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MERIDION Géotechnique Expertises Géologie Géothermie Hydrogéologie
Agrément CRAC spécialité géotechnique
Carnoux-en-Provence, le 28 novembre 2016 N/Réf.16-77-161129-R
MAITRE D’OUVRAGE MAIRIE DE LAGNES
PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT
INDUSTRIEL
PARCELLES N°578 ET 579
ROUTE DE ROBION
(84800) LAGNES
Etude Géotechnique de type G2AVP selon la
norme NFP 94500
Dossier rédigé par H.IBBARI et S. MASINI Supervisé par L. DUPARC
1 – INTRODUCTION
A la demande de M. Le Maire, R. DONNAT, Maitre d’ouvrage, et S/c de l’atelier d’Architecture
Gérard MARTENS, une étude de sol a été réalisée dans le cadre d'un projet de construction d’un
bâtiment industriel sis à l’adresse citée en en-tête.
Le but de cette étude est de fournir une analyse de la nature et de la structure du sol du site, de
mesurer les résistances mécaniques des sols d’assises, puis de définir les limites géotechniques
de faisabilité du projet à la lumière des données de terrain.
1.1. Nature de l'étude
La présente étude comporte les opérations suivantes :
- examen géologique et hydrogéologique du site,
- réalisation de fouilles géologiques au tractopelle,
- réalisation d’une campagne de tests de pénétration dynamique lourde,
- exposé des mesures techniques permettant d’harmoniser les projets avec le site,
- production d'un rapport final reprenant tous les éléments de l'étude.
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7
N/Réf. 16-77-161129-R Page 2 sur 23
1.2. Date d’intervention – documents remis :
L’examen du terrain et les fouilles au tractopelle ont été effectués le mercredi 23/11/2016.
Les sondages au GRIZZLY ont été réalisés le 24/11/2016.
Mme HARDY, Secrétaire Générale de la Commune de Lagnes nous a remis par courriel du
28/11/2016, le plan topographique réalisé par A.T.G.T.S.M et daté du 14/11/2016 :
1.3. Description du projet
Les terrains de la parcelle 578 d’une superficie de 3110 m² allongée dans le sens Est/ Ouest,
ont récemment été remblayés : ancien site de décharge.
Le projet étant actuellement en cours d’esquisse, l’implantation précise de l’ouvrage au droit
de la parcelle reste à être définie.
Le projet consistera à créer un bâtiment industriel en R+1 partiel d’environ 300 m² au sol, et
viendra s’implanter :
en partie Sud : au droit d’un talus constitués des déchets recouverts de remblais, vers
des cotes comprises entre +103 m en aval et +104 m en amont,
en partie Nord : en pied du talus, vers des cotes comprises entre +99 m en aval et +104
m en amont.
1.4. Moyens mis en œuvre
Lors de notre intervention sur site, les reconnaissances suivantes ont été mises en œuvre, dans
le cadre du projet :
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7 fouilles de reconnaissance des sols (cf. coupes au §3.1),
5 sondages pénétrométriques dynamiques lourds (système GRIZZLY – Résultats
en ANNEXES 2).
Les reconnaissances menées lors de notre intervention sont implantées en ANNEXE 1.
Ces observations ont été complétées par une analyse des données de terrain et de la carte
géologique nationale au 1/25 000.
2. ANALYSE PHYSIQUE DU SITE
2.1. Topographie :
Extrait feuille IGN 1/25 000 - échelle modifiée
Le site d’étude se trouve à environ 930 m vers le SO du centre-ville de la Commune de
LAGNES.
D’après la carte IGN, les terrains du site examiné se trouvent en pied de versant, incliné vers
l’Ouest, entre les cotes altimétriques +95 m NGF et +105 m NGF.
Le site est dominé à l’Est par des reliefs dont les points culminants s’élèvent à :
- + 242 m NGF environ 1,6 km vers le Nord Est,
- + 211 m NGF environ 1,6 km vers l’Est,
Les terrains s’abaissent en légère pente vers l’Ouest en direction des plaines de la Durance.
