GEOTECHNIQUE
SAINT-BRIEUC
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Essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) à Saint-Brieuc

Géotechnique pratique, éprouvée sur le terrain.

EN SAVOIR PLUS

À Saint-Brieuc, quand on intervient sur les micaschistes altérés du Briovérien ou les limons de plateau qui coiffent les vallées du Gouët et du Gouédic, la question de l'eau souterraine se pose avant même le premier coup de godet. On voit régulièrement des projets de bassins d'infiltration ou de parkings souterrains buter sur une nappe perchée que les sondages carottés n'avaient pas bien caractérisée — et c'est précisément là qu'un essai de perméabilité in situ devient indispensable. Les essais Lefranc, qu'on réalise à charge constante ou variable dans les sondages traversant les horizons meubles, nous donnent une valeur de coefficient K fiable pour dimensionner les dispositifs de drainage. Dans les horizons rocheux plus compacts sous la ville, nous déclenchons un essai CPT en amont pour identifier les passages fracturés avant de caler les essais Lugeon, et nous couplons souvent cette approche avec la granulométrie des matériaux prélevés pour affiner le modèle hydrogéologique local.

Un Lugeon bien conduit dans les schistes briochins révèle souvent un régime d'écoulement mixte que les corrélations granulométriques seules ne peuvent anticiper.

Nos domaines de service

Méthodologie et portée

Le sous-sol briochin, façonné par le cisaillement cadomien, présente une anisotropie de perméabilité marquée entre les schistosités verticales et les fractures subhorizontales — un détail qui échappe aux modèles homogènes. En pratique, nous mesurons des contrastes de conductivité hydraulique pouvant varier de 10⁻⁸ m/s dans le faciès argileux altéré à plus de 10⁻⁴ m/s dans les zones de broyage tectonique. L'essai Lugeon, mené par paliers de pression croissante puis décroissante, permet de distinguer l'écoulement laminaire en fracture propre de l'écoulement turbulent avec lessivage des joints, et c'est cette distinction qui fait toute la différence pour anticiper le comportement d'une enceinte étanche en zone de faille. Nos campagnes intègrent systématiquement une phase de mesure piézométrique avant injection, suivie d'une analyse du débit critique de dilatance selon la méthode de Houlsby. Voici les paramètres que nous documentons dans chaque rapport :
  • Type d'essai : Lefranc (charge constante / variable) ou Lugeon (5 paliers)
  • Profondeur de la cavité d'essai et longueur de la poche filtrante
  • Pression d'injection stabilisée par palier et débit correspondant
  • Conductivité hydraulique K calculée selon la norme NF P94-132
  • Unité Lugeon (1 UL = 1 l/min/m à 10 bars) pour le rocher
Essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) à Saint-Brieuc
Image technique — Saint-Brieuc

Considérations locales

Saint-Brieuc s'est construite en épousant le relief accidenté de la côte nord bretonne, avec des quartiers comme Cesson ou la Ville-Bastard ancrés sur des plateaux limoneux où l'eau météorique s'accumule en nappes suspendues avant de ressurgir dans les talus abrupts. Le risque qu'on observe le plus souvent ne vient pas du volume d'eau en soi, mais de la sous-estimation des gradients hydrauliques locaux lorsque l'étude géotechnique se contente d'un essai ponctuel dans un seul horizon. Un radier drainant dimensionné sur un K moyen de 10⁻⁶ m/s peut se retrouver saturé en période pluvieuse si une couche plus perméable à 10⁻⁴ m/s n'a pas été détectée à 1,50 m de profondeur. Dans les versants du Légué, la combinaison d'une perméabilité de fracture élevée et d'une matrice argileuse peu drainante crée des conditions propices aux glissements de terrain lors des épisodes de forte pluviométrie hivernale — un scénario que l'essai Lugeon aide à cartographier avant d'implanter des ouvrages de soutènement.

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Normes applicables

NF P94-132 (1993) — Essai Lefranc : perméabilité des sols en forage, Recommandations CFMS (Comité Français de Mécanique des Sols) — Essais Lugeon, Eurocode 7 (NF EN 1997-2) — Reconnaissance et essais hydrauliques in situ, ISRM Suggested Method for Lugeon Test (1979, révisée 2003), NF EN ISO 22475-1 — Prélèvement et mesurage des eaux souterraines

Paramètres techniques

ParamètreValeur typique
Norme de référence (essai Lefranc)NF P94-132 (1993)
Norme de référence (essai Lugeon)Recommandations CFMS / ISRM
Conductivité hydraulique K mesurable10⁻¹⁰ à 10⁻² m/s (Lefranc)
Pression max. d'injection (Lugeon)10 bars par palier, incréments 0→10→0
Unité Lugeon (UL)1 UL = 1 litre/min/mètre sous 10 bars
Diamètre de forage compatible63 mm à 146 mm (carottier ou tarière)
Interprétation du régime d'écoulementHoulsby (1976) — 5 types de fracturation
Nombre de paliers standard (Lugeon)5 paliers : P1, P2, P3, P4, P5

Questions fréquentes

Quel est le coût d'un essai de perméabilité Lefranc ou Lugeon à Saint-Brieuc ?

Pour une campagne d'essais dans la région briochine, le budget se situe généralement entre 620 € et 970 € par essai. Ce montant inclut la mobilisation de l'atelier de forage avec obturateurs, l'exécution du protocole normalisé, l'enregistrement des pressions et débits, ainsi que le rapport d'interprétation avec les graphiques de Houlsby et le calcul du coefficient K. Le prix final dépend surtout du nombre d'essais commandés, de la profondeur de forage et de l'accessibilité du terrain sur les coteaux de la vallée du Gouët.

Quelle est la différence entre un essai Lefranc et un essai Lugeon ?

L'essai Lefranc s'applique aux sols meubles et mesure la conductivité hydraulique par injection ou pompage à charge constante ou variable dans une cavité calibrée au fond d'un forage. L'essai Lugeon est spécifique au rocher fracturé : on isole un tronçon de forage avec des obturateurs et on injecte de l'eau sous pression par paliers successifs. Ce dernier permet d'analyser le régime d'écoulement (laminaire, turbulent, dilatance, colmatage) en plus de quantifier la perméabilité en unités Lugeon.

Pourquoi réaliser un essai de perméabilité in situ au lieu d'estimer le coefficient K depuis les courbes granulométriques ?

Les formules empiriques de Hazen ou Kozeny-Carman donnent une estimation du K à partir de la granulométrie, mais elles ne capturent pas la structure du sol en place : fissuration, macroporosité, stratification, degré de saturation réel. Dans les micaschistes altérés de Saint-Brieuc, l'écart entre le K estimé et le K mesuré in situ peut dépasser deux ordres de grandeur, ce qui compromet le dimensionnement d'un drainage ou d'une barrière étanche.

Emplacement et zone de service

Nous intervenons sur des projets à Saint-Brieuc et dans sa zone métropolitaine.

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