Le Calcaire de Saint-Ouen

Le Calcaire de Saint-Ouen
Essai d'étude régionale de géologie
appliquée au Génie Civil
Compte-rendu des journées d'étude des 5 et 6 octobre1967,
organisées par le Département des So/s du Laboratoire
Central des Ponts et Chaussées et tenues au Laboratoire
Régional de Trappes.

sommaire
A. PASQUET
5 • Avant propos
J. LEGRAND
7 • Introduction - Présentation des journées
12 • Fiche d'identité
14 • Glossaire
G. CHAMPETIER DE RIBES 19 Le calcaire de Saint-Ouen - Sa genèse et ses
principaux faciès
— Résumé à l'intention des praticiens
— Discussion
B. CARON 31 • Définition de la couche et quelques problèmes
qui s'y attachent
— Résumé à l'intention des praticiens
— Discussion
J. FLORENTIN 55 • Propriétés mécaniques d'ensemble des marnes
du Saint-Ouen
M. RASKINE 61 • Réflexions à partir d'un certain nombre d'essais
— Discussion des deux exposés précédents
J.J. SEVESTRE 67 • Les marno-calcaires du Saint-Ouen sur
l'autoroute B 3
— Résumé à l'intention des praticiens
P. CHASSANDE 75 • Fondations d'ouvrages d'art autoroutiers dans la
plaine de Rosny
Ministère de l'Equipement et du Logement - Laboratoire Central des
Ponts et Chaussées - 58, Boulevard Lefebvre - 75-Paris 15'
Septembre 1969

E. DE CAZENOVE 79 • Fondations sur pieux dans le Saint-Ouen de Vitry
— Résumé à l'intention des praticiens
M. VANDANGEON 91 • Synthèse de quelques chantiers dans Paris
et sa banlieue
— Résumé à l'intention des praticiens
— Discussion des quatre exposés précédents
G. CHAMPETIER DE RIBES 97 • Visite de la coupe de La Frette
B. CARON 100 • Visite des terrassements du collecteur d'eaux
pluviales de Vincennes
G. CHAMPETIER DE RIBES 102 • Rapport de synthèse géologique
M. ADAM 104 • Rapport de synthèse géotechnique
J. LEGRAND 106 • Conclusions et recommandations
111 • Liste des participants
112« Résumés

AVANT
PROPOS
A. PASQUET
Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées
Directeur du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Souvent rencontrée par les maîtres d'œuvre de la région parisienne, la
formation du calcaire de Saint-Ouen déconcerte par son irrégularité et ses
variations de faciès, inquiète par ses cavités fossiles ou actives. Aussi leur
apparaît-elle, ainsi qu'aux projeteurs et aux ingénieurs de laboratoire, comme
semée d'embûches et quelque peu mystérieuse. Cette méfiance explique leur
réflexe de sécurité.
Injustement décrié, le calcaire de Saint-Ouen attendait sa réhabilitation.
C'est là l'un des objectifs assignés aux deux journées d'études organisées
par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées les 5 et 6 octobre 1967 au
Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Trappes. En réunissant ceux
qui, à des titres divers, ont eu à en connaître, on a tenté de faire le point, de
souligner les insuffisances et de dégager les directions des recherches à engager
pour mieux répondre aux interrogations des maîtres d'œuvre.
Mais l'ambition était plus vaste : on voulait, à l'occasion d'un cas particulier,
faire ressortir l'intérêt pour l'économie et pour les travaux d'équipement
d'études régionales de géologie appliquée, dégager les méthodes auxquelles
elles doivent obéir, préciser les types de documents, cartographiques par
exemple, qui doivent les conclure. Comme cela était prévisible, cet objectif n'a
été que partiellement atteint, la doctrine ne pouvant se fonder que sur l'analyse
critique d'un nombre suffisant de cas particuliers.
Bénéfice insoupçonné : le dialogue constructif qui s'est établi entre spécialistes
des différentes disciplines et qui, espérons-le, les aura aidés à mieux
situer leur contribution à une œuvre commune, sans renier leur spécialité,
mais en la dépassant. Souhaitons que ce dialogue se poursuive et que l'esprit
de ces journées soit à l'origine d'un développement, de toute manière indispensable,
des relations entre géologues et autres spécialistes du sol.
5

Bien que cela n'ait pas été envisagé lors de l'organisation des journées,
il a paru intéressant de publier leurs travaux. Plusieurs raisons y ont conduit :
— la qualité et en même temps la diversité des communications à l'image de
la formation elle-même,
— le nombre des participants, l'éventail des spécialités et secteurs professionnels,
— le climat, l'animation et le niveau des discussions,
— le courant de dialogue qui a uni les spécialistes et les a amenés à échanger
des idées.
Après une introduction, la publication donne les textes intégraux des
communications (certaines d'entre-elles sont précédées d'un résumé destiné
aux praticiens) suivies de discussions. Puis le compte rendu sommaire de la
visite de chantier, les synthèses des rapporteurs et les conclusions du
Président.
Le succès de ces journées est dû, en bonne partie, au concours actif de tous
les participants ; évidence certes, mais l'atmosphère atteste de la réussite.
Pour cette réussite, nous féhcitons M. Legrand, Chef du Département des
Sols du Laboratoire Central, qui a assuré la responsabilité de l'organisation
de ces journées et les a présidées.
Nous remercions M. Champetier de Ribes qui a bien voulu rapporter les
aspects géologiques des problèmes posés par le Saint-Ouen.
Nous sommes reconnaissants à M. Adam d'avoir accepté la charge de la
préparation de ces journées et les fonctions de rapporteur des problèmes de
« Mécanique des Sols ».
Enfin, nous ne saurions oublier que c'est à l'obligeance des responsables
du Laboratoire Régional de Trappes, MM. Cambournac (Ingénieur en Chef des
Ponts et Chaussées) et Couturier (Chef du Laboratoire Régional) que nous
devons d'avoir pu organiser cette réunion près de Paris, au calme et dans la
verdure. L'excellente organisation matérielle qu'ils ont mise à notre disposition
a largement contribué au climat très libre et détendu de ces journées.
Si nous avions à formuler un souhait, ce serait de pouvoir considérer ce
travail comme un premier pas dans une tentative d'adaptation, sur un cas
particuher difficile, des méthodes de la géologie aux problèmes précis du
Génie Civil. Premier pas, et qui dit premier s'engage pour l'avenir.

Introduction
Présentation
des journées
J. LEGRAND
Ingénieur des Ponts et Chaussées
Chef du Département des Sols
au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Calcaire de Saint-Ouen massif. Carrière de Villeneuve-sur-Verberie (Oise).
7

INTRODUCTION
• La géologie du bassin de Paris n'est simple qu'en apparence : à l'échelle à laquelle les géologues ont
accoutumé de travailler. Si la succession stratigraphique est, dans l'ensemble, bien établie, notamment au
Tertiaire auquel appartient la formation dite calcaire de Saint-Ouen, elle apparaît beaucoup plus complexe
au géologue de Génie Civil qui, travaillant à très petite échelle, se heurte à un certain nombre de difficultés.
Parmi celles-ci on rangera :
— les variations rapides des épaisseurs de couches, les irrégularités des surface limites, toit et mur, liées
par exemple à des érosions fossiles,
— les changements brutaux de faciès : variations latérales, lacunes de sédimentation ou d'érosion,
— les accidents dans la lithologie : discontinuités, phénomènes de concrétions, pseudomorphoses, effets de
compaction,
— les dissolutions fossiles ou actives avec ou sans remplissage, accompagnées ou non d'effondrements des
couches supérieures,
— les accidents dans la tectonique .'fissures, décalage des couches, effondrements locaux, pendage, ondulations.
Toutes ces « anomalies » ou « accidents géologiques » ont des causes que le géologue peut et doit analyser,
et qu'il doit s'efforcer de regrouper dans des synthèses locales qui peuvent ensuite prendre place dans une
synthèse plus générale.
Comme le soulignera M. Champetier de Ribes, la connaissance du cadre paléogéographique laguno-lacustre
dans lequel la formation du calcaire de Saint-Ouen s'est déposée confirme, tout en l'éclairant, la complexité
des phénomènes qui l'ont affectée et qui sont à l'origine de sa diversité ou encore de son hétérogénéité.
L'étude poussée de cette paléogéographie constitue assurément une voie intéressante de recherche pour une
explication satisfaisante des diverses anomalies rencontrées, et pour la mise au point de méthodes de prévision
plus précises et mieux adaptées.
• Pour le géotechnicien (1), peu familiarisé avec les disciplines géologiques spécialisées, le calcaire de
Saint-Ouen est une couche quelque peu déroutante et mystérieuse présentant simultanément une grande diversité
dans la nature des matériaux qu'elle renferme et une grande dispersion de leurs propriétés mécaniques.
Le calcaire de Saint-Quen se présente comme une couche d'épaisseur variable (de cinq à quinze mètres) relativement
imperméable dans sa partie supérieure. Cette partie, lorsqu'elle existe, sert de mur à une nappe supérieure
et de toit à la nappe des sables de Beauchamp.
Il est constitué par :
— des alternances généralement peu épaisses de marnes et de calcaires avec toutes les gradations entre ces
variétés lithologiques tant du point de vue de leur teneur en carbonate de calcium que de leur structure et
de leurs propriétés mécaniques. A côté de matériaux à comportement de sol ou de roche, la série présente
également des matériaux intermédiaires comme les marnes compactes. L'absence de corrélation entre la
résistance mécanique à la rupture en compression simple et la densité des matériaux confirme l'influence
des facteurs de structure en relation, par exemple, avec le degré de développement d'un squelette cristallisé ;
— des lits intercalés d'argiles brunes feuilletées magnésiennes (2) et de marnes hydrophiles à silex nectiques.
(1) Voir au glossaire, la définition donnée ici au terme de géotechnicien.
(2) Par commodité ces argiles sont souvent désignées dans les textes qui suivent et sur les figures par le sigle A.B.F.
8

Sur une aire suffisamment restreinte (côté allant de la centaine à quelques centaines de mètres) ces alternances
peuvent constituer de véritables « structures » sensiblement constantes ou évoluant de façon progressive,
comme M. Caron le fera ressortir dans son exposé. L'apparente hétérogénéité cède alors la place à une
tendance locale à l'organisation.
• De telles structures où s'intercalent des lits de matériaux durs et tendres, les uns peu, les autres très sensibles
à l'eau se prêtent mal à la reconnaissance par sondages, et au prélèvement d'échantillons intacts. Les
carottes de sondage ne fournissent dans les meilleurs cas qu'une figuration très approximative de l'épaisseur
et de la succession des diverses couches, et une indication inexacte, en particulier pour les sols intermédiaires,
de leur état réel en place.
• Les fondations superficielles ou profondes sollicitent en général simultanément plusieurs des niveaux constitutifs
de la couche. Il est alors difficile d'apprécier l'influence de la présence de tel ou tel niveau sur le
comportement mécanique de l'ensemble de la structure. Cette influence dépend d'ailleurs de nombreux autres
facteurs : configuration relative des ouvrages et des couches, directions respectives des pendages des couches
et des efforts appliqués, état en place des sols sensibles qui peuvent constituer des plans préférentiels de
glissement, et évolution possible de cet état.
• Enfin le calcaire de Saint-Ouen présente les inconvénients propres aux formations contemporaines des
dépôts des grandes masses de gypse. Il contient des lentilles de gypse déposées au cours des changements de
niveau du système laguno-lacustre qui lui a donné naissance. Ces lentilles sont à l'origine de la formation de
cavités fossiles ou actives, variables suivant leur position dans le bassin, ou constituent une source de cavités
potentielles. Ces cavités posent à l'ingénieur de délicates interrogations.
• La complexité et l'hétérogénéité de la couche, l'aspect peu flatteur des prélèvements d'échantillons (sur
lesquels on peut souvent constater l'entraînement par rotation au cours du carottage de blocs de calcaire
dans la pâte marneuse remaniée par l'eau de forage) qui fait mal augurer des propriétés mécaniques du
matériau, la difficulté d'intégrer dans les calculs les divers niveaux de la structure, le risque constitué par la
présence de cavités ou de lentilles de gypse, tout concourt, dans l'état actuel de nos connaissances, à impressionner
défavorablement le maître d'oeuvre, et le conduit, à défaut d'une expérience personnelle étendue de
la couche, à « pénaliser » cette formation et à se garantir par une très grande sécurité.
En fait le calcaire de Saint-Ouen attend sa réhabilitation. Sous réserve d'une bonne reconnaissance préalable,
localement très précise, il constitue un niveau satisfaisant pour asseoir des fondations superficielles.
Dans les fondations profondes, il fournit sur les pieux moulés un frottement latéral très notable.
PRÉSENTATION DES JOURNÉES
• Dans le cadre des études menées par les Laboratoires Régionaux de la Région Parisienne sous la direction
technique du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, on est'arrivé assez rapidement à la conclusion que
le niveau géologique du calcaire de Saint-Ouen était la source de nombreux problèmes de génie civil.
L'idée est alors venue d'organiser des journées d'étude, au cours desquelles des laboratoires, bureaux
d'études, maîtres d'oeuvre publics et privés confronteraient leurs connaissances et leurs expériences, sur cette
formation. Ces journées furent ouvertes à un nombre restreint de participants, essentiellement :
— des bureaux d'études privés de mécanique des sols, des entreprises de sondage, ou spécialisées dans les
problèmes de fondations,
— le Bureau de Recherche Géologique et Minière (B.R.G.M.),
— des membres du corps enseignant,
— des maîtres d'oeuvre de l'Administration des Ponts et Chaussées, de la S.N.C.F. et de la R.A.T.P.,
— des Laboratoires Régionaux de la Région Parisienne : Trappes, Bondy et Fontainebleau,
— le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées.

• Au-delà, ces journées ont voulu être une tentative pour préciser le contenu et les méthodes d'une étude
géologique régionale orientée sur les problèmes de génie civil, se situant à l'échelle de ces problèmes et de leur
point de vue et susceptible de déboucher sur une représentation cartographique appropriée. Représentation qui
fournirait au maître d'oeuvre les éléments nécessaires pour orienter sa campagne de reconnaissance et l'étude
de ses ouvrages.
Elles auront eu également l'ambition d'établir un contact fructueux entre spécialistes des diverses disciplines :
géologie, géophysique, forage, géotechnique, d'ouvrir entre eux un véritable dialogue dans lequel chacun
s'efforcerait d'apporter les renseignements et les connaissances qu'il tient de sa spécialité, en vue de parvenir
à une synthèse globale plus solide.
• Le programme des deux journées comporte un ensemble d'exposés suivis de discussions et coupés par une
visite de chantier.
Au cours de la première journée, on a examiné plus spécialement les aspects géologiques du calcaire de
Saint-Ouen. Deux exposés ont été présentés dans la matinée :
M. Champetier de Ribes, Chef de la Section de Géologie du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées,
a d'abord présenté cette formation dans un contexte général, en précisant les données génétiques et diagénétiques
susceptibles d'expliquer sa diversité, notamment ses variations de faciès, et en s'efforçant de dégager
certaines caractéristiques régionales, telles que, par exemple, les niveaux repères stratigraphiques.
M. Caron (géologue du Laboratoire Régional de Bondy) a ensuite procédé à une description détaillée de la
couche dans la région parisienne, limites supérieure et inférieure, variations de faciès, lithologie, structure,
actions quaternaires, dissolutions notamment, en relation avec l'hydrogéologie. Il a indiqué également les
limites des méthodes actuelles de reconnaissance, et proposé les moyens propres à conduire à une meilleure
connaissance de la couche : enquête permanente, analyse systématique, synthèse continue, amélioration des
méthodes de reconnaissance et d'interprétation des essais « in situ »
L'après-midi, consacrée à l'examen sur place du terrain a permis aux participants de se rendre compte de
la complexité et de la diversité de la couche, en premier lieu en affleurement : coupe de La Frette en bordure
de la Seine, puis dans le chantier souterrain du collecteur de Vincennes.
La seconde journée, orientée sur l'aspect géotechnique et mécanique du calcaire de Saint-Ouen, a comporté
dans la matinée deux groupes d'exposés.
Les deux exposés du premier groupe ont porté tout d'abord sur l'identification géotechnique et les propriétés
mécaniques des divers « sols » rencontrés dans la couche.
Celui de M. Florentin, Directeur du bureau d'études Mécasol, donne des renseignements statistiques, d'une part,
sur les caractéristiques d'identification et l'état en place des marnes du calcaire de Saint-Ouen et, d'autre part,
sur leur résistance au cisaillement, et relève la discordance entre ces deux ensembles de données dans l'état
actuel de nos connaissances.
Celui de M. Raskine*, Assistant-Chef à la Section de Mécanique des Sols du Laboratoire Central des Ponts
et Chaussées, fait le point d'un grand nombre d'essais de laboratoire, essais d'identification et mécaniques,
effectués à l'occasion de l'étude d'une autoroute.
Des exposés plus spécialisés leur ont fait suite :
— Celui de M. Sevestre (Assistant de Mécanique des Sols au Laboratoire Régional de Bondy) complétait et
illustrait la communication faite la veille par M. Caron et faisait ressortir l'imbrication des aspects géologiques
et géotechniques à propos de l'étude menée pour l'autoroute B 3.
— M. Chassande, Ingénieur des Ponts et Chaussées en Seine-Saint-Denis, a indiqué les questions que cette
formation pose au maître d'oeuvre, pour la conception et l'exécution de fondations de viaducs autoroutiers.
* Depuis janvier 1968, M. Raskine est Chargé de Mission au Service des Documents Techniques du Laboratoire Central des
Ponts et Chaussées.
10

— MM. Geffriaud et Chadeisson, Ingénieurs à la Société Solétanche, ont présenté la communication de
M. de Cazenove, Ingénieur à cette même société, sur les fondations sur pieux des centrales E.D.F., Arrighi
et Vitry, et sur le comportement de pieux d'essais.
— Enfin M. Vandangeon, Ingénieur au bureau d'étude Simecsol, a présenté une synthèse des renseignements
fournis par de nombreux chantiers dans la région parisienne.
Dans l'après-midi, après la discussion sur les communications de la matinée, M. Champetier de Ribes a présenté
une courte synthèse des aspects géologiques du Saint-Ouen, et M. Adam des aspects géotechniques. Enfin,
M. Legrand dégageait les conclusions des journées.
Cette réflexion en commun, à propos d'une formation bien déterminée : le calcaire de Saint-Ouen apparaît donc
finalement comme une tentative modeste pour faire le point des connaissances apportées par les diverses
disciplines, les regrouper dans une synthèse d'ensemble, mettre en relief les lacunes et les imperfections,
dégager les soucis des maîtres d'œuvre, et surtout proposer les recherches et études à entreprendre. A plus
long terme son objectif aura été de dégager les grandes lignes d'une méthode pour développer des études
régionales de géologie appliquée, méthode susceptible d'être transposée à d'autres formations très différentes
qui cachent souvent, sous une apparente régularité d'ensemble, une non moins grande diversité.
Enfin elle aura été l'occasion de contacts fructueux entre spécialistes des différentes disciplines, géologues,
géophysiciens, sondeurs, géotechniciens, contacts qui, nous l'espérons, leur auront apporté la conviction que le
progrès passait par un approfondissement par chacun de sa discipline, associé à la confrontation des points
de vue.
11

f i c h e
d'identité
STRATIGRAPHIE
LOG
LITHOLOGIQUE (i)
ÉPAISSEURS
(en m)
VARIATIONS
DE
FACIÈS
NIVEAUX-REPÈRES
IMPORTANTS
SABLES DE MONCEAU
Sable fin vert
de 0,50
Passage à marne
sableuse
Toit du Saint-Ouen
Cotes NGF de 25 à 45
Marne à la base
à 3,00
Lentilles de gypse
Couronne
Argile mag. violette
Calcaire sublitho
Marne blanche
Calcaire sublitho
Argile mag. violette
de 0,20
à 1,00
Parfois
non représentée
1
Présence
d'argile magnésienne
Partie
supérieure
Marne blanche
grumeleuse à rognons
calcaires
de 2
à 5
Ensemble
généralement
continu et homogène
avec plus ou moins
de rognons
Silex à la base
CALCAIRE
DE
SAINT-OUEN
Partie
inférieure
mm
Alternance de
marnes crèmes,
de calcaires marneux
et durs, d'argiles
et niveaux de
marnes hydrophiles
à silex nectiques
Calcaires prédominants
à la base
de 5 Sont constants :
quelques lits d'argiles
et de marnes
hydrophiles
et certains
bancs calcaires
Lentilles de gypse
de
Niveau
Mortefontaine
Calcaire gréseux
ou sable (fossilifère,
nombreuses avicules)
de 0,10
à 0,50
Constant
Annonce
gypse sous-jacent
Calcaire
de Ducy Fn
Marnes
et calcaires crèmes
avec argile et gypse
de 0,10
à 3,50
Lentilles de gypse
Horizon
d'Ezanville
Sable fin jaune ou vert
de 0,05
à 1,50
Constant
Annonce niveaux
organiques sous-jacents
SABLES
DE
BEAUCHAMP
Calcaire dur ou
niveau organique
Sable fin bleu et
banc gréseux
de 0,10
à 1,00
de 3,00
à 5,00
Certains bancs
gréseux constants
Niveau organique
variable
Base du
Saint-Ouen (s.l.)
Marne grise
de 1 à 2,50
Passage à sable
marneux
(1) Le log lithologique représente une coupe moyenne dans la région nord-est de Paris.
(2) Les figures de ces colonnes ont un caractère indicatif.
(3) Les chiffres de cette colonne constituent des valeurs moyennes des essais d'identification effectués sur un ensemble.

p r o v i s o i r e
CARACTÉRISTIQUES
HYDROGÉOLOGIQUES
CARACTÉRISTIQUES
RECONNAISSANCE
ZONES
GYPSEUSES (2)
ARGILE
MAGNÉSIENNE
(2)
EXEMPLE DE
CARACTÉRISTIQUES
D'IDENTIFICATION (3)
Faibles, circulations
Carottage facile
A A A A A A A A A A A 4
Y

Glossaire
ANT ICLINAL
Pli convexe vers le ciel. Après érosion, la couche la plus ancienne affleure au centre
de l'anticlinal.
CONCRÉTIONS
On donne le nom de concrétions à des concentrations accidentelles de certains constituants
chimiques des roches sédimentaires en des points irrégulièrement répartis dans
leur masse. Leur forme est le plus souvent sphérique, ovoïde ou mamelonnée, leur
structure est tantôt massive, tantôt concentrique, tantôt cloisonnée. Exemple : silex,
miches argileuses, poupées calcaires, etc.
CYCLE SEDIMENT AIRE
Période de l'histoire géologique d'un bassin s'écoulant entre le début d'une transgression
et la fin de la régression qui lui fait suite.
EFFET DE COMPACTION
En dehors de la compaction due à un écrasement du sédiment sous le poids des strates
qui le surmontent, il peut se produire, sous l'effet de mouvements tectoniques, des
serrages de couches ; le phénomène est susceptible de se développer en particulier
dans des couches tendres comprises entre couches plus dures.
ESSAI DE CISAILLEMENT A L'APPAREIL TRIAXIAL
1° Dans l'essai de cisaillement à l'appareil triaxial, l'échantillon compris entre deux
pierres poreuses à ses extrémités et limité latéralement par une membrane élastique
est soumis :
• à une contrainte isotrope a i
par l'intermédiaire d'un fluide (huile, paraffine ou
plus généralement eau),
• à un déviateur vertical ( a 1
- a 3
) ( a l
contrainte verticale totale) par l'intermédiaire
d'un piston à déplacement contrôlé (généralement vitesse de déplacement
constante).
2° L'essai triaxial comporte en principe deux phases :
• une phase de consolidation ou reconsolidation au cours de laquelle l'échantillon
se trouve soit replacé dans les conditions de contraintes qui régnaient «in situ»,
soit placé dans les conditions de contraintes qu'il aura à supporter dans l'ouvrage,'
• la phase de cisaillement proprement dite au cours de laquelle on accroît le
déviateur, à contrainte isotrope constante, jusqu'à la rupture.
3° La rupture est définie soit par la valeur maximale du déviateur ( a x
- cr 3
), ou du
rapport — en fonction de la déformation verticale e soit à défaut par une valeur
3
donnée de la déformation verticale e.

ESSAI TRIAXIAL UU, CU, CD
On distingue classiquement quatre grands types d'essais triaxiaux suivant les conditions
retenues pour chacune des deux phases de l'essai.
— L'essai UU non consolidé - non drainé
• La phase de consolidation n'existe pas.
• Le drainage est fermé pendant le cisaillement.
Les paramètres correspondants de l'enveloppe des cercles de Mohr, assimilée à une
droite en contraintes totales, sont notés : CU cohésion non drainée
Q*>TJ pour les sols Cohérents 0^ = 0
— L'essai CU consolidé - non drainé
• L'échantillon est d'abord consolidé.
• Le drainage est fermé pendant le cisaillement.
Les paramètres correspondants de l'enveloppe des cercles de Mohr, assimilée à une
droite en contraintes totales, sont notés sous différentes valeurs de la poussée de
consolidation : C c u
— L'essai CU consolidé - non drainé avec mesure de pression interstitielle
• L'échantillon est d'abord consolidé.
• Le drainage est fermé pendant le cisaillement.
• La pression interstitielle développée dans l'échantillon pendant le cisaillement est
mesurée.
Les paramètres correspondants de l'enveloppe des cercles de Mohr en contraintes
effectives, assimilée à une droite, sont notés : C' c u
,
eu
la mention ' indiquant qu'ils se réfèrent à des contraintes effectives.
— L'essai CD consolidé - drainé
• L'échantillon est d'abord consolidé.
• Le drainage est ouvert pendant le cisaillement, et la vitesse de cisaillement est
suffisamment faible pour éviter l'apparition de pressions interstitielles dans
l'échantillon.
Les paramètres correspondants de l'enveloppe des cercles de Mohr, assimilée à une
droite, sont notés :
Cd
fj> d
En première approximation
cohésion drainée
angle de frottement drainé
o*>d = d>cu
ESSAI TRIAXIAL AVEC CONTREPRESSION
La mesure de la pression iriterstitielle dans l'essai CU peut être faussée par la présence
de.bulles de gaz. Des bulles d'air peuvent demeurer dans l'eau interstitielle au contact
des grains, ou dans le circuit de mesure si la désaération n'a pas été complète. La
fermentation de certains sols organiques laisse dégager des gaz.
Pour dissoudre les bulles de gaz on augmente simultanément :
— la pression isotrope a }
autour de l'échantillon o }
+ w,
— la pression interstitielle dans l'échantillon, w
F
ACffiS
Les contraintes intergranulaires qui gouvernent le cisaillement demeurent inchangées,
(cr 3
+ ru — m = tr 3
).
Ou « aspect du terrain ». C'est l'ensemble des caractères lithologiques et paléontologiques
que présente un dépôt en un point déterminé. Ces caractères nous renseignent
sur l'ensemble des conditions génétiques de la sédimentation.

GÉOTECHNIQUE
GÉOTECHNICIEN
Le terme de géotechnique est pris ici, comme dans les pays de langue anglaise, au sens
large. Il regroupe :
— l'ensemble des techniques qui permettent d'obtenir une connaissance suffisamment
précise et chiffrée :
• de la nature et de l'état des sols : identification sur échantillons remaniés,
caractéristiques d'état sur échantillons intacts,
• de leurs propriétés physiques et mécaniques détenriinées soit sur échantillons
en laboratoire, soit en place,
• de la ou des nappes et de leurs mouvements.
— les données géologiques de base nécessaires à la synthèse de ces renseignements
et à une compréhension intime du comportement des sols,
— les méthodes de calcul et de dimensionnement des ouvrages.
Il inclut donc celui de « Mécanique des Sols » davantage limité aux aspects mécaniques
des problèmes, encore que les deux termes soient, en France, bien souvent synonymes.
Le géotechnicien est un spécialiste de la géotechnique. Outre ses connaissances en
mécanique des sols, il possède des bases sérieuses en géologie, notamment en géologie
appliquée au génie civil, ainsi qu'une grande expérience des divers types de sols et
d'ouvrages.
Le géotechnicien doit être capable de dialoguer avec le géologue et de comprendre son
langage. Ils procèdent ensemble à la synthèse des données de la reconnaissance préalable
du site à laquelle contribuent également les géophysiciens et les spécialistes des
techniques de forage et de sondage.
LACUNE STRATIGRAPHIQUE
LITHOLOGIE
Marque une discontinuité dans la sédimentation. Certaines couches manquent ou sont
peu représentées : c'est un cas fréquent sur les bombements anticlinaux de la région
parisienne.
Branche de la science des roches dont le but est de préciser dans quelles circonstances
géologiques et par quels mécanismes physico-chimiques, les roches se sont formées.
Elle intéresse donc les phénomènes ayant contribué à la mise en place des roches à une
époque déterminée de l'histoire géologique de la Terre et les transformations de nature
variée qu'ont pu subir les roches jusqu'à nos jours (voir phénomènes de diagénèse).
IVLARINÉSIEN
Étage représentant le Bartonien moyen, s'étendant des sables d'Ézanville aux sables de
Monceau, et comportant des sédiments de faciès laguno-lacustres. Dans la région
parisienne, le calcaire dé Saint-Ouen en constitue la partie essentielle.
PALÉOSOLS
PÉTROGRAPHIE
Les paléosols cités dans le texte sont des paléopodzols. Les podzols sont des sols
forestiers, lessivés et acides, friables et cendreux, se formant en climat humide et froid.
Branche de la science des roches dont le but est la description des différents types
de roches.

PHÉNOMÈNES DE DIAGÉNÈSE
C'est l'ensemble des phénomènes physiques, chimiques ou biochimiques qui affectent une
roche (au sens géologique) et les minéraux qu'elle contient, postérieurement à son dépôt.
PLAINESTRUCTURALE (OU PLATE-FORME STRUCTURALE)
C'est une plaine qui correspond au toit d'une couche dense, horizontale, dégagée par
l'érosion.
PSEUDOMORPHOSE
On entend par pseudomorphoses des transformations chimiques avec conservation de
la forme cristalline initiale. La calcite peut, de cette manière, remplacer le gypse.
GRESSION
Période de l'histoire géologique d'un bassin sédimentaire durant laquelle la mer se
retire de l'aire continentale qu'elle avait recouverte auparavant.
SÉPIOLITE
Argile magnésienne, gonflante en présence d'eau, et rappelant le carton quand elle est
sèche. Les propriétés de cette argile (ou de sa forme voisine : attapulgite) sont dues
à la taille du cation Mg et à la disposition en fibre des arrangements moléculaires.
SILEX NECTIQUE
Silex des marnes magnésiennes, constitué par une fine trame siliceuse, dont les pores
sont quelquefois remplis par du gypse. Leur densité est souvent inférieure à 1. Disposés
en lits continus, ils ne dépassent pas la taille du poing.
RANSGRESSION
Période de l'histoire géologique d'un bassin sédimentaire durant laquelle la mer avance
et envahit une aire continentale.

