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La gestion des sols est un aspect critique, mais souvent négligé, de la planification. Avant de construire quoi que ce soit, les clients doivent savoir ce qui est sous terre pour protéger le projet contre des ordres de modification imprévus qui pourraient faire grimper les coûts du projet.

Cet article explique comment les clients peuvent se protéger contre des problèmes de sol inattendus, comment transformer les problèmes potentiels en avantages et comment gérer les coûts. Nous discuterons aussi de la façon dont les ingénieurs experts jouent un rôle essentiel pour s’assurer que le projet ne soit jamais pris au dépourvu par l’imprévu.

Comment la composition du sol influence-t-elle la planification et l’exécution d’un projet de construction?

Lorsqu’on commence un projet de construction, il existe deux cadres pour examiner la composition du sol :

L’analyse géotechnique se concentre sur l’évaluation de la pertinence d’un sol pour les structures de soutien. Il examine la capacité portante d’un sol pour les fondations, la stabilité des éléments de surface comme les routes et les passerelles, ainsi que l’intégrité des services publics souterrains, assurant que les infrastructures comme les tuyaux et conduits sont adéquatement soutenues.

Différents types de sols, comme l’argile, la roche ou la croisière dure, posent des défis uniques pour la soumission de construction. Un entrepreneur de chantier doit prendre en compte ces variations de composition du sol pour équilibrer les travaux de terrassement, éviter des enlèvements inutiles et déterminer la nécessité de recycler ou d’importer du matériau.

L’analyse géoenvironnementale évalue la composition du sol, identifiant tout contaminant tel que les composés organiques volatils et semi-volatils, les substances perfluoroalkyliques (PFAS), ainsi que le pétrole, les huiles et lubrifiants (POL), etc. Les résultats déterminent la gestion des stocks de sol. Tant que des criblages approfondis des sols attestent que la contamination du sol est en dessous des seuils réglementaires locaux résidentiels, les sols peuvent être réutilisés de façon responsable sur place avec un faible potentiel d’exposition pour les personnes, les eaux de surface, les eaux souterraines et les infrastructures critiques. Les sols qui dépassent les seuils réglementaires doivent être éliminés dans des installations d’élimination approuvées.

Lorsque des matières dangereuses sont présentes dans le sol, les ingénieurs concepteurs et l’entrepreneur en terrassement intégreront des mesures supplémentaires de sécurité et environnementales, telles que :

• Confinement spécialisé des stocks. Ces revêtements servent à contenir le sol contaminé, empêchant ainsi la propagation de matières dangereuses.
• Lavage de roues pour véhicules de construction. Ces installations réduisent le risque de propagation de contaminants hors site par le déplacement des véhicules.
• Contrôle de la poussière et surveillance de l’air. Cela est essentiel pour réduire la propagation des particules en suspension dans l’air et pour promouvoir la sécurité du chantier en détectant et en gérant les contaminants en suspension dans l’air.
• Réutilisation du sol sur place. Si les contaminants sont en dessous des niveaux spécifiés, la réutilisation des matériaux sur place devient réalisable, ce qui entraîne des économies pour le projet, une diminution du trafic de construction sur les routes locales et la possibilité de créer une commodité lors de l’intégration dans les premières étapes de la planification.
• Équipement de protection individuelle (EPI) pour les travailleurs. Assurer la sécurité des travailleurs en fournissant des équipements de protection pour minimiser l’exposition aux substances nocives.

Comprendre la composition du sol pour réussir la construction

Les différents sols ont des capacités portantes variées, essentielles à la stabilité. Par exemple, l’argile peut offrir une capacité portante de 1 500 livres par pied carré (psf), tandis que le sable et le gravier peuvent fournir jusqu’à 3 000 psf ou plus. Identifier toutes les couches de sol dans la zone d’influence du projet est essentiel pour atteindre la capacité portante souhaitée et éviter des problèmes de tassement à long terme.