Les terrains situés aux alentours immédiats du site sont principalement occupés au Nord par
quelques habitations, vers l’Ouest par des champs agricoles, et au Sud par l’ancien site de
stockage de déchets.
Le canal de Carpentras longe la parcelle d’étude sur sa bordure Ouest.
N/Réf. 16-77-161129-R Page 4 sur 23
Carte géologique nationale- Echelle modifiée.
Légende :
2.2. Géologie :
D’un point de vue géologique, la feuille de Cavaillon couvre un territoire dans lequel on
distingue plusieurs ensembles, le secteur d’étude est concerné par la zone suivante : […
…]
Les terrains du site d’étude se composeraient principalement de molasse du Burdigalien
recouvrant les calcaires urgoniens et bédouliens :
[…
…]
2.3. Hydrogéologie
La commune de Lagnes se situe dans la plaine alluviale de Cavaillon, parsemée de petits cours
d’eau, de ruisseaux et du canal de Carpentras :
- le Canal de Carpentras s’écoule du Sud au Nord, situé en bordure Ouest du site
d’étude, à environs 40m, vers une cote voisine de +96 m NGF, soit quelques mètres
au-dessous de la cote du site d’étude.
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Environ 160 m au Sud passe l’affluent de la Folie, sensiblement vers la même cote
altimétrique que le site d’étude.
La proximité du principal niveau aquifère composé d’alluvions récentes ou d’origine Miocène,
doit faire craindre une inondabilité du site : cote PHE à préciser par les Services compétents.
Le site est implanté sur des molasses d’origine Miocène. Ces terrains constituent un milieu
poreux bien que peu perméable pouvant contenir une nappe libre.
Cependant aucune venue d’eau n’a été observée lors des sondages.
L’alimentation de ces terrains peut se faire par des apports latéraux du canal à proximité, par
des précipitations à sa surface, et par les pertes de l’irrigation des cultures.
Le secteur est concerné par un climat de type méditerranéen se caractérisant notamment par
des précipitations rares et intenses.
Ces précipitations alimentent des ruisseaux non pérennes qui prennent naissance aux
interfaces entre les formations imperméables et les formations perméables.
L’urbanisation des mitoyens est propice à la formation de forts ruissellements qui empruntent
les voiries, se déversent par-dessus les soutènements, s’accumulent et s’infiltrent sur les
plateformes.
2.4. Risques géologiques (extrait du site http://www.georisques.gouv.fr/)
En ce qui concerne les inondations, le secteur se situerait dans une zone de
sensibilité moyenne, à sensibilité très élevée, nappe affleurante.
Le risque de retrait et gonflement des argiles, qui pourrait produire des tassements
différentiels et donc des dommages aux bâtiments (fissures, etc…) est ici considéré
comme moyen.
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Aucun mouvement de terrain n’est recensé dans un rayon de 200 m autour de la
parcelle.
Aucune cavité n’est recensée dans un rayon de 200 m autour de la parcelle.
Le terrain examiné se situe dans une zone à sismicité modérée : niveau 3.
3. TRAVAUX DE RECONNAISSANCE
Les reconnaissances menées le jour de notre intervention sur le site sont implantées sur le plan
joint en ANNEXE 1 du présent rapport.
3.1. Fouilles de reconnaissance géologique :
Il a été réalisé 7 fouilles de reconnaissance des sols au droit de la parcelle concernée par le
projet.
Les fouilles F1, F2 et F3 ont été réalisées sur la partie basse, vers le Nord de la parcelle.
La fouille F1, a été réalisée vers le Nord-Est de la parcelle.
Refus sur molasse gréseuse compacte vers -0,80m de profondeur.
Terre végétale limono-
sableuse beige
-0,30 m
-0,70 m
Calcaires marneux altérés
Sud Nord
Poche de sables limoneux jaunes
-0,80 m
Fouille F1
Fouille F1
0 m
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La fouille F2, a été réalisée vers le Nord de la parcelle.
La fouille F3, a été réalisée vers le Nord-Ouest de la parcelle.