Vue rapprochée de la base du calcaire de Saint-Ouen sur l'affleurement du coteau de La Frette. Parmi
les deux bancs qui ressortent vers le bas de cette photographie, le banc supérieur représente l'horizon
gréseux de IVlortefontaine qui marque, dans la région parisienne, la base du calcaire de Saint-Ouen au
sens strict et le sépare du calcaire de Ducy visible en dessous.
18

G. CHAMPETIER DE RIBES
Chef de la Section de Géologie-Prospections
Département des Sols
au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Le calcaire
de Saint-Ouen
Sa genèse
et ses principaux
faciès
Résumé à l'intention des praticiens
La connaissance d'une formation géologique
plus ou moins hétérogène ne peut résulter que
d'une construction ordonnée où tous les domaines
de la géologie sont, tour à tour, confrontés
: stratigraphie, paléontologie, pétrographie,
géomorphologie, tectonique, etc. sans omettre
la paléogéographie qui se réfère aux facteurs
de genèse.
Ainsi, pour mieux comprendre ce que représente
le calcaire de Saint-Ouen, son extension
géographique, ses caractéristiques d'identification,
ses propriétés lithologiques, les géologues
spécialistes du bassin de Paris ont dû
analyser l'ensemble des processus de dépôts
dans ce bassin pendant la période du Bartonien.
En ce qui concerne la genèse du calcaire de
Saint-Ouen, ¡1 faut retenir que cette formation
s'est déposée dans des lacs et des lagunes
occupant les parties centrale et orientale du
bassin de Paris, tandis qu'à l'ouest le bassin
s'ouvrait sur la mer avec un apport de sables.
Le jeu des oscillations marines, les échanges
de faunes entre les différentes cuvettes qui se
créaient puis disparaissaient, l'influence du climat
sont les principaux facteurs de genèse et
rendent compte de la complexité des problèmes
auxquels se heurte le stratigraphie mais
lui fournissent en même temps un cadre
cohérent dans lequel il peut ordonner ses
recherches.
De même, l'analyse de phénomènes, survenus
postérieurement à la mise en place des dépôts
et les ayant plus ou moins transformés (infiltration
d'eau, phénomènes de pression et de
température), facilite la compréhension de nombreuses
irrégularités rencontrées dans le calcaire
de Saint-Ouen : passées siliceuses ou
dolomitiques, substitution dans le gypse, effets
de compaction, ondulation des couches, etc.
Sur le plan stratigraphique les limites données
actuellement au calcaire de Saint-Ouen sensu
stricto sont l'horizon de Mortefontaine à la
base et les sables de Monceau au sommet.
L'horizon de Mortefontaine est un repère très
utile à cause de son extension dans le bassin
de Paris mais parfois difficile à déceler à cause
de sa faible épaisseur. Il est généralement

sableux ou gréseux et pétri d'avicules ; il sépare
le calcaire de Saint-Ouen du calcaire de Ducy
moins épais et souvent gypseux. Les sables de
Monceau intéressent surtout la région de
Paris et son pourtour immédiat.
Quant aux variations de faciès du bartonien
inférieur et moyen, elles peuvent être présentées
sur une coupe schématique allant de
Gisors à Épernay en passant par le nord de
Paris. On y observe :
a) l'intrication des faciès marins et lagunolacustres
dans la zone de Paris où se situe
la formation du calcaire de Saint-Ouen
assez bien individualisée et d'une épaisseur
moyenne de 10 m ;
b) le développement de séries sableuses à
l'ouest : sables de Cresnes, sables de
Marines ;
c) la constance de la sédimentation lacustre
avec marnes et calcaires à l'est.
En résumé les géologues, amenés à traiter des
problèmes de Génie Civil en relation avec le
calcaire de Saint-Ouen, ne peuvent pas ignorer
les résultats des recherches précédemment
évoquées car, même dans un problème de
détail, ils y trouveront des éléments d'appréciation
que ce soit pour situer le niveau qui
les intéresse par rapport à l'ensemble de la
couche, faire des corrélations entre sondages,
prévoir éventuellement des anomalies. Autrement
dit, fixer un cadre plus précis aux recherches
géotechniques.
G. C. R.
Connaître une formation géologique ce n'est pas seulement
savoir en décrire quelques coupes, c'est
avant tout le résultat d'une construction patiente
et ordonnée où chaque observation, chaque recherche
du géologue à l'échelle régionale comme à celle
de l'échantillon doit contribuer à :
— déterminer l'extension, les limites stratigraphiques,
les variations de faciès de cette formation,
— préciser ses caractères lithologiques, paléontologiques,
sa pétrographie et sa tectonique,
— reconstituer son histoire depuis sa mise en place
jusqu'à l'époque actuelle.
C'est ainsi qu'ont procédé les géologues, spécialistes
du bassin parisien pour étudier les différents niveaux
qu'on rencontre dans le sous-sol de cette région.
Dans le cas du calcaire de Saint-Ouen, objet de
notre réunion d'aujourd'hui, il faut reconnaître qu'ils
se sont heurtés à de sérieuses difficultés en raison
des nombreuses irrégularités et variations de faciès
de la couche et aussi à cause de la rareté et de la
qualité médiocre des affleurements.
Le calcaire de Saint-Ouen n'a d'ailleurs pas toujours
été considéré comme une formation bien individualisée.
Certains géologues du siècle dernier le rattachaient
au calcaire du Lutétien, d'autres à l'étage
du gypse. Peu à peu furent décelés des niveaux
sableux d'origine marine l'encadrant de manière
Introduction
assez constante à la base et au sommet et, par la
suite, de longues et difficiles recherches permirent
de préciser la nature et l'extension des principaux
faciès.
C'est A. de Lapparent qui vers 1890 fit la première
synthèse de tous les résultats. Depuis, les travaux
de L. et J. Morellet et Ch. Pomerol sur le Bartonien
du bassin de Paris ont fait franchir un nouveau pas
dans la connaissance du calcaire de Saint-Ouen et
de sa genèse.
Dans le court exposé qui suit je fais appel plus particulièrement
à ces derniers travaux, en commençant
par examiner les problèmes de mise en place et
d'évolution de cette formation.
Auparavant, voici résumées de manière très succincte
les caractéristiques géologiques du calcaire
de Saint-Ouen :
Age probable : 40 millions d'années.
Position stratigraphique dans l'Éocène : étage bartonien,
sous-étage marinésien.
Extension géographique : couvre environ 15 000 km 2
dans le sous-sol du bassin parisien, surtout développé
au centre et à l'est.
Faciès de dépôt : laguno-lacustre avec passage à
des sables marins vers l'ouest.
20

W & NW
VEXIN
PARISIS
BRIE
E & SE
cycle
STAMPIEN
SANNOISIEN
argile à meulière de Montmorency
marnes à huîtres
argile verte, calcaire de Sannois
sables de Fontainebleau
calcaire
d'Etampes
calcaire
de Brie
>
O
LUDIEN
gypse et marnes
marnes à Pholadomya ludensis
calcaire de
Champigny
m-
00
cycle
BARTONIEN
MARINÉSIEN
sables de Marines
sables de Cresnes
calcaire
de St-Ouen
O
O
AUVERSIEN
paléosols, grès de Beauchamp
sables dAuvers et de Beauchamp
calcaire de
Nogent-l'Artaud
cycle
LUTÉTI EN
caillasses
calcaire grossier, calcaire à Milioles
grès de Belleu, argile de Laon
calcaire
de Provins
>
c
cycle
YPRÉSIEN
CUISIEN
SPARNACIEN
sables de Cuise
argiles à lignite
sables
à Unios
argile plastique
X
eye I e
THAN ÉTI EN
calcaires de Mortemer et de Clairoix
•O . =
sables de Bracheux
calcaire de Rilly
congl. de Cernay
travertin de Sézanne
DANO-MONTIEN
CRÉTACÉ
SUPÉRIEUR
Fig.
1. — Les principaux cycles sédimentaires au paléogène dans le bassin de Paris (d'après Ch. Pomerol).
Nature lithologique : marne-calcaire avec de nombreuses
irrégularités.
Faune : principalement coquilles d'eau douce ou
saumâtre, limnées, planorbes, hydrobies et quelques
restes de vertébrés.
Flore : plantes d'eau douce, oogones de Chara.
Épaisseur de la couche : en moyenne une dizaine
de mètres.
Utilisation : a été exploité pour l'amendement des
terres et comme matériau d'empierrement et de
construction. Sert de niveau de fondations dans la
région parisienne.
LE CALCAIRE DE SAINT-OUEN -
GENÈSE ET DIAGENESE
Une des caractéristiques importantes du bassin de
Paris à l'ère du tertiaire, c'est la fréquence des allées
et venues marines que les géologues nomment transgression
ou régression suivant qu'il s'agit d'une
avancée ou d'un recul de la mer sur une aire continentale.
Ceci, pense-t-on, a eu pour origine des pulsations
de l'ensemble du continent consécutives aux
mouvements alpins.
C'est, en effet, en étudiant ces phénomènes que les
géologues peuvent établir des correspondances entre
différents faciès à une échelle régionale et fixer les
21

Fig.
2. — Extension des sables marins de Cresnes
et des calcaires laguno-lacustres de Saint-Ouen (d'après Ch. Pomerol).
grandes coupures stratigraphiques. Une transgression
suivie d'une régression marquent le début et la fin
d'un cycle sédimentaire étant entendu qu'à l'intérieur
d'un cycle peuvent se produire des variations
transgressives ou régressives secondaires. Ceci est
bien illustré par le tableau (fig. 1) où Ch. Pomerol
distingue, dans le Paléogène, cinq grands cycles
sédimentaires.
On remarque sur cette figure la position du calcaire
de Saint-Ouen vers le milieu du cycle bartonien et
sa correspondance avec les sables de Cresnes déposés
plus à l'ouest dans le Vexin indiquant euxmêmes
la limite occidentale de l'avancée marine
à cette époque (fig. 2).
Auparavant, une transgression marine importante
s'était avancée jusque dans la région de Paris et
même à l'est en apportant des sables. On a donné
à ces sables des noms très variés : Auvers, Beauchamp,
Ermenonville.
A la hauteur de Paris, ces sables appelés plus
communément «sables moyens» se trouvent directement
sous le calcaire de Saint-Ouen.
Au cours de la régression ayant suivi le dépôt des
«sables moyens», il subsistait en arrière de la ligne
de rivage une série de bassins, plus ou moins importants,
fermés ou non et, suivant les cas, soumis ou
non à des apports d'eau douce. Qu'en résultait-il ?
22

1° C'est dans un paysage de lacs et de lagunes
qu'on peut situer la majorité des dépôts correspondant
au calcaire de Saint-Ouen. Par lui-même
paysage montre quelles peuvent être les causes de
variations dans la nature des dépôts :
— Bassins probablement multiples et pouvant fonctionner
indépendamment les uns des autres.
— Répercussion des faibles oscillations marines sur
l'équilibre du système lacs-lagunes.
— Possibilité de zones exondées pendant un temps
plus ou moins long avec lacunes de sédimentation.
— Action érosive de la mer sur certains dépôts déjà
formés.
— Apports et éléments détritiques différents suivant
la provenance des rivières qui pouvaient
ces bassins, etc.
ce
alimenter
2° On peut imaginer la multiplicité des espèces
animales et végétales vivant dans ce milieu, certaines
essentiellement marines, d'autres lagunaires,
d'autres lacustres avec tous les intermédiaires possibles.
A ce point de vue, l'abondance de limnées et
de planorbes rencontrées dans certaines couches du
calcaire de Saint-Ouen caractérisent son faciès
laguno-lacustre.
3° Enfin le climat et ses variations possibles durant
cette période ont pu provoquer des changements
dans la faune, la flore et la nature du dépôt lui-même.
Il est probable que, pendant le Bartonien, le climat
est resté chaud et sec comme au Lutétien provoquant
une évaporation importante dans les lagunes
et les lacs et facilitant les dépôts salins, gypse, sels
magnésiens.
Ainsi ce cadre paléogéographique rapidement ébauché
traduit la complexité des phénomènes rencontrés
par le géologue dans le calcaire de Saint-Ouen
mais aussi la possibilité de reconnaître certains types
de sédiments propres à cette époque, de retrouver
par exemple des successions de niveaux ou des passages
latéraux de faciès obéissant à un ensemble
de facteurs se répétant dans la même zone durant
une période déterminée.
A ces facteurs de genèse correspondant au milieu
du cycle bartonien il faut ajouter maintenant
tous
les phénomènes de diagenèse intervenus pour changer
le sédiment frais en roche telle que nous la
rencontrons actuellement à l'affleurement ou dans
les fouilles de la région parisienne. Certains
mécanismes
de diagenèse et les facteurs qui les provoquent
sont connus : action bactérienne, intervention
de l'eau, transformation ou réorganisation
de certains
minéraux, facteurs physiques comme la pression,
la température, les mouvements tectoniques.
Dans le cas du calcaire de Saint-Ouen, ces phénomènes
se traduisent entre autres choses par :
— des discontinuités lithologiques : passées siliceuses,
dolomitiques, lits de silex, phénomènes
de substitutions dans le gypse qui ont souvent
pour effet d'accentuer l'hétérogénéité du sédiment
originel ;
— des effets de compaction : écrasement de couches
tendres où se développe une schistosité,
ondulations ;
— des fissurations pouvant être en rapport avec des
mouvements tectoniques, puis remplissage argileux
des fissures...
Il convient de souligner que ces
transformations
peuvent être concordantes avec la stratification mais
également discordantes. Ce serait le cas de remplissages
argileux de fissures recoupant la stratification.
En résumé, les conditions de genèse et de diagenèse
du calcaire de Saint-Ouen sont connues dans leurs
grandes lignes, mais difficiles à préciser
détail. Elles indiquent :
dans le
— que la répartition des faciès et leur succession
dans le temps ne peut être quelconque, chacun
des tableaux paléogéographiques devant se relier
à celui qui le précède et à celui qui le suit ;
— que les phénomènes secondaires ayant modifié
le sédiment originel doivent être recherchés et
analysés avec soin par le géologue s'il veut
apprécier :
• leur influence sur l'hétérogénéité d'un niveau
ou sur la couche entière,
• leur validité éventuelle comme repère dans
la série.
COMMENT DÉFINIR STRATIGRAPHI-
QUEMENT LE CALCAIRE DE
SAINT-OUEN
A l'origine, la dénomination calcaire de Saint-
Ouent fut
appliquée à une couche d'une douzaine
de mètres d'épaisseur formée de bancs principalement
marno-calcaires situés dans le sous-sol
de la commune de Saint-Ouen au nord de
et limitée :
Paris
— à la base par une série sableuse bien connue,
les sables de Beauchamp ou «sables
moyens»
qui surmontent les marnes et caillasses du
Lutétien,
23

sw
NE Js
N
BEAUCE
BRIE
PARlSIS
Calcai r e de
St Ouen
SOISSONNAIS
Calcai re gross 1er
PICARDIE
200 m
FJ3 Calcaire SM Sable, argile, gypse
Fig. 3. — Coupe schématique des plates-formes structurales du bassin tertiaire parisien.
— au sommet par un horizon de sables verdâtres
à dents de squale précédant les marnes à
pholodomya ludensis, très bon repère à la
base de l'étage du gypse.
En fait, les bancs marno-calcaires observés à
Saint-Ouen étaient connus en de nombreux points
du sous-sol parisien et les spécialistes de la géologie
du bassin de Paris avaient été frappés par
la plate-forme structurale que constituaient ces
formations au nord de Paris (fig. 3). Déblayée
du pliocène et couvrant toute la région entre
l'Ourcq et l'Oise, cette plate-forme présente une
légère inclinaison vers le sud et vient s'enfoncer
sous les alluvions de la Seine à Paris pour disparaître
ensuite au sud et à l'est sous le Plateau
de Brie.
Bien que fortement érodée elle existe aussi sur
la rive droite de l'Oise sous forme d'un lambeau
reposant sur le calcaire grossier.
Dans ces conditions, il semble que le calcaire
de Saint-Ouen ne pose pas de problèmes stratigraphiques,
au moins à l'échelle régionale. Cependant
dès qu'on rentre dans le détail d'une coupe
du calcaire de Saint-Ouen à l'échelle de l'affleurement
ou du sondage se posent constamment
des problèmes de limites et de corrélations difficiles
à résoudre. Pour clarifier cette question, il
était nécessaire d'arriver à une définition plus
stricte de la formation et de nombreux travaux
furent effectués dans le but de préciser des
niveaux repères et de trouver des équivalences
Fig. 4. — Bloc gréseux de l'horizon de Mortefontaine à La Frette
(la roche est pétrie de coquilles « d'avicula fragili »).
Calcaire de Saint-Ouen surmontant les sables auversiens à Fleurines (Oise).
Noter la forte épaisseur des sables.
24

IUM 111 ta.
BARTON I EN
7. Sables de Monceau et calcaire du bois du Mulot
6. Calcaire de Saint-Ouen.
5. Horizon de Mortefontaine.
4. Calcaire de Ducy.
3. Horizon d'Ézanville.
2. Sables et grès de Beauchamp.
LUTÉTIEN
1. Caillasses.
:o 9 a
Mi wÈÊtÊHÈÊÊÊm
Fig. 5. Coupe géologique du coteau de La Frette
au nord-ouest de Paris.
Vue partielle de l'affleurement du coteau de La Frette. La moitié
supérieure de la coupe correspond au calcaire de Saint-Ouen sensu
stricto ; à la base l'horizon d'Ézanville forme un banc de grès
en relief.
stratigraphiques entre les faciès marins et
lacustres.
A l'heure actuelle, on peut définir le calcaire de
Saint-Ouen sensu stricto comme l'ensemble des
niveaux à prédominance marno-calcaire compris
entre l'horizon de Mortefontaine et les sables de
Monceau ou leur équivalent.
L'horizon de Mortefontaine, malgré sa faible
épaisseur, parfois quelques centimètres, est en
effet un niveau ayant une grande extension dans
le bassin de Paris et relativement facile à identifier
grâce à l'abondance des petites coquilles
d'avicula qu'il contient (fig. 4). Il est généralement
sableux ou gréseux, plus rarement argileux
ou calcaire.
Quant aux sables de Monceau, ils intéressent
surtout la région de Paris où ils sont, en général
assez facilement identifiés. Vers l'ouest, ils passent
à des sables plus franchement marins, les sables de
Marines. A l'est, par contre, ils s'amenuisent et
sont remplacés par des marnes et des calcaires
lacustres pratiquement impossibles à séparer du
calcaire de Saint-Ouen sensu stricto.
Par rapport au schéma simplifié : calcaire de
Saint-Ouen compris entre sables moyens et sables
de Monceau, il reste à préciser ce qui se passe
entre les « sables moyens » et le niveau de
Mortefontaine.
A cet égard, on peut se référer à l'intéressante
coupe de La Frette (fig. 5), en bordure de la Seine
au nord de Paris. Dans cette coupe, on observe :
a) Au-dessus des sables de Beauchamp ou « sables
moyens » un petit banc gréseux de 0,30 m
0
GISORS
Marnes à Pholadomya Indensis
Cale. du Bois du Mulot Cale. Noisy.le.Sec
Sables de Cresne Sables de Monceau -
Sables de Montagny
CALCAIRE
Niveau à Avicula Defrancei
Calcaire de Ducy
Sables de Beauchamp
CHATEAU
THIERRY
DE S'OUEN
E PER NAY
CALCAIRE de
NOGENT L'ARTAUD
Fig. 6. — Représentation schématique des variations de faciès du
Bartonien dans le bassin de Paris entre Gisors et Épernay.
25

d'épaisseur que les stratigraphies rapportent à la
formation d'Ézanville, épisode transgressif un peu
analogue à celui de Mortefontaine mais d'âge
plus ancien.
b) Des bancs marno-calcaires sur environ 2 m
d'épaisseur, rattachés à la formation de Ducy.
C'est un niveau assez constant dans le nord de
Paris bien que son épaisseur et la nature des
bancs soient variables d'un endroit à l'autre. Il
n'est pas très différent au point de vue faciès
du calcaire de Saint-Ouen avec cependant des
caractéristiques lithologiques propres. Les intercalations
gypseuses y sont fréquentes.
c) Le niveau de Mortefontaine à avicules sur
0,15 m d'épaisseur représenté ici par un faciès
gréseux.
Calcaire de Noisy-te-Sec
Sables d e Cresne
Calcaire de S 1
Ouen
' intercalations de —
s ? b I e dcMonlagny)
Horizon de Mortefontaine
Calcaire de Ducy
Ezanville
Sables de Beauchamps
et Auvers
-te
.•
Fig. 8. — Méry-sur-Oise : coupe
géologique.
En résumé, cette coupe et les corrélations qui
ont pu être faites entre divers affleurements
apparaître l'existence, au milieu du cycle
font
sédimentaire
bartonien, de deux phases intermédiaires
de transgression chacune suivie d'un
régressif, le calcaire de Saint-Ouen
au dernier de ces mouvements. Toute cette
mouvement
correspondant
période
forme le sous-étage marinésien dans la terminologie
stratigraphique actuelle du bassin de Paris.
VARIATIONS DE FACIES
Ces variations sont étroitement reliées au schéma
paléogéographique faisant venir la mer de l'ouest
avec plusieurs oscillations atteignant et débordant
le nord de la région parisienne (fig. 6).
— A l'ouest : faciès marins, représentés surtout par
des sables : sables de Cresnes, de Marines. Ces
sables recouvrent parfois les couches marno-calcaires
du Saint-Ouen en les ravinant et, dans cette
zone, on observe une diminution sensible et une
grande irrégularité de l'épaisseur du Saint-Ouen. Les
sables de Cresnes peuvent d'ailleurs être considérés
en partie comme l'équivalent latéral du Saint-Ouen.
— Dans la région parisienne : des faciès lagunolacustres
type coupe de La Frette. Le calcaire de
Saint-Ouen est hétérogène mais assez franchement
limité à sa partie supérieure par les sables de
Monceau.
— A l'est, accentuation de la tendance lacustre et
à partir de Meaux disparition des sables de
Monceau.
On peut illustrer tout ceci à partir des coupes
suivantes que je commenterai rapidement :
Sables de Cresne
Calcai re de S* Ou en
(intercalations de .—
sable de Montagny)
Horizon de Mortefontaine
Horizon de Ducy
Horizon d'Era n ville
Sables moyens
Fig. 7. — Montagny-en-Vexin : coupe
géologique.
1° Montagny-en-Vexin (fig. 7) : Les niveaux observés
à La Frette se retrouvent sur cette coupe avec, il est
vrai, des épaisseurs et des faciès assez différents.
Deux faits me paraissent importants :
— intercalation de sables à l'intérieur du calcaire
de Saint-Ouen, sables de Montagny ;
— grande irrégularité dans le contact calcaire de
Saint-Ouen, sables de Cresnes.
Cela confirme l'influence marine prépondérante dans
cette zone à l'époque où, vers le centre du bassin
parisien, fonctionnait en permanence un régime de
lagunes et de lacs.
2° Méry-sur-Oise (fig. 8) : On se déplace vers l'est,
le calcaire de Saint-Ouen de type
marno-calcaire
est beaucoup plus développé que dans la coupe pré-
26

cédente et les sables de Montagny réduits à une
dizaine de centimètres de sables argileux. Pas de
contact irrégulier au sommet du Saint-Ouen. On
reconnaît encore l'influence marine mais elle n'est
plus prépondérante.
3° Annet (fig. 9) : On passe au nord-est de Paris, le
caractère lagunaire et lacustre s'affirme sur toute la
hauteur de la coupe englobant le niveau de Mortefontaine.
Les intercalations gypseuses sont importantes.
Il semble que l'équivalent du calcaire de
Ducy soit entièrement gypseux. A noter également
la présence de sables argileux au sommet du Saint-
Ouen contemporains des sables de Monceau de la
région parisienne et le passage de ces sables à des
bancs de calcaire lacustre terminant la série marinésienne.
4° Nanteuil-sur-Marne (fig. 10) : L'horizon de Mortefontaine
à avicule existe à la base du calcaire de
Saint-Ouen. Les faciès deviennent plus homogènes
et quelques intercalations gypseuses indiquent des
communications temporaires avec le milieu marin.
Calcaire de Ncisy-le-Sec -
Sabl es argileux
M
. F
L...1.J...L
v y .1 ' Y v r
TJ_IL_J_ T
l_l
Calcaire de S c Ouen «
i ml er ca lations gypseusrb) J L
F T I j i I i
Morlefontaine
Í marnes à avicula)
Ducy i
Marnes
tables argileux^res
Calcaire de S 1 Ouen -
T T T • x j _ n
i r T i ! i t i
! - i - I
1,7.1 ;,! ; |-.1 : j;
Fig. 9. — Annet : coupe géologique.
La partie supérieure du calcaire ne figure pas sur
cette coupe et, vers le bas, le calcaire de Ducy n'a
pu être observé ou, du moins, on ne peut le distinguer
du calcaire de Nogent-l'Artaud.
5° Enfin dans la région d'Épernay, le bartonien
moyen est essentiellement lacustre et peu différencié.
Il repose sur une couche aréno-quartzique qui, par
ses caractères lithologiques, rappelle les sables
moyens.
Calcaire a potámides mules ^mj] |, || l | f |11 |' t11 l'I I I l'i 11 l'i 11111 ll'l 11 il [V
Calcaire deLuzancy — *- , 1 ¡ I , 1 , ' , ' , *—r—^ , 1 , I , I ¡ M
Sables Q? Bo.t-rham
Fig. 10. — Nanteuil-sur-Marne : coupe géologique.
CONCLUSION
Parmi les différentes strates qui constituent le soussol
tertiaire du bassin de Paris, celles qui correspondent
au calcaire de Saint-Ouen se sont mises en
place à une époque où les dépôts s'effectuaient de
manière discontinue et dans des conditions très
variables d'un endroit à l'autre du bassin. Il a fallu
de longues recherches pour commencer à voir clair,
dans ces niveaux et établir des corrélations valables.
Les principaux résultats dont j'ai fait état et la
connaissance des méthodes pour y aboutir ne peuvent
pas être ignorés des géologues chargés d'étudier
tel ou tel problème de Génie Civil en relation avec
cette formation, sous peine de commettre de graves
erreurs d'appréciation dans l'interprétation des données
de terrain. Le géologue s'attachera, en effet, à
déceler les niveaux marquant la base, le sommet ou
une zone déterminée à l'intérieur du calcaire de
Saint-Ouen tout en sachant qu'il devra apporter
beaucoup de minutie dans ses observations ; il s'efforcera
aussi de relier ses observations aux données
connues localement ayant toujours à l'esprit le processus
génétique qui a présidé à la mise en place
de ces dépôts. Il sera ainsi en mesure de mieux
délimiter les problèmes, de prévoir dans certains cas
les anomalies susceptibles d'être rencontrées et de
choisir, en connaissance de cause, les méthodes de
prospection.
27

discussion
A la fin de son exposé, M. Champetier de Ribes indique que M. Feugueur (B.R.G.M.),
présent dans la salle, a personnellement contribué aux récents travaux sur la stratigraphie
du bassin de Paris et est donc particulièrement qualifié pour parler de ces
problèmes ; il lui demande de bien vouloir nous en dire quelques mots et lui donne
la parole.
Intervention de M. Feugueur
J'ai effectué en effet des recherches sur le Bartonien du bassin de Paris et j'ai eu le
plaisir d'être en contact à ce sujet avec les frères Morellet. Mes travaux sont résumés
dans une communication faite en 1952 à la Société Géologique de France. Je me suis
attaché en particulier à apporter des précisions sur les équivalences entre niveaux
marins et lacustres durant cette période de l'histoire géologique du bassin parisien.
D'abord un mot sur la limite inférieure des sables marinésiens. Ces sables, ainsi
nommés dans la nouvelle terminologie de Ch. Pomerol sur la stratigraphie du
Bartonien de la région de Paris, surmontent les sables dits de Beauchamp ou sables
auversiens. On place généralement leur limite inférieure au sommet de l'horizon
d'Ézanville, faciès de dessalure terminant la série marine inférieure (Beauchamp-
Auvers). Cependant Ch. Pomerol, s'appuyant sur l'apparition de nouveaux minéraux
lourds, a tendance à mettre cette limite à la base de l'horizon d'Ézanville. Ces deux
faits d'observation, faciès de dessalure, fin de cycle, et apparition de minéraux
nouveaux, paraissent contradictoires, mais, à mon avis, peuvent s'expliquer : la
régression dans la partie centrale d'un bassin peut avoir lieu en même temps qu'une
extension géographique des faciès sur le pourtour de ce bassin (bordure marginale).
C'est l'image du chapeau rempli d'eau : en enfonçant son poing par en-dessous on
vide l'eau qui se répand sur les bords.
Pour mieux montrer comment se font les équivalences entre faciès marins et lacustres
au Bartonien, je prends maintenant quelques cas particuliers entre le Vexin, à l'ouest,
et Paris, à l'est.
I o Équivalence géométrique :
Dans le Vexin, les sables de Cresnes d'âge marinésien sont grossiers à la base, avec
une stratification entrecroisée et des galets indiquant des courants rapides. Ils passent au
sommet à des sables verts à faune de dessalure : les sables de Marines à Corbula costata.
Dans le Parisis, la partie supérieure de la coupe de La Frette au sommet du calcaire
de Saint-Ouen, montre des sables dits sables de Monceau et bien connus dans la
région de Paris. Ces sables présentent un faciès de dessalure et une faune tout à fait
identique à celle des sables de Marines. Au sommet du calcaire de Saint-Ouen, la
corrélation est donc sables verts de Monceau = sables de Marines (sensu stricto) et
non sables de Monceau = sables de Cresnes (sensu lato).
2° Équivalence paléontologique :
— à l'intérieur de la formation du calcaire de Saint-Ouen, la faune à Potámides
tricarinatus a été recueillie notamment à Herblay et Méry-sur-Oise, cette faune marine
est caractéristique des sables de Cresnes ;
28

— à l'inverse, on a trouvé dans les sables de Cresnes marins, Limnea longiscata,
fossile lacustre caractérisant assez bien le calcaire de Saint-Ouen. Il me paraît important
de souligner que les limnées ne se trouvent pas à l'intérieur de galets de calcaires,
ce qui pourrait indiquer un remaniement du calcaire de Saint-Ouen dans les sables de
Cresnes et, de ce fait, la postériorité de ces derniers, mais que certaines limnées sont
sédimentées dans les sables (qui remplissent parfois la coquille). Autrement dit le
calcaire de Saint-Ouen et les sables de Cresnes sont, en grande partie, contemporains.
Une telle hypothèse est d'ailleurs confirmée par la présence de niveaux sableux dans
le calcaire de Saint-Ouen, par exemple les sables de Montagny où la faune est très
comparable à celle des sables de Cresnes. Il s'agit là d'incursions sableuses marines,
dans les lacs d'eau saumâtre, ou douce, de bordure.
— De la même façon, dans le Bartonien de base, l'horizon lacustre de Mont-Saint-
Martin (faune à limnées et planorbes de Montagny) correspond aux sables auversiens,
de Chavençon (cote 110) ;
— Ainsi, en effectuant de nombreuses coupes sériées, en examinant les faunes en
détail, les fines intercalations sableuses dans le calcaire et, inversement, les faciès
calcaires dans les sables, a-t-on pu établir des corrélations valables entre les dépôts
marins et lacustres et mettre au point des schémas paléographiques indispensables si
l'on veut y voir clair dans la stratigraphie du Bartonien du bassin de Paris.
Exploitation des sables de l'Auversien à Villeneuve-sur-Verberie
(Oise).

Ancienne marnière Enfer (Pontoise). Les différences de végétation montrent la différence de fertilité entre les limons et le fond de la marnière,
installée sur la marne du Saint-Ouen (partie blanche).
30

Définition
de la
couche
et
quelques problèmes
qui s'y
attachent
B. CARON
Ingénieur Géologue
Laboratoire Régional de Bondy
Résumé à l'intention des praticiens
Les spécialistes, chargés des études de Génie
Civil dans la région parisienne, semblent avoir
devant le calcaire de Saint-Ouen des attitudes
différentes. Pour le mécanicien des sols, ce
terrain est mystérieux, et se prête mal aux
essais ; pour le géologue, cette couche, peutêtre
plus « compliquée » que d'autres du fait
de sa genèse, doit présenter cependant une
certaine organisation, qu'il s'agit de découvrir.
La connaissance des caractéristiques topographiques
et tectoniques d'un site permet immédiatement
de savoir si le Saint-Ouen est
concerné par les projets prévus dans ce site.
Le calcaire de Saint-Ouen est en fait représenté
par une alternance de calcaires, de marnes et
d'argiles. Il nous semble très important de pouvoir
définir plus précisément les caractéristiques
lithologiques de cette assise, et, à cet
effet, il est fait état de nos observations et des
résultats publiés par des spécialistes.
Des descriptions lithologiques fines montrent
que la complexité réputée de la couche n'est
peut-être qu'apparente en grande partie. En
effet, des observations continues, réalisées à
l'occasion de travaux souterrains ou dans des
fouilles, prouvent que les différents faciès se
relaient, obéissant ainsi à la logique des lois
naturelles.
Les limites de cette formation méritent toute
notre attention. En effet, comme dans tous les
cas, leur étude permet de mieux comprendre
la géologie de la couche, et de plus, elles possèdent
en propre des caractéristiques intéressantes.
A l'échelle de la carte, la structure du calcaire
de Saint-Ouen est à peu près régulière, mais à
l'échelle à laquelle nous travaillons, certaines
variations locales peuvent être suffisamment
importantes pour influer sur la conception des
projets.
Est introduite ainsi une notion d'échelle, signifiant
l'importance des observations de détail
dans nos études.
Nous possédons peu de données sur l'hydrogéologie
de cette couche, mais certains de ses
caractères, intéressant la géologie appliquée
aux travaux publics, ont cependant été déjà
définis.
Pour progresser dans la connaissance de cet

