’échelle de la lame mine jusqu’à l’échelle métrique.
Généralement, la schistosité, confondue ou non avec la stratification
et d’axe Est-Ouest, constitue le plan de faiblesse mécanique
principal et les ruptures observées au laboratoire et sur site suivent
ces plans. Le massif est également affecté par une fracturation qui
découpe les terrains schisteux en blocs décimétriques.
Les filons de dolérite et les massifs de granodiorite peuvent quant
à eux entrainer des difficultés de forage de pieux du fait de leur
plus forte résistance, alors qu’en surface leur altération peut avoir
conduit à une kaolinite très tendre.
La non prise en compte de la complexité pétrographique et structurale
rend difficile, voire impossible, l’interprétation des comportements
mécaniques observés in situ, mais leur prise en compte
ne permet pas d’éviter d’être confronté aux hétérogénéités locales.