Relever les défis géotechniques

Les défis géotechniques surviennent avec certains types de sols. Un sol riche en matières organiques, en limon ou en argile peut entraîner un dépôt différentiel ou à long terme. Négliger ces facteurs peut entraîner des conséquences coûteuses à long terme. Et ce n’est pas seulement une question de rigidité des structures : le règlement des services publics exige des conceptions complexes pour maintenir la stabilité. Cela inclut l’assurance de connexions utilitaires flexibles aux structures rigides afin d’éviter les forces de cisaillement.

De manière surprenante, le forage géotechnique pour évaluer les conditions du sol afin d’assurer la portance d’utilité n’est pas toujours une pratique standard. Cette négligence devient particulièrement pertinente dans des scénarios de construction complexes, comme la construction sur des sites d’enfouissement.

Des défis géotechniques imprévus, comme la rencontre de roche mère ou de sols très limoneux, peuvent entraîner d’importants retards de projet et faire grimper les coûts de façon inattendue. De telles découvertes pourraient non seulement interrompre temporairement la construction, mais aussi exiger des permis supplémentaires, surtout si le plan initial prévoyait de réutiliser le sol sur place. Constater que le sol est inadapté peut forcer l’importation de nouveau matériau, ajoutant des couches de complexité, de coût et de temps au projet.

Considérations géoenvironnementales et impact sur la construction

Ces dernières années, l’industrie de la construction a de plus en plus mis l’accent sur les aspects géoenvironnementaux du sol. Comprendre le type et la concentration des contaminants est essentiel pour déterminer les méthodes appropriées de manipulation, de réutilisation et d’élimination des matériaux du sol. Traiter les sols contaminés implique souvent des procédures complexes et des coûts importants, comme l’élimination des sols dangereux et l’importation de remplacements propres.

Les défis géoenvironnementaux courants incluent :

• L’amiante dans les sites d’enfouissement. Les équipes rencontrent fréquemment de l’amiante dans les sites d’enfouissement, ce qui entraîne d’importantes perturbations dans les projets.
• PCB localisés et COV. Dans les sites à usage industriel historique, la contamination par les biphényles polychlorés (BPC) peut s’étendre bien au-delà de la zone initiale de contamination, nécessitant des efforts de nettoyage étendus. De plus, les composés organiques volatils (COV) résultant de déversements de pétrole ou de diesel peuvent paralyser la construction et nécessiter une remédiation importante et coûteuse.
• Contamination par les métaux lourds. Les sites auparavant utilisés à des fins industrielles peuvent avoir un sol contaminé par des métaux lourds comme le plomb, le mercure ou l’arsenic. La gestion de ces contaminants implique souvent des techniques de réhabilitation des sols ou un enlèvement et un remplacement complets.
• Résidus de pesticides dans les terres agricoles. Les anciennes terres agricoles peuvent contenir des résidus de pesticides présentant des risques pour la santé et des préoccupations environnementales. Traiter ces contaminants peut nécessiter un traitement du sol ou des méthodes spécialisées d’élimination.
• Des déversements d’hydrocarbures dans d’anciennes stations-service. Les sites qui abritaient auparavant des stations-service ou des installations de stockage de pétrole sont à risque de contamination par les hydrocarbures. Les efforts de nettoyage peuvent inclure l’excavation du sol, le traitement ou la mise en œuvre de techniques de réhabilitation in situ.

Si l’évaluation géoenvironnementale révèle ces défis, il y aura des coûts d’impact environnemental. Des pratiques comme la limitation des véhicules de construction, les stations de lavage des véhicules, la gestion des sols secs, la réhabilitation des sols sur place et l’utilisation d’équipements de protection individuelle (EPI) pour les travailleurs maintiendront la conformité environnementale et favoriseront la sécurité du site; cependant, ils peuvent aussi prolonger les échéanciers du projet.