étage, nous jugeons indispensable :
• de procéder à des études systématiques des
différents niveaux qui le constituent par :
— analyse en laboratoire d'échantillons des
différents niveaux;
— observations lithologiques et structurales
fines;
— enquêtes sur les différents problèmes posés,
les solutions proposées, et leurs résultats
quant à l'exécution des travaux.
• de développer la collaboration entre géologues
et mécaniciens des sols, en particulier,
sur les sujets suivants :
— amélioration des techniques de carottage
et d'échantillonnage, en les adaptant à ce
terrain;
— appréciation de la représentativité des
échantillons soumis aux analyses mécaniques
et des résultats des essais in situ.
Cet exposé montre que, dans la plupart des cas,
les connaissances déjà acquises sur cet étage
et notre panoplie d'essais sont maintenant
souvent suffisantes pour régler des problèmes
particuliers, dans l'état actuel des techniques.
Mais il veut surtout prouver que le progrès dans
notre connaissance du calcaire de Saint-Ouen,
qui est indispensable parce qu'il signifie la possession
de nouvelles données scientifiques
capables d'orienter la technique vers plus d'efficacité,
n'est possible que si l'on dépasse le
stade pratique des études particulières pour
arriver au stade de la synthèse.
Les moyens proposés pour réaliser ce progrès
sont exposés. Il semble nécessaire, avec un état
d'esprit d'enquête permanent, de procéder
d'abord à une analyse pétrographique et mécanique
des différents niveaux constituant la
couche.
Ces niveaux trouvent leur place dans des structures
locales, qu'il ne reste plus ensuite qu'à
classer dans des domaines géographiques
homogènes, où certaines grandes caractéristiques
de la couche, préalablement définies, sont
constantes.
avant-propos
Mon exposé a pour but de décrire la couche, de la
définir et de discuter de certains problèmes qui
troublent les responsables de projets où le calcaire
de Saint-Ouen est concerné.
A cette occasion, je veux montrer ce qui peut être
fait, à mon sens, pour arriver à une meilleure
connaissance de ce terrain.
On discernera ainsi au cours de ce travail une tentative
de mise au point de méthodes, sinon le début
d'un effort méthodologique. On y remarquera donc,
ce qui est peut-être un peu déplacé ici, une légère
tournure philosophique.
Avant d'entamer les chapitres purement descriptifs,
je voudrais tenter de dessiner, sans prétendre le
connaître à fond, l'état d'esprit avec lequel deux des
spécialistes présents ici, le mécanicien des sols et
le géologue, abordent ce terrain.
Notre assemblée prouve, s'il en était besoin, que
nous vivons une époque de retrouvailles. Il y a
quelque temps, le divorce entre mécanicien des sols
et géologue était flagrant. Pourtant certaines personnes
réussirent la synthèse. C'est ainsi que
Belgrand, Ingénieur des Ponts et Chaussées, qui
termina sa carrière comme Inspecteur Général, était
en même temps un des grands géologues parisiens,
et entra à ce titre à l'Académie des Sciences.
Jeune Ingénieur, Belgrand construisit un pont sur
l'Auxois, qui fut détruit peu après, car, reconnaissait-il,
«on ne tint pas compte de la nature géologique
des sols». Et il concluait : « Il y avait une lacune
dans nos études, et dès ce moment je fus convaincu
qu'un Ingénieur des Ponts et Chaussées doit être
non seulement géomètre, mais encore géologue. »
Le narrateur qui rapporte cette citation affirme que
« Belgrand donna désormais toute son attention aux
faits géologiques».
Cependant, le mécanicien des sols croyait connaître
suffisamment la géologie, particulièrement à Paris où
les couches sont horizontales et où il existe tellement
de documents ; et s'il ne la connaissait pas, il la
délaissait, car à quoi pouvait-elle bien servir ? De
son côté, le géologue s'enfermait dans sa tour
d'ivoire, devenait un naturaliste acharné, et dédai-
32

gnait les questions d'ordre pratique. Malgré cela, il
lui arrivait de donner des conseils au maître d'oeuvre,
et même d'avancer des conclusions très techniques.
Dans les deux cas, il y eut de grandes réussites, mais
à côté, combien de déboires, et surtout que de
retards accumulés !
C'est encore souvent avec cet état d'esprit que le
géologue et le mécanicien des sols étudient le
calcaire de Saint-Ouen.
— Pour te géotechnicien, c'est une couche qui
contient des «anomalies», et sûrement plus d'anomalies
que d'autres terrains. On y observe une
grande dispersion des résultats. Ceci semble dû au
fait que ce terrain constitue un milieu anisotrope,
sans organisation et d'ailleurs difficilement accessible
avec les moyens actuels de reconnaissance. Pour
le mécanicien des sols, le calcaire de Saint-Ouen
semble «mystérieux» et a, en tous cas, mauvaise
réputation.
— Pour le géologue, le calcaire de Saint-Ouen est
une couche semblable aux autres dans la mesure
où elle a son histoire et où chaque trait de sa
nature ou de sa structure obéit à la logique des lois
naturelles. Il subsiste bien sûr beaucoup d'inconnues,
de caractères imprécis, d'accidents de sédimentation,
etc., qu'il s'agit d'expliquer. Ces tentatives
d'explication des phénomènes naturels permettent
au géologue de jouer un de ses rôles essentiels,
qui est de prévoir.
Mon ambition, et je crois bien rejoindre celle
de MM. Legrand et Champetier de Ribes, est, qu'à
l'issue de ces journées, une symbiose s'établisse
entre mécanicien des sols et géologue ; que les
préoccupations soient les mêmes et le langage
commun ; que, pour le mécanicien des sols, le
Saint-Ouen soit mieux compris, moins mystérieux ;
et que le géologue fasse en sorte désormais d'être
prêt à répondre aux questions que lui poseront ¡es
différents responsables des projets de Génie Civil.
INTRODUCTION
Nous nous réunissons à propos du calcaire de
Saint-Ouen, car cette couche intéresse un grand
nombre de projets et laisse encore beaucoup de
questions en suspens. Et cependant, cet étage est
l'un de ceux qui ont été le plus sollicités par des
projets de toute sorte.
L'urbanisation de certaines zones de la région parisienne
suffit à le montrer. Alors comment firent nos
prédécesseurs ?
Je ne le sais pas, mais, quoiqu'il en soit, l'expérience
est là, riche et variée. Alors ne peut-on
l'utiliser, précisément pour cette couche, dont
l'abord est difficile ? Je pense que, peut être plus
qu'ailleurs, cet esprit d'enquête est nécessaire pour
bien connaître cet étage.
Chacun sait, d'un autre côté, que le Saint-Ouen
c'est principalement de la marne, du calcaire et de
l'argile. Je pense qu'il faut savoir de quelle marne,
de quel calcaire et de quelle argile il s'agit. Il me
semble indispensable de commencer dès maintenant,
à l'occasion de divers travaux, cette analyse systématique.
Une meilleure connaissance de ce niveau devra procéder
surtout de l'esprit d'enquête et de l'esprit
d'analyse, la synthèse, nous le soupçonnons déjà,
tendant à la réhabilitation de la couche.
PRÉSENTATION DU CALCAIRE DE
SAINT-OUEN
Les limites d'extension horizontale de cet étage ont
été fixées dans l'exposé précédent. La région parisienne,
qui occupe une position centrale à l'intérieur
de ces limites, contient donc théoriquement partout
du calcaire de Saint-Ouen. Si l'on fait une carte de
répartition géographique de la couche (fig. 1 ), en
prenant 40 m comme la profondeur maximale à
partir de laquelle la couche n'intéresse plus les projets
de génie civil, soit directement comme niveau
de fondation, soit indirectement par son influence
sur des niveaux de fondation situés plus haut, on
remarque que l'on rencontre le Saint-Ouen :
— dans la plaine structurale de Saint-Denis, sur une
superficie de 200 km 2 environ, à une profondeur
variant de 0 à 15 m, et sur une épaisseur de
10 à 17 m;
— dans des endroits où la présence du Saint-Ouen
jusqu'à la profondeur citée, est conditionnée par
la position des grandes lignes structurales et des
plaines alluviales. Dans la région Sud-Est de
Paris par exemple, entre Marne et Seine, le
Saint-Ouen a été détruit et le substratum sous les
alluvions est lutétien. Par contre, on le rencontre
sur le faîte de l'anticlinal de Meudon ; dans la
33

égion située entre les RN 10 et 20, et à l'ouest
de Paris.
Ainsi, vu le faible pendage des couches dans la
région parisienne, la simple connaissance de la topographie
est déjà un moyen de prospection, ce qui
est loin d'être le cas dans d'autres régions.
Mais cette prospection est évidemment bien insuffisante.
DESCRIPTION DU CALCAIRE DE
SAINT-OUEN
DANS LA RÉGION PARISIENNE
C'est une alternance de bancs calcaires, de lits de
marne et d'argile, épaisse de 10 m en moyenne. Les
stratigraphies placent cet horizon dans l'étage marinésien,
épisode où les dépôts lacustres sont importants.
Limites supérieure et inférieure du calcaire de
Saint-Ouen
L'intérêt de les définir est double :
— dans l'esprit où nous voulons travailler pour faire
progresser la connaissance des terrains, il est
dangereux d'attribuer à une couche des résultats
qui ne lui appartiennent pas ;
— l'histoire géologique est continue, bien que les
témoins qui nous en restent soient discontinus.
Autrement dit, certaines caractéristiques de
nature de la couche sont annoncées par l'histoire
des couches encaissantes. Il est donc nécessaire
de connaître l'histoire de son contexte géologique.
La couche du Saint-Ouen est limitée classiquement
par deux horizons sableux : les sables de Monceau
en tête ; les sables de Beauchamp à la base.
Ces terrains ne sont pas uniquement sableux, mais
leurs phases sableuses sont, à première vue, très
semblables. Cependant, des études fines (Ch. Pomerol
1964) montrent certaines différences:
« Les sables auversiens (sables de Beauchamp) présentent
un accroissement régulier de leur médiane,
de l'Ouest vers l'Est (0,150 mm dans le Parisis ;
0,300 mm dans le Tardenois). L'hétérométrie varie
de la même façon de 0,50 mm à 1,10 mm. Ceci
indique un apport détritique venant de l'Est.
Les sables marinésiens (sables de Monceau) sont au
contraire de plus en plus fins vers l'est (Md
= 0,180 mm dans le Vexin, 0,110 mm à Luzarches
et 0,07 mm à Survilliers). Il n'y a pas d'apport détritique
Est-Ouest ».
Les sables de Monceau, épais de 2 m en moyenne,
sont constitués de sable fin verdâtre, de lits de
marne et d'argile et parfois de bancs gypseux.
Les sables de Beauchamp, plus épais (7 m en
moyenne) sont des sables bleus contenant dans leur
partie moyenne un banc marneux épais de 2 à 3 m,
comprenant des cristaux de « gypse en chevrons »,
et parfois des bancs de grès.
Les limites présentent quelques particularités, qu'il
est important de souligner.
Limite
supérieure
Les sables de Monceau se présentent souvent tels
que je viens de les décrire. Mais ils peuvent aussi
être défigurés ou ne pas exister.
Fig. 1. - Carte de profondeur du Saint-Ouen. On note que le calcaire,
de Saint-Ouen est à faible profondeur dans le quart N.E. de la carte,
ainsi que sur la bordure des buttes-témoins Eocène-Oligocène. Les
parties en blanc marquent, ou l'absence totale du Saint-Ouen, ou sa
présence sous une faible épaisseur.
Convergence de faciès : dans ce cas, les sables de
Monceau ressemblent au Saint-Ouen. C'est ainsi que,
sur l'Autoroute A 10 (S 34), à Antony, on observe :
— 0,20 m : marne grise, dure, fossilifère, fracturée
avec blocs de calcaire rosé;
— 0,50 m : marne beige très fracturée.
Ailleurs, on peut rencontrer des sépiolites bien développées,
ou des bancs de gypse occupant toute la
couche.
Lacune stratigraphique : si l'on suit une ligne sud-
34

Marne rosée
Argile noire
Dalle calcaire fracturée
Argile noire
CALCAIRE
DE
Lit de calcite
SAINT-OUEN
Marnes calcaires
et argiles feuilletées
Marne beige sèche
Sable fin kaki
SABLES DE
MORTEFONTAINE
Marne blanche molle
Sable jaunâtre
Sable bleu
CALCAIRE
DE DUCY
SABLES
D'ÉZANVILLE
SABLES DE
BEAUCHAMP
Fig. 2. — Base du calcaire de Saint-Ouen et niveaux sous-jacents. (Collecteur de Vincennes - 5 e lot
Puits 22 vers puits 23 - Cadre 47).
nord, perpendiculaire à l'anticlinal de Meudon, on
trouve :
— à Sèvres (RN 187) : marnes d'Argenteuil sur
Saint-Ouen;
— à Saint-Cloud (bd de la République) : marnes
d'Argenteuil sur Saint-Ouen;
— à Suresnes (Terrasse de la Fécheray) : 3 à 4 m
de ludien sur le Saint-Ouen.
Je pense qu'un œil peu exercé peut confondre les
marnes supra-gypseuses et le Saint-Ouen.
Limite
inférieure
Les sables de Beauchamp existent souvent tels qu'ils
ont été décrits plus haut, mais :
— d'une part, entre Saint-Ouen et Beauchamp se
trouvent les niveaux de Mortefontaine, de Ducy
et d'Ézanville;
— et d'autre part, les sables de Beauchamp ont dans
le Sud-Est de Paris le faciès « sud-parisien ».
Niveaux de Mortefontaine, Ducy et Ézanville (fig. 2)
Le niveau de Mortefontaine, peu épais dans la région
parisienne, est représenté par un grès fossilifère ou
un sable, qui échappe souvent à l'investigation. En
effet, le sondeur ayant imprimé à sa machine un
régime capable de lui faire traverser les bancs durs
de la base du Saint-Ouen, se trouve brutalement
dans un matériau meuble qu'il ne peut remonter.
Pourtant l'indice de ce niveau peu épais est important.
En effet, le sondeur ayant consigne de s'arrêter
aux sables de Beauchamp, croit s'y trouver, et
délaisse ainsi la couche sous-jacente.
Or le calcaire de Ducy, très constant dans la région
parisienne et dont l'épaisseur varie de 0,10 m à
3,50 m, contient souvent des marnes et des calcai-
35

Beauchamp » sont constitués d'une argile sableuse
vert-bleu homogène.
Au sud de A 10, on observe à ce niveau 3 m de
marnes beiges et bleutées. On a ainsi à cet endroit
des marnes beiges (Saint-Ouen) sur des marnes
beiges (Beauchamp).
Fig. 3. — Lithologie de la partie moyenne du calcaire de Saint-Ouen
surtout représentée par une marne blanche contenant des filets
argileux noirs. (Collecteur de Vincennes - 5 lot - e Puits 24 vers
puits 25 - Cadre 3).
res durs, mais souvent aussi 3 m de gypse caverneux.
Il est donc important de traverser ce niveau.
Les sables d'Ézanville se présentent sous forme de
sables jaune et blanc, un peu plus grossiers que les
sables de Beauchamp, mais dont les caractéristiques
géotechniques sont sensiblement égales. Ce niveau
semble irrégulier mais il est intéressant de le connaître
car il repose sur les paléosols signalés par Ch.
Pomerol au sommet du Beauchamp. Ces paléosols
sont souvent gréseux, mais parfois organiques. C'est
ainsi qu'à Vincennes, on trouve 1 m d'une couche
marneuse et organique en tête des sables de Beauchamp.
Faciès « sud-parisien » des sables de Beauchamp
Au nord de l'Autoroute B 3 (Bondy), les sables de
Beauchamp sont représentés par deux lits sableux
encadrant 2,50 m de marnes, composées ainsi :
— marne argileuse hétérogène;
— marne argileuse avec « gypse en chevrons »;
— marne gris-perle.
Lithologie
Celle-ci est très diverse latéralement et verticalement
(fig. 3). Il est courant de dire que la couche est
anisotrope.
Voici en effet quelques exemples de coupes lithologiques
tirées de sondages carottés :
• Autoroute A 10 (S 34)
— sépiolite rose à lie de vin, massive,
compacte et dure avec nodules siliceux
— marne beige argileuse avec quelques
lits d'argile brune feuilletée
— marne beige-rosé fossilifère
— calcaire marneux rosé, tendre, fossilifère
avec quelques lits argileux
— alternance calcaire, marne, argile et
gypse
— alternance calcaire, gypse et marnes
ligniteuses
• Autoroute B 3 (S 1)
calcaire sub-lithographique, fracturé,
quelques passages marneux à la base
alternance de marnes roses à éclats
calcaires et lits d'argile brune feuilletée,
et de calcaires durs
calcaires durs avec quelques lits marneux,
gypse sur 0,60 m à la base
Collecteur de la Bièvre (S 22)
sépiolite violacée compacte
marne compacte blanc-rosé
calcaire sub-lithographique
calcaire marneux avec argile brune
feuilletée
calcaire marneux fracturé
gypse albastroïde et « pied d'alouette »
calcaire gréseux beige
calcaire marneux compact
calcaire sub-lithographique et calcaire
gréseux fossilifère
0,50 m
1,90 m
0,30 m
2,70 m
1,30 m
1,40 m
3,65 m
2,80 m
2,70 m
2,00 m
0,90 m
0,10 m
3,00 m
0,80 m
1,20 m
0,40 m
0,90 m
0,40 m
Au sud de B 3 (Rosny-sous-Bois), les «sables de C'est ainsi qu'à 5 m du toit de la couche, on observe :
36

— sur B 3 : alternance de marnes et calcaires durs;
— sur A 10 : calcaire marneux tendre fossilifère;
— sur la Bièvre : calcaire marneux compact avec
lits d'argile.
La conclusion s'impose donc d'elle-même lorsqu'on
se limite à comparer ainsi des coupes de sondages :
la couche est très hétérogène.
On remarque cependant une succession marne sur
calcaire. Et si l'on rencontre parfois des aberrations,
peut-être faut-il les mettre sur le compte de phénomènes
quaternaires. C'est ainsi que sur l'autoroute
B 3, deux sondages distants de 25 m ont montré :
l'un 10 m de terrains à prédominance marneuse;
l'autre 10 m de terrains à prédominance calcaire.
Nous pensons que ce dernier sondage a été réalisé
à l'aplomb d'un effondrement profond, qui a concentré
au niveau du Saint-Ouen, par «appel au vide»
les horizons rocheux de la couche.
On peut alors se demander si l'hétérogénéité signalée
plus haut n'est pas en grande partie apparente ?
En effet, dans la figure 4, qui représente un relevé
lithologique continu du collecteur de .Vincennes, et
non une extrapolation entre des sondages, on observe
que certains bancs sont très réguliers et que la couche
présent, en fait, une grande organisation. On
peut comparer ce dessin au profil de l'autoroute B 3
(fig. 5) qui montre un moindre nombre de bancs
continus.
La vraie conclusion est donc que le relevé du collecteur
de Vincennes présente le vrai visage de la couche
et que l'interprétation réalisée à partir de sondages
carottés déforme en grande partie la réalité.
Le calcaire de Saint-Ouen n'a donc pas l'hétérogénéité
qu'on lui prête ; les moyens actuels de prospection
permettent mal de le saisir.
L'observation attentive des coupes de sondages permet
cependant d'avancer que cet horizon présente
des variations latérales de faciès (conditionnées par
l'histoire géologique de la couche) qui sont à l'échelle
de la couche, mais non à celle des projets de génie
civil.
Donc en fin de compte, cette couche est en grande
partie ordonnée ; les niveaux qui la constituent ne
sont pas disposés au hasard ; c'est notre interprétation
qui en déforme le visage.
Ceci amène une conséquence importante.
Les géologues nous apprennent la genèse de la couche
et ses transformations postérieures. A partir des
conséquences qui en découlent pour la nature des
terrains et à partir des observations que l'on peut
faire encore, il est possible d'établir la liste des
variétés lithologiques constituant le Saint-Ouen. On
sait par exemple que le Saint-Ouen ne peut contenir
de craie ou de sables détritiques grossiers comme
ceux du Sparnacien et, a fortiori, du granité...
Il existe en fait 10 ou 15 constituants lithologiques,
qu'il faut mettre en évidence (fig. 6).
Ce que nous avons pu observer jusqu'ici nous permet
de définir grossièrement un certain nombre de ces
niveaux, et de décrire ainsi une première succession
lithologique de la couche.
On voit assez souvent, de haut en bas, les terrains
suivants :
« Couronne » de la couche :
— argile magnésienne;
— calcaire dur;
— marne blanche;
— calcaire sub-lithographique;
— sépiolite.
Cette « couronne », épaisse d'un mètre au maximum,
a été observée dans la plupart de nos travaux intéressant
la région parisienne immédiate. Elle semble
cependant être assez constante, car L. Feugueur
signale à Herblay (Val-d'Oise) la superposition
suivante :
— Sables de Monceau
— calcaire roux très dur, en plaquettes,
avec Potámides et Foraminifères
— lit de marne violacée (0,05) sur marne
argileuse à calcaires fragmentés
— calcaire dur rosâtre, à patine blanche
crayeuse et à cassure conchoïdale...
0,30 m
0,50 m
Sous cette couronne, on trouve une marne blanche
grumeleuse à silex bruns et rognons calcaires,
épaisse de 2 à 3 m à Bobigny et de 6 m à Vincennes.
Il semble que ce soit d'ailleurs au niveau de cette
marne (fig. 7) qu'on observe des variations latérales
de faciès importantes. C'est ainsi que sur le tracé de
l'Autoroute A 10, nous avons pu observer un passage
marne -* calcaire marneux -» calcaire dur, du Nord
vers le Sud. Il faut noter :
— qu'on suit cependant certains niveaux-repères à
l'intérieur de faciès différents (argiles magnésiennes);
— que le faciès est plus calcaire lorsque la couche
s'approfondit.
37

1
Fig. 4. — Collecteur du bois de Vincennes - 5 e
lot.
Les niveaux numérotés de 2 à 11 concernent les couches inférieures au
Saint-Ouen. On note la continuité des niveaux, ainsi que la structure ondulée
du terrain, accentuée par le rapport des échelles, mais cependant très bien
marquée. On remarque à ce propos deux styles d'ondulation, de période et
d'amplitude variables, dont il faut penser qu'elles sont d'origine différente.
38

AUTOKOUTH iss
ECHELLES : HW«0. L1/500
G 3a Marnes a Photadomies
CN Calcaire de Notsy
SV Sables de Monceau
SO Marno-calcaire de S Ouen
T
SB Sables de Beauchamp
— j'/rfj'VJil

PI 4
1»I
•L
• gypseuses f — »
= CALCAIRE
Sable à boules
grèstuses
-^—r-r CALCAIRE SUBUTHOGRÂWQUT
I
ARGILE BRUNE MAGNESIENNE
1
— ' T Calcair* marn»ux wYlf
t
T
4rgi7> à gyps»
t> c/nwon
Y'S:/; 1 '/.-
S
r
* s sableux
Fig. 5. - Autoroute B3.
Profil discontinu au niveau de trois ouvrages.

Rg. 7. — Marne blanche du sommet
du calcaire de Saint-Ouen. (Collecteur
de Vincennes - 5 e lot - Puits 20).
Les traces de pelle indiquent une
certaine plasticité de ce matériau.
39

G4: 1,50 m de gypse.
Sables de Monceau : 0,50 m.
Saint-Ouen: 11 couches cumulant 3,80 m.
Ducy : 1,85 m de gypse.
Sables de Beauchamp : 0,80 m au sommet.
Coupe à Livry-Gargan :
Sables de Monceau : 1,90 m de gypse.
Saint-Ouen: 3,18 m de marnes gypseuses.
Sables de Beauchamp: 1,30 m au sommet.
Groupe de l'axe de M eu don
Fig. 8. — Base rocheuse du calcaire de Saint-Ouen.
(Collecteur de
Bry-sur-Marne).
Plus bas, la couche paraît moins organisée. On voit
une alternance de bancs de marne et de calcaire et
de lits d'argile (fig. 8). Cependant, d'après ce que
nous avons remarqué jusqu'ici, et d'une façon
constante, la base du calcaire de Saint-Ouen est
rocheuse et présente la superposition « calcaire sublithographique
sur calcaire gréseux à Potámides ».
Pour l'instant, et malgré un grand nombre de coupes
réalisées dans cet horizon, nous avons vu très peu
de gypse dans la couche elle-même. Cependant,
quelques auteurs en signalent, et en particulier
R. Soyer. Ce géologue répartit les zones gypseuses
antéludiennes en plusieurs groupes.
Groupe
Exemples :
par/sien (Montmartre - gares de l'Est et du
Nord - Belleville - Ménilmontant).
Porte de Ménilmontant : dans le Saint-Ouen, 5 bancs
cumulant 4,30 m de gypse, plus 0,60 m dans les
sables de Monceau.
Porte des Lilas : 2,60 m de gypse.
Porte de Pantin : bancs de gypse saccharoïde.
Massif de Montreuil : gypse non signalé.
Groupe de l'Aulnay
Exemples :
Coupe à Annet-sur-Marne :
H existait autrefois des exploitations souterraines de
gypse dans le Saint-Ouen à Bagneux. A Choisy-le-
Roi, la base de la couche est gypseuse sur 2,50 m.
On observe 2,20 m de gypse et de marnes gypseuses
en tête de la couche à l'Hay-les-Roses et un banc
compact au milieu. A Antony, la base du Saint-Ouen
contient 1,20 m de gypse dur et compact.
Bien qu'on puisse peut-être attribuer aux couches
limitrophes du Saint-Ouen un certain nombre de
niveaux gypseux décrits plus haut, il convient de
souligner la présence fréquente de ce minéral dangereux
à l'intérieur de la couche. D'après R. Soyer
« la répartition des zones gypseuses antéludiennes
montre une certaine régularité et une certaine
continuité au cours de l'Éocène moyen et supérieur...
Le calcaire de Ducy, laguno-lacustre, comporte des
bancs gypseux bien continus dans Paris et l'Aulnay...
Dans le Saint-Ouen, pour chaque avancée marine à
l'ouest, semblent correspondre des dépôts gypseux à
l'Est. C'est ainsi que les sables de Montagny situés
dans la partie inférieure à l'Ouest du Bassin de Paris
correspondraient au gypse situé à la base de la
couche ; le calcaire marin de la Frette au gypse de
la partie centrale et les calcaires à Potámides de
tête au gypse de tête ».
R. Soyer, s'appuyant sur les travaux de L. Feugueur,
établit donc une correspondance entre la présence
de niveaux marins à l'ouest et d'horizons gypseux
à l'est. .
Des observations nouvelles doivent peut-être confirmer
cette hypothèse, mais elle nous semble dès à
présent très intéressante, car elle permet de situer
les niveaux gypseux dans le calcaire de Saint-Ouen
et ainsi, d'orienter les prospections.
Cette description lithologique permet donc d'établir
un premier inventaire, qui contient les éléments
suivants :
40

Allure du sommet du calcaire de St.Ouen dans la tranchée de
L'AUTOROUTE DU NORD
CD30
devi»
Legende
Tv Terre veqetale 11 Calcaire marneux crème
LSb Umon sableux brun 10 Marne vert pale
Mr Marne rose 9 Argile marneuse rose à silex nectique
Mb Marne blanche e Marne crème blocs calcaires
MS( Marne sableuse jaune 7 Araile marneuse rose à silex nectiaue
M) Marne jaune 6 Calcaire marneux crème a silex nectique
Mv Marne verte 5 Arqile+ sable calciteux
Sv Sable vert U Argile marneuse rose d" silex nectiaue
SYA
Sabla vert argleux 3 Marne crème
_ Blocs calcaires brun 2 Argile rose â plaquettes cale, brun
Blocs calcaires blanc 1 Marne crème â frag. calcaire
Fig. 9. — Allure du sommet du calcaire de Saint-Ouen dans la tranchée de l'autoroute du
Nord. Les niveaux numérotés de 1 à 11 sont situés dans le calcaire de Saint-Ouen. Les
poches de sables de Monceau forment des réservoirs où l'eau s'accumule et qu'il faut purger
au cours des terrassements.

. Hî. V".
ifflllli
Les ouvrages d'art de l'Autoroute A 3 à Rosny-sous-
Bois sont fondés sur le Saint-Ouen situé à 20 m de
profondeur par l'intermédiaire de pieux moulés. Les
puits, forés mécaniquement, ont des longueurs variables
à cause des ondulations du toit de la couche
et le laboratoire fut chargé de définir pour chaque
pieu la cote de fondation.
Nous avons vu à Blanc-Mesnil un terrassier creusant
une tranchée pour installer une semelle filante et
suivre la couche. Le fond de la tranchée était de la
sorte très irrégulier.
Fig. 10. — Calcaire de Saint-Ouen érodé,
supportant des limons. Plaine d'Aulnay-sous-Bois.
calcaire sub-lithographique Rc 200 bars
calcaire marneux w 17 %
calcaire siliceux
Rc 150 bars
marne blanc-rosé grumeleuse w 40 %
marne blanche compacte Ip 68
argile brune feuilletée w 73 % Ip 150
marne hydrophile à silex nectique w 112 % -Ip 170
wL270
gypse
saccharoïde
albastroïde
substitué
silex francs et divers
etc.
Cet inventaire est pour l'instant peu précis. Mais une
fois réalisé plus complètement et les différents
niveaux bien définis des points de vue lithologique
et mécanique, la seule question qui reste posée est
de connaître la structure de cette couche, de savoir
l'arrangement mutuel de ses composants lithologiques
et leur répartition géographique, bref de limiter
des domaines homogènes.
Structure de la couche
Allure des contacts avec
encaissantes ;
Ondulations du toit de la couche.
les couches
L'intérêt de les définir peut être donné par deux
exemples.
Ces ondulations peuvent avoir des amplitudes
importantes. La figure 9, qui est un profil schématique
relevé sur l'Autoroute A 1 montre des amplitudes
de l'ordre de 4 à 5 m.
On connaît cependant des endroits où le Saint-Ouen
présente une surface plane. C'est le cas à Aulnaysous-Bois
où cette assise est tranchée par des
limons lœssiques (fig. W).
La maille des sondages a rarement les dimensions
des phénomènes recherchés et les ondulations
échappent ainsi à l'investigation.
Comment alors les prévoir ?
Il faut pour cela connaître leur genèse et on peut,
à ce titre, formuler trois hypothèses. (Il existe bien
sûr des ondulations dues aux mécanismes de la
diagenèse, et particulièrement à la lapidification).
Erosion avant le dépôt des Sables de Monceau
L. Feugueur a effectivement observé des ravinements,
qui ont pour effet de trancher les niveaux de
la couche. Nous ne l'avons pas observé jusqu'ici.
Nous avons vu au contraire les niveaux suivre les
ondulations. Il faut mettre à part le cas de l'érosion
quaternaire qui ravine profondément la couche,
comme à Vincennes.
Effondrement de toits de cavités
Les cavités pourraient résulter de la dissolution du
gypse. Nous n'avons pas rencontré jusqu'ici de vides
dans le Saint-Ouen, sinon une cavité estimée à 1 m 3
à Bagnolet. Nous avons vu cependant dans un collecteur
à Pierrefitte (fig. 11 ) une poche importante de
sables de Monceau dans la couche. Ceci est à
mettre en parallèle avec les phénomènes observés
dans le Lutétien supérieur, à la Place de la Nation
par exemple, où l'on observe des intercalations
42

épaisses (2 m) de sables de Beauchamp dans les
marnes et caillasses.
Phénomènes
périglaciaires
Ceux-ci, entraînant des cryoturbations peuvent expliquer
certains accidents du toit de la couche, si
celui-ci n'est pas très éloigné de la surface.
Allures du contact basai
Moins observé que le précédent, car les fonds de
fouille s'arrêtent généralement dans la couche, il
semble plus régulier mais présente des traces
d'effondrements profonds. Le profil du collecteur de
Vincennes (fig, 4) montre d'ailleurs une certaine
régularité dans la répartition de deux sortes d'ondulations
de période différente.
Allure de la couche proprement dite
On peut distinguer d'abord une «texture lenticulaire
», c'est la façon dont se présente le gypse, et
une «texture discontinue», où l'on voit par exemple
le passage latéral suivant : marne -» calcaire ->
« caillasses ».
Il faut noter que ces niveaux lenticulaires ou discontinus
qui marquent des variations latérales de faciès,
sont situés entre des niveaux continus.
On peut distinguer ensuite les questions de fissuration
et de fracturation. Le banc rocheux de tête est
toujours fracturé, et est constitué ainsi de prismes
de dimensions apparentes 0,15 m x 0,15 m. On n'y
observe pas de dalles. A la base les bancs rocheux
sont moins fracturés et on y voit des dalles de
dimensions moyennes 2 m x 2 m.
Comment prévoir le degré de fissuration de ces
niveaux rocheux du calcaire de Saint-Ouen ?
La mécanique des roches peut probablement nous
aider. Il existe vraisemblablement des relations entre
la fracturation, la nature, l'épaisseur de la couche
et de son recouvrement ; et des relations avec des
phénomènes d'effondrement brutal ou de tassement
progressif.
L'intérêt de prévoir cette fissuration est divers. En
travaux souterrains, il est important de savoir si l'on
rencontrera en terrassement des blocs individualisés
ou une dalle continue (définition des « bancs durs »,
entraînant des plus-values). Pour d'autres travaux
une question nous fut posée à propos de la fissuration
des bancs calcaires et leur effet « d'ancrage »
des talus. Elle concernait les marnes et caillasses
rencontrées lors des travaux du boulevard périphérique
dans son franchissement du réseau P L M, mais
aurait pu tout aussi bien nous être posée à propos
du Saint-Ouen.
Lorsqu'une couche plastique surmonte un banc fracturé,
on observe un envahissement des fissures par
des marnes et des argiles.
Résultats des actions quaternaires
Fauchage de couches :
Sur les versants, les couches rigides se déplacent
43

COLLECTEUR DE BRYsur _ MARNE
Profil
géologique
Fig. 12. — Profil géologique du collecteur de Bry-sur-Marne. La zone fissurée située entre
les sondages S1 et S2 correspond à la flexure de la couche, qui présente ici un faciès
rocheux dur.
ECHELLES; M/200 -
Ll/400
M & C

Calcaire de Saint-Ouen à faciès rocheux non fissuré - Collecteur de
Bry-sur-Marne.
Fig. 13. — Calcaire de Saint-Ouen à faciès rocheux fissuré - (Collecteur
de Bry-sur-Marne). Noter la fissuration verticale et les décrochements,
ainsi que les bourrages argileux.
vers le fond des thalwegs, à la suite de l'affouillement
des terrains sous-jacents situés à l'altitude des
niveaux d'érosion anciens, et par « appel au vide ».
On a pu observer à Bry-sur-Marne (fig. 12), sur un
versant en bordure de la rivière, de grandes fissures
d'arrachement dans un Saint-Ouen à faciès rocheux
(hauteur : 4 m ; largeur : 0,50 m). Ces fissures
étaient en partie remblayées par un bourrage
marneux (fig. 13).
Dissolutions :
Nous en avons peu vu. Pourtant M. Soyer signale
des vides à Pantin, avec d'importantes venues
d'eau (fig. 14). Par contre nous avons décrit des
bourrages d'anciens vides par des matériaux susjacents.
C'est le cas de la RN 1 à Pierrefitte, cité
plus haut.
Puisards ou « bouillons » :
Dans la zone anciennement marécageuse située dans
la banlieue Nord-Est de Paris, entre les rivières : la
Reneuse, la Morée et la Molette, les habitants appelaient
«bouillons» ou «torrents» des entonnoirs
situés à la surface du sol.
Dollfus se pencha sur ce problème en 1903 et
observa que ces «bouillons» étaient alignés sur
l'ancien cours de la Beuvronne, rivière capturée par
la Marne au Pleistocène. L'auteur attribua à tort l'origine
de ces effondrements à une « rivière souterraine
circulant dans les sables de Beauchamp». Il n'en
reste pas moins vrai que cette observation de l'alignement
des accidents sur un ancien cours fluviatile
est très importante daiis le cadre d'une prospection,
puisqu'elle fournit une ligne directrice.
En 1909, Morin put décrire des puisards correspondant
à ces «bouillons», à la gare S.N.C.F. de Noisyle-Sec.
Il s'agit de puits naturels verticaux, affectant
le Saint-Ouen et comblés d'alluvions argilo-sableuses,
où les eaux d'infiltration sont absorbées rapidement.
Ces puits seraient situés sur des bombements de la
couche. Ces observations nous semblent aussi extrêmement
intéressantes.
La plupart de ces actions quaternaires, origine des
phénomènes observés, se sont manifestées sous
l'effet des eaux.
45

Fig. 14. - Noter la présence de bancs de gypse au mur et au toit de la couche. Ces niveaux,
d'épaisseur variable, contiennent une nappe assez abondante, qui provoque leur dissolution.
Gypse
c