Refus sur molasse gréseuse vers -1,50 m de
profondeur
TV argileuse
marron grise
-0,34 m
-1,35 m
Altération de type
colluvions sablo-limoneuses
beiges
NW SE Fouille F2
Fouille F2
Refus sur molasse
gréseuse
Terre végétale
-0,50 m
-1,60 m
Colluvions
caillouteuses
Fouille F3 Fouille F3
0 m
0 m
-2,60 m
Grés sableux
altéré
Fouille F3
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Les fouilles F4, F5 et F6 ont été réalisées au pied du talus en partie basse de la parcelle
La fouille F4 a été réalisée vers le Sud-Ouest de la parcelle, au pied du talus existant.
Refus sur molasse
gréseuse
Remblais
déblais
-0,50 m
-1,60 m
Colluvions
beige
argileux
Fouille F4
0 m
-2,90 m
Molasse
altérée friable
et humide
Fouille F4
Talus de
remblais
+3,5 m
Niveau TN amont
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La fouille F5 a été réalisée vers le Sud-Ouest de la parcelle.
La fouille F6 a été réalisée vers le Sud-Est de la parcelle.
TN actuel aval +0,40 m
Fouille F5
Arrêt sur remblais à -
0,40 m/TN aval
Remblais
et déchets
divers Niveau TN aval actuel
Fouille F6
0 m
Arrêt à -0,50 m sur ancien
TN aval
Limons
jaunes
beiges
Terre
végétale
+1,00 m
m
+0,50 m
+1,80 m
+3,30 m Niveau TN amont
Niveau TN amont
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La fouille F7 a été réalisée vers le Sud-Est de la parcelle, au droit du talus amont.
3.2. Essais de pénétration dynamique lourde :
Afin de tenter de se faire une opinion sur le comportement géomécanique des sols du site, il a
été procédé à des essais de pénétration dynamique au moyen d'un pénétromètre dynamique
lourd de type GRIZZLY.
On trouvera l'implantation de ces essais en ANNEXE 1 et leurs courbes respectives en
ANNEXE 2 de ce rapport.
Le principe de l’essai pénétrométrique est de mesurer au travers des sols l’enfoncement d’un pieu à
pointe calibrée, sous l’effet d’un battage mécanique (mouton, maillet, etc…).
L’énergie du battage est théoriquement égale à l’énergie nécessaire pour vaincre la résistance
mécanique qu’exerce le sol sur la pointe du pieu.
De cette égalité il découle la formule des Hollandais, la plus simple et la plus utilisée :
Energie de déformation du sol = Energie de battage x coefficient de transmission de cette énergie de la
tête vers la pointe.
Soit Résistance du sol x enfoncement = Energie de battage transmise.
On a alors : Résistance du sol : Rqd = Energie de battage transmise / enfoncement de la pointe.
Remblais :
amas de
blocs
anguleux
-2,30 m
Fouille F7 Fouille F7 0 m TN amont
Refus à -2,30 m de
profondeur sur molasse
gréseuse
Remblais + débris de
construction et
déchets ménager
Terre
végétale
-0,50
m
-1,00 m
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Le système automatique GRIZZLY consiste à faire pénétrer une section de pointe de 20 cm² sous les
coups d’un mouton de 63,5 kg et d’une hauteur de chute de 0,76 m.
Un boîtier de calcul permet d’obtenir in situ et en temps réel les valeurs de la résistance
dynamique de pointe des sols traversés durant l’essai.
Les essais SD1, SD2 et SD3, ont été implantés au droit des remblais, à environ 2,50 m et 4 m
en retrait de la limite Nord du talus, et respectivement d’Ouest en Est.
Les essais SD4 et SD5, ont été implantés au droit de la partie basse de la parcelle, au pied du
talus, et respectivement d’Ouest en Est.
o SD1, vers la cote altimétrique +103,4 m,
o SD2, vers la cote altimétrique +104,5 m,
o SD3, vers la cote altimétrique +104,3 m,
o SD4, vers la cote altimétrique +100,7 m,
o SD5, vers la cote altimétrique +101,9 m.