Gérer un sol qui n’est pas adapté au projet

L’élimination de l’excès de terre doit respecter les normes légales. Souvent, il est préférable de recycler ou de traiter le sol pour le rendre géotechniquement adapté afin qu’il puisse être conservé sur place. Cependant, les clients peuvent aussi opter pour des matériaux vierges provenant des carrières, surtout pour éviter les contaminants comme les barres d’armature ou le verre provenant des constructions précédentes.

Utilisations bénéfiques du sol enlevé

Le sol enlevé, même s’il n’est pas géotechniquement adapté au projet original, a souvent des applications alternatives, soit ailleurs sur le site, soit en vendant le sol à quelqu’un d’autre. Les utilisations incluent :

• Gestion des eaux pluviales. Certains types de sols peuvent être efficaces dans les systèmes de gestion des eaux pluviales, favorisant l’infiltration, la rétention et la rétention de l’eau.
• L’aménagement paysager. Un sol organique et riche, inadapté à des usages structurels, peut être une excellente ressource pour la couche arable dans l’aménagement paysager, fournissant des nutriments pour la croissance des plantes.
• Utilisation de l’argile. Bien que moins polyvalente, l’argile peut être utilisée dans des applications spécifiques, comme la création de barrières dans les sites d’enfouissement ou dans certains types de projets d’aménagement paysager. De plus, l’argile peut être modifiée avec des proportions de sable et de roche pour offrir des routes de gravier améliorées avec une longévité substantielle comparée au sable et au gravier seuls.
• Contrôle de l’érosion et stabilisation des pentes. La sélection du sol pour les applications sur pentes raides est cruciale. Si la végétation assure la stabilisation du sol, une couche arable à forte teneur organique est essentielle pour la stabilité à long terme, tandis que le sable et le gravier seraient typiques des murs de soutènement, des revêtements ou des grilles géotextiles.
• Barrières contre le bruit, la visibilité et la sécurité. Des monticules ou des talus de sol peuvent être placés stratégiquement pour créer des barrières contre le bruit, améliorer l’esthétique d’une zone ou protéger les zones sensibles contre des opérations dangereuses.
• Matériau de couverture pour les sites d’enfouissement. Le sol est couramment utilisé comme matériau de couverture dans les sites d’enfouissement pour encapsuler les déchets, contrôler les odeurs et aider au processus de décomposition.
• Agrégat pour la construction. Dans des régions comme le nord-est des États-Unis, le substratum rocheux peut se trouver près de la surface, nécessitant des méthodes d’enlèvement comme le dynamitage. La roche soufflée peut être concassée et utilisée comme granulat dans des projets de construction. Cela inclut l’utilisation dans le béton, la base routière, l’asphalte et d’autres matériaux de construction.

Gérer un sol contaminé

La gestion des sols contaminés sur un chantier nécessite une approche multifacette qui tient compte des impacts environnementaux, juridiques et communautaires.

• Identifier et évaluer la contamination. Un échantillonnage approfondi du sol, motivé par une évaluation initiale, déterminera le type et l’étendue de la contamination. Lorsqu’une contamination est découverte, il est essentiel d’aviser immédiatement les autorités provinciales pour se conformer aux exigences réglementaires et initier une réponse. La zone contaminée est ensuite soigneusement définie et excavée, et le sol est traité comme un matériau dangereux. Cela implique des protocoles spécifiques pour la manipulation, le traitement et l’élimination afin de faciliter la sécurité et la conformité.
• Interagir avec la nappe phréatique. L’interaction entre le sol contaminé et la nappe phréatique est un facteur important dans le processus de réhabilitation. Elle implique des techniques qui séparent l’eau des polluants sans propager la contamination. Pour la remédiation à long terme, des stratégies comme les systèmes de pompage et traitement ou les injections chimiques/biologiques sont utilisées, selon la nature et la gravité de la contamination. Ces méthodes sont conçues pour neutraliser ou contenir les polluants présents dans le sol, réduisant ainsi l’impact environnemental.
• Conformité et traçabilité du sol. Le respect des règlements régionaux régissant le transport et l’élimination des sols contaminés est primordial, et un système robuste de suivi des sols est essentiel pour maintenir la conformité. Ce système fournit une chaîne de garde documentée pour le sol, de son point d’origine jusqu’à son site final d’élimination ou de traitement. Cette traçabilité aide non seulement à respecter les exigences légales, mais aussi à gérer efficacement les responsabilités environnementales liées aux sols contaminés.