STATION R.A.T.P EGLISE DE PANTIN

Nous possédons peu de valeurs de débits. Signalons
qu'à Antony la nappe du Saint-Ouen (dans les limites
fixées plus haut) a délivré 60 m 3 /h sur une section
de galerie de 4 m, la nappe supérieure, imbibant la
partie rocheuse de tête fournissant 12 m 3 /h.
Il faut noter enfin l'abaissement général de cette
nappe.
Dans la région nord de Paris, où cette nappe était
souvent ascendante, il a fallu tirer l'eau par pompages
au niveau de la couche, puis depuis 20 à 30 ans
les maraîchers de Bobigny, entr'autres, ont dû faire
approfondir leurs puits jusqu'aux marnes et caillasses.
Cette description rapide du calcaire de Saint-Ouen est
encore bien insuffisante et beaucoup de questions
sont pour nous sans réponse.
Comment accéder à une meilleure connaissance de
la couche ?
Effondrement de la base du calcaire de Saint-Ouen - (Carrière de
Moisselles - Attainville). La hauteur de la poche est de 6 m environ.
Elle affecte la couche sableuse sous-jacente et est comblée de
matériaux détritiques divers.
Qu'en est-il actuellement ?
Hydrogéologie du calcaire de Saint-Ouen
Le problème de l'eau ne peut être abordé avec profit
dans le calcaire de Saint-Ouen, comme dans les
autres couches, que si une connaissance précise de
la structure géologique et de la nature des terrains
précède les observations et essais que l'on peut faire
dans ce domaine.
Limites de la nappe :
— Le mur est constitué par la partie marneuse médiane
des sables de Beauchamp, ou par leur
masse même s'ils sont présents sous leur faciès
argileux (faciès sud-parisien);
— le toit est formé par les horizons marneux ou la
sépiolite situés en tête de l'assise. Ces niveaux
imperméables supportent fréquemment une nappe
supérieure.
Il y a localement des mises en charge, comme nous
l'avons vu à proximité de la Bièvre (Fresnes), ou des
communications avec la nappe supérieure s'effectuant
à la faveur de variations locales de faciès.
La circulation des eaux se fait en régime de petite
perméabilité (zones poreuses - joints...) et en perméabilité
de fissures.
LES MÉTHODES DE RECONNAIS­
SANCE ET LEURS DIFFICULTÉS
Pour accéder à une meilleure connaissance de cet
étage, il est nécessaire d'accroître notre culture
géologique et d'améliorer les procédés de reconnaissance.
Les progrès dans la connaissance géologique du
Saint-Ouen seront possibles grâce :
• à un effort de documentation
Il faut puiser dans tout ce qui a été écrit, pour en
tirer des données utiles à la géologie appliquée. Il
est bon de savoir par exemple, car son comportement
mécanique en dépend en partie, que le Saint-
Ouen contient de l'illite dans sa masse, et que le
minéral argileux prédominant dans sa partie inférieure
est l'attapulgite.
• à des observations fines et nombreuses
Nous avons l'habitude, surtout lorsqu'il s'agit d'une
première reconnaissance intéressant une région non
encore prospectée, de porter notre attention d'une
manière approfondie sur la lithologie, les altérations,
la facturation, etc. le tout étant reporté sur des
coupes au 1/50 e et permettant ainsi de déterminer
des niveaux repères. Ces niveaux, intégrés dans des
48

Fig. 15. — Mauvaise récupération dans le calcaire de Saint-Ouen
à Bondy. (524 - Autoroute B3).
profils au 1/200 e ou au 1/500 e permettent alors de
préciser la structure générale de la couche. De plus,
le mécanicien des sols sait ainsi à quel niveau correspondent
les échantillons qu'il étudie.
• à des analyses en laboratoire
— analyses pétrographiques (plaques minces, etc.);
— analyses minéralogiques (détermination des argiles,
etc.) utilisables dans l'inventaire des niveaux
reconnus.
• à des enquêtes
Il est nécessaire, particulièrement pour le Saint-
Ouen, de suivre les chantiers qui succèdent aux
études. Il est, à notre sens, tout à fait déplorable de
constater la cassure importante qui sépare les gens
exécutant les travaux, des techniciens auteurs des
études. Il serait très profitable en effet, d'utiliser
une méthode par analogie, en tenant compte de
l'évolution des techniques, à partir d'observations
concernant le comportement de cette couche face
aux sollicitations diverses apportées par des travaux
différents.
Ces progrès seront possibles aussi grâce à une contribution
plus grande de la géologie à la mécanique
des sols.
Pour les études en laboratoire
— Estimation et interprétation de certaines données
techniques, comme le pourcentage de carottage,
les pertes de fluide, les vitesses de perforation;
— Fourniture des carottes et échantillons.
Le Saint-Ouen est traditionnellement un terrain difficile
à carotter, dénommé d'ailleurs souvent par le
sondeur par le terme péjoratif de « marne à rognons »
(fig. 15). Il est permis d'espérer que des techniques
nouvelles apporteront bientôt à ce problème des
solutions avantageuses. Pour l'instant, nous pensons
49

qu'un meilleur carottage peut
l'emploi :
être obtenu par
• de carottiers de gros diamètres (146-116 minimum);
• de passes courtes;
• de carottiers à paroi mince.
Des procédés nouveaux, comme la roto-perçussion,
seraient peut-être utilisables dans cet horizon ?
Dans les parties marneuses, il nous semble que le
prélèvement d'échantillons intacts se passe dans de
meilleures conditions avec l'emploi d'échantillonneurs
à percussion. Dans les calcaires, les procédés
par percussion ou rotation ne sont pas meilleurs
l'un que l'autre.
Cette difficulté de prélever des « échantillons
intacts» par un procédé mécanique approprié nous
amène de plus en plus à demander au sondeur de
fournir des « échantillons paraffinés » qui sont des
morceaux de carottes, extraits au carottier double,
et enduits de paraffine dès leur sortie du terrain.
Cette question des échantillons destinés à être soumis
aux essais de laboratoire soulève celle de leur
représentativité, c'est-à-dire, d'une certaine manière,
de la valeur qu'il faut attacher aux résultats tirés d'un
échantillon ponctuel. Nous pensons que le géologue,
ayant une vision nette de la nature et de la structure
des terrains, est le mieux à même de situer l'échantillon
dans son contexte et de savoir, en fin de
compte, le volume de terrain qu'il représente.
Pour les essais in situ
Notre laboratoire a, jusqu'ici, peu de pratique de ces
essais. Mais on peut dire que le pénétromètre est
souvent arrêté par les bancs de tête, et que pressiomètre
et pénétromètre ne peuvent être employés
seuls, et demandent à être étalonnés à l'aide de sondages
carottés.
Nous pensons que les divers essais in situ sont très
intéressants mais qu'ils ne sont transposables que
dans la mesure où ils sont étalonnés, et, qu'en fous
cas, se pose aussi le problème de la représentativité
des résultats.
CONCLUSIONS
J'ai tenté de souligner dans mon exposé le fait
suivant : localement, pour régler un problème particulier,
notre panoplie d'essais, dans un grand nombre
de cas, semble suffisante. A Bobigny, pour la
nouvelle Préfecture, quelques sondages et trois puits
ont suffi ; ailleurs, quelques sondages et des essais
in situ suffiront.
Mais il s'agit ici exactement de définir et de connaître
mieux le calcaire de Saint-Ouen. J'ai essayé de
prouver que, pour arriver à une meilleure connaissance
de la couche, il fallait dépasser ce stade pratique
de l'étude particulière et arriver au stade de
la synthèse. C'est à ce prix-là que se réalisera le
progrès. Il faut tenter d'aller plus loin que ce qui est
fait actuellement, car, faute de recherches et d'études
de synthèse, on se réunira de nouveau dans
10 ans au laboratoire de Trappes pour se poser les
mêmes questions, toujours sans réponse.
Notre connaissance du calcaire de Saint-Ouen dans
la région parisienne doit progresser par la mise sur
pied d'une enquête permanente, rendue possible
dans cette région par le grand nombre de documents
laissés à notre disposition, ainsi que par le grand
nombre d'observations qu'il ne tient qu'à nous de
réaliser. Cette connaissance progressera aussi par
l'exécution d'analyses pétrographiques et minéralogiques
précises, par une étude mécanique patiente
et par l'amélioration de nos méthodes de reconnaissance.
On doit arriver en fin de compte à une définition précise
des différents niveaux, à l'établissement d'une
répartition cartographiée des divers faciès et à la
mise en évidence de zones géographiques, de domaines
homogènes, où certains des caractères définis
plus haut sont prédominants.
Ainsi on fera en sorte que cette couche soit moins
« mystérieuse » et on tendra, ce qui devient déjà à
la mode, vers une réhabilitation de ce coupable.
Pour le géologue, le calcaire de Saint-Ouen présente
autant d'attraits et autant de problèmes que ses
voisins. C'est donc avec raison que l'on peut imaginer
d'autres rencontres de cet ordre, où la collaboration
étroite du mécanicien des sols et du géologue
est si fructueuse, sur les terrains importants que
l'on étudie dans la région parisienne.
50

discussion
M. Champetier de Ribes
« Je remercie M. Coron pour son exposé et je souscris entièrement à ses conclusions.
En particulier, après avoir dégrossi l'étude géologique, il me paraît nécessaire de
confronter les coupes obtenues avec des résultats d'essais géotechniques et d'examiner
soigneusement les liaisons ou les discordances qu'il peut y avoir entre ces deux types
de classement des terrains. Mais ceci fera l'objet d'autres discussions.
Un fait inquiète beaucoup les gens qui se préoccupent du Saint-Ouen comme couche
de fondation, c'est la présence de gypse. Ceci pourrait être le premier point de notre
discussion. M. Coron nous a dit que le gypse semble être localisé à certains niveaux
du Saint-Ouen. Est-ce que dans l'assistance des personnes peuvent nous éclairer sur
ce point, en s'aidant de leur expérience personnelle ?»
M. Feugueur
« Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières a effectué, il y a quelques temps,
une étude concernant un problème dû à la présence de gypse dans la région nord de
Paris (franchissement du réseau S.N. CF. nord par le boulevard périphérique).
Il existe une communication de M. Soyer* décrivant
au jour à Àubervilliers.
un fontis de 1 500 m? venu
On y voit les niveaux du calcaire de Saint-Ouen dans leur superposition normale, mais
très ondulés. Ces ondulations sont dues, selon M. Soyer, à des dissolutions du gypse
de cette couche, dissolutions anciennes suivies de tassement. Je pense qu'il faut chercher
la cause du fontis plus bas, dans les marnes et caillasses du Lutétien supérieur.
En effet, le vide étant situé dans la masse même du calcaire de Saint-Ouen, il faut
penser que les terrains, dont l'effondrement a donné naissance à ce vide, ont comblé
une cavité située plus bas, dans la seule couche susceptible de contenir du gypse en
épaisseur suffisante, le Lutétien supérieur.
Dans le secteur nord de Paris, la Société Ménard a entrepris une étude pour appuyer
des piles d'ouvrage d'art sur les sables de Beauchamp. J'ai conseillé de descendre
les sondages jusqu'au Lutétien supérieur, pour y chercher le gypse. Nous y avons
trouvé des vides de 5 m de hauteur. Le traitement du terrain a été réalisé par injection
qui a nécessité la mise en œuvre de plus de 10 000 m 3 de coulis.
L'origine de beaucoup d'effondrements actuels est donc à rechercher dans les marnes
et caillasses.
Pour en revenir au Saint-Ouen, les irrégularités observées seraient dues à des dissolutions
anciennes. A ce sujet, il faut se tourner vers l'hydrogéologie. On remarque qu'au
nord de Paris, les couches de terrain s'enfoncent nettement sous le lit de la Seine.
C'est là qu'on trouve dans les marnes et caillasses des bancs de gypse épais de 5 m à
certains endroits, sous forme de lentilles de plusieurs dizaines de mètres de longueur,
et qui sont en cours de dissolution. A la Gare de l'Est, on connaît du gypse et des vides
dans le Saint-Ouen. On peut dire cependant que le gypse du Saint-Ouen est presque
entièrement dissous et il faut admettre, avec l'abaissement progressif des nappes
aujourd'hui accéléré, une dissolution par étage, de haut en bas.
*R. Soyer (1961). Les dissolutions de gypse antéludiens dans le centre de l'He-de-France et leurs dangers
pour les constructions - B.S.G.F., (7), m, p. 432.

La nappe précédemment plus haute, se tient actuellement sous le toit du Lutétien où
les pompages la remettent en circulation et permettent des remontées des eaux du
Soissonnais non saturées en sulfates. A ce propos, j'ai demandé aux autorités compétentes
de faire établir des décrets interdisant les pompages dans certaines formations.
Il y a donc au total deux questions. Celle de la dissolution du gypse. Mais également
celle, préalable, de sa localisation théorique. A ce sujet, il semble que le gypse soit
localisé dans les creux synclinaux où il affecte plusieurs niveaux stratigraphiques.
Je crois que, si l'on veut entreprendre une recherche sur ces problèmes de gypse, il faut
commencer par établir des cartes de formations gypsifères et des zones où le gypse
est conservé».
M. Champetier de Ribes
«Il semble donc qu'un facteur déterminant soit à rechercher dans l'étude des structures
tectoniques».
M. Feugueur
« Ceci est évident. Mais il y a de toute façon un grand effort de documentation à
réaliser d'abord».
M. Caron
« Je veux préciser ceci. Les faciès gypseux des terrains, Saint-Ouen et couches voisines,
sont réputés se trouver dans le nord-est de la région parisienne. Sur l'autoroute B 3,
un profil établi dans l'axe du Synclinal de la Seine, montre 12 m de marnes et caillasses
sans gypse.
Sur l'autoroute A 10, au sud de Paris, les marnes et caillasses ont 17 m d'épaisseur et
contiennent 7 m de gypse. Elles sont situées à cet endroit sur le flanc sud de l'Anticlinal
de Meudon.
Les faciès gypseux ne sont pas limités à la banlieue est de Paris ».
M. Feugueur
« Je parlais de ce que nous avons vu. Il est possible en effet que le gypse existe ailleurs
qu'au nord-est de Paris. Cependant, il faut se souvenir que les couches présentent un
enfoncement général vers le nord-est, vers la cuvette de Saint-Denis».
M. Caron
«Il semble en effet qu'il faille tenir le plus grand compte du contrôle tectonique. C'est
ainsi que sur l'autoroute A 10, le gypse apparaît sur la même verticale dans toutes les
couches. Cela signifie que les mêmes conditions de faciès ont régné au même endroit
à des époques différentes. La proximité de l'Anticlinal de Meudon laisse à penser que
l'influence de cette structure tectonique a été importante pour la permanence de ces
conditions de faciès. On peut à ce propos se demander si une étude attentive de ces
faits tectoniques ne fournirait pas des localisations et ne pourrait pas constituer ainsi
un moyen de prospection ».
M. Feugueur
« Ceci est vrai, mais en définitive très compliqué. Il faut, en effet, se souvenir que les
mouvements tectoniques se sont passés à des époques différentes. Par exemple, l'axe
de l'Artois était immergé au Thanêtien, alors que celui du Bray l'était au Sparnacien.
52

Dans la région parisienne, l'axe de Meudon ne présentait pas de haut-fond au Lutétien,
alors que le Synclinal de Saint-Denis, plus important, a joué à ce moment ».
M. Arnould
«Je félicite M. Car on, ainsi que ses collaborateurs pour l'exposé que nous venons
d'entendre. Je voudrais d'abord poser une question. Vous avez parlé de silex trouvé
à la base du calcaire de Saint-Ouen. S'agissait-il vraiment de silex ? ».
M. Caron
« Il s'agit effectivement de silex, semblables à ceux de la craie, et dont on peut voir
d'ailleurs un échantillon dans la salle».
M. Arnould
« Je vous remercie. Je voulais signaler que dans plusieurs couches du bassin de Paris,
on distingue un certain nombre déformations dolomitiques, notamment des concrétions,
des caillasses, souvent confondues avec des calcaires silicifiés.
Pour revenir au sujet, je voudrais d'abord parler des marnes et caillasses. Le contrôle
ne me semble pas uniquement tectonique. Avec un de mes élèves, M. Le Guillou, nous
avons étudié environ 400 sondages traversant cet horizon à Paris. Nous avons remarqué
que le gypse est plus important au nord, mais peut être présent partout, sous
forme de lentilles ayant des dimensions latérales de l'ordre de la centaine de mètres.
Nous avons distingué deux sortes de contrôles :
— l'épaisseur totale des marnes et caillasses. Si elles ont moins de 12 m, elles ont peu
de chances de contenir des lentilles de gypse. Si l'épaisseur dépasse 12 m (elle peut
atteindre 35 m), les chances d'y trouver des lentilles de gypse sont importantes ;
— les lentilles de gypse semblent distribuées à l'aplomb de cuvettes affectant le toit du
calcaire grossier.
Ces deux contrôles, qui demandent encore à être précisés, me semblent mieux adaptés
aux problèmes posés dans les études de génie civil, que le contrôle tectonique trop lâche.
Quant au Saint-Ouen, il est probable qu'un contrôle analogue, par l'épaisseur totale,
pourrait être utilisé».
M. Caron
«M. Soyer le dit nettement lorsqu'il signale que le Saint-Ouen à faciès gypseux peut
atteindre 17 m d'épaisseur».
M. Arnould
« On peut envisager un autre contrôle indirect constitué par les ondulations du toit de
la couche. On peut les expliquer à l'aide de trois hypothèses :
— les phénomènes glaciaires peuvent intervenir, mais seulement si la couche est peu
profonde;
— l'érosion qui peut avoir été contemporaine de la période où les sédiments n'étaient
pas encore consolidés, ce qui la rend peu visible;
— mais l'hypothèse qui me semble la plus valable est celle des tassements. Tassements
dûs à l'abaissement des nappes, à la dissolution du gypse, ou à des conséquences de
la diagenèse. L'alternance de bancs durs et de marnes donne lieu à des tassements
différentiels.

Pour mieux cerner les problèmes, il serait bon de rechercher les corrélations entre
épaisseur totale de la couche et ondulations du toit (son amplitude notamment est un
paramètre comparable à une longueur d'onde) ».
M. Caron
«Au sujet des ondulations, dues à.des tassements différentiels, nous avons en effet
remarqué que, si la couche possède un faciès rocheux, les ondulations sont faibles ou
inexistantes, alors que, si le faciès marneux est prédominant, les ondulations sont
importantes ».
M. Arnould
«Il semble aussi que les ondulations sont d'autant plus prononcées
près de la surface et que celle-ci est irrégulière».
qu'elles se trouvent
M. Champetier de Ribes
« Après ces discussions touchant à la présence du gypse et aux descriptions de la structure
de la couche, quelqu'un désire-t-il parler des argiles que l'on rencontre dans le
calcaire de Saint-Ouen ?».
M. Caron
«Il doit y avoir en.effet beaucoup de choses à dire à propos de ces argiles. Mais je
voudrais poser simplement une question. A partir de quelle épaisseur doit-on signaler
les bancs argileux dans nos descriptions géologiques ? Autrement dit, à partir de quelle
épaisseur ces lits argileux présentent-ils un danger du point de vue géotechnique ?».
M. Legrand
«Je ne pense pas que la présence de lits d'argile, de faible épaisseur, telles que les
« argiles brunes feuilletées », fréquemment rencontrées, présente des inconvénients du
point de vue tassement. Par contre, ces argiles, même en lits très minces, ont une
influence très défavorable lorsque se posent des problèmes de cisaillement ».
Bibliographie
G.F. DOLLFUS. — Sur les effondrements de la plaine de Sevran.
CR. Ac. Sc., t. 137, p. 279 (1903).
L. FEUGUEUR. — Présence de caillasses à Potámides tricarinàtus
au sommet des calcaires de Saint-Ouen à Herblay (S.-et-O.).
Réflexions sur la valeur stratigraphique et la synchronisation de
certains termes bartoniens. B.S.G.F., 6 e série, tome II, pp. 373-
378 (1952).
M. MORIN. — Les effondrements de. la plaine de Noisy-le-Sec.
Bull. Mus. Hist. Nat., t. 15, pp. 390-391 (1909).
Ch. P O M E R O L . — Origine et conditions de sédimentation des dépôts
sableux et argileux dans le golfe bartonien du Bassin de Paris.
Deltaic and shallow marine deposits. Proc. sith intern, sédim.
Congress, Elvesier édit., 1 vol. (1954).
Ch. POMEROL. — Sur la paléogéographie des sables d'Ezanville
et la présence de paléopodzols à la limite Auversien-Marinésien
dans le Bartonien du Bassin de Paris. CR. S.S.CF., Fasc. 2,
p. 48 (1964).
R. SOYER. — Les zones gypseuses antéludiennes préservées de l'Ilede-France.
B.S.G.F., 7 e Série, tome II, pp. 145-151 (1960).
54

Propriétés
mécaniques
d'ensemble des
marnes
j.FLORENTIN du Saint-Ouen
Directeur du Bureau d'Etudes
Société Mécasol
Introduction
La mécanique du sol aborde toujours l'étude des
marnes du Saint-Ouen avec un certain complexe de
culpabilité. Malheureusement ce complexe se traduit
par une pénalisation de la couche, pénalisation
qu'elle ne mérite pas à notre avis. Ce complexe a
plusieurs origines :
— les conditions de formations géologiques, les
transformations géochimiques ultérieures, en font
un étage très hétérogène, allant des marnes les
plus plastiques aux roches les plus dures ;
— les couches correspondantes, si couches il y a,
sont souvent peu épaisses et il en résulte que le
prélèvement, les essais en place, etc., sont très
délicats ;
— les marnes, imperméables en soi, sont environnées
de roches plus dures, donc, a priori, fracturées
et, par conséquent, perméables lorsqu'elles
sont aquifères ;
— l'étage pouvant contenir du gypse, on peut craindre
des poches de dissolution avec parfois des
conséquences néfastes.
Mais en fait, ce ne sont pas là des propriétés spé-
cifiques du Saint-Ouen. Cet étage n'est pas le seul à
être hétérogène et anisotrope dans la région parisienne,
et il n'est pas le seul à contenir du gypse.
Vous savez comme moi qu'on a trouvé des poches de
dissolution dans toutes les couches sous le calcaire
de Saint-Ouen et ce, jusqu'aux marnes et caillasses
du calcaire grossier. De même, je ne crois pas qu'il
y ait de modes spéciaux de fondations relatifs à cette
couche, car les modes de fondations dépendent également
des ouvrages qui interviennent par leur géométrie,
leur charge, etc.
Ce qui étonne le plus, lorsqu'on examine les marnes
de Saint-Ouen, c'est de voir que, malgré des teneurs
en eau élevées, des densités sèches et donc des
compacités faibles, des indices de plasticité élevés,
la couche est quand même résistante. En cherchant
bien, on trouverait certainement d'autres couches
«anormales» et souvent, il faut le dire, au contact
de deux sédimentations différentes.
Je vais maintenant vous présenter sous forme de
graphiques quelques propriétés globales qui ne sont
pas rigoureusement statistiques pour les raisons
suivantes :
— Un dossier donne lieu chez nous, en général, à un
55

classement par couche géologique. Pour chaque couche
et, malheureusement, quel que soit le nombre
d'échantillons, on a enregistré, pour une propriété,
la moyenne et les extrêmes. Je ne dispose donc au
maximum pour un chantier que de trois valeurs
classées, quel que soit le nombre d'échantillons.
Aller plus loin aurait nécessité un travail trop important,
remontant jusqu'en 1955, soit quelque 50 à
60 dossiers à redépouiller. J'y ai renoncé.
La méthode utilisée reste toutefois valable, compte
tenu du nombre de valeurs disponibles.
N V.
N7.
7 5
en
•
•
50
IH /*
Ci j
Ci
50
•j
f 3
M oyenne de 152 valeurs = 38 •/•
2 5
M oyenne de 1 5 Ovaleur. = 1,3 9
J
0
0,50 1(00 1,50 200
0 50 100 150
Fig. 2. — Marnes du Saint-Ouen — Yd — Pourcentage de mesures
(N %), inférieures à l'abscisse.
Fig. 1. — Marnes du Saint-Ouen — w% — Pourcentage de mesures
(N %), inférieures à l'abscisse.
•
1—vvf—
y
1
f \v
^ ' > «
WL = 136*
Mp = 72
Valeu rs hors grap nique
269 31 0 364 367 38 i MO 560
•
Ip
171 181 263 206 2K 279 320
1
i
0 50 100 150 200 W|_ 250
Fig. 3. — Marnes du Saint-Ouen
Classification par Ip, wu.
TENEUR EN EAU ET DENSITÉ
Les valeurs ont été classées et l'on a noté en pourcentages
le nombre de valeurs inférieures à une
valeur donnée.
— Teneur en eau (fig. 1 ) : Les 152 valeurs s'étalent
entre 5 et 140%. En fait, s'agissant de marnes,
j'aurais dû supprimer quelques valeurs faibles relatives
à des éléments nettement rocheux rencontrés
dans les éprouvettes. La moyenne de 38 % et la
médiane de 32 % auraient été légèrement majorées.
— Densité sèche (fig. 2) : Les 150 valeurs vont de
0,6 à 2,20. La moyenne et la médiane sont 1,39
avec, comme pour la teneur en eau, quelques valeurs
suspectes, élevées.
LIMITES D'ATTERBERG
Les valeurs disponibles sont en nombre plus faible,
mais ont, par contre, le mérite d'être toujours relatives
à des marnes, car on n'a pas été jusqu'à pulvériser
une roche pour faire les limites.
0 100 200 300 4 00 500
W L
.Wp. Ip
Fig. 4. — Marnes du Saint-Ouen — w L, wp, Ip —
Pourcentage de mesures (N %), inférieures à l'abscisse.
Nous avons reporté sur la figure 3 les points figuratifs
des essais dans le plan wL, Ip. Le nuage de points
figuratifs est au-dessus de la droite A de Casagrande
pour wL < 50 et au-dessous de celle-ci pour wL > 50.
56

La droite moyenne du nuage de points est sensiblement
définie par Ip = 0,55 (wL— 12). La croix portée
sur ce graphique correspond à la moyenne des mesures
faites soit : w L = 136, Ip = 72.
Sur la figure 4, nous avons fait pour wL, w p et Ip la
même représentation que pour w et V à
. Ce graphique
et le graphique précédent font ressortir l'extrême
dispersion des caractéristiques avec toutefois un
indice de plasticité moyen très élevé.
drainage fermé avec mesure de la pression interstitielle.
Sur la figure 5 on trouve l'ensemble des
cercles d'essais, sur des échantillons divers, dont la
teneur en eau moyenne w = 32 % et la densité
moyenne V à
= 1,42 sont à comparer à la moyenne
statistique des figures 1 (w = 38 %) et 2 ( P d = 1,39).
On constate que le domaine minimum
intergranulaire
correspond à

n bars
Fig. 6. — Marnes du Saint-Ouen (Saint-Denis, pont de la Révolte).
Essais triaxiaux consolidés. Domaine intergranulaire.
58

On peut objecter aux résultats des figures 5 et 6
le fait que le domaine intergranulaire résulte d'une
mesure de la pression interstitielle. Il suffit que la
mesure de la pression interstitielle soit faite par
excès, pour que l'on ait une augmentation fictive
de l'angle ip'. L'échantillon que je vous présente
maintenant a fait l'objet d'essais consolidés lents.
La consolidation sous des étreintes de 0,5, 1,5 et
3 bars a été réalisée sous une contrepression de
5 bars. La consolidation a duré 15 jours pour
chaque éprouvette et l'écrasement a été réalisé avec
une déformation verticale de l'ordre de un micron
par minute pour une éprouvette de 88 mm de
hauteur.
Là aussi on constate que, malgré le fort indice de
plasticité (Ip = 89%), on a f)d = 37°, Cd = 0,3 bar,
ce qui est nettement élevé.
LES MARNES DU SAINT-OUEN ET LA
MÉCANIQUE DU SOL
Les
résultats ci-dessus laissent perplexes. Obtenir
des % supérieurs à 37°, pour des Ip qui sont
de l'ordre de 90 est fondamentalement
Dans les statistiques sur les argiles dont
disposons, nous avons
anormal.
nous
relevé surtout les essais
drainés, lents avec contrepression ce qui est le
processus le plus pessimiste. En général, dès que
l'indice de plasticité dépasse 50 %, on est sûr
d'obtenir

Contact calcaire de Saint-Ouen -
sables de Beauchamp. (Collecteur
de Vincennes, 5 lot - passage
e
sous le métro). Noter la forme du
soutènement conditionnée par la
proximité du radier du souterrain.
Silex brun dans la marne du calcaire
de Saint-Ouen. (Carrières
de Moisselles - Attainville (Val
d'Oise).
60

Réflexions
à partir
d'un certain nombre d'essa
M. RAS Kl NE
Chargé de mission
Service des Documents Techniques
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Introduction
Mon propos sera celui d'un géotechnicien de laboratoire
qui considère que sa première mission est de
bien faire les essais et de bien les interpréter, afin
de clore son étude de sol par une synthèse, si possible
chiffrée, des caractéristiques d'une couche ;
cette synthèse devant être, bien sûr, valable pour le
maître d'œuvre et pour le calcul.
Je n'apporterai au débat concernant la couche du
calcaire de Saint-Ouen qu'un compte rendu de
l'expérience acquise au cours de deux études importantes,
anciennes déjà de plusieurs années : l'Autoroute
du Nord, entre Saint-Denis et le Bourget, puis
l'Antenne de Bagnolet de cette même autoroute.
J'avoue immédiatement avoir subi « le complexe du
Saint-Ouen » dont vient de parler M. Florentin, avec
au début une nette tendance à vouloir pénaliser
cette couche. Aussi n'émettrai-je que quelques
réflexions sur le sujet, et non des conclusions précises
nécessitant une assurance que je n'ai pas.
Ainsi donc, la couche du Saint-Ouen m'a paru difficile
à analyser et à exprimer ; elle m'a assez désorienté.
Aussi curieux que cela paraisse maintenant,
il n'y avait pas, à l'époque, de géologues dans nos
laboratoires, connaissant bien la région, pour nous
« présenter» les sols réels dans le temps et dans leur
site, Les essais étaient réalisés au fur et à mesure
de la réception des carottes au laboratoire et les
résultats s'accumulaient. Mais les essais une fois
terminés, il fallait s'efforcer de présenter au maître
d'œuvre une synthèse des résultats. La chose ne fut
pas facile et je ne peux affirmer que la synthèse qui
fut faite soit exempte de critiques.
61

REPRÉSENTATIVITÉ DU PRÉLÈVEMENT
La difficulté se présentait dès le début de l'étude,
à l'ouverture des containers contenant les carottes
dites intactes. Car, comment faire les essais et sur
quel échantillon, lorsque la carotte du sol était
constituée de calcaire fragmenté, fissuré, ou de
marne plus ou moins molle, ou d'alternances parfois
incertaines de marne et de calcaire ?
Il en découle quelques réflexions que je soumets à
l'auditoire. Jusqu'à quel point le forage et l'extraction,
perturbant le long sommeil géologique de la
couche, défigurent celle-ci ; la partie reçue au laboratoire
reflète ou trahit le sol réel en place ; la partie
non extraite (le carottage était souvent à 50 %)
n'était-elle pas caractéristique du sol ? Il faut répondre,
même imparfaitement, à ces questions que je
considère dans certains cas comme fondamentales.
En particulier les laboratoires doivent éviter de verser
dans l'un des deux excès contraires suivants : par
crainte de faire une « bourde », conclure que les
essais sont impossibles ou non significatifs, ce qui
n'est d'aucun intérêt pour le maître d'œuvre ; ou
bien, sous la pression du maître d'œuvre, fournir des
chiffres trop légèrement.
Je pense qu'il est indispensable de voir le sol réel,
de le voir et de le toucher, à défaut de pouvoir le
pratiquer en laboratoire : dans des puits, dans des
fouilles ou en prélevant des échantillons de gros
diamètre (0 300 mm par exemple). Ceci a été fait
par la Société Solétanche, en vue de l'étude de la
craie, pour les fondations du Pont de Sèvres. Bien
sûr, un échantillon de 2 m de hauteur n'était pas
commode à manutentionner. Mais pour la première
fois, j'avais la conviction de voir une craie très fissurée,
mais non perturbée par l'extraction.
De telles carottes de gros diamètre me paraissent
indispensables pour une meilleure connaissance
géotechnique des couches complexes comme le
Saint-Ouen.
CLASSIFICATION GÉOTECHNIQUE
Fermant la parenthèse, je reprends mon compte
rendu de l'étude du calcaire de Saint-Ouen.
Ainsi, carotte après carotte, les résultats s'accumulèrent.
En les récapitulant, je fus d'abord fortement
désorienté par les fluctuations vraiment exceptionnelles
de toutes les caractéristiques de nature, d'état
et de comportement du sol, sans aucun lien apparent
: limites de liquidité de 25 à 200-300, indices
de plasticité de 5 à 100, poids spécifiques secs de
0,8 à 2,3, résistances à la compression simple de
0,5 à 150 bars. Évidemment il y avait de la marne
et du calcaire, mais ces deux grandes familles ne
suffisaient pas à expliquer les fluctuations.
En étudiant tous ces résultats, j'ai senti, après coup,
une diversité dans le calcaire de Saint-Ouen qui
n'était pas une simple hétérogénéité, et qui m'a permis
de le subdiviser géotechniquement en différentes
«familles». Ce classement très empirique est
sans doute discutable ; mais je considère qu'il est
préférable, pour le maître d'œuvre, à la remise «en
vrac » de la masse des résultats ou de valeurs
moyennes avec leurs minima et leurs maxima.
Ces familles étaient, sans entrer dans les détails,
les suivantes :
a) Une marne « granuleuse », très carbonatée, peu
humide, dense, peu ou moyennement plastique,
d'aspect légèrement sableux ou limoneux, friable,
peu compressible.
b) Une marne «grumeleuse», très humide, très peu
dense, très plastique (dans la mesure où les limites
d'Atterberg sont adaptées et ont une signification),
très compressible, se présentant parfois comme un
mélange de pâte marneuse et de rognons de calcaire
tendre.
c) Un calcaire très poreux ( -yd = 0,8 à 1,3), incompressible
sous les charges habituelles, ayant des
résistances à la compression de 10 à 70 bars
(moyenne 50 bars).
d) Un calcaire plus dense (7d = 1,8 à 2,3), ayant
des résistances supérieures à 100 bars. Dans certaines
zones, les familles a, b, c, alternaient sans
que j'ai pu détecter une loi de succession.
ENSEIGNEMENTS
De ces résultats si divers et de cette classification
arbitraire, je tire les réflexions et enseignements
suivants :
Danger de l'essai ponctuel ou du résultat isolé
Je suis convaincu que le grand nombre d'essais
effectués m'a préservé d'erreurs trop grossières
d'appréciation, d'un pessimisme ou d'un optimisme
excessif. Par exemple, quelques essais de compression
simple auraient pu donner aussi bien une résistance
de 10 bars qu'une résistance de 100 bars.
62