Les essais ont rencontré une première couche assez durcie en tête épaisse de 0,30 m à 0,60 m,
puis ils ont traversé la succession de couches de résistances suivantes :
3.2.1. Remblais de démolition et déchets divers : résistances très hétérogènes, allant
de très meubles à compactes = 0,50 MPa < Rqd < 20,0 MPa :
o au droit de SD1 : entre – 0,30 m et – 5,40 m de profondeur,
o au droit de SD2 : entre – 0,30 m et – 4,30 m de profondeur,
o au droit de SD3 : entre – 0,30 m et – 2,00 m de profondeur,
o au droit de SD4 : entre – 0,30 m et – 0,90 m de profondeur,
o au droit de SD5 : entre – 0,30 m et – 2,85 m de profondeur.
3.2.2. Substratum Burdigalien compact, altéré en tête, résistances compactes, 10 <
Rqd :
o au droit de SD1 : à partir de -5,40 m, soit sommet du substratum vers la
cote +98,0 m, refus vers -5,60 m de profondeur,
o au droit de SD2 : à partir de -4,30 m de profondeur, soit sommet du
substratum vers la cote +100,2 m, refus vers -4,50 m de
profondeur,
o au droit de SD3 : à partir de -2,30 m de profondeur, soit sommet du
substratum vers la cote +102,0 m, refus vers -2,40 m de
profondeur,
o au droit de SD4 : à partir de -1,00 m de profondeur, soit sommet du
substratum vers la cote +99,7 m, refus vers -1,40 m de
profondeur,
o au droit de SD5 : à partir de -3,00 m de profondeur, soit sommet du
substratum vers la cote +98,9 m, refus vers -3,20 m de
profondeur.
Ces essais caractérisent les horizons du site qui se trouvent sous les assises du projet.
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3.3. Coupes de profils de la constitution des sols :
Les résultats des sondages réalisés in situ nous ont permis d’établir les 2 coupes de profils
suivantes :
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4. SENSIBILITE GEOTECHNIQUE DU SITE ET ADAPTATION DU PROJET
Eu égard à toutes les observations décrites ci-dessus, il convient de définir ci-après les limites
géotechniques du projet en regard des réalités du site.
4.1. Implantation
Le projet sera tel que porté sur les plans remis et listés au §1.4 puisque, seule sa zone
d’implantation a été reconnue.
4.2. Vices du sol du projet
Le sol d’assise des constructions ne pourra être en aucun cas constitué de formations
sub-superficielles, les remblais sont à purger, donc.
4.2.1. Remblai - sols superficiels
La position de cette couche est décrite au §3.2.1.
Les terrains sont constitués de remblais de débris de démolition, déchets et déblais divers,
l’évaluation de la présence de sols pollués ne fait pas partie de notre présente mission.
Ces sols peu consistants composent le talus et donc les terres retenues par les futurs ouvrages
encastrés dans ce talus.
L’épaisseur de ces remblais devra être totalement supprimée sous les ouvrages.
En l’état, ils démontrent en de nombreux points et profondeurs, des manques de consolidation
certaine, qui présagent de la survenue de tassements importants. La cinématique de ces
tassements sera accélérée par les venues d’eaux.
Les tassements* à long terme de tels remblais au compactage "variable" ne peuvent pas être
évalués.
(* tassements secondaires par fluage et disparition des éléments putrescibles).
Ces sols ne sont pas cohérents (cohésion nulle) et les parements des fouilles seront instables à
court terme au-delà d’une pente de 25°, instabilité fortement aggravée par des conditions
humides ou pluvieuses.
Le frottement latéral parasite, positif ou négatif mobilisable par un tel sol ne pourra pas
dépasser une valeur de : qs # 40 kPa.
De fait, ils nécessitent d’être soutenus, ouvrages à dimensionner en prenant en compte
une densité humide de 18 kN/m3, un angle de frottement de 25° et une cohésion de 0 kPa.
Ces sols sont affectés de mouvements verticaux lorsqu’ils sont soumis à des circulations
d’eau, que ce soit par infiltration, écoulement ou variations du niveau de la nappe.
Ces sols ne peuvent pas servir d’assise à un ouvrage.