Comment un client peut-il minimiser les défis?

Une approche bien informée de la gestion des sols peut rapporter des dividendes tant en termes de gestion des coûts que de l’échéancier. Cette approche va au-delà de la simple gestion des coûts directs de construction; Il aborde également les retards potentiels et leurs impacts plus larges. Commencer par une compréhension approfondie des conditions du sol du site lors des premières étapes du génie civil, utilitaire et structurel peut influencer considérablement le succès des projets.

Les étapes clés sont les suivantes :

Vérification diligente avant l’achat

Les données historiques, souvent facilement accessibles auprès des agences fédérales ou municipales, peuvent fournir des informations précieuses sur les problèmes potentiels liés aux sols. Avant d’acheter ou de louer un terrain, un client peut effectuer une recherche de titre pour comprendre l’utilisation passée du site et son potentiel de contamination. Des signaux d’alarme de contamination peuvent être évidents à cause d’utilisations antérieures telles que les sites d’enfouissement, les réparations automobiles, les activités industrielles, les pôles de transport ou les pratiques agricoles.

Évaluation géotechnique

La réalisation d’investigations préliminaires souterraines, y compris des forages stratégiques de sols, est essentielle pour comprendre les conditions actuelles du sol. Cette évaluation révèle des informations importantes telles que la présence de roche mère et de niveaux d’eau souterraine, ce qui éclaire ensuite les décisions de réutilisation ou d’élimination des sols. Les connaissances tirées de cette évaluation sont essentielles pour établir le budget des travaux de terrassement et planifier les fondations et les aspects structurels du projet.

Évaluation géoenvironnementale

Obtenez une évaluation géoenvironnementale de phase 1 visant à identifier les responsabilités environnementales potentielles d’une propriété. Cette étape consiste à examiner l’utilisation historique des terres, les registres réglementaires et à effectuer une inspection visuelle du site pour identifier des signes de contamination environnementale. Il aboutit à un rapport qui décrit les risques détectés et suggère si une enquête plus approfondie est nécessaire.

Une évaluation géoenvironnementale de Phase 1 révélera si une évaluation de Phase 2 plus complète est nécessaire, particulièrement pour les sites de friches industrielles. L’évaluation de la phase 2, qui comprend l’analyse du sol, des eaux de surface et des eaux souterraines, est cruciale pour comprendre l’étendue de toute contamination environnementale et planifier les stratégies de réhabilitation appropriées.

Stratégies d’enchères pour les travaux de terrassement

L’information permet d’économiser de l’argent. Distinguer les travaux de terrassement classifiés et non classifiés dans les documents d’appel d’offres permet des enchères plus précises et compétitives. Cette pratique aide non seulement à la gestion des coûts, mais réduit aussi les risques liés aux conditions imprévues du sol, protégeant ainsi les intérêts du client.

Comment Salas O’Brien peut vous aider

L’approche de chaque projet de construction en matière de gestion des sols est adaptée à ses besoins spécifiques et à son historique du site. Qu’il s’agisse de problèmes de sol standards ou de cas complexes de contamination, une évaluation initiale approfondie et un plan stratégique sont essentiels pour une exécution réussie du projet. Salas O’Brien peut vous aider à gérer vos préoccupations liées aux sols dans le cadre de nos services d’ingénierie civile et des services publics de site. Contactez l’un de nos contributeurs ci-dessous.

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