A quoi bon, dans ce cas, hésiter entre telle ou telle
formule, entre tel ou tel coefficient, si la valeur
oscille entre 1 et 10 sur l'ensemble des familles.
Je pense donc que, pour des couches complexes
comme le calcaire de Saint-Ouen et lorsqu'il
s'agit d'ouvrages importants, ou bien il faut faire
beaucoup de sondages et d'essais, ou bien, ce qui
est préférable, accumuler les résultats, les ficher et à
partir d'un grand nombre d'entre eux procéder à une
analyse plus fine du site et apprécier d'une manière
probabiliste le comportement du sol à l'échelon local
sinon régional.
Danger d'un unique type d'essai
Une seule caractéristique, parfois très simple suffit,
à l'expérience, pour situer une bonne argile, homogène
: par exemple, la teneur en eau ou le poids
spécifique.
Pour un sol complexe ou difficile à étudier, des
confusions peuvent se glisser. Ainsi, pour le calcaire
de Saint-Ouen, dès que l'opérateur m'annonçait un
poids spécifique de 1 environ, je voyais la pâte de
la marne grumeleuse. J'ai mis un certain temps
à reconnaître un calcaire incompressible qui,
subrepticement, apparaissait dans la couche, avec
cette faible valeur du poids spécifique ; je croyais à
une erreur d'opérateur, à une dessication accidentelle
du sol au lieu de prélèvement, etc.
Il m'a fallu faire des essais œdométriques sur des
échantillons frais pour avoir l'assurance de l'apparition
d'un « bon » calcaire.
Rôle du langage
J'ai dû employer un grand nombre d'adjectifs pour
mieux décrire, géotechniquement, les variétés du
calcaire de Saint-Ouen, adjectifs destinés à expliquer
les valeurs trouvées.
Comme je le disais au début, l'étude
géotechnique
doit aboutir à une synthèse quantitative, mais aussi
qualitative et descriptive. Il est bon pour une argile
de la décrire : plastique, saturée, compressible, etc.
Pour un sable, en plus d'un fuseau de courbes, il
est bon de préciser : fin, propre, peu dense, rond,
lisse, etc. Au fond, il est toujours utile de
«photographier»
un sol, grâce au langage, car ce n'est pas
un matériau noble et constant comme un
Autant le bien
connaître.
métal.
C'est pourquoi, pour le Saint-Ouen en particulier, je
pense que l'apport du géologue est essentiel au
début et en cours d'étude : il met le
géotechnicien
en condition, lui évitant des surprises naïves et des
faux problèmes. Mais en fin de parcours, lorsque
l'étude va déboucher sur des problèmes de
Civil où calculs, projets, constructions vont
en lice, le langage du géotechnicien doit
préparant celui de
l'ingénieur.
Génie
entrer
l'emporter,
En conclusion, je repose la question : le calcaire
de Saint-Ouen est-il difficile pour le géotechnicien
? Sans faire de paradoxe, je réponds oui et non.
Non pour M. Florentin (je m'excuse de le citer, mais
c'est la vérité et il est à mes côtés) en raison de
l'expérience qu'il a accumulée pendant des
années
de travail concret et de réflexion d'ingénieur. Oui,
pour toute personne qui l'aborde, maître d'œuvre ou
géotechnicien.
63

discussion
M. Adam ouvre la discussion à propos des teneurs en eau des marnes, comparées
à leur limite de plasticité : on constate (fig. 1 et 4 de l'exposé de M. Florentin)
que la teneur en eau paraît systématiquement inférieure à la limite de
plasticité ce qui pourrait expliquer le comportement «anormalement» bon de ces
marnes. M. Florentin remarque que la superposition des deux figures (fig. ci-contre)
suppose que l'on ait affaire à la même
population pour w et w p
ce dont il
n'est absolument pas certain ; il peut
seulement assurer que l'indice de
consistance est très élevé, ce que
M. Raskine confirme.
En fait, M. Florentin pense qu'au-delà
/
/ y
des minéraux, les colloïdes actifs
/ /
contenus dans la phase liquide jouent
/ /
1 /
un grand rôle à l'image de certaines
5 0
1 /
latérites qui présentent, avec des densités
de 1,10, des indices de plasticité
1/
1 /
très élevés : après étuvage, l'indice
il
de plasticité diminue considérablement,
mais on sait que ceci carres-
0
il
pond à une transformation de l'oxyde o ioo
de fer contenu dans les latérites.
¡100
—' "w —
200
300
W W P •/.
C'est un phénomène analogue qu'il faut rechercher dans la marne du Saint-Ouen et,
là, géologues et minéralogistes ont un grand rôle à jouer ; ces derniers sont bien
d'accord pour penser que la phase liquide sert de véhicule aux réactions naturelles
conduisant à la texture des roches. Une étude au microscope polarisant donnerait
sans doute des résultats qualitatifs quant à la présence d'un « squelette » cristallisé,
expliquant entre autres choses les bonnes résistances à la compression pour des
densités faibles.
En outre M. Florentin, revenant à l'origine laguno-lacustre du Saint-Ouen, est
persuadé que les différences de potentiels qui ont existé depuis les 40 millions
d'années nous séparant de l'époque de sa formation entre les couches salées et douces
ont joué sur ces couches. Celles-ci seraient à l'origine de phénomènes d'électrolyse
dans la phase liquide, indépendamment de la matière elle-même, et pourraient expliquer
les échanges physico-chimiques.
Comme le propose M. Arnould, il semble donc qu'une recherche s'appuyant sur des
études sédimentologiques, géochimiques et physicochimiques est nécessaire pour
expliquer le comportement des marnes du Saint-Ouen.
M. Berthier aimerait connaître la gamme des teneurs en carbonates et le rôle joué
par ceux-ci, mais M. Florentin qui utilise, comme la plupart des laboratoires, le calcimètre
Bernard ne sépare pas le carbonate de magnésie du carbonate de calcium,
alors qu'il faudrait étudier le Saint-Ouen avec une calcimétrie fine.
Passant à un sujet voisin, M. Berthier demande si la relation entre l'indice de plasticité
et l'angle de frottement (*) interne concerne les marnes d'une manière générale
64

y compris celles ayant des teneurs en carbonates voisines du Saint- Ouen : en effet,
le squelette peut avoir une importance variable selon que l'argile est dispersée dans
le squelette ou, qu'au contraire, les carbonates forment des nodules dans la matrice
argileuse. A rattacher à ceci, M. Berthier, se référant à ce qui a été dit par M. Raskine
et, par ailleurs, par M. Feugueur, pense que la phase détritique constituée de débris
siliceux et calcaires peut également avoir de l'importance.
En réponse, M. Florentin précise, qu'en général, lorsque la teneur en carbonate croît,
l'indice de plasticité diminue, mais signale une seconde exception : les marnes brunes
coiffant les glaises vertes qui, malgré un certain pourcentage de carbonates, présentent
aussi des indices de plasticité très élevés.
Sur ce point, un programme d'essais est nécessaire dans l'optique indiquée précédemment.
On peut penser que la formation des silex nectiques dans lesquels il n'y a pas
trace de carbonate de calcium et où la matrice possède un faible indice de plasticité
correspond à un phénomène équivalent avec migration dans la phase liquide.
M. Arnould pense qu'une étude est également souhaitable au sujet du rôle de l'étuvage
dans les modifications des caractéristiques ; il a, en effet, souvent constaté des modifications
sur la couleur des sols, sans doute liées à des modifications plus profondes
du matériau.
Effectivement, M. Florentin, en général, procède à la détermination des limites sur les
sols non étuvés et ne procède à l'étuvage qu'en cas d'anomalies :
- présence de gypse,
- présence d'hydrates de fer ou d'alumine (les variations de teinte les mettent en
évidence),
- présence d'argiles magnésiennes (argiles du Saint-Ouen, meulières, phase marneuse
des marnes et caillasses...) dont la structure fibreuse ne comporte pas de feuillets
en contact direct,
- eau zéolithique.
Or ces anomalies ont des conséquences sur le comportement des sols et M. Geffriaud
signale en particulier l'incidence des variations de faciès qui a pu être constatée à
propos d'essais sur pieux, sur les modules de déformation.
M. Rat signale une explication donnée par Grimm quant aux argiles dont les feuillets
reviendraient en contact après étuvage.
M. Tcheng signale également des modifications des limites d'Atterberg dues à l'étuvage
à propos d'essais effectués pour la centrale de Vitry et M. Habib insiste sur le
rôle de l'eau à l'intérieur même des échantillons.
De cette discussion, il est surtout retenu qu'il est nécessaire d'étudier la microstructure
du matériau, l'influence de la phase liquide et de déceler le rôle joué par l'étuvage.
(*) Voir la communication de M. FLORENTIN.
65

Les
marno-calcaires
du Saint-Ouen
sur
l'autoroute
B3
J.J. SEVESTRE
Assistant de mécanique des Sols
Laboratoire Régional de Bondy
Résumé à l'intention des praticiens
La section de l'autoroute B3 étudiée comprend
1 800 mètres en prolongement de l'autoroute
A3 sur les communes de Noisy et Bondy,
ainsi qu'une bretelle de raccordement à la
rocade de banlieue à Bobigny.
Une vingtaine d'ouvrages est prévue sur cette
section et, étant donné la coupe des terrains
sur l'ensemble du projet, ce sont les couches
marno-calcaires du Saint-Ouen qui peuvent, à
première vue, être utilisées comme couches
de fondation.
Une campagne préalable de forages a été
réalisée représentant : 27 forages jusqu'aux
sables de Beauchamp, 2 forages atteignant
les marnes et caillasses et 10 forages s'arrêtant
au sommet du calcaire grossier du Lutétien.
En plus de prélèvements d'échantillons
intacts, des essais d'identification rapides ont
été effectués sur de nombreux échantillons.
Les sols rencontrés dans la formation « calcaire
de Saint-Ouen » sont constitués principalement
par des alternances de marnes et calcaires
qu'on peut subdiviser en plusieurs types dont
les caractéristiques varient dans certaines limites
représentées dans le tableau ci-après.
( blanches 1,45
Marnes <
( ou roses (1,30-1,65)
Calcaire marneux
Marnes calcaires
Calcaire dur
Fdt/m 3 w% R c
t/m 2 Ce
1,26
(1,02-1,50)
1,90
(1,50-2,40)
2,17
(1,81-2,50)
30
(12-40)
39
(25-59)
20
(6-27)
7
(2-12)
27
(5-60)
345
(50-740)
627
(250-1130)
774
(320-1510)
0,15
(0,12-0,23)
Toutefois, des anomalies sous forme de lits
0
0
0

d'argiles magnésiennes de quelques centimètres
d'épaisseur, de marnes hydrophiles
enrobant des silex nectiques ou de marnes
friables, peuvent notablement diminuer les
caractéristiques mécaniques des couches dans
lesquelles elles sont intercalées.
Des observations ont été faites sur la répartition
verticale et horizontale des terrains dans
la zone couverte par le projet. On note, par
exemple, une nette accentuation des marnes
vers le nord et une tendance plus calcaire vers
le sud.
En conclusion, l'étude a pu mettre en évidence
un certain nombre de matériaux assez bien
différenciés sans qu'il soit possible de définir
avec précision leur importance et leur répartition
dans l'ensemble de la couche.
Le matériel utilisé pour prélever les échantillons
montre la supériorité du carottier battu
lorsqu'on peut l'employer.
Il semble enfin que les essais in situ comme
l'essai pressiométrique, malgré leurs inconvénients,
soient mieux adaptés à ce type de
terrain que les essais en laboratoire. Ces derniers
ont tendance à donner une idée nettement
pessimiste sur les caractéristiques mécaniques
des matériaux étudiés.
J.-J. S.
SITUATION
L'ÉTUDE
ET ORGANISATION DE
/
Situation du projet (fig. 1 ).
L'autoroute B3 prolonge l'autoroute A3 — dite
antenne de Bagnolet — jusqu'à l'autoroute du
Nord — A1 — à travers les communes de Noisy-le-
Sec, Bondy, Bobigny, Aulnay-sous-Bois, Blanc-
Mesnil.
La partie étudiée ici est la section comprise entre
l'autoroute A3 et le canal de l'Ourcq à Bondy, soit
environ 1 800 m d'autoroute située sur Noisy et
Bondy, ainsi qu'une bretelle de raccordement à la
rocade de banlieue (N. 186) à Bobigny de 1 500 m
environ. Le projet comporte, en plus, la mise en
souterrain de la R.N. 3 à son passage sous l'autoroute
B3. (Carrefour du pont de Bondy : N. 3 -
N. 186 - B3).
Cet ensemble comportait à l'origine 14 franchissements
de la voirie (7), du chemin de fer (6) et du
canal de l'Ourcq (1) et 3 échangeurs, soit au total
vingt ouvrages d'art et des remblais pouvant atteindre
des hauteurs de 14 m.
Sol de fondation
Sous l'ensemble du projet, la couche des marnocalcaires
de Saint-Ouen est proche de la surface,
ce qui l'a fait pressentir comme couche de fondation.
Elle se trouve en effet à une profondeur variant de
Fig.
1. — Autoroute B3. Plan schématique du projet.
/
68

4 à 12 m, sous les sables verts infragypseux
(Monceau) d'épaisseur à peu près constante, les
marnes infragypseuses (bas des masses et marnes
du gypse) plus ou moins érodées et des alluvions
ou des remblais divers. Au-dessous, nous avons
retrouvé la succession habituelle des couches, à
savoir : les sables de Beauchamp, les marnes et
caillasses du Lutétien et le calcaire grossier.
Organisation de l'étude
Pour mener à bien cette étude, l'entreprise Bachy
a exécuté 38 sondages du début juin à la fin août
1966. Tous les sondages ont traversé la couche
de Saint-Ouen, 27 ayant été arrêtés dans les
sables de Beauchamp, 2 dans les marnes et
caillasses, 10 dans le haut du calcaire grossier.
3 —
2 -
' * ' r !
H +-
4—
Durant toute la campagne, les sondages ont été
suivis par le laboratoire de la région parisienne
« Nord» (Bondy). Pour cela, un technicien supérieur
géologue était en permanence sur le chantier afin
de relever les coupes de sondages et d'établir les
profils géologiques, un technicien supérieur de la
section fondation a prélevé des échantillons pour
essais rapides de calage tels que identifications
(wL - Ip, CaC03, granulométries) et mesures de la
teneur en eau, du poids spécifique apparent, et de
la résistance à la compression simple.
Enfin, sur les directives du laboratoire, l'entreprise
Bachy a procédé à la prise d'échantillons intacts et
au paraffinage de morceaux de carottes intacts qui
ont été étudiés par la section fondation du laboratoire.
Fig. 2. — Cisaillement rapide à la boîte.
Ensemble des points de cisaillement.
""T
ï -- \
A i y
5 6
(T 'e n bars
INTERPRÉTATION
Nature des sols
Étant donné les difficultés présentées par la prise
d'échantillons et le carottage dans le Saint-Ouen,
ainsi que son hétérogénéité, il est difficile de
définir avec précision les caractéristiques mécaniques
de cette couche. Cependant, il semble que l'on
puisse y distinguer les sols suivants :
— des marnes blanches à roses, plastiques, peu
humides, denses et très carbonatées. Ces
marnes sont raides (le < 1) et ont probablement
en place de bonnes caractéristiques mécaniques
(supérieures à celles mesurées en laboratoire) ;
— des calcaires marneux humides, peu denses,
mais très résistants ;
— des marnes calcaires très denses, et très résistantes
;
( 0" ) 3 5 6
0" 'e n bars
Fig. 2 bis. — Cisaillement rapide à la boîte.
Droites statistiques.
— des calcaires durs, compacts et très résistants ;
— des lits d'argile magnésienne (ABF)*, de marnes
hydrophiles à silex nectiques très peu denses,
de marnes tendres pétries de fossiles.
Marnes
Les marnes composant en majorité le Saint-Ouen
'ABF: argile brune feuilletée.
69

sont des marnes plastiques (32 < wL < 82) mais
possédant un indice de plasticité faible (Ip < 30%).
Elles sont fortement carbonatées (CaC03 > 70%)
et moyennement humides. Leur poids spécifique
apparent sec est très variable autour de yd = ~\ ,45
t/m 3 . Le tableau 1 montre bien les limites de variations
de ces caractéristiques.
calculs de tassements nous les avons donc considérées
comme normalement consolidées.
Le tableau 2 résume les variations de ces différentes
caractéristiques.
Tableau 2
Tableau 1
Valeurs
caractéristiques
Moyenne Minimum Maximum
Nombre
d'échantillons
Valeurs
caractéristiques
Moyenne Minimum Maximum
Nombre
d'échantillons
Cu (t/m 2 ) - 2 11 7
^u (en °) - 25 45 7
w (%) 30,5 12 40 50
wL (%) 57,5 32 82 40
Rc (t/m 2 ) 27 5 80 13
Cc
0,154 0,122 0,232 7
Ip (%) 15,5 3 32 40
CaC03 (%) 83 72 96 39
Vd (t/m 3 ) 1,45 1,30 1,65 32
• Les essais mécaniques exécutés au laboratoire,
ont montré qu'à court terme ces marnes étaient
cohérentes et frottantes.
En effet, sept cisaillements rapides à la boîte de
Casagrande ont montré qu'elles possédaient un
angle de frottement interne cpu variant entre 25 et
45° et une cohésion immédiate Cu de 2 t/m à
2
11 t/m 2 (fig. 2).
Remarquons que, si on porte tous les points de
cisaillement sur un même graphique, ceux-ci forment
un ensemble dont la droite la plus probable
(droite de régression de T/CT) a pour caractéristiques
Cu = 6,5 t/m 2 et

3° Des «calcaires sublithographiques», très compacts
et très durs, très denses (yd « 2,1 7 t/m ),
3
peu humides (w « 7 %) et très résistants
(Rc w 770 t/m ).
2
Les variations des caractéristiques principales de ces
matériaux sont présentées dans le tableau 3. Nous
donnons en même temps le nombre de résultats
obtenus pour chacun d'eux.
Tableau 3
Caractéristiques Sols Moyenne Minimum Maximum
Nombre
d'échantillons
Calcaire marneux 39 25 59 32
wl%) Marnes calcaires 20 6 27 20
Calcaires sublithographiq. 7 2 12 5
i
Calcaire marneux 1,26 1,02 1,53 29
Fd (t/m 3 ) Marnes calcaires 1,90 1,51 2,41 20
Calcaires sublithographiq. 2,17 1,89 2,50 5
De même la présence de marnes hydrophiles à silex
nectiques et de petites coquilles fossiles augmente
les caractéristiques d'Atterberg des marnes matricielles.
Par contre, ces ensembles sont souvent très
humides et très fragiles. Il en résulte donc une
diminution importante de leurs caractéristiques
mécaniques ainsi qu'une augmentation de leur
compressibilité (Cc jusqu'à 1,1).
Le diagramme de Casagrande (fig. 4) montre bien
l'influence de ces divers constituants sur les caractéristiques
d'Atterberg des marnes. (Signalons que
ces limites ont été toutes faites par la même personne
ce qui les rend comparables).
Importance de ces anomalies
Ces différents constituants se rencontrent toujours
sous forme de lits peu épais allant de quelques
millimètres à quelques centimètres, répartis dans les
marnes et les calcaires marneux et non pas sous
forme de poches ou de bancs épais. Ceci peut être,
je pense, considéré comme favorable vis-à-vis du
tassement.
Calcaire marneux 344 50 740 11
Rc (t/m 2 ) Marnes calcaires 627 40(250) 1130 7
Répartition des marnes et des calcaires dans
la couche du Saint-Ouen
Calcaires sublithographiq. 774 320 1510 5
Répartition
verticale
En descendant, on rencontre :
Enfin, ces matériaux pourront être considérés
comme incompressibles vis-à-vis des ouvrages.
Les « anomalies » de la couche
Nature de ces anomalies
Il existe dans cette couche un certain nombre de
lits d'argile magnésienne (ou argile brune feuilletée -
ABF), de marnes hydrophiles enrobant des silex
nectiques peu denses (yd ~ 0,2 t/m ) et très fragiles
3
et de marnes friables contenant un grand nombre
de petits fossiles calcaires.
La présence de ces divers matériaux modifie les
caractéristiques de leur matrice. Ainsi les limites
d'Atterberg des marnes blanches sont fortement
augmentées par la présence de filets d'ABF (fig. 3)
qui, seules, peuvent avoir les caractéristiques suivantes
: wL : 400 % et Ip : 200 % (Ex. : S N° 2
w L = 358, Ip- = 204, w = 107).
Cependant la teneur en eau w % de ces argiles est
relativement faible (glt ^ 100%) ce qui leur donne
un indice de consistance IC élevé et par conséquent
une résistance non négligeable.
— un banc de calcaire sublithographique d'épaisseur
variant entre 0,6 et 1 m doublé, en-dessous,
d'un lit épais et continu d'ABF (10 cm environ) ;
— des « marnes plastiques » contenant des rognons
cornus d'épaisseur variable suivant le lieu ;
— des « calcaires marneux » et des « marnes calcaires
» ;
— un banc de calcaire sublithographique épais grésifié
à sa base (limite Saint-Ouen - sables de
Beauchamp) ;
— les lits les plus épais d'ABF et de marnes à silex
nectiques et fossiles se rencontrent vers le centre
de la couche, pratiquement à la limite marnes
plastiques - calcaires.
Variations longitudinales
Le Saint-Ouen est presque totalement calcaire au
sud du projet puis devient plus marneux quand on
remonte vers le nord. On arrive à trouver, au centre
du projet et sur la bretelle secondaire, 2/3 de marnes
pour 1/3 de calcaire.
Puis il redevient plus calcaire au nord du canal de
l'Ourcq (Bobigny).
71

Fig. 4. — Marno-calcaires du Saint-Ouen - Autoroute B3 - Diagramme de Casagrande.
Fig. 5. — Saint-Ouen et sables verts. Fouille de Bobigny (N186).
On observe la succession sables de Monceau sur calcaire de Saint-Ouen. Remarquons le décrochement de la couronne à la faveur duquel
des limons superficiels ont été piégés.
72

Fig. 6. — Contact sables de Monceau - Saint-Ouen (Bobigny).
On remarque très nettement le contact entre les sables de Monceau homogènes (haut de la photo) et la marne à rognons du calcaire
de Saint-Ouen.
Remarque
En fait, la répartition est plus complexe que cela :
On remarque, en effet, des bancs calcaires peu épais
dans les marnes plastiques, de même que, dans les
calcaires et marnes calcaires, se trouvent des lits
de marnes plastiques.
Des lits très fins d'ABF (quelques millimètres) ont
été trouvés un peu partout dans la couche du
Saint-Ouen.
On constate localement des variations importantes
de constitution : par exemple le sondage n° 2 est
marneux à environ 60% et le sondage n° 1 situé
à 20 m du S2 est calcaire (calcaire sublithographique
et calcaires marneux) à 80% environ.
Épaisseur de la couche de Saint-Ouen
L'épaisseur de cette couche est sensiblement
constante et de l'ordre de 11 m. Cependant le
contact supérieur du Saint-Ouen avec les sables
verts de Monceau est souvent très ondulé ce qui
compliquera le choix des niveaux de fondations
superficielles (fig. 5 et 6).
CONCLUSIONS
Sur l'étude
L'étude a montré que l'on pouvait distinguer un
certain nombre de matériaux différents dans cette
couche géologique, mais, malheureusement, il a été
impossible de définir exactement l'étendue et l'importance
que chacun avait dans l'ensemble.
De plus, l'état des échantillons n'a pas rendu possible
l'exécution d'un nombre suffisant d'essais mécaniques
élaborés qui auraient permis de pousser plus
loin la discrimination. Cependant, cela nous permet
de dire que nous avons probablement sous-estimé
ces matériaux qui auront, in situ, un comportement
plus favorable que celui déduit des essais exécutés
en laboratoire.
73

Sur les essais
Il ressort de cette étude un certain nombre d'enseignements
à savoir que :
1° Le mode de prélèvements des échantillons
intacts par sondage utilisé ne semble pas adapté à
ce genre de terrain, plus de la moitié des échantillons
intacts prélevés étant inutilisables en laboratoire.
En effet, l'entreprise a utilisé les matériels
classiques pour ce genre de travail et les meilleurs
résultats ont été obtenus à l'aide du carottier battu
(APM 78). Malheureusement, avec celui-ci, il est
impossible de «passer» les rognons ou les bancs
de calcaires même peu épais. Le prélèvement par
rotation n'a donné pour sa part aucun
valable.
résultat
Il conviendrait peut-être alors d'étudier un appareillage
nouveau ou de plus grand diamètre.
2° Les essais en laboratoire ne semblent pas à
l'échelle du phénomène, les instruments dont nous
disposons ne donnant pas des résultats représentatifs
de l'ensemble. Il semble donc que, pour le
moment, les essais in situ et particulièrement le
pressiomètre, soient mieux adaptés à ce genre de
terrain, bien que celui-ci présente quelques inconvénients
notables (résultats pouvant être faussés
par de fins bancs de calcaire, un essai tous les
mètres...).
74

A
Fondations
d'ouvrages d'art autorou
dans
la plaine
de Rosny
P. CHASSANDE
Ingénieur des Ponts et Chaussées
de la Seine Saint-Denis
Point de vue du maître d'œuvre
Introduction
L'extrémité est de l'autoroute A3 et la partie sud
de l'autoroute B3 se situent dans la plaine dite de
Rosny dont les caractéristiques géologiques et géotechniques
ont été exposées par MM. Caron et
Sevestre. Ces autoroutes traversent la plaine en
remblais ou en viaducs à une altitude de 6 m environ
au-dessus du niveau du sol (plan de situation).
Les études de fondation ont permis de conclure que
la solution la plus sûre consistait à descendre
jusqu'au calcaire de Saint-Ouen qu'on rencontre à
une vingtaine de mètres au-dessous du niveau du sol.
Après l'analyse détaillée des données géologiques et
géotechniques du problème, il est sans doute intéressant
d'évoquer les problèmes pratiques que pose
ce système de fondation. Pour le maître d'œuvre les
questions sont essentiellement les suivantes :
— quels sont les risques du système ?
— quels sont les difficultés de réalisation ?
— enfin, combien cela coûte-t-il ?
LES RISQUES
a) Ce système de fondation n'est pas absolument
sûr car on concentre les efforts en un certain nombre
de points (les pieux ou puits descendus jusqu'au
Saint-Ouen) alors qu'on risque de rencontrer, audessous
du niveau de fondation, des vides de dissolution
dus à la présence de gypse soit dans le calcaire
de Saint-Ouen, soit dans les marnes et caillasses.
En ce qui concerne le cas de l'autoroute A3, ce danger
nous a été signalé par M. le Professeur Arnould
à une époque où les fondations des ouvrages étaient
déjà réalisées. Le gypse rencontré dans le Saint-
Ouen se limite heureusement dans cette zone à quelques
bancs peu importants (maximum 2 à 5 mètres).
Nous avons donc été amenés à faire, après coup,
des sondages de vérification sous les fondations de
l'ouvrage le plus sensible aux dénivellations d'appui
et à prévoir, pour les autres, un système de vérification
périodique de nivellement. Ces sondages n'ont
heureusement pas révélé la présence de vide ou
d'un réseau important de fractures dans le gypse,
mais seulement quelques passages gypseux dans les
marnes. Heureusement, sinon nous aurions été bien
embarrassés.
Dans le cas de l'autoroute B3, compte tenu des progrès
réalisés dans la connaissance des différentes
couches intéressées, l'attention a été portée dès
l'étude générale sur la présence du gypse dans le
Saint-Ouen et dans les marnes et caillasses et on a
75

effectivement trouvé des cavités de l'ordre de 1 m
dans les marnes et caillasses donc à un niveau suffisamment
bas pour que cela ne mette pas en cause
la sécurité des fondations sur le Saint-Ouen.
b) Il est difficile de savoir quel taux de travail on doit
adopter sur le Saint-Ouen en raison de ses variations
latérales et en profondeur (alternance de bancs calcaires
durs et de marnes molles). Ainsi sur l'autoroute
A3, l'étude du Laboratoire Central des Ponts et
Chaussées a conclu, à partir de la formule de
Caquot, avec c = 10 bars et

L'une des difficultés les plus sérieuses du procédé
se présente en cas de rencontre de cavités. En effet,
il se produit alors un éboulement imprévisible dont
la reprise est délicate (tubage nécessaire) et qui
risque de supprimer la butée devant les puits. Cet
incident s'est produit sur trois puits pour l'ensemble
des dix ouvrages dont nous avons parlé précédemment.
Le
bétonnage des puits s'effectue par tubes plongeurs
constamment immergés dans le béton et
remontés au fur et à mesure de l'avancement du
bétonnage. Il en résulte que c'est toujours le
même
béton qui se trouve en surface et qui subit un délavage
et un mélange éventuel avec les produits
d'éboulement. Un récepage en tête est donc indispensable.
Calcul
Ces puits doivent supporter, outre les charges verticales,
les efforts horizontaux dus au freinage, à la
poussée des terres, au retrait, etc.
La réalisation de puits obliques étant délicate et
aléatoire, on s'efforce de reprendre ces efforts par
la flexion des puits et par la butée des terres devant
eux. Chaque puits est donc calculé comme une poutre
sur appui élastique, la pression sous la poutre
étant proportionnelle au déplacement horizontal :
q = ky-
La difficulté est d'apprécier le coefficient de proportionnalité
(ou module de réaction). La méthode est
d'ailleurs très contestée car, en fait, ce coefficient
n'est pas constant, mais, pour le moment, nous ne
connaissons pas de méthode pratique meilleure.
Nous adoptons une valeur de k égale à 1 000 t/m 3
dans la région de Rosny.
Nous avons entrepris des essais in situ en imposant
par des vérins des efforts horizontaux opposés sur
deux puits voisins.
Les déformations obtenues sont différentes de celles
qui résultent de l'équation q = ky, mais sont
inférieure
à celles calculées avec k = 10 3 sauf tout à
fait en tête. C'est donc que notre méthode de calcul
est dans le sens de la sécurité. Cette méthode
conduit habituellement à armer les puits sur une
dizaine de mètres de hauteur avec, par exemple, pour
un pieux de 1,30 m de diamètre: 16 HA 25
(e = 22,5) plus un Adx 0 16 hélicoïdal.
Des
méthodes de calcul plus exactes permettraient
sans doute de réduire le ferraillage mais
serait faible.
l'économie
Fig. 1. — Machine rotative permettant de forer des puits
de très gros diamètre (1 m à 1,70 m).
CONSIDERATIONS ECONOMIQUES
Il est apparemment assez coûteux d'aller chercher
le niveau de fondation à 20 mètres de profondeur.
En effet, le prix d'un mètre de forage varie de 130
à 320 F suivant qu'il s'agit d'un diamètre de 1 m ou
1,70 m et pour un forage à sec. Dans l'eau, les prix
se trouvent majorés d'environ 10%. Le béton pour
puits, par ailleurs, revient de 1 50 à 1 60 F le m suivant
qu'on est à sec ou dans 3 l'eau.
En cas de terrain peu cohérent, il faut y ajouter le
prix des boues thixotropiques nécessaires pour éviter
les effondrements au cours du
bétonnage.
Aussi M. l'Inspecteur Général Mothe s'est-il inquiété
de l'emploi systématique de ce système de fondation
dans certains secteurs comme celui de Rosny, et
nous a-t-il demandé de procéder à une étude comparative.
Le terme de comparaison était une fondation
superficielle travaillant à deux bars. Il fallait toutefois
77

en déduire, pour les semelles sous culée, le poids du
remblai, ce qui réduisait la pression résultant des
charges verticales du pont à 0,7 bar et conduisait à
des semelles très importantes.
La comparaison a été effectuée sur un ouvrage du
type P.l. classique d'autoroute, on a trouvé
310 000 F de fondation pour la solution puits et
284 000 F pour la solution semelle.
On peut donc dire que la différence est minime alors
qu'au contraire le gain de sécurité, en raison de
l'hétérogénéité des terrains superficiels, est très
important.
En conclusion on peut dire que, grâce aux moyens
actuels de forage en gros diamètre, les fondations
profondes sur calcaire de Saint-Ouen peuvent constituer
une bonne solution à tous points de vue. Mais le
maître d'oeuvre doit avoir conscience de ce qu'il
n'obtient une sécurité réelle qu'au prix d'une étude
préalable minutieuse, longue, et coûteuse : pour les
3 km d'autoroute B3 nous avons déjà dépensé :
- 180 000 F en sondages ;
— 130 000 F en études du Laboratoire de Bondy.
Et on vous a signalé précédemment les incertitudes
qui restent encore à lever !
78

Fondations
sur pieux
dans
le Saint-Ouen
de Vitry
E. DE CAZENOVE
Ingénieur à la Société Solétanche
Résumé à l'intention des praticiens
L'exposé rend compte des essais de chargement
de pieux affectant le calcaire de Saint-
Ouen de la région de Vitry, à la centrale
Arrighi et à la nouvelle centrale de Vitry.
A la centrale Arrighi le pieu d'essai de 106 cm
de diamètre a été arrêté dans la partie supérieure
marneuse du calcaire de Saint-Ouen.
Le dispositif de mise en charge du pieu permettait
de faire varier de diverses façons
l'effort de pointe et le frottement latéral.
L'essai a donc permis d'obtenir la variation, en
fonction de l'enfoncement, du frottement latéral
et de la résistance de pointe dans les marnes
du Saint-Ouen.
Bien que la vitesse d'enfoncement du pieu en
fonction de la charge ne cesse de croître,
l'essai a été arrêté à un enfoncement de 54 mm
correspondant à une charge de 460 t (soit
environ une contrainte de 60 bars en tête)
sans que le poinçonnement ait été atteint. La
répartition de la charge du pieu entre les différentes
couches est la suivante :
Nature Épaisseur Force portante
Compte tenu de ces résultats et notamment de
la valeur de l'enfoncement, les pieux ont été
arrêtés plus profond sur le premier banc de
calcaire beige rosé du Saint-Ouen et chargés
à 43 bars.
A la centrale de Vitry le pieu d'essai le plus
large a un diamètre de 108 cm ; il traverse le
calcaire de Saint-Ouen et repose près de la
base de Beauchamp. Le dispositif de mise en
charge est analogue à celui de l'essai précédent.
Le comportement de ce second pieu au cours
de l'enfoncement est sensiblement différent
car il repose dès le début du chargement sur
une couche dure. La charge atteinte est de
810 t pour un enfoncement de 22,6 mm et
se décompose comme suit :
Nature Épaisseur Force portante
Frottement
latéral
— Alluvions et blocs 3 m 180t
— Calcaire de St-Ouen 6 m 2501
Effort de
pointe
Frottement
latéral
— Alluvions anciennes 3 m 210t
— Calcaire de St-Ouen 4 m 1151
(0,8 bar)
Effort de
pointe
1401
(13,6 bars)
— Beauchamp 5 m 1401 2401
Compte tenu des résultats, les pieux ont été
arrêtés sous la base du calcaire de Saint-
Ouen à une profondeur variable avec le diamètre
du pieu (de 3 m pour 0 = 42 cm à
5,5 m pour 0 = 1 50 cm).