4.2.2. Substratum molassique (Rqd min # 10 MPa)
La position de cette couche est décrite au §3.2.2.
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S’y fonder conduirait à ne pas pouvoir dépasser les valeurs caractéristiques suivantes :
- Contrainte ultime : qu < 1 250 kPa, ≠ qelu .
- Rappel : qels = q0 + iδβ x (qu – q0)/3
iδβ = 1 pour une charge verticale et centrée.
- Pour le calcul de q0 = γ x h, il sera pris un poids volumique de 22 kN/m3.
- Par exemple :
pour une profondeur d’ancrage de 1,50 m, sous une charge verticale et centrée :
q0 # 33 kPa et qels < 440 kPa
Ces sols calcaréo-molassiques sont localement perméables et tout ouvrage encastré au sein de
cette formation devra faire l’objet d’un drainage et d’étanchéité.
Ces sols sont assez cohérents et les parements des fouilles seront instables au-delà d’une pente
de 70°, instabilité fortement aggravée par des conditions locales d’altération ou de
fracturation.
A long terme, la stabilité de ces sols calcaréo-molassiques doit être calculée en prenant en
compte un angle de frottement interne de 35° et une cohésion de 50 kPa (soutènements).
Un frottement latéral non négligeable sera mobilisable dans des telles formations, et
notamment pour y réaliser des ancrages. Un frottement latéral de ne dépassant pas qs < 120
kPa pourra être pris en compte, à préciser par des essais complémentaires spécifiques si
nécessaire.
Ces sols sont affectés de mouvements verticaux lorsqu’ils sont soumis à des circulations
d’eau, que ce soit par infiltration, écoulement ou variations du niveau de la nappe.
Enfin, la cohésion de ces roches peut nécessiter pour les terrasser des engins de forte
puissance ou un BRH, dont la puissance sera toutefois modulée du fait de la proximité
d’avoisinants fissurés ou non.
4.3. Principes généraux d’adaptation à mettre en œuvre par le concepteur des
ouvrages
Lors du terrassement des fouilles, tout niveau humide ou plastique sera purgé et éliminé. Le
fond des fouilles sera soigneusement balayé avant le coulage du béton de propreté.
L’absence de niveaux décomprimés et/ou évolutifs au niveau des assises des futures
fondations devra être vérifiée lors des terrassements (mission G4).
Les modalités de dimensionnement des fondations seront calculées par l’Ingénieur de
Structure :
Les fondations seront assises en tout point sur des aires parfaitement horizontales, toute
dénivellation étant traitée par des redans verticaux.
En cas de fondations à des niveaux différents, la règle 2.4.2 du DTU 13.12 sera appliquée.
Tout local enterré sera traité par un cuvelage étanche, le niveau des plus hautes eaux étant
pris au niveau du sol extérieur fini.
N/Réf. 16-77-161129-R Page 15 sur 23
Le site de la construction est situé en zone sismicité sismicité modérée : niveau 3. Il sera
par conséquent mis en œuvre les mesures parasismiques adéquates laissées à l’appréciation de
l'Ingénieur Béton Armé.
Les circulations d’eau étant source importante de nuisances, tout sera mis en œuvre pour
protéger les sols d’assises des infiltrations : gouttières, trottoirs, membrane, tranchées
drainantes, etc..
Toutes les eaux collectées seront rejetées dans le réseau réservé à la collecte des eaux
pluviales, ou au large de tout ouvrage ou mitoyen.
Le choix du mode de fondation : semelles filantes, fondations semi-profondes, profondes, se
fera sur la base des valeurs et limites des sols exposées au §4.2.2., et en regard des charges du
projet telles que calculées par l’ingénieur de Structures.
Selon le mode de fondation in fine choisi, il pourrait être nécessaire de réaliser des
investigations complémentaires.
Toutes options d’amélioration du sol pourront être envisagées, le sol concerné devenant dès
lors un ouvrage conçu et réalisé par l’Entreprise (mission G3).