En résumé, pour un pieu d'environ un mètre
Nature
Force portante
Frottement
latéral
Effort de
pointe
de diamètre (on note en effet une grosse
influence du diamètre en terrain hétérogène)
arrêté au-dessus des niveaux calcaires durs
de la couche, les caractéristiques mécaniques
du calcaire de Saint-Ouen peuvent être schématisées
comme suit :
- Calcaire de
Saint-Ouen
- Calcaire de
Saint-Ouen
(Arrighi)
- Calcaire de
Saint-Ouen
(Vitry)
0,4 bar + 0,016 bar
par mm d'enfoncement
- maximum
0,8 bar
0,5 bar + 0,025 bar
par mm
d'enfoncement
3 bars + 0,2 bar par
mm d'enfoncement
Le calcaire de Saint-Ouen est en mesure de
recevoir des charges moyennes de l'ordre de
150 tonnes par appui isolé sous réserve que
le dispositif de fondation puisse s'accommoder
de tassements (différentiels et absolus) de
quelques centimètres.
Sa contribution au frottement latéral des pieux
qui le traversent n'est pas négligeable, pf ç
Introduction
L'Électricité de France a construit à Vitry, sur la
rive gauche de la Seine :
— en 1951, la centrale Arrighi (fig. 1 ),
— en 1965, à 1 km au nord, la nouvelle centrale
de Vitry (fig. 2-3).
Le Saint-Ouen a une dizaine de mètres d'épaisseur
à Arrighi où il est utilisé comme couche porteuse ;
il n'a plus que 6 m sur le second site où tous les
pieux le traversent.
Sur les deux sites il y a eu de très importants
essais de pieux, dont nous résumerons les résultats.
Les règles pratiques pour la fixation de la longueur
des pieux ont été établies par Mécasol, qui a aussi
fait les essais de laboratoire.
PIEU D'ESSAI DE LA CENTRALE ARRIGHI
(fig. 4)
Coupe géologique du terrain
— Terrain naturel à la cote (+ 35). Nappe phréatique
vers la cote (+ 28).
Fig. 1. - Centrale Arrighi (1951).
— Remblais et « alluvions modernes» (limons argileux
très compressibles) jusqu'aux cotes (+ 28) à
(+ 23) suivant les sondages.
— «Alluvions anciennes»: 0 à 6 m d'épaisseur:
sables, graviers et galets propres, à ceci près qu'un
des onze sondages a traversé un banc argileux
(ailleurs nous avons vu jusqu'à 0,50 m de limon
argileux à cohésion de l'ordre du bar en plein
milieu des alluvions anciennes, ailleurs encore des
vases).
— A la cote (+ 22) en moyenne : toit des terrains
argileux : peut-être la base des « marnes infragypseuses»,
peut-être déjà le Saint-Ouen (il n'y a
pas eu d'étude géologique).
— Base du Saint-Ouen vers la cote (+ 13) : en
tête des marnes crèmes parfois sableuses avec
rares blocs calcaires, à la base deux bancs de
calcaire beige rosé («calcaire de Ducy» ?) épais de
0,6 et 0,2 m, séparés par des marnes crèmes, vertes
et brunâtres, tourbeuses. Sous le banc inférieur de

Fig. 2. - Centrale de Vitry (janvier 1967).
calcaire, encore 1 ou 2 m de marnes diverses avec
quelques blocs calcaires. Traces de gypse.
Le banc supérieur de calcaire rosé a été retrouvé,
plus ou moins nettement, à la nouvelle centrale
d'Ivry d'une part, à Créteil d'autre part.
Rappelons qu'on trouve parfois beaucoup plus de
calcaire : par exemple un banc massif de 2 m
d'épaisseur à la porte de Clignancourt.
— «Beauchamp» sur environ 6 m d'épaisseur: ici
presque uniquement de l'argile sableuse verdâtre
avec passages blanchâtres ; à la base 0,4 m de grès
vert très dur dans un des quatre sondages profonds.
Traces de gypse.
— « Marnes et caillasses » sur environ 15 m d'épaisseur
: alternance classique de bancs marneux et
calcaires avec filonnets de gypse. Un des sondages
aurait traversé un banc ou un bloc de gypse de
1,6 m d'épaisseur : il n'y a pas eu d'analyse chimique
et il pourrait s'agir en fait d'un agglomérat de
calcite et de cristaux de quartz avec rares cristaux
de gypse (matériau rencontré ailleurs en gros amas,
toujours pris pour du gypse si on ne le regarde pas
de très près). Fig. 3. - Centrale de Vitry (1965).
81

Fig. 4. - PIEUX D'ESSAI
Argile
Alluvtons modernes
10 -
Sable et
gravier
Atluvions anciennes
Marne
creme
20
25
Marne crème avec nodules
calcaires.
Minces couches alternées
de marne, calcaire et gypse .
Argile gris-vert avec des
fîlonnets degypse vers
la base
Calcaire blanc,peu fossilifère
légèrement fissure'.
Premier essai de Vitry.
Ancrage de 1 000 tonnes
réalisé au moyen de câbles.
(Doc. Solétanche - E.D.F.).
Calcaire blanc,peu fossilifère
avec filonnet de
calcite et gypse-
Argile blanc-crème avec
passage de gypse
Ar gîte _ bl a ne crème avec
inlercalations de tourbe.
Série de bancs de tourbe
noire avec un peu de mar.
neetqq.pass.de caillasses
Calcaire gréseux grrs
très compact, très
fossilifère,a grains fins
4S
Charge en tonnes
50 fOO
Marne grise (gypsifere?)
Calcaire gréseux gris
"V^ -J" -v^v\
^— \
20
Mesures faites lors de
~ " 1 ouvertur e de la pointe
Mesures faites lorsde
la mise en chargedupieu
50 10 0 150 20 0 250 300 350 ¿00 500
Cha rge en tonnes
Pourcentage d'efforts pris par la pointe.
Enfoncements de la pointe en fonction des charges.
Il n'y a pas de
poinçonnement.
82

DE LA CENTRALE THERMIQUE
ARRIGHI.
83

A la base des « marnes et caillasses » ou au toit du
«calcaire grossier», dans un seul sondage et sur
3 m d'épaisseur : bancs de tourbe entrelardés de
minces bancs de marnes et de calcaires (formation
également rencontrée au pont de Courbevoie).
— Vers la cote (— 3) : toit du « calcaire grossier »,
reconnu jusqu'à la cote (— 15) : environ 70 % de
calcaire et 30 % de marnes, rares traces de gypse.
Pieu d'essai
Il paraissait être certain que des pieux arrêtés sur
le premier banc de calcaire rosé pourraient être
chargés à 50 bars. L'essai a donc été conduit de
façon à déterminer la force portante de pieux
arrêtés nettement plus haut.
• Pieu foré en 106 cm de diamètre, jusqu'à 17,2 m
de profondeur, soit 2 ou 3 m au-dessus du banc
calcaire.
• Pointe préfabriquée contenant un vérin plat de
98 cm de diamètre. Au-dessus, armature destinée
seulement à tenir les instruments de mesure :
— tube axial pour la mesure de l'ouverture du vérin
de pointe et pour la mesure des températures,
— et six témoins sonores.
• Béton moulé dans le sol jusqu'à 10 m sous la
surface du sol, dans une chemise lubrifiée au-dessus,
de façon que le frottement latéral soit négligeable
sur ces 10 m (remblais et alluvions enlevés avant la
construction de la centrale).
• Au-dessus de la tête du pieu, 4 vérins de 250 t
calés sur un chevêtre en béton ancré par deux câbles
scellés dans le calcaire grossier à 43 m de profondeur.
Le dispositif aurait permis de charger le pieu à
I 000 t si les tassements avaient été assez faibles.
En fait on n'a pas pu dépasser 463 t.
II y a eu au total huit cycles chargementdéchargement,
d'abord avec le vérin de pointe
bloqué, ensuite en faisant varier de diverses façons
la charge de pointe et le frottement latéral.
Résultats obtenus
L'analyse des résultats a été présentée par M. Cambefort
(Annales de l'I.T.B.T.P., Sols et Fondations
n° 44, décembre 1964 : figures 3,8, 15, 17, 19 et
22). Voici les résultats bruts :
1° Frottement latéral dans les « alluvions anciennes
» - propres (épaisseur : 3 m ; pression verticale
moyenne : 1,5 bar) :
— 0,14 bar par mm d'enfoncement jusqu'à 2 mm
d'enfoncement,
— 0,07 bar par mm d'enfoncement de 2 à 20 mm,
— limite asymptotique : 2,05 bars (soit 210 tonnes)
: résultat extrêmement médiocre probablement
parce que le tassement est essentiellement
dû à la compressibilité des marnes sous-jacentes.
2° Frottement latéral dans les marnes de 13 à
17,2 m de profondeur:
— 0,21 bar par mm jusqu'à 2 mm,
— 0,016 bar par mm supplémentaire jusqu'à
20 mm,
— limite asymptotique : 0,8 bar (soit 11 5 t).
3° Résistance en pointe dans les marnes
— 0,5 bar par mm jusqu'à 10 mm,
— ensuite 0,2 bar par mm supplémentaire,
— soit finalement 13,6 bars (140 t) pour les 54 mm
atteints pour la charge maximale.
S'il n'y avait pas eu de témoins sonores, on aurait
pu seulement étudier l'enfoncement en tête en fonction
de la charge sur graphique logarithmique :
— au début jusqu'à 1 mm et 65 t, l'enfoncement
croît à peu près comme la puissance 1,4 de la
charge : exposant faible, dû à ce que le pieu est
lubrifié sur les dix premiers mètres ;
— ensuite, jusqu'à 28 mm et 380 t, exposant 1,9,
déjà élevé (pour les cas les plus courants en
France : terrains pas trop mauvais en surface,
pieux flottants dans des terrains dont la compression
décroît fortement en profondeur, on trouve
généralement un exposant compris entre 1,6
et 1,8) ;
— enfin de 28 à 54 mm et de 385 à 463 t : exposant
3,3 : la limite de poinçonnement proprement
dite (enfoncement croissant sans limite
sous charge constante) n'a pas été atteinte.
Solution retenue
Tous les autres pieux (42 à 106 cm de diamètre)
ont été ancrés dans le premier banc de calcaire rosé
et chargés à seulement 43 bars.
La charge moyenne uniformément répartie est de
l'ordre de 2 à 3 bars ; il en est résulté une nette
consolidation des couches profondes (base du Saint-
Ouen et surtout Beauchamp, accessoirement marnes
et caillasses) et un tassement général de 60 mm,
sans aucune conséquence gênante pour l'exploitation.
84

1
NOUVELLE CENTRALE THERMIQUE DE
VITRY (fig. 5)
Coupe géologique du terrain
• Saint-Ouen érodé à la cote (+ 23) en moyenne ;
base à la cote (+ 17) en moyenne : mêmes marnes
avec bancs calcaires qu'à Arrighi.
• Beauchamp : épais de 5 à plus de 7 m :
— pour quatre sondages, en tête des argiles
sableuses molles verdâtres sur 3 à 5 m
d'épaisseur, puis (dans trois sondages, le quatrième
est trop court) du sable vert très
compact,
— au cinquième sondage : d'abord 4 m de sable
vert compact avec quelques passages grésifiés,
ensuite alternance de calcaire siliceux
dur et d'argile verdâtre sur 2 m d'épaisseur.
• Marnes et caillasses jusqu'à la cote (— 3), puis
22 m de calcaire grossier (dont 5 m de sable...)
et 7 m de sables du Soissonnais. Pas de traces de
gypse.
Pieu d'essai de 108 cm de diamètre (fig. 6)
Dispositif analogue à celui de la centrale Arrighi à
quelques détails près :
Fig. 5. -
PIEUX D'ESSAI DE LA NOUVELLE CENTRALE THERMIQUE DE VITRY.

Charge en têteFfe en tonnes
0 100 ' ' 200 300 400 500 600 700 800 900
•S
Enfoncements des pieux en fonction des charges.
2 5- en tonnes par mètre 0 20 40 60 80 100 120 U0 160
TTD i 1 r 1 1 1 1 1 r
Contraintes en tête et frottement latéral
des quatre pieux, en fonction des enfoncements.
86

— perforation en 108 cm de diamètre avec une
Benoto EDF 55 ; diamètre réel d'après la courbe
de bétonnage : 1,15 à 1,25 m;
— forage jusqu'à 20,4 m, soit 5,4 m sous le toit
du Beauchamp ; tubage lubrifié de 0 à 6 m de
profondeur ;
— pas de vérins de mesure ; dix extensomètres.
L'analyse des résultats obtenus est présentée dans
le texte de M. Cambefort déjà cité (fig. 1, 13, 14 et
42 à 45). En bref (lois simplifiées) :
— Pour 2 m d'alluvions anciennes et 1 m de blocs
(bases des alluvions ? toit du Saint-Ouen ?) :
• frottement latéral: 0,145 bar + 0,062 bar
par mm d'enfoncement.
— Pour 6 m de Saint-Ouen :
• frottement latéral : 0,31 bar + 0,025 bar par
mm d'enfoncement ;
• ensuite nouvelle loi linéaire : 0,55 bar
+ 0,025 bar par mm d'enfoncement (compté
depuis l'origine des enfoncements).
— Beauchamp : frottement latéral dans 5 m de
Beauchamp (argileux) :
• 0,6 bar + 0,0058 bar par mm d'enfoncement
;
• résistance en pointe dans le Beauchamp
(paraissant ici encore argileux) : 2,84 bar
+ 0,71 bar par mm d'enfoncement.
L'essai a été stoppé à 22,6 mm d'enfoncement
pour une charge de 810 t qui se décompose comme
suit (compte tenu du diamètre réel du pieu aux
différentes profondeurs . et des enfoncements,
décroissant avec la profondeur du fait du raccourcissement
du pieu) :
• frottement latéral : respectivement 180 t, 250 t
et 140 t pour 3 m d'alluvions et blocs, 6 m de
Saint-Ouen et 5 m de Beauchamp ;
• pointe : 240 t.
L'étude de la relation (enfoncement en tête du pieu ;
charge) sur graphique logarithmique conduit aux
résultats suivants :
• jusqu'à 400 t, l'enfoncement croît en gros
comme la puissance 1,6 de la charge ;
• au-delà, exposant 2,7 - l'allure de cette courbe
s'accorde avec les formules résumées indiquées
Fig.
6. — Centrale de Vitry. Pieu d'essai de 108 cm.
87

ci-dessus : résistance en pointe dans le Beauchamp
très forte dès le début de l'enfoncement
à ce niveau, accroissement de la résistance en
fonction de l'enfoncement partout relativement
faible.
Pieux d'essais de 45 cm, 33 cm et 13 cm de
diamètre (fig. 7, 8)
A 1,5 m du pieu de 108 cm et chargés par le
même chevêtre. Pieux forés à l'eau lourde, avec
chemises lubrifiées et témoins comme pour le pieu
de 108 cm, à ceci près que le pieu de 13 cm n'a
qu'un extensiomètre proche de la pointe.
Charges maximales: 200 t, 110 t et 25 t (soit
123 bars, 123 bars et 183 bars en tête).
Fig. 7. — Centrale de Vitry. Essai du pieu 0 0,33 m.
Les résultats obtenus peuvent se résumer comme
suit (lois simplifiées avec terme fixe et terme proportionnel
à l'enfoncement ; exposants déduits des
graphiques : logarithme de la charge - logarithme
de l'enfoncement).
Pieux de diamètre 45 cm 33 cm 13 cm
Frottement latéral :
- Alluvions et blocs 0,37 bar + 0,12 bar/mm 0,30 bar+ 0,16 bar/mm -
- Saint-Quen 0,42 bar + 0,21 bar/mm 0,19 bar+ 0,10 bar/mm -
- Beauchamp 0,28 bar + 0,05 bar/mm 0,15 bar+ 0,11 bar/mm
Résistance en pointe 0 bar + 4,2 bar/mm 0 bar + 3,9 bar/mm -
Exposant 1,5 jusqu'à 150 t 1,3 jusqu'à 70 t 1,4
puis 1,7 puis 1,5
Dispositions adoptées
Fig. 8. — Centrale de Vitry. Vue d'ensemble côté pieu 0 0,44 m.
On remarque le chevêtre B.A. n° 1 (couleur gris-clair) et le chevêtre
B.A. n° 2 (couleur blanche).
Malgré l'excellente ténue des pieux de petit diamètre
(moins de 10 mm d'enfoncement pour 123
et 184 bars), il a été décidé d'ancrer tous les
pieux dans le Beauchamp, avec des fiches sous la
base du Saint-Ouen allant de 3 m pour 42 cm de
diamètre à 5,5 m pour 150 cm de diamètre (fiches
déterminées indépendamment du mode de perforation
: avec tubage provisoire battu ou foncé par
mouvement louvoyant, ou à l'eau lourde sans tubage
provisoire).
88

CONCLUSIONS
Résumons d'abord sommairement les données
géotechniques établies par Mécasol pour le Saint-
Ouen : on peut y distinguer schématiquement des
marnes colloïdales, des marnes denses et des
bancs de calcaires :
marnes
colloïdales
marnes
denses
« Teneur en eau » 45 à 110% 28 à 44 %
Proportion de calcaire 15 à 86 % 80 à 88 %
Module oedométrique 38 à 220 bars un essai : 110 bars
Cohésion 0,35 à 0,8 bar 0,8 bar minimum
(cohésion à l'essai non consolidé rapide, à angle
de frottement interne nul).
Résultats bruts pour le Saint-Ouen
En simplifiant les formules, on obtient les résistances
suivantes :
En pointe (Arrighi, 0 106 cm arrêté avant le calcaire)
:
3 bars + 0,2 bar par mm d'enfoncement.
Au frottement
latéral
— Arrighi, pas de calcaire, 0 106 cm :
0,4 bar + 0,016 bar par mm, jusqu'à une limite
de 0,8 bar.
— Nouvelle centrale, les six derniers mètres du
Saint-Ouen, y compris les bancs calcaires :
0 108 cm : 0,5 bar + 0,025 bar par mm
0 45 cm : 0,42 bar + 0,21 bar par mm
0 33 cm : 0,19 bar + 0,10 bar par mm
Pour ces trois pieux, limite non atteinte, alors que
les contraintes au frottement latéral se sont élevées
respectivement à 1 bar, 1 bar et 0,6 bar (enfoncement
à mi-hauteur de la couche : 20 mm ; 3 mm et
4 mm).
Interprétation qualitative
Les pieux de 106 et 108 cm ont donné des résultats
très voisins, les pieux de 33 cm et surtout de
45 cm ont donné des résultats bien meilleurs.
Il y a l'hétérogénéité du terrain, et, de plus, deux
explications :
1° Les pieux de 45 cm et 33 cm ont été forés à
l'eau lourde, procédé parfois aussi bon, généralement
meilleur au point de vue de la force portante
(et du bétonnage...) que la perforation avec tubage
provisoire.
Notons à ce sujet que nous avons fait à Montereau
deux pieux très voisins, de même diamètre, ancrés
dans des alluvions médiocres : un pieu foré à l'eau
lourde, et un pieu foré avec tubage provisoire qui
a tassé de 50% de plus à charge égale (R. Chadeisson,
5 e congrès de Mécanique des Sols, Paris
1961, Volume 2, page 27).
Autres essais avec des conclusions dans le même
sens en Italie et en Espagne.
2° Mais surtout il y a une grosse influence du diamètre.
En terrain élastique homogène à élasticité
linéaire, des pieux de même longueur tous chargés
à 50 bars subiraient des tassements presque proportionnels
aux diamètres.
En terrain hétérogène, soient par exemple des pieux
de même profondeur arrêtés dans une couche plus
compacte que les terrains de couverture, et que
l'on charge de façon que les tassements en pointe
soient les mêmes : pour les pieux de gros diamètre,
ce terrain de couverture tassera surtout du fait du
tassement général dû à l'action de la pointe et le
raccourcissement du pieu au-dessus de cette pointe
ne provoquera qu'un cisaillement modéré des couches
de couverture ; au contraire au-dessus de la
pointe d'un pieu de petit diamètre, le terrain de
couverture ne sera guère entraîné par la pointe et
s'opposera plus directement au raccourcissement
du pieu.
Pour les sols élastiques à élasticité non linéaire (cas
le plus fréquent, voir les essais de plaque de chargement
et les essais pressiométriques) cet effet du
diamètre ne peut être que plus marqué encore.
Répercussion des tassements sur les ouvrages
On s'intéresse surtout en général aux tassements
différentiels qui peuvent se produire après l'achèvement
du gros de la fondation.
Ces tassements différentiels sont une fraction,
importante en terrain hétérogène, des tassements
absolus. Et on a vu que ces tassements absolus,
aux essais, variaient en gros comme la puissance
89

1,7 de la charge. Ce sont donc les dernières surcharges
(vent, ponts roulants...) — et sans doute
surtout les vibrations — qui sont responsables du
gros des tassements. Finalement, pour que les
tassements différentiels soient négligeables, il faut :
— ou que les tassements absolus soient très faibles;
c'est très probablement ce qui s'est produit à la
nouvelle centrale (pas de mesures connues),
— ou que les fondations soient liées par un radier
rigide : c'est probablement ce qui s'est produit à
Arrighi ; de plus le tassement de 6 cm pourrait
y être dû pour une large part à la consolidation
assez régulière de la base du Saint-Ouen et du
Beauchamp.
Fondations futures
Malgré le caractère confus et aléatoire des conclusions
ci-dessus, il est probable qu'on n'hésiterait
guère sur les caractéristiques des fondations de nouveaux
ouvrages dans la même région. Depuis les
essais résumés ici, les prix des fondations et les
caractéristiques des ouvrages ont en effet beaucoup
évolué ; en particulier il y a presque toujours avantage
à charger les pieux au maximum permis par
la résistance du béton, même s'ils doivent être
nettement plus longs que des pieux moins chargés.
Pour les centrales thermiques, il y a de plus en
plus avantage à fonder chaque appui sur un seul
« pieu ». Même à Arrighi on n'hésiterait pas actuellement
à ancrer tous les pieux de 42 à 150 cm
dans le Beauchamp et à les charger à 50 bars
(70 à 900 t). De 500 à 1 500 ou 3 000 t, on pourra
envisager des fondations sur « barrettes », sur
«croix», et sur «H» (perforation à l'eau lourde)
chargées à 50 bars ou un peu moins lorsque ce
seront les contraintes limites admissibles en tête
(flexion composée) qui déterminerorrt la surface des
appuis.
C'est seulement pour des appuis de plus de 1 500 à
3 000 t qu'on pourrait avoir à choisir entre :
— des fondations chargées à 50 bars et descendues
à la base des marnes et caillasses,
— ou des fondations arrêtées dans le Beauchamp
et chargées à un peu moins de 50 bars.
— Seuls des ouvrages légers (moins de 150 t par
appui) et supportant des tassements différentiels
notables d'une part, des radiers très épais s'accommodant
de tassements absolus notables
d'autres part, pourraient encore être fondés dans
le Saint-Ouen de Vitry — tel du moins qu'on l'a
trouvé à Arrighi et à la nouvelle centrale thermique.
90

Synthèse
de
quelques chantiers
dans Paris
et
sa banlieue
M. VANDANGEON
Ingénieur à la Société Simecsol
Résumé à l'intention des praticiens
Le calcaire de Saint-Ouen est un niveau géologique
assez complexe rencontré dans le soussol
de la région parisienne. En partant de
l'expérience de plusieurs chantiers on a pu
tirer :
— des conseils sur les moyens d'investigation
à mettre en œuvre dans cette formation ;
— quelques conclusions sur son utilisation
comme terrain de fondation.
Parmi les moyens d'investigation, il est conseillé
de donner une part importante aux sondages
et aux puits en vue de préciser la nature du
terrain, la position de la nappe, la perméabilité
et éventuellement de détecter les poches
de gypse ou les vides de dissolution. Il est souvent
difficile de tirer parti des résultats d'essai
sur échantillons intacts à cause de la grande
dispersion que présentent généralement les
résultats. Il est nécessaire de leur adjoindre
des essais in situ : malgré leur portée limitée
(refus sur les bancs calcaires) les pénétromètres
et Standard Pénétration Test, donnent des
indications très utiles sur la nature et la résis-
tance du terrain. De même, les essais au vérin
à la plaque permettent de déterminer avec une
bonne approximation la compressibilité du
milieu. Enfin, les essais pressiométriques peuvent
être utilisés dans certaines conditions.
Le calcaire de Saint-Ouen est très souvent
utilisé comme terrain de fondation bien que sa
réputation à cet égard ne soit pas toujours
excellente.
En fondations superficielles des précautions
sont à prendre :
— éviter d'être immédiatement au-dessus d'un
banc d'argile ;
— éviter les poches de dissolution affectant la
surface de la couche ;
— en cas de terrassement sous la nappe,
rabattre celle-ci pour ne pas détériorer le
terrain d'assise.
En fondations profondes suivant les cas, on
peut réaliser des puits, des pieux forés ou des
pieux battus. Pour les puits, la contrainte par

section de base est comprise en général entre
10 et 20 bars, pour les pieux forés entre 40
et 50 bars en délimitant avec soin le niveau
d'arrêt des pieux.
Dans le cas où le calcaire de Saint-Ouen est
gypseux deux cas sont à considérer :
— si le gypse est dissous, les charges sont à
répartir sur les niveaux sous-jacents : sables
de Beauchamp, calcaire du Lutétien ;
— si le gypse n'est pas dissous, on peut fonder
l'ouvrage à condition de mettre en place
un dispositif permettant de suivre l'évolution
du gypse.
En conclusion, moyennant certaines précautions
et une reconnaissance de terrain très
soignée, le calcaire de Saint-Ouen est généralement
une fondation de bonne qualité.
M.V.
Introduction
Le niveau géologique du calcaire de Saint-Ouen,
auquel le mécanicien du sol adjoint généralement
les horizons de Mortefontaine et de Ducy, présente
une grande variété d'aspects, à Paris et dans la
région parisienne.
Il est constitué de bancs marneux, calcaires et argileux
alternants, formant un ensemble anisotrope, à
prédominance le plus souvent marneuse, parfois
calcaire. De plus, dans l'est de Paris, on rencontre
des lentilles de gypse dans cette formation.
Nous nous proposons d'exposer les moyens d'investigation
que nous mettons en œuvre dans cette formation
et les conclusions que nous en avons tirées à
la suite de différentes études.
PROCÉDÉS D'INVESTIGATION
Sondages carottés - Puits
Il est important de définir en premier lieu avec exactitude
la nature des terrains et, s'ils sont baignés par
une nappe phréatique, leur perméabilité.
A cet effet, l'exécution de puits de reconnaissance ou
de sondages carottés est indispensable. Le puits
donnera des renseignements plus précis et plus pratiques
que le sondage ; son exécution est toutefois
plus onéreuse et elle peut poser des problèmes sous
la nappe phréatique, le calcaire de Saint-Ouen étant
généralement très fissuré, donc très perméable.
Les sondages et les puits seront irremplaçables,
notamment pour détecter les poches de gypse et les
vides de dissolution dans le calcaire de Saint-Ouen.
Essais en laboratoire
Il est intéressant de prélever des échantillons intacts
dans les puits ou les sondages pour les étudier en
laboratoire. Malheureusement, les essais en laboratoire
ne peuvent prétendre donner une idée complète
du calcaire de Saint-Ouen en raison de la grande dispersion
des résultats. Il n'est pas rare, en effet, de
rencontrer, dans un même puits ou un même sondage,
un échantillon de calcaire présentant une densité
sèche supérieure à 2,5 g/cm 3 et une résistance
à la compression simple supérieure à 300 bars, et un
échantillon de marne argileuse ayant une densité
sèche inférieure à 1 g/cm 3 et une résistance à la
compression simple inférieure à 1 bar. Il est difficile,
à partir de telles données, de conclure aux caractéristiques
mécaniques à attribuer à l'ensemble de la
formation.
Essais in situ
C'est pourquoi, dans la plupart de nos études, nous
avons jugé utile de compléter les sondages, puits et
essais en laboratoire par des essais in situ :
— pénétromètres, dynamiques ou statiques,
— Standard Pénétration Test,
— essais au vérin à la plaque.
Les pénétromètres donnent des indications « en
continu » moins contrastées que les essais en laboratoire
et permettent de donner des conclusions en
ce qui concerne la « portance » des terrains. Ils
détectent avec précision les couches argileuses les
plus compressibles, sur lesquelles il convient de ne
pas disposer directement les fondations.
Les sondages Standard Pénétration Test donnent des
indications moins précises, mais tout aussi utilisables
lorsque la formation est suffisamment homo-
92

gène. Pour des reconnaissances rapides, ils présentent
l'avantage de renseigner, de manière simple
et facilement interprétable, à la fois sur la nature
et la résistance du terrain. Malheureusement, pénétromètres
et Standard Pénétration Test obtiennent
leur refus sur les bancs calcaires et leur portée en
est d'autant limitée.
Les essais au vérin à la plaque, mis en œuvre le plus
souvent dans des puits ou des galeries souterraines,
permettent, par contre, d'étudier le terrain à une
échelle plus grande, se rapprochant de celle de la
fondation. En « intégrant » plusieurs bancs, ils permettent
de déterminer avec une très bonne approximation
la compressibilité du milieu. Ils présentent
toutefois plusieurs inconvénients : ils sont assez
onéreux, longs et délicats à mettre en œuvre ; de
plus, il s'agit d'essais de mécaniques des roches
qu'il convient d'adapter aux marnes en prenant un
certain nombre de précautions. En particulier, il
convient d'éviter le fluage latéral en prenant soin
de disposer la plaque au fond d'une cavité cylindrique
de même diamètre et de mesurer les tassements
au sein même du terrait?, et non pas sur la paroi, en
raison de la décompression du terrain en surface,
causée par le terrassement.
Parfois, enfin, nous réalisons des essais pressiométriques
dans le calcaire de Saint-Ouen, lorsque sa
nature a été soigneusement définie au préalable et
dans la mesure où cette formation est assez homogène.
En définitive, il n'existe pas d'essai s'adaptant en
toutes circonstances au calcaire de Saint-Ouen. Il
convient, dans tous les cas, de recueillir sur ce
niveau le maximum de renseignements, en fonction
de l'importance de la reconnaissance à effectuer,
donc, de mettre en œuvre plusieurs techniques de
sondages et d'essais pour cerner au mieux le
problème.
UTILISATION DU CALCAIRE DE
SAINT-OUEN COMME TERRAIN
DE FONDATION
Le calcaire de Saint-Ouen n'a pas toujours une
excellente réputation comme terrain de fondation.
On s'en méfie parce qu'il peut être gypsifère et
parce que c'est, en fait, très rarement un véritable
calcaire.
Toutefois, il est exceptionnel de ne pas utiliser le
calcaire de Saint-Ouen pour y disposer les fondations
des ouvrages lorsque ce niveau n'est surmonté par
aucune autre couche portante. Ce n'est que lorsque
le calcaire de Saint-Ouen contient des vides que
l'on ancre les fondations dans les niveaux situés
immédiatement dessous : les sables de Beauchamp
ou les marnes calcaires du Lutétien.
Le calcaire de Saint-Ouen est donc considéré par le
mécanicien du sol comme une couche portante intéressante
et nous étudierons ce niveau en tant
qu'assise de fondations superficielles et profondes.
Fondations superficielles
Lorsque le calcaire de Saint-Ouen est rencontré au
niveau bas de l'ouvrage à fonder, on y dispose directement
les semelles de fondations.
On prend la précaution de conserver une épaisseur
suffisante de marne ou de calcaire au-dessus des
bancs d'argile, afin de limiter l'importance des
tassements.
Les taux de travail adoptés varient essentiellement
avec l'ancrage dans la formation et avec la nature
du matériau. En général, on se tient à des contraintes
de l'ordre de 3 à 5 bars lorsque le « Saint-Ouen »
est marneux, parfois on réduit ces valeurs, lorsqu'il
est plus argileux, à 2 bars environ, on l'augmente
au contraire s'il est calcaire (jusqu'à 10 bars).
Lorsqu'on a à réaliser des fondations dans le calcaire
de Saint-Ouen sous le niveau de la nappe phréatique,
il faut prendre certaines précautions : en effet,
lorsqu'elle est constituée de marnes fracturées, cette
formation se présente, à l'ouverture d'une fouille
sous l'eau, comme une boue blanche, ce qui ne
manque pas d'alarmer le terrassier et le maçon. Il
convient alors d'effectuer les terrassements en rabattant
la nappe, ce qui revient à pomper l'eau dans
des puisards. On peut ainsi descendre les fouilles
à sec dans de bonnes conditions, sans détériorer le
terrain d'assise.
La perméabilité du calcaire de Saint-Ouen est assez
particulière : dans les bancs calcaires, existent de
larges fissures ouvertes par lesquelles peuvent se
produire d'importantes venues d'eau. Des venues
d'eau se produisent également par les surfaces de
séparation entre les bancs. Dans les bancs marneux,
existe par contre un réseau de fissures très petites,
pratiquement microscopiques, donnant l'impression
que la marne est perméable «en petit». Ce point est
très important car si l'on n'y prend pas garde, le
matériau marneux se dégrade rapidement dans des
fouilles verticales sous l'eau.
Parfois, le calcaire de Saint-Ouen est fortement
altéré en surface ; il comporte alors des poches de
93

limons ou de sables limoneux remplissant les vides
créés par les circulations d'eau. Il faut éviter de
disposer des points d'appui isolés au-dessus de telles
poches, ce qui impose, soit de descendre les semelles,
soit de donner une meilleure rigidité à l'ensemble
de la fondation.
Fondations profondes
Le calcaire de Saint-Ouen est souvent surmonté par
des terrains de qualité médiocre ne pouvant supporter
les charges des ouvrages : alluvions modernes
argilo-limoneuses ou marnes infragypseuses argileuses
ou altérées, ou encore masses et marnes du
gypse comportant des vides. Il est alors nécessaire
de rechercher comme niveau d'assise le calcaire de
Saint-Ouen, dans la mesure où ce dernier ne
comporte pas lui-même de vides ou de lentilles
gypseuses.
On réalise alors, soit des puits, soit des pieux forés,
soit des pieux battus.
Les puits sont ancrés de 1 à 3 diamètres dans la
formation ; la contrainte par section de base des
puits est comprise en général entre 10 et 20 bars,
les précautions relatives à l'exécution des fondations
de surface sont à prendre.
Les pieux forés sont en général descendus jusqu'au
milieu du calcaire de Saint-Ouen, la contrainte par
section de base des pieux étant de 40 à 50 bars.
Souvent, la base du calcaire de Saint-Ouen (horizons
de Mortefontaine et de Ducy) est beaucoup plus
calcaire que le sommet et on descend systématiquement
les pieux jusqu'à cette base. C'est notamment
le cas dans la région nord de Paris. Le niveau d'arrêt
des pieux forés doit être soigneusement délimité et
on doit éviter en particulier d'arrêter les pieux sur
un banc argileux.
Les pieux battus obtiennent généralement leur refus
au sommet du calcaire de Saint-Ouen avec un
ancrage variant généralement de 1 à 3 diamètres,
fonction du frottement des terrains le long des
pieux et de la résistance du calcaire de Saint-Ouen.
Quel que soit le type de fondations adopté, il est
nécessaire de s'assurer de la non existence de vides
dans les terrains sous-jacents : sables de Beauchamp
et marnes et caillasses. Particulièrement, les fondations
ponctuelles telles que pieux ou puits sont
déconseillées au-dessus de vides et on devra leur
préférer soit des pieux profonds descendus au calcaire
grossier, soit des fondations superficielles assez
rigides pour enjamber un fontis venant au jour, les
vides connus étant injectés.
Cas du Saint-Ouen gypseux
Le faciès gypseux du calcaire de Saint-Ouen pose
des problèmes particuliers :
— soit le gypse a été dissous, auquel cas des vides
se sont formés. On a alors la possibilité d'utiliser
malgré tout le «Saint-Ouen» comme terrain de
fondation, mais il est nécessaire de reconnaître
et de combler tous les vides. Il est préférable, le
plus souvent, de reporter les charges des ouvrages
sur les sables de Beauchamp ou les niveaux du
Lutétien,
— soit le gypse n'a pas été dissous. Il est alors possible
de fonder l'ouvrage sur le calcaire de Saint-
Ouen, mais il faudra suivre l'évolution de l'état
du gypse. On aura intérêt, dans le cas où le gypse
paraît très friable ou en voie de dissolution, à
laisser des forages d'injection en attente et à
placer un dispositif d'alerte (témoins de tassements
- par exemple) permettant d'injecter les
vides formés.
CONCLUSIONS
En conclusion, le calcaire de Saint-Ouen pose souvent
des problèmes de fondation difficiles et intéressants.
Il nécessite, plus que tout autre terrain, une
reconnaissance détaillée et poussée, surtout dans
l'est de Paris où il peut être gypseux et comporter
des vides, ainsi du reste que les terrains sousjacents.
Généralement, il s'agit d'un terrain de fondation de
bonne qualité, moyennant certaines précautions
d'exécution des fondations. Nous n'avons rencontré
que peu de cas où il s'est avéré nécessaire de ne pas
arrêter les fondations dans le calcaire de Saint-Ouen
et de le traverser pour rechercher une assise de
meilleure qualité.
94

discussion
ayant suivi les exposés de MM. SEVESTRE - CHASSANDE - CAZENOVE et VANDANGEON
Il semble ressortir des exposés présentés que les principales difficultés concernent :
- la reconnaissance du sol,
- le choix des caractéristiques à attribuer au sol,
- la présence du gypse et de cavités.
M. Champetier de Ribes, à la demande de plusieurs participants, décrit les
méthodes de reconnaissance par diagraphie et, plus spécialement, l'enregistrement
de la radioactivité naturelle qui permet de repérer assez nettement des niveaux
bien contrastés dans le Saint-Ouen et de faciliter ainsi les corrélations. Cette
méthode a, en outre, sur l'examen des carottes (nous avons vu qu'il y avait
souvent 50% de déchet), l'avantage de s'appliquer au sol en place.
On peut aussi examiner le sol en place et effectuer des prélèvements dans des
trous ou des puits (par exemple, une pelle Poclain permet d'atteindre 7,5 m de
profondeur pour une section de 2 m x 2 m).
M. Arnould rappelle que les prélèvements sont d'autant plus coûteux que les
forages exécutés sont de grand diamètre et M. Chadeisson signale que Solétanche
s'en tient au maximum à des diamètres de 300 mm.
M. Tcheng considère que, pour l'interpolation, le pénétromètre dynamique est
souvent très largement suffisant, ce qui permet de réduire le nombre des forages.
Toute reconnaissance faite, il semble cependant que, pour les fondations profondes
importantes, il soit difficile de se dispenser d'essais de pieux. En effet,
le frottement latéral dans le Saint-Ouen joue certainement un très grand rôle qui
ne peut être confirmé qu'à l'aide de tels essais sur des pieux munis d'instruments
de mesure à divers niveaux.
L'autre problème très important qui préoccupe l'ensemble des participants est la
présence du gypse..., ou plutôt son absence par suite de dissolution. A ce sujet,
M. Chassande précise qu'au parc de Bagnolet, les précautions prises ont consisté,
pour les charges concentrées, à construire, dimensionner et armer des semelles
pouvant enjamber des vides de 10 m de diamètre se produisant en un endroit
quelconque sous l'ouvrage, les matériaux travaillant alors à leur limite élastique.
M. Feugueur signale que le B.R.G.M. a relevé à Aubervilliers un vide de
I 500 m 3
prenant naissance dans les marnes et caillasses et apparaissant en
surface, que les fondations du viaduc du périphérique sur les voies S.N.C.F. à
la porte de la Chapelle sont également prévues pour enjamber des vides tronconiques
ayant 15 m à la base et 10 m au sommet, 10 m plus haut.
II semble que l'ordre de grandeur de ces dimensions corresponde bien à la
plupart des grands fontis examinés depuis 1850, ainsi qu'à la dissolution de
l'ensemble des couches du gypse au droit d'une même verticale.
Concernant toujours le gypse, la présence d'anhydrite et sa transformation en
gypse sont abordées. M. Arnould ne croit pas qu'il y ait eu dans le bassin
parisien d'anhydrite ayant donné naissance à du gypse, car une pression de
100 bars environ est nécessaire pour obtenir cette transformation ; toutefois,

M. Florentin signale que quelques bars en contrepression permettent sur échantillon
une telle transformation, le tout est donc de rechercher le processus
naturel de la formation du gypse.
En dernier lieu, M. Florentin s'étonne de ce que certains laboratoires, pour
rechercher les limites d'Atterberg, commencent par diluer le matériau dans l'eau,
le laissent décanter et opèrent sur la portion fine des éléments décantés (530 g
d'eau pour 70 g de matière sèche) ; il estime que l'on enlève ainsi la plupart des
ions qui se trouvaient dans la phase liquide.
96

1
Visites
Visite de la coupe de La Frette
G. CHAMPETIER DE RIBES
Le coteau de La Frette domine la rive droite d'un méandre
de la Seine au nord-est de Paris à proximité de Cormeillesen-Parisis.
C'est un des rares endroits de la région parisienne
où peuvent s'observer le calcaire de Saint-Ouen et les
niveaux qui l'encadrent dans une coupe pratiquement
continue avec une bonne vision de l'horizon du Saint-Ouen
lui-même.
Nous avons pris la route qui part de la Seine et monte en
direction de la gare de La Frette. Au départ, la route
entame un talus formé de marnes et de calcaires lacustres
coupés de fines intercalations gypseuses (fig. 1) ; c'est le
sommet des marnes et caillasses du Lutétien supérieur. Puis
apparaissent quelques indices de sables visibles à travers les
grillages des jardins avec des bancs .gréseux dont on peut
noter 2 ou 3 affleurements ou blocs sur le bord de la route.
Ce sont les sables dits « de Beauchamp » localité située à
quelques kilomètres plus au nord ; à cet endroit ils ne sont
pas fossilifères. On les suit sur 150 m environ et, un peu
avant le tournant de la route, apparaît l'affleurement principal
constitué par une falaise rocheuse d'une douzaine de
mètres de hauteur où se distinguent de bas en haut (fig. 2) :
— La partie supérieure des sables de Beauchamp formée de
sables jaunâtres à tendance gréseuse.
— Un niveau plus dur de 30 cm sortant légèrement en relief
et contenant des cérithes caractéristiques de la zone dite
d'Ézanville, localité au nord de Paris.
— Des calcaires marneux sur environ 2 m avec alternance
de bancs compacts et de bancs plus tendres qui correspondent
au calcaire de Ducy.
V „ _
Fig. 1. — Coteau de La Frette: le talus bordant la route est formé de
calcaire et marnes lacustres du Lutétien supérieur entrecoupés de fines
intercalations gypseuses. Ceci représente la base de la Coupe de La Frette.
97

— L'horizon de Mortefontaine d'épaisseur très réduite
(15 cm) mais facilement reconnaissable ; c'est un grès pétri
de coquilles d'avicula fragili, fossile repère du niveau de
Mortefontaine, très intéressant par son extension dans le
bassin parisien.
— Le calcaire de Saint-Ouen proprement dit dont l'épaisseur
visible ici est d'environ 8 m : alternance de marnes
blanchâtres et de calcaires marneux dans la partie inférieure,
la tendance marneuse s'accentuant vers le sommet
avec des intercalations d'argile sépiolitiques qui donnent
une teinte verdâtre aux couches supérieures.
Dans le tournant de la route (fig. 3) n'affleure plus que le
calcaire de Saint-Ouen avec, à la base, le niveau de
Mortefontaine à avicula. La route continue à monter et
après une interruption d'affleurement on observe, dans un
talus à droite, des sables jaunes verdâtres avec quelques
débris de coquilles. Ce sont les sables de Monceau dont
le caractère marin ici se relie bien au faciès sables de
Marines qu'on trouve plus à l'ouest.
L'attention des participants à cette visite a été attirés sur
les points suivants :
— Intérêt de voir en superposition tous les horizons alternativement
marins et lacustres du Bartonien dans la partie
centrale du. bassin de Paris.
— Importance de certains niveaux comme celui de Mortefontaine
pour préciser la stratigraphie à l'intérieur d'une
98

1
coupe traversant le calcaire de Saint-Ouen et, en conséquence,
la minutie d'observation dont doit faire preuve le
géologue qui étudie ces terrains.
— Le manque de fraîcheur de la coupe qui uniformise les
différents niveaux à l'intérieur du Saint-Ouen proprement
dit. En attaquant les différents bancs avec un marteau on
se rend compte des variations de nature de roches et en
particulier des passées argileuses parfois très fines.
— La nature assez complexe du contact Montefontaine-
Saint-Ouen avec des enchevêtrements de cristaux de
gypse (fig. 4).
— A La Frette, le calcaire de Saint-Ouen, sous l'angle de
la géologie de l'ingénieur, se présente sous un bon aspect :
peu d'irrégularités, pas de niveaux argileux épais, pas d'anomalies
gypseuses importantes, pas de circulations d'eau.
Fig. 3. — Coupe de La Frette : vue
d'ensemble des deux affleurements
du calcaire de Saint-Ouen. A droite
de la photo, les couches inférieures
représentent le calcaire de Ducy et
l'horizon d'Ézanville.
Fig. 4. — Coupe de La Frette : Base
du calcaire de Saint-Ouen. Son contact
avec le niveau gréseux dur de Mortefontaine
est perturbé par le développement
de lentilles gypseuses.
99

Collecteur de Vincennes - 5 e lot. Fonçage du puits 28.
Visite des terrassements
du collecteur d'eaux pluviales de V
B. CARON
100

Collecteur de Vincennes - 5 e lot, du puits 24 vers le puits 23.
Noter, en noir, les « coups de sabre » d'argile-ciment.
Après avoir vu la coupe de La Frette, les participants à
l'excursion ont visité un lot de terrassement du collecteur
de Vincennes. Les visiteurs ont observé deux fronts de
taille, distants de 110 m.
• Front de taille du puits 23 (21 e travée amont), situé
entre — 11 et — 15 m. Sous le cours des Maréchaux :
observation sur 4 m de la base du calcaire de Saint-
Ouen, constituée par une alternance de bancs marneux
et calcaires, de lits d'argile et de calcite granuleuse. On
y voit aussi les niveaux de Mortefontaine sableux et de
Ducy marneux.
• Front de taille au puits 24 (2 travées d'amorce amont
et aval), situé entre — 11 et — 15 m, face à l'entrée du
fort de Vincennes : observation sur 4 m de la partie
médiane de la couche, essentiellement marneuse et du
contact Saint-Ouen/Mortefontaine. On note la présence
de « coups de sabre » d'argile-ciment, résultant de l'injection
des alluvions tangentes à l'extrados de la galerie.
Les commentaires et discussions des visiteurs ont porté sur :
— L'intérêt de pouvoir observer le terrain, en place et non
altéré. Les géologues soulignent, en effet, la possibilité de
faire des observations de qualité dans ce genre de terrassements
et, d'une manière plus générale, dans les puits de
reconnaissance. Les terrains s'y présentent sans altération
et dans leur état réel, contrairement aux affleurements où des
phénomènes secondaires les défigurent (éboulements, lessivage,
etc.). Les mécaniciens des sols notent la possibilité
de réaliser des prélèvements intacts bien représentatifs,
tant au point de vue de la qualité de l'échantillon que de
son choix dans un contexte bien visible.
— La continuité latérale de la plupart des niveaux lithologiques.
L'organisation de la couche, au moins à l'échelle
locale, ressort en effet de l'observation du terrain. On
remarque cependant les discontinuités verticales, souvent
brutales, particulièrement dans le voisinage du puits 23.
— Le fait que le Saint-Ouen apparaît bien meilleur qu'au
vu des carottes et l'intérêt de comparer, dans la mesure du
possible, les données des sondages et les données de terrassements
situés au même endroit, afin d'apprécier les perturbations
apportées par les travaux de reconnaissance.
— La bonne tenue de ce terrain dans les travaux souterrains.
— L'observation des « coups de sabre » d'argile-ciment, et
aussi le cheminement important des coulis, même denses et
peu pénétrants, dans des terrains peu perméables.
101

. C'est d'abord avec un certain recul que nous avons examiné le « calcaire de Saint-Ouen » dans le cadre de
IS /l\^\)f\Yt l'histoire géologique du bassin de Paris. Nous avons vu en particulier que les conditions de genèse de cette
J-VJ^KA/ #/ \J i V fnrrnatinn formation Ptaip.nt étaient liées lipps à des HPS transgressions transprpssinns et pt régressions rptrrpssinns marines marinps de Hp faible faihlp amplitude amnlitiiHp modifiant mnHifiant la salure salnrp HPS des
eaux et la nature des dépôts qu'ils soient d'origine détritique ou chimique. La succession des tableaux paléogéographiques
qui ont été présentés éclaire la répartition des divers faciès que peut revêtir le « calcaire de
de
Saint-Ouen » et fournit, au moins en partie, les causes de son hétérogénéité. Nous avons pu noter que cette
hétérogénéité a été accentuée par des processus diagénétiques d'ordre mécanique, physique ou chimique intervenus
durant la période de 40 millions d'années qui nous sépare de la mise en place de ces dépôts.
synthèse
géologique
Nous avons vu d'autre part comment se posait le problème des limites de la formation. Si la coupe de La Frette
nous est apparue claire à cette égard d'autres coupes le sont moins à cause des convergences de faciès et des
possibilités de lacunes stratigraphiques. Nous avons retenu l'importance de l'horizon de Mortefontaine à
avicules qui limite, à la base, le « calcaire de Saint-Ouen » proprement dit, la présence plus ou moins régulière
du calcaire de Ducy sous cet horizon, enfin la limite supérieure de la formation jalonnée par les sables de
Monceau dans la région de Paris au centre du bassin, les sables de Marines à l'ouest et des faciès lacustres à
l'est.
G. CHAMPETIER DE RIBES
La formation elle-même nous est apparue avec une prédominance de faciès marneux dans la partie supérieure
(en particulier marnes blanches grumeleuses à silex et rognons de calcaire) une tendance plus calcaire vers la
base, des intercalations de bancs de calcaire sublithographiques, d'argiles magnésiennes et de sépiolites, la couche
atteignant au total une douzaine de mètres d'épaisseur. Les variations latérales de faciès très nombreuses, certains
accidents gypseux, dolomitiques ou siliceux, les ondulations à plus ou moins grande amplitude observées sur des
affleurements ou dans des fouilles font de cette couche un ensemble assez complexe constituant cependant une
unité dans le Tertiaire parisien.
De ces premières réflexions, il faut retenir que grâce aux travaux de plusieurs générations de géologues, des
corrélations valables ont pu être établies entre divers niveaux de l'étage bartonien ainsi que nous l'a précisé
L. Feugueur et que le contexte géologique dans lequel se situe le calcaire de Saint-Ouen est maintenant assez
bien défini à l'échelle régionale. Il appartient donc au géologue ayant à étudier un problème ou à interpréter
une coupe de sondage liés à cette formation, de les rattacher à ce contexte et d'avoir présent à l'esprit les
différents problèmes qui viennent d'être évoqués.
Si l'on passe maintenant à l'échelle des travaux de génie civil, il faut d'abord constater que le calcaire de
Saint-Ouen, du fait qu'on le rencontre à faible profondeur dans une grande partie du sous-sol parisien, intervient
dans de nombreux travaux : fondations, fouilles, galeries, etc. Comme niveau de fondation il a trouvé des défenseurs
au cours de ces journées. Néanmoins, les variations importantes et parfois brutales des caractéristiques
lithologiques, tectoniques, hydrogéologiques... influencent nécessairement plus ou moins le comportement
mécanique de cette couche et rendent de toute manière difficiles les problèmes de la reconnaissance géologique,
de la représentativité des échantillons recueillis, du choix des essais et, par conséquent, de l'interprétation
de tous ces résultats.
En s'appuyant sur une série de travaux réalisés dans la périphérie de Paris, M. Caron a soutenu ici avec
beaucoup de conviction et de compétence l'idée que ces caractéristiques n'étaient pas aussi anarchiques et
diversifiées qu'on pouvait le craindre et qu'un travail d'enquête devait conduire à localiser progressivement
des zones- présentant une certaine homogénéité du point de vue : types lithologiques, architecture de la couche,
présence ou absence de certaines anomalies. Pour ces dernières, il apparaît que des facteurs de contrôle peuvent
être trouvés. On a parlé du contrôle tectonique mais M. Arnould a justement fait remarquer qu'il pouvait
y avoir d'autres contrôles intéressants à chercher, en particulier à propos du gypse.
En bref, le travail d'enquête que propose M. Caron ne paraît pas utopique si on l'envisage dans un périmètre
limité où les problèmes de fondation et de travaux souterrains revêtent une grande importance. Son objet est
de regrouper dans un cadre géologiquement bien déterminé, ordonné et de plus en plus précis, les observations
de terrain, les données de sondage et les divers essais réalisés in situ ou en laboratoire. La présentation de ces
résultats sous forme cartographique ou autre étant, par elle-même, une recherche à laquelle il conviendra
de réfléchir.
102

Parallèlement à cette enquête devront être expérimentées des méthodes de prospection bien adaptées à l'étude
du « calcaire de Saint-Ouen ». A ce sujet, des suggestions ont été faites, par exemple l'emploi de la diagraphie
dans les sondages, susceptible de fournir des corrélations précises entre plusieurs niveaux de la formation et
évitant de trop nombreux sondages carottés.
Enfin, au-delà des observations sur la structure et la lithologie de la couche, une connaissance plus intime de la
microtexture, de la microstructure et du rôle joué par l'eau dans les différentes strates est, comme cela a été dit,
fondamentale pour analyser les propriétés physiques de la roche et indiquer dans quelles conditions doivent
s'effectuer les essais.
Il y a là un champ d'investigation où s'appliquent pleinement les méthodes empruntées à la minéralogie, la
pétrographie ou la sédimentologie, en les complétant par des études physico-chimiques. De telles recherches
devraient faciliter la confrontation des problèmes de géologie et de géotechnique et éclairer l'interprétation.
Dans le cas de calcaire de Saint-Ouen, elles sont sans aucun doute à préconiser.
Fouille angle de la rue de Crimée-rue Curial (19 e ).
Noter la faible profondeur à laquelle se rencontre le Saint-Ouen.
103

Rapport
de
synthèse
géotechnique
Ce matin, nous avons ressenti la perplexité du mécanicien des sols devant :
— la difficulté qu'il éprouvait à obtenir des échantillons utilisables,
— la dispersion des résultats,
— et les diverses possibilités d'interprétation telles que nous les ont montrées MM. Florentin, Raskine, Geffriaud*
et Sevestre.
Ceci conduit à une certaine ambiguïté concernant les choix à faire à propos des fondations d'ouvrages situés
au droit de cette couche.
Voilà qui me conduit à rappeler des souvenirs plus lointains quand, débutant, je suis entré dans une entreprise
ayant un service chargé de s'occuper des travaux souterrains et des fondations tout spécialement dans la région
parisienne : ce service ne comportait ni géologue ni géotechnicien, mais des chefs de chantier compétents qui
connaissaient parfaitement le sous-sol pour y avoir toujours travaillé. Pour eux, comme le calcaire grossier, et
mieux que les marnes et caillasses, le Saint-Ouen était un bon niveau de fondations, et je dois dire que les
ingénieurs faisaient en général confiance à ces hommes lorsqu'ils proposaient de fixer ce niveau au droit du
Ducy ou du Mortefontaine.
M. ADAM
Ainsi donc, il s'agit bien d'une réhabilitation comme l'a dit M. Caron.
PARTICULARITÉS DÉLICATES
H n'en subsiste pas moins dans le Saint-Ouen des particularités délicates sur lesquelles je me dois maintenant
d'insister.
En fait, si nous considérons les sujets d'inquiétude, nous trouvons d'abord :
Les cavités qui peuvent être :
— existantes et déjà stabilisées (fossiles dit-on parfois),
— en cours de formation,
— en puissance.
Et, concernant le Saint-Ouen, le problème des cavités semble très exactement lié à la présence actuelle ou à une
époque antérieure du gypse qui n'est en fait dangereux que dans la mesure où l'eau circule.
Ce qui revient à donner le premier rôle à Veau.
L'abaissement de la nappe nous a été signalé comme un danger important, son rôle est double car, s'il entraîne
des vides de dissolution, il entraîne des tassements non négligeables et, quand on parle des nappes qui, d'artésiennes
au début du siècle, doivent aujourd'hui être pompées à une vingtaine de mètres de profondeur, cela
revient à charger le sol sur des surfaces immenses à plus de 2 kg/cm 2
compte non tenu du rôle joué par le
gradient hydraulique qui n'a pas forcément qu'une composante verticale.
Sur un plan général, le remède consiste, M. Feugueur nous l'a dit, à réglementer les pompages car c'est le seul
moyen d'action sur les cavités en formation et en puissance, c'est-à-dire sur l'évolution du sol.
Localement, et pour les cavités déjà formées, la solution consiste à les combler, soit à l'aide de remblais
hydrauliques, soit par bourrage, bétonnage ou tout autre moyen approprié pourvu que l'on s'assure de son
efficacité. D'autre part, lorsqu'on soupçonne seulement la présence de cavités situées plus profondément,
susceptibles d'avoir provoqué le desserrement du Saint-Ouen, on peut envisager d'injecter le sol : nous avons
vu à Vincennes utiliser l'injection... et ses conséquences parfois fâcheuses comme le claquage ; en effet, il suffit
de quelques centaines de grammes de pression dans le coulis en surface pour que celui-ci, s'introduisant dans un
lit horizontal, joue le rôle d'un vérin plat gigantesque et soulève sans difficulté le sol tandis que les mètres
cubes d'injection se multiplient sans nécessité. Soulignons encore une fois que l'application d'un tel procédé
ne peut être que locale.
Les autres sujets d'inquiétude restent principalement : les marnes tendres, les anomalies géotechniques, les
ondulations.
104

Au sujet des marnes tendres, M. Florentin nous a rassurés tout en posant des questions auxquelles devront
répondre nos prochaines recherches, puis nous avons vu une tentative de classification avec MM. Raskine et
Sevestre.
Quant aux anomalies géotechniques, telles que les argiles magnésiennes et les marnes hydrophiles à silex
nectiques, il est possible d'en minimiser les conséquences si elles restent les quelques rares et fines couches
auxquelles nous sommes habitués, et cela semble logique dans le cadre des alternances de transgression et
régression admises.
Elles n'en font pas moins des plans de glissement préférentiels dont il faut tenir compte lorsqu'un ouvrage
présentera des efforts obliques en fondation.
C'est ici que je situerais volontiers les anomalies signalées par M. Florentin.
Enfin les ondulations de la couche, qui ont fait l'objet de diverses explications hier, ne posent pas de problèmes
majeurs à l'ingénieur, d'autant que le pendage général en reste toujours faible. Notons simplement qu'il n'est
effectivement pas possible de réaliser une fondation plane sans entamer le Saint-Ouen.
RECONNAISSANCE
Il nous faut donc localiser et apprécier ces diverses particularités et c'est là l'objet même de la reconnaissance.
M. Vandangeon a présenté une excellente synthèse à laquelle je me rallie avec un penchant certain à utiliser les
essais en place à titre de première reconnaissance puis d'interpolation. Toutefois, le problème des cavités
reste entier, et comme, encore une fois, celles-ci sont dues à l'eau, j'imagine que c'est l'eau elle-même qui
devrait être utilisée pour tenter de situer et même estimer les cavités ; il est probable que, si l'on pouvait
établir une carte des circulations d'eau tenant compte des teneurs en sels et des vitesses des débits locaux,
un grand pas serait franchi.
Toutefois, en attendant que les recherches en ce sens portent leurs fruits, j'insisterai volontiers d'une part,
sur le soin qui doit être apporté au carottage si l'on souhaite avoir des essais de laboratoire significatifs, d'autre
part, sur les possibilités des deux appareils d'étude en place des sols utilisés le plus communément dans la
région, qui sont le pénétromètre et le pressiomètre Ménard :
— le pénétromètre statique permet de localiser le toit du premier banc dur et, beaucoup plus difficilement
combiné avec le carottage, d'apprécier les couches tendres; le pénétromètre dynamique permet parfois de
traverser certains bancs durs peu épais ;
- le pressiomètre, associé à un examen très sérieux du sondage préalable, peut rendre d'excellents services,
mais il ne faut pas oublier que dans le Saint-Ouen où les « anomalies » peuvent avoir seulement quelques
centimètres d'épaisseur, les essais au pressiomètre, qui se font habituellement tous les mètres et intéressent
au moins une vingtaine de centimètres, peuvent laisser échapper celles-ci ou leur conférer des caractéristiques
légèrement impropres.
OUVRAGES
Enfin, le point de vue de l'entreprise, exposé par M. Geffriaud quant aux fondations sur pieux, ne doit pas être
absent de nos préoccupations et nous montre une fois de plus que le frottement latéral joue un rôle considérable
sur les pieux d'essais pour lesquels la pression de pointe, limitée à quelque 15 bars, ne mobilise que très
partiellement la capacité du béton : nous voyons là à quel point il est indispensable de réaliser des mesures
sous les ouvrages réels et ceci bien au-delà de la période de la mise en œuvre.
Je disais tout à l'heure que l'entrepreneur parisien se fondait volontiers sur les horizons forts du Saint-Ouen :
c'est qu'au problème du gypse près, le Saint-Ouen est au-delà des marnes infra-gypseuses, le premier des bons
sols que sont le Beauchamp, les marnes et caillasses, le sable de Cuise et le calcaire grossier lui-même 15 à
30 mètres plus bas, donc beaucoup plus onéreux à atteindre. Il est ainsi normal que, pour des taux de 3 à 30 bars,
selon qu'il s'agit de fondations superficielles ou profondes, le constructeur s'arrête sur le Saint-Ouen : la
plupart des constructions industrielles et de nombreux ouvrages petits et moyens sont fondés de la sorte. Je
souligne d'ailleurs, à propos de ces derniers, que nous avons là un sol permettant des talus raides lorsque les
efforts entrant en ligne de compte ne comportent pas de composante horizontale trop importante comme en
témoigne la coupe de La Frette que nous sommes allés voir.
* M. GEFFRIAUD a présenté l'exposé préparé par M. de CAZENOVE.
105

conclusions
et recommandations
J. LEGRAND
Conclusions
Bien que le sujet abordé soit difficile et que les journées soient loin de l'avoir épuisé, il est
possible cependant de dégager certaines conclusions, les unes d'ordre général, les autres plus
spécialement applicables à la formation du « calcaire de Saint-Ouen ».
ÉTUDES DE GÉOLOGIE RÉGIONALE
En partant des connaissances actuelles sur la genèse et l'histoire de la couche, et en s'appuyant
sur une expérience pratique étendue, le géologue est en mesure de proposer au géotechnicien
et au maître d'œuvre, au-delà de la complexité qui frappe au premier abord, des schémas plus
ou moins lâches d'organisation, par exemple :
— définition des limites supérieure et inférieure, variations du toit et du mur de la couche
(pendage - ondulations),
— par grandes zones : variations de faciès, présence d'anomalies, existence de niveaux-repères,
106

— variétés lithologiques et types de « structures locales » les plus probables à un emplacement
donné, à l'échelle des travaux de l'ingénieur, par référence à un catalogue de ces variétés
et « structures locales ».
La mise au point de tels schémas et la connaissance de leur extension géographique probable
reposent sur un travail permanent d'enquête et de synthèse qui permettra d'ordonner progressivement
l'ensemble des informations dont on dispose. Ce travail ne peut donc être confié qu'à
des géologues compétents, avertis des problèmes de géotechnique, et travaillant en collaboration
avec les géotechniciens.
Pour participer au travail d'inventaire des géologues, les géotechniciens doivent s'efforcer
d'identifier au mieux les divers niveaux en précisant leurs propriétés géotechniques, et en
appréciant leur probabilité d'évolution à l'air ou à l'eau (altération ou gonflement). Une classification
pourra probablement s'en dégager dont le géologue tirera parti pour sa synthèse.
de calculateur) l'ensemble des infor­
On peut porter dans un fichier (manuel ou sur mémoire
mations concernant:
— la couche, ses variations de faciès, ses « structures locales », ses anomalies, etc.
— les fouilles ou galeries qui l'affectent,
— les sondages et essais en place qui la concernent,
— les constructions existantes,
— les constatations sur le comportement des ouvrages.
Lors de l'étude d'un problème précis, ces renseignements sont alors directement accessibles à
partir du mémoire. Certains, notamment ceux de caractère topographique, peuvent même être
synthétisés et représentés sous forme de « cartes ».
Fichier et cartes constitueront un outil précieux pour le dégrossissage des avant-projets
sommaires et des avant-projets détaillés. Leur consultation permettra en particulier d'orienter
dès le départ, en la plaçant dans un contexte plus large, la reconnaissance du sol qui restera
dans la plupart des cas nécessaire pour l'étude d'un ouvrage.
De telles études de géologie régionale qui se situent à l'échelle des préoccupations de l'ingénieur
de génie civil, présentent un intérêt économique indiscutable, principalement dans les zones
promises à un développement important et ayant à faire face à un effort d'équipement
considérable.
Il est permis de penser que leur utilisation entraînera des économies justifiant largement leur
coût d'établissement. L'essai mérite au moins d'être tenté sur des formations et dans des régions
diverses (par exemple : calcaire de Saint-Ouen, marnes de Pantin, sables de Beauchamp dans
le bassin parisien, formations de pente dans différentes régions).
RECHERCHE SUR LES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET MÉCANIQUES DES MATÉRIAUX
DES DIVERSES COUCHES
En plus de sa contribution au travail d'inventaire, le géotechnicien entreprendra des recherches
en laboratoire sur les propriétés physiques et mécaniques très particulières de certains matériaux
rencontrés dans la couche, notamment :
— les argiles fibreuses magnésiennes (sépiolites par exemple),
107

— les marnes, en relation avec le développement de leur squelette : influence de la teneur en
carbonate de calcium, de sa nature et de sa répartition. Ainsipourra-t-on peut-être expliquer
les discordances soulignées par M. Florentin.
CAVITÉS
La présence de cavités difficiles à déceler rend le calcaire de Saint-Ouen suspect. Mais cet
inconvénient ne se rencontre pas que dans cette couche.
Des recherches doivent être entreprises pour définir des critères de distribution du gypse lenticulaire
dans les marno-calcaires et préciser les circulations des eaux, très complexes dans une
formation aussi fracturée.
Tout ou presque est à faire dans le domaine de la prospection et de la reconnaissance de ces
cavités, de préférence par des méthodes non destructives d'investigation.
MÉTHODES DE RECONNAISSANCE
Les méthodes actuelles de reconnaissance ne sont pas adaptées à la formation constituée d'une
succession de bancs de faible épaisseur et de dureté très variable, avec présence de niveaux
sensibles à l'eau ou de rognons.
La reconnaissance proprement dite doit être orientée par la connaissance des niveaux-repères,
des coupes de référence et des propriétés mécaniques des divers niveaux. Elle s'appuiera dans
l'étude de détail sur des observations dans des puits ou tranchées (au-dessus de la nappe
phréatique) ou sur des sondages en gros diamètre, ainsi que sur les résultats d'essais géophysiques
— diagraphie par exemple).
Le problème du prélèvement d'échantillons intacts représentatifs reste entier. On peut tenter
d'en faire dans les puits et tranchées. Le carottage pose divers problèmes : diamètre du forage
en relation avec la structure des marnes et la présence de rognons, remaniement par l'eau,
passage des bancs durs, rendement.
CALCUL ET COMPORTEMENT DES OUVRAGES
L'utilisation des essais en place, pénétromètre, pressiomètre, essai de chargement peut pallier
l'insuffisance des méthodes classiques de reconnaissance.
Ces essais sont par ailleurs indispensables pour apprécier les propriétés mécaniques d'ensemble
des diverses couches et dimensionner les ouvrages, ce qui ne peut résulter actuellement de la
seule connaissance des propriétés mécaniques de chacune des couches. Cette utilisation doit
être développée.
En même temps un gros effort est à faire sur l'étude du comportement des ouvrages pendant
leur exécution et après leur mise en service. Les constatations, les essais de chargement, les
mesures de tassement et de contraintes doivent être multipliés pour confronter les « calculs »
à l'expérience. Les résultats doivent être regroupés pour servir à la synthèse d'ensemble.
RÉHABILITATION
Sous réserve d'une reconnaissance bien conduite, le « calcaire de Saint-Ouen » constitue un
niveau satisfaisant de fondation. Malgré la présence de bancs de marnes plastiques sensibles à
l'eau, il peut recevoir des fondations superficielles, sans crainte de tassements excessifs, ou
même des fondations profondes.
108

Recommandations
Certains des géologues confirmés des laboratoires des Ponts et Chaussées doivent être dégagés
des tâches courantes pour entreprendre ces études de géologie régionale dont nous pensons
qu'elles rendront de grands services aux maîtres d'œuvre. Mais l'action ne sera efficace que si
la collaboration confiante entre géologues et géotechniciens que nous avons constatée au cours
de ces journées se poursuit et s'approfondit dans la recherche d'une synthèse d'ensemble des
données de diverses origines.
Parmi les recommandations à leur adresser en vue de faire fructifier leur collaboration, on peut
ranger, semble-t-il, les suivantes :
1° - Avant d'étudier tel ou tel point de détail, le géologue devra avoir assimilé et constamment
à l'esprit les connaissances de géologie régionale accumulées depuis de nombreuses années.
Une mise en mémoire systématique de ces données assortie de possibilités diverses d'exploitation
est à envisager.
2° - Pour résoudre les problèmes de géologie appliquée au Génie Civil il est souhaitable que
les géologues soient avertis des problèmes que les maîtres d'œuvre ou projeteurs peuvent
rencontrer, non point pour se muer en géotechniciens mais pour orienter leurs observations
géologiques suivant ces problèmes (recherche, par exemple, de plans de glissement constitués
par des argiles plastiques dans le niveau du calcaire de Saint-Ouen pour une configuration des
efforts et un type d'ouvrage conduisant à prendre ce risque en considération). ,
3° - Pour débrouiller ces mêmes problèmes, des efforts doivent être faits vers une observation
plus fine du terrain complétée par des travaux de laboratoire bien adaptés pour parvenir à un
classement ordonné et systématique des phénomènes observés à l'échelle où l'on travaille. A ce
stade, les informations apportées par les géologues et les géotechniciens se rejoignent et se
complètent. Telle la proposition qui a été avancée de procéder à un inventaire des variétés
lithologiques de la couche, de leurs propriétés géotechniques ainsi que des types de « structures
locales ».
4° - De fréquents contacts sont nécessaires entre géologues et géotechniciens pour intégrer
dans les données géologiques préalablement mises en ordre, d'autres données résultant d'essais
géotechniques, d'essais mécaniques en laboratoire ou in situ, et de résultats tirés de l'expérience.
Dans les formations irrégulières et complexes, les diverses sources de renseignements
s'éclairent mutuellement, se complètent et contribuent à la synthèse d'ensemble. En outre,
certaines hétérogénéités mises en évidence par le géologue peuvent s'estomper ou à l'inverse
s'exalter au niveau de la géotechnique.
5° - Un effort parallèle doit être tenté par les géotechniciens pour comprendre dans ses
grandes lignes la démarche intellectuelle des géologues, accéder à leur langage et mieux saisir
l'importance de leur apport, pour améliorer les méthodes de reconnaissance et de prélèvement,
pour mieux adapter les essais en laboratoire et in situ et pour perfectionner les méthodes de
calcul.
A ces conditions seulement, de véritables équipes compétentes dans la reconnaissance des
formations difficiles pourront être progressivement constituées.
109

Liste des participants
ADAM L.C.P.C. GIRARD LCP.C
AMAR L.C.P.C. GRELU P & C VERSAILLES
ARNOULD LCP.C. HABIB ÉCOLE POLYTECHNIQUE
BERGIN LR.P.C. TRAPPES LABATUT Section Sols - Division
Ouvrages d'Art S.N.C.F.
BERLIOZ E.N.P.C
LEGRAND LCP.C
BERTHIER LCP.C
LE MAOUT
LR.P.C TRAPPES
CAILLEUX
LEVY S.C.E.T. - S.S.A.
CARON LR.P.C BONDY
MAIGNAIN
B.R.G.M.
CHABERT E.N.P.C.
MAILLARD
LR.P.C BONDY
CHADEISSON SOLETANCHE
MALEKI A.S.T.E.F.
CHAMPETIER
MARCHAND Section Souterrains - Division
DE RIBES LCP.C
Ouvrages d'Art S.N.C.F.
CHASSANDE P & C SEINE SAINT-DENIS
MORANÇAY Service Régional Equipement
Paris - DERGO
CHEVRIER
LR.P.C TRAPPES
PAILLEUX LR.P.C BONDY
CLAUDEL E.N.P.C.
PAN ET LCP.C
COLLINGE A.S.T.E.F.
PILOT LCP.C
COUTURIER
LR.P.C TRAPPES
RASKINE LCP.C
DENYS LR.P.C BONDY
DUBUS
ECCHI
FEUGUEUR
FLORENTIN
GEFFRIAUD
GEMMINGER
RAT
LCP.C
B.R.G.M.
ORLEANS LA SOURCE
SCHLOSSER LCP.C
P & C BONDY
SEVESTRE P & C BONDY
B.R.G.M. PARIS
SIVIGNON R.A.T.P. Travaux Neufs
MECASOL
TCHENG CE.B.T.P.
SOLETANCHE
THORIN LR.P.C TRAPPES
Section Sols ' Division
VANDANGEON SIMFCSOI
Ouvrages d'Art S.N.C.F. WEPIERRE Laboratoire Aéroport de Paris

Le calcaire
de Saint-Ouen.
Sa genèse
et ses principaux faciès.
G. CHAMPETIER DE RIBES
L'auteur commence par décrire rapidement les conditions de dépôt (genèse) du calcaire
de Saint-Ouen et les transformations (diagenèse) qui l'ont affecté au cours des temps
géologiques. Il définit ensuite les limites stratigraphiques du calcaire de Saint-Ouen
dans la région parisienne en se référant à la coupe de La Frette en bordure de la
Seine au nord de Paris. Il présente enfin quelques coupes-types de ce sous-étage du
bartonien en décrivant les variations de faciès observées d'Ouest en Est.
En conclusion, l'interprétation d'une coupe dans le calcaire de Saint-Ouen ne peut pas
se faire sans une connaissance assez complète de la formation sur le plan régional,
le géologue ayant toujours présent à l'esprit les conditions de genèse de ce dépôt.
Définition
de la couche du «Saint-Ouen»
et quelques problèmes
qui s'y rattachent.
A l'occasion de divers projets routiers et travaux souterrains dans la région parisienne,
l'auteur a effectué des études géologiques de sites intéressant le calcaire de Saint-
Ouen et donne son point de vue sur la « complexité » de cette couche et les méthodes
qui nous permettraient de mieux la connaître.
Il commence par une présentation du calcaire de Saint-Ouen rencontré à diverses
profondeurs dans le sous-sol de Paris et de sa banlieue. Ensuite, à partir d'observations
personnelles et de résultats publiés par des spécialistes, il fait une description
de la couche et de ses particularités stratigraphiques, lithologiques, tectoniques et
hydrogéologiques' dans la région parisienne en montrant avec quelques exemples que
ces particularités ne sont pas distribuées au hasard. Il en tire des conclusions au sujet
d'une méthode d'étude de cette formation géologique où la collaboration du géologue
et du mécanicien des sols devrait être très fructueuse.
Le calcaire de Saint-Ouen constitue un étage très hétérogène présentant en alternance,
parfois de faible épaisseur, des variétés lithologiques allant des marnes plastiques
imperméables aux roches dures fracturées. C'est une couche résistante, bien que
les marnes présentent des teneurs en eau et des indices de plasticité élevés, et des
compacités faibles.
Propriétés mécaniques
d'ensemble du calcaire
de Saint-Ouen.
J. FLORENTIN
Pour illustrer ce fait on a tracé les courbes de fréquence des teneurs en eau, limites
d'Atterberg et densités sèches d'une centaine d'échantillons des marnes du Saint-Ouen.
On constate, en particulier dans le diagramme de plasticité, que les points représentatifs
s'ordonnent suivant une droite de pente différente de la droite de Casagrande
lp = 0,55 (WL - 12).
Les essais mécaniques, essais triaxiaux consolidés rapides (non drainés) avec mesure de
pression interstitielle ou consolidés lents (drainés) donnent des valeurs de l'angle

L'auteur faisant part de sa propre expérience de géotechnicien de laboratoire exprime
les difficultés qu'il a ressenties pour interpréter les résultats d'essais sur des échantillons
du calcaire de Saint-Ouen.
Il en tire quelques suggestions sur la manière d'aborder le problème, le but étant de
présenter au maître d'œuvre une synthèse valable des caractéristiques de la couche.
Il insiste en particulier sur l'observation de la formation en place, le prélèvement de
carottes de gros diamètre, la nécessité d'effectuer des essais en grand nombre et de
différents types. Le problème posé, dans ce cas, au géotechnicien reste cependant
délicat et nécessite une solide expérience pour être traité correctement.
Réflexions à partir
d'un certain nombre d'essais.
M. RASKINE
Malgré les difficultés de prélèvement d'échantillons intacts dans le calcaire de Saint-
Ouen, l'auteur s'efforce, dans cette étude, de faire un classement géotechnique des
sols rencontrés dans cette formation en différenciant divers types de marnes et de
calcaires. Les résultats montrent que les caractéristiques mécaniques pour chaque type
ainsi défini varient dans des limites assez importantes. L'auteur souligne également
la présence d'anomalies comme les lits d'argiles magnésiennes qui rendent souvent
difficiles une interprétation d'ensemble.
En conclusion, il semble que des efforts doivent être faits pour améliorer les méthodes
de prélèvement par carottage, et il paraît nécessaire de compléter les essais en laboratoire
par des essais in situ du type pressiomètre.
Les marno-calcaires
de Saint-Ouen sur l'autoroute B3.
J.-J.
SEVESTRE
L'exposé rend compte de deux séries d'essais de chargement de pieux affectant le
calcaire de Saint-Ouen et effectués à l'occasion de la construction de centrales
thermiques.
A la centrale Arrighi, le pieu d'essai de 106 cm de diamètre a été arrêté dans la
partie supérieure marneuse du calcaire de Saint-Ouen. Le dispositif de mise en charge
du pieu permettait de faire varier l'effort de pointe et le frottement latéral. L'essai
a été. arrêté à un enfoncement de 54 mm correspondant à une charge de 460 tonnes
(soit environ une contrainte de 60 bars en tête) sans que le poinçonnement ait été
atteint. La répartition de la charge entre les différentes couches a été déterminée.
Finalement, compte tenu de la valeur de l'enfoncement, les pieux ont été arrêtés plus
profond sur le premier banc de calcaire beige rosé du Saint-Ouen et chargés à 43 bars.
A la centrale de Vitry, le pieu d'essai le plus large a un diamètre de 108 cm ;
traversant le calcaire de Saint-Ouen, il repose près de la base du Beauchamp. Le
dispositif de mise en charge est analogue à celui de l'essai précédent. Le comportement
de ce second pieu au cours de l'enfoncement est sensiblement différent car
il repose dès le début du chargement sur une couche dure. La charge atteinte est
de 810 tonnes pour un enfoncement de 22,6 mm. Finalement les pieux ont été arrêtés
sous la base du calcaire de Saint-Ouen à une profondeur variable avec le diamètre
du pieu (de 3,00 m pour 0 = 42 mm à 5,50 m pour 0 = 150 mm).
Fondations sur pieux
dans le calcaire de Saint-Ouen
de Vitry.
E. DE CAZENOVE
En conclusion l'article donne pour le calcaire de Saint-Ouen la valeur de l'effort
de pointe et la fourchette des valeurs du frottement latéral observées dans les deux
essais de chargement sur un pieu d'environ un mètre de diamètre.
L'expérience d'un certain nombre d'études a permis à l'auteur de se faire une opinion,
d'une part sur les procédés de reconnaissance les mieux appropriés au calcaire de
Saint-Ouen, d'autre part sur les possibilités de fonder sur cet étage géologique.
Il compare l'intérêt relatif des puits et des sondages carottés, celui des essais de laboratoire
et des essais in situ (pénétromètres, standard pénétration test, essais au vérin,
à la plaque).
Il étudie ensuite successivement les problèmes posés par la réalisation des fondations
superficielles et profondes reposant sur ce matériau (taux de travail, conditions d'exécution,
problèmes liés à la présence de cavités).
Synthèse de quelques chantiers
dans Paris et sa banlieue.
M. VANDANGEON
113

Saint-Ouen limestone:
its genesis an principal facies.
G. CHAMPETIER DE RIBES
The author begins with a brief description of the conditions of deposit (genesis) of
Saint-Ouen limestone and the transformations (diagenesis) which have affected it in
the course of geological ages. He then defines the stratigraphie limits of Saint-Ouen
limestone in the Paris area, referring to the La Frette section on the banks of the
Seine North of Paris. Several typical sections of this bartonian substage are then
presented, with a description of the variations in facies observed from West to East.
In conclusion, a section of Saint-Ouen limestone cannot be interpreted without a fairly
thorough knowledge of the regional formation, and the geologist must always bear in
mind the conditions of genesis of this deposit.
Definition of the layer
and some problems relating to it.
B. CARON
In connection with a number of highway projects and underground work in the Paris
area, the author carried out geological surveys of sites involving Saint-Ouen limestone,
and gives his views on the "complexity" of this layer and the methods which would
make it possible to gain a better knowledge of it.
He begins with a presentation of Saint-Ouen limestone encountered at various depths
in the subsoil of Paris and its suburbs. Then, from personal observations and from
results published by specialists, he describes the layer and its stratigraphic, lithologic,
tectonic and hydrogeological particularities in the Paris area, showing with some
examples that these particularities are not distributed at random. Conclusions are
drawn concerning a method of studying this geological formation in which collaboration
between the geologist and the soil mechanics engineer should prove extremely fruitful.
General mechanical properties
Of Saint-Ouen limestone.
Saint-Ouen limestone constitutes a very heterogenous layer presenting sometimes
shallow alternation of lithological varieties ranging from impervious plastic marl to
hard fissured rock. The layer is resistant, despite high water content and high indices
of plasticity and low cohesion.
To illustrate this fact, this article gives the water content frequency curves, Atterberg
limits and dry densities of about a hundred samples of Saint-Ouen marl. In particular,
it is seen from the plasticity chart that representative points lie along a line whose
s l
°P e i s different from the Casagrande line test l p
= 0.55 (W L
- 12).
Mechanical tests, rapid triaxial consolidated undrained tests, with measurement of
interstitial pressure, or slow consolidated drained tests, give values of the angle of
j. FLORENTIN intergranular friction f ' in the neighbourhood of 37°, whereas the values normally
to be expected in soils with indices of plasticity greater than 50 are much lower;
around 20°.
To attempt to explain this anomaly and to discover in particular whether it may be due
to a structure of the marl linked with physico-chemical phenomena, it is proposed
to study, at several well-identified levels of marl in the layer, the Atterberg limits
before and after curing, and the shear strength characteristics of undisturbed samples
and of disturbed samples of the same soils.
The author was responsible for a series of bridges whose pile foundations rest on
r
i r . • Saint-Ouen limestone.
Foundations of engineering
„ 4 . . : „ +u„ ~* n», any He enumerates engineer in all similar the circumstances.
problems which arose in this connection, and which will face
structures in the plain of Rosny.
anv enaineer in similar
£ rcumstances
.
p. CHASSANDE T^ The e
qquestions u e s t
j o n s 0 of f
r arate t e 0f of working, the the method of executing the foundations, and costs
of the various solutions adopted are successively dealt with.
114

The author refers, in the light of his own experience as a laboratory geotechnician,
to the difficulties he has experienced in interpreting the results of tests on samples
of Saint-Ouen limestone. .
Reflexions from
He makes some suggestions as to the manner of taking the problem, the object
being to give the client a valid synthesis of the characteristics of the layer. He 3 number OT teStS.
particularly stresses in situ observation of the formation, the taking of large diameter M R A S K| N E
core samples, and the need to make a great number of tests of different types. In
this case, the problem with which the geotechnician is faced remains tricky, and demands
sound experience in order to be dealt with correctly.
Despite the difficulty of taking undisturbed samples of Saint-Ouen limestone, the author
attempts in this article to make a geotechnical classification of the soils encountered
in this formation, differentiating various types of marl and limestone. The results
show that the mechanical characteristics of each type thus defined vary within quite
wide limits. The author also emphasizes the presence of anomalies such as beds of
magnesian clay, which often make the overall interpretation difficult.
In conclusion, it seems that efforts should be made to improve methods of core
sampling, and it appears necessary to complement laboratory tests by in situ tests of
the pressiometric type.
Saint-Ouen marlaceous
limestone on Autoroute B3.
J.-J.
SEVESTRE
This article reports on two series of pile loading tests carried out in Saint-Ouen
limestone in connection with the building of steam power stations.
At the Arrighi power station, the test pile 106 cm in diameter was stopped in the
upper marly part of the Saint-Ouen limestone. The pile loading system enabled the
peak load and the lateral friction to be varied. The test was stopped at a depth of
54 mm, corresponding to a load of 460 tons (equivalent to about 60 bars at the head)
without achieving penetration. The distribution of the pile load between the different
layers was determined. Finally, taking account of the extent of driving in, the piles
were driven more deeply into the first bed of rosy beige Saint-Ouen limestone and
loaded to 43 bars.
At the Vitry power station, the widest test pile had a diameter of 108 cm. It passed
through the Saint-Ouen limestone and rested on the Beauchamp base. The loading
system was similar to that referred to above. The behaviour of this second pile
during driving in was appreciably different, because from the outset of driving it
rested on a hard base. A load of 810 tons was attained for a depth of 22.6 mm.
Finally, the piles were driven below the base of the Saint-Ouen limestone, to a depth
varying with the diameter of the pile (from 3 metres for diameter 42 mm to 5.5 metres
for diameter 150 mm).
Pile foundations
in Saint-Ouen limestone at Vitry.
E. DE CAZENOVE
In conclusion, the author gives the value of the peak force for Saint-Ouen limestone,
together with the bracket of the values of lateral frictioh observed during two loading
tests on a pile about one metre in diameter.
Experience gained in a number of studies has enabled the author to form an opinion
on the most suitable reconnaissance methods for Saint-Ouen limestone on the one hand,
and the possibilities of building foundations on this geological layer on the other hand.
He compares the relative advantages of bore-holes and core-sampling, and of laboratory
tests and in situ tests (penetrometers, standard penetration test, jack tests, plate
bearing test).
He then successively studies the problems posed by the construction of superficial
and deep foundations resting on this material (rate of working, conditions of working,
problems connected with the presence of cavities).
A synthesis of some working sites
in Paris and its suburbs.
M. VANDANGEON
115

La caliza de Saint-Ouen.
Su génesis y sus principales
facieses
G. CHAMPETIER DE RIBES
El autor empieza describiendo rápidamente las condiciones de sedimento (génesis) de
la caliza de Saint-Ouen, y las transformaciones (diagénesis) que la han afectado en el
transcurso de los tiempos geológicos. Define luego los límites estratigráficos de la
caliza de Saint-Ouen en la región parisiense refiriéndose al corte de La Frette al linde
del Sena al norte de París. Presenta por fin algunos cortes tipos de este subpiso del
bartoniano describiendo las variaciones de faciés observadas de Oeste a Este.
Concluye que la interpretación de un corte en la caliza de Saint-Ouen no puede
hacerse sin un conocimiento bastante completo de la formación en el plano regional y
que se han de tener siempre muy presentes las condiciones de génesis de dicho
sedimento.
Definición de la capa
y de algunos problemas
que se refieren a ella.
Con motivo de varios proyectos de vialidad y de obras subterráneas de la región
parisiense, el autor ha efectuado unos estudios geológicos de sitios, concernientes a
la caliza de Saint-Ouen y expone, su punto de vista acerca de la complejidad de dicha
capa y los métodos que permitirían el conocerla mejor.
Empieza presentando la caliza de Saint-Ouen hallada a varias profundidades en el
subsuelo de París y de sus cercanías. Luego, partiendo de observaciones personales
y de resultados publicados por especialistas, hace una descripción de la capa y de sus
particularidades atratigráficas, litológicas, tectónicas e hidrogeológícas en la región
parisiense, demostrando con algunos ejemplos que dichas particularidades no están
distribuidas casualmente. Saca conclusiones acerca de un método de estudio de esta
formación geológica en donde la colaboración del geólogo y del técnico de mecánica
de suelos tendría que ser fructífera.
La caliza de Saint-Ouen constituye un piso muy heterogéneo que ofrece con alternancias,
a veces de poco espesor, unas variedades litólogicas que van desde las margas
plásticas impermeables hasta las rocas duras fracturadas. La capa es resistente, a pesar
de los contenidos de agua, de los índices de plasticidad elevados y de las compacidades
pequeñas.
Propiedades meca'nicas globales
de la caliza de Saint-Ouen.
J. FLORENTIN
Para ¡lustrar este hecho, dánse las curvas de frecuencia de los contenidos de agua,
límites de Atterberg y densidades secas, de un centenar de testigos de margas de
Saint-Ouen. Constátase en particular en el diagrama de plasticidad que los puntos
representativos se ponen en orden a lo largo de una recta de pendiente diferente de
la recta de Casagrande lp = 0,55 (WL — 12).
Los ensayos mecánicos, ensayos triaxiales consolidados rápidos (no drenados) con
medición de presión intersticial o consolidados lentos (drenados) dan unos valores del
ángulo

El autor, dando cuenta de su propia experiencia de geotécnico de laboratorio, expresa
las dificultades halladas para interpretar los resultados de ensayos sobre muestras de
la caliza de Saint-Ouen.
Reflexiones
Hace algunas sugestiones sobre el modo de abordar el problema, siendo su fin, él g partir (JE CÍertO niímeTO
presentar al maestro de obras una síntesis valedera de las características de la capa. ,
Insiste particularmente sobre la observación de la formación «in situ », la extracción 06 ensayOS.
de muestras de gran diámetro, la necesidad de efectuar ensayos de diferentes tipos M R A S K| N E
y en gran número. En este caso, el problema planteado al geotécnico continua siendo
delicado y necesita una solida experiencia para ser tratado correctamente.
A pesar de las dificultades halladas en la toma de-muestras intactas en la caliza de
Saint-Ouen, el autor esfuérzase, en este estudio, en hacer una clasificación geotécnica
de los suelos hallados en dicha formación diferenciando varios tipos de margas y de
calizas. Los resultados indican que las características mecánicas de cada tipo asi definido,
varían dentro de unos limites bastante importantes. El autor subraya también la
presencia de anomalías tales como lechos de arcillas magnesianas, que hacen a menudo
difícil la interpretación global.
Para concluir, todavía parece ser necesario, el esforzarse en mejorar los métodos de
toma de testigos y el completar los estudios de laboratorio con ensayos «in situ » del
tipo presiometro.
Los margo-calcareos
de Saint-Ouen en la autopista 63.
J.-J. SEVESTRE
El informe da fe de dos series de ensayos de carga de pilotes efectuados en la caliza
de Saint-Ouen con motivo de la construcción de centrales térmicas. A la central Arrighi,
el pilote de prueba de 106 cm de diámetro ha sido colocado en la parte superior
margosa de la caliza de Saint-Ouen ; el dispositivo de puesta en carga del pilote permite
el hacer vahar la carga de punta y el roce lateral. Párase el ensayo á 54 mm de
profundidad de hundimiento lo cual corresponde a una carga de 460 t (o sea casi
60 bars a la cabeza) sin que se haya obtenido el punzonamiento. La repartición de
la carga del pilote entre las diferentes capas ha permitido, al ser determinada. Finalmente,
teniendo, en cuenta el valor del hundimiento, los pilotes han sido fijados mas
profundamente sobre el primer banco de caliza beige rosada de Saint-Ouen y con carga
de 43 bars.
En la central de Vitry, el pilote de prueba mas ancho tiene un diámetro de 108 cm ;
atraviesa la caliza de Saint-Ouen y reposa sobre la base del Beauchamp. El dispositivo
para la puesta en carga es análogo al des pilote anterior. El comportamiento durante el
hundimiento de este segundo pilote es bastante diferente pues reposa desde principio
sobre una capa dura. La carga alcanzada es, para un hundimiento de 22,6 mm, de
810 t. Ultimamente los pilotes fueron fijados bajo la base de la caliza de Saint-Ouen
a una profundidad que varia con el diámetro de los mismos (de 3,00 m por 0 = 42 mm
á 5,50 m por 0 = 150 mm).
Cementaciones sobre pilotes
en la caliza de Saint-Ouen en Vitry.
E. DE CAZENOVE
En conclusión el artículo da para la caliza de Saint-Ouen el valor del esfuerzo de
punta y los límites de los valores del roce lateral observados en los dos ensayos de
carga sobre pilotes de un metro de diámetro, aproximadamente.
La experiencia de un cierto número de estudios ha permitido al autor el formarse
una opinión, por una parte, acerca de los procedimientos de reconocimientos mejor
apropriados a la caliza de Saint-Ouen, y por otra parte acerca de las posibilidades de
cementar sobre dicho piso geológico.
Compara el interés relativo de los pozos y de los sondeos con testigos, y de los
ensayos de laboratorio y de los ensayos in situ (penetrómetros, standard penetración
test, ensayos con gato y con placa).
Estudia sucesivamente los problemas planteados por la realización de cementaciones
superficiales y profundas que reposan sobre dicho material (cantidad de trabajo, condiciones
de ejecución, problemas relacionados con la presencia de cavidades).
Síntesis de algunas obras
en Paris y sus cercanías.
M. VANDANGEON
117

Der Kalkstein
von Saint-Ouen.
Seine Entstehung und
seine Hauptgesteinstrukturen.
G. CHAMPETIER DE RIBES
Der Verfasser beschreibt zuerst rasch die Ablagerungsbedingungen (Entstehung) des
Kalksteines von Saint-Ouen und seine Veränderung (Verwandlung) während den geologischen
Zeiten. Er bestimmt dann die stratigraphischen Grenzen des Kalksteines von
Saint-Ouen in der pariser Umgebung mit Bezugnahme auf den Einschnitt von La Frette
längs der Seine im Norden von Paris. Endlich beschreibt er einige typische Einschnitte
dieser Unterstufe des Bartonischen, indem er die Veränderungen des Gesteinstruktur
von Westen nach Osten untersucht.
Als Folgerung ist die Auslegung eines Einschnittes in dem Kalkstein von Saint-Ouen
nicht ausser einer ziemlich umfassender Kenntniss der Entstehung auf dem regionalen
Gebiet zu erfassen, da dem Geologen die Ablagerungsbedingungen dieser Entstehung
immer gegenwärtig sind.
Festlegung der Schicht
und einiger Probleme
die davon abhängen.
Bei der Gelegenheit verschiedenen Strassenprojekten und unterirdischen Arbeiten in der
pariser Umgebung, hat der Verfasser geologische Untersuchungen auf Stellen, die vom
Kalkstein von Saint-Ouen abhängen, ausgeführt; er äussert hier seine Meinung über
die Komplexität dieser Schicht und die Methoden, die uns zu einer besseren Sachkenntnis
bringen könnten.
Er beginnt mit der Beschreibung des Kalksteines von Saint-Ouen, den man in verschiedenen
Tiefen des Untergrundes von Paris und seiner Umgebung antrifft. Nach
persönlichen Beobachtungen und nach den von Spezialisten herausgegebenen Resultaten,
beschreibt er diese Schicht und seine stratigraphischen, lithologischen, tektonischen und
hydrogeologischen Besonderheiten in der pariser Umgebung und beweist, durch einige
Beispiele, dass diese Besonderheiten nicht zufallsweise verteilt sind. Daraus zieht er
Folgerungen über eine Untersuchungsmethode dieser geologischen Schichtung; dabei
sollte die Zusammenarbeit des Geologes und des Bodenmechanikers sehr fruchtbar sein.
Der Kalkstein von Saint-Ouen besteht aus einer sehr ungleichartigen Stufe; sie erweist
lithologische Arten, die manchmal in dünnen Abwechselungen von den plastischen
wasserdichten Mergeln bis zu den harten zerbrochenen Gesteinen gehen. Diese Schicht
hat eine gute Festigkeit trotzt der hohen Wassergehalte und der hohen Plastizitätswerten
und der geringen Dichten.
Mechanische
Gesamteigenschaften
des Kalksteines von Saint-Ouen
J. FLORENTIN
Zur Illustrierung dieser Tatsache dienen die Frequenzkurven der Wassergehalte, die
Atterberg-Grenzen und die trockenen Dichte von ungefähr hundert Muster vom Mergel
von Saint-Ouen. Man stellt besonders fest dass auf dem Plastizitätsdiagramm sich die
Vorstellungspunkte nach einer geraden Linie einordnen, deren Steilheit von der Linie
von Casagrande verschiedenen ist lp = 0,55 (WL — 12).
Die mechanischen Prüfungen wie rasche verstärkte dreiaxiale Versuche (ohne Entwässerung)
mit Messung des Zwischenraumdruckes oder langsame verstärkte Versuche
(mit Entwässerung), erweisen einen Kornreibungswinkel nahe von 37°, da aber die
Werte, die man normalerweise erwarten dürfte für einen Plastizitätswert der' über
50 liegt, viel kleiner und ungefähr 20° gleich sind.
Um es zu versuchen, diese Unregelmässigkeit zu klären und besonders um festzustellen
ob sie einer Mergelstruktur, die mit physikalischen und chemischen Vorgängen
verbunden ist, entspricht, wurden Untersuchungen auf einigen gut lokalisierten und
identifizierten Mergelgrundschichten vorgeschlagen :
— die Atterberg Grenzen vor und nach Heissauflagerung,
— die Scherfestigkeitseigenschaften auf unbeschädigten Mustern und auf neubereiteten
Gemischen dieser Böden.
Fundamente der Kunstbaute
in der Ebene von Rosny.
P. CHASSANDE
Der Verfasser hatte die Gelegenheit eine ganze Reihe von Brücken auszuführen, deren
auf Pfahl Fundamente sich auf den Kalkstein von Saint-Ouen stützen.
Er nennt all die Probleme, die er sich stellen musste und die sich jeder Bauherr
stellen wird in den gleichen Umständen.
Man überblickt nach und nach die Probleme des Beanspruchungsgrades das anzuwenden
ist, der Ausführungsmethode der Fundamente, der Kosten der verschiedenen Bauweisen.
118

Trot? seiner Erfahrung als Laboratorium Geotechniker, hat der Verfasser Schwierigkeiten
angetroffen bei der Klarlegung der Versuchsergebnissen über Probenentnahmen aus dem
Kalkstein von Saint-Ouen.
Daraus zieht er einige Vorschläge über die Erörterung des Problèmes und setzt sich
als Ziel, dem Bauherr eine sachliche Zusammenfassung der Kennzeichen der Schicht
vorzustrecken. Er macht uns aufmerksam auf die Notwendigkeit der Beobachtung der
Bildung an Ort und Stelle, auf die Entnehmung von Bohrkernen mit grossem Durchmesser,
auf die Notwendigkeit Versuche in grossem Mass und verschiedener Art auszuführen.
Das Problem