La profondeur de fondation correspondra à celle d’un seul niveau géologique visé pour y
asseoir les ouvrages, auquel il sera ajouté l’encastrement nécessaire pour un bon
fonctionnement des structures.
Les démolitions, les purges et tous terrassements devront faire l’objet d’un suivi
géotechnique (mission G4), et notamment pour identifier l’absence de remblais sous les
futurs ouvrages, et pour analyser les stabilités des phases provisoires.
Tout matériau remanié rencontré lors des fouilles devra être impérativement et intégralement
purgé.
Tout décaissement nécessitant la présence de personnel de chantier sera obligatoirement
étayé et blindé selon la réglementation en rigueur.
5. CONCLUSIONS
Le présent rapport, ses annexes et planches forment un ensemble indissociable. La mauvaise
utilisation qui pourrait être faite lors d'une communication partielle de celui-ci sans l'accord du
signataire du rapport ne peut engager la responsabilité de ce dernier.
Des changements dans l'implantation, la conception, l'importance ou le type des travaux par
rapport aux données de la présente étude peuvent conduire à modifier les conclusions et
prescriptions du dit rapport, et doivent être signalés.
Tout élément nouveau ou incident doivent être signalés immédiatement au signataire pour
permettre de revoir et d’adapter le cas échéant ses conclusions.
Le signataire ne peut être tenu pour responsable des modifications apportées à ce rapport sans
son accord écrit.
Les projets définitifs de protection, construction, réfection, reprise en sous œuvre etc. doivent
être portés à la connaissance du signataire afin de vérifier leur conformité par rapport aux
données de cette étude.
Les prescriptions définies ci-dessus constituent un ensemble cohérent. Elles doivent être
N/Réf. 16-77-161129-R Page 16 sur 23
appliquées dans leur absolue totalité, et ce, dès la conception des travaux. Une mise en œuvre ne
serait-ce que très légèrement incomplète, en nature ou en dimensions, sera forcément
défaillante.
Ce rapport, ses données et ses résultats deviennent la propriété du Client après paiement, toute
utilisation étant impossible avant sans violation de la propriété d’auteur.
Les facteurs géotechniques les plus sensibles du projet seront :
- la suppression des remblais existants et leur soutènement en phase provisoire et en
phase définitive,
- la protection des ouvrages enterrés contre les infiltrations et les entrées d’eau (cf.
ruissellements pluviaux ou autres…),
- la nécessité de fonder les nouvelles unités dans des matériaux homogènes décrits au
§4.2.2.
La présente étude s’inscrit dans le cadre d’un avant-projet d’extension (mission G2AVP de la
norme NFP 94 500).
Des missions complémentaires sont indispensables pour apporter à l’ouvrage un
accompagnement géotechnique suffisant : cf. enchaînement des missions NFP 94 500 :
- G2PRO : consistant à dimensionner les ouvrages de fondation, après établissement du
projet,
- G4 phase 1 et 2 : supervision, conception et réalisation.
MERIDION
N/Réf. 16-77-161129-R Page 17 sur 23
ANNEXE 1
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Implantation schématique des reconnaissances
Emprise projet – emplacement précis non défini
N/Réf. 16-77-161129-R Page 18 sur 23
ANNEXE 2
Courbes des sondages pénétrométriques
lourds de type GRIZZLY
SD1, SD2, SD3, SD4, SD5
N/Réf. 16-77-161129-R Page 19 sur 23
ANNEXE 2.a
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Sondage pénétrométrique SD1
N/Réf. 16-77-161129-R Page 20 sur 23
ANNEXE 2.b
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Sondage pénétrométrique SD2
N/Réf. 16-77-161129-R Page 21 sur 23
ANNEXE 2.c
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Sondage pénétrométrique SD3
N/Réf. 16-77-161129-R Page 22 sur 23
ANNEXE 2.d
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Sondage pénétrométrique SD4
N/Réf. 16-77-161129-R Page 23 sur 23
ANNEXE 2.e
ETUDE DE SOL AVANT PROJET DE CONSTRUCTION D’UN BATIMENT INDUSTRIEL
Commune de LAGNES (84 800)
Sondage pénétrométrique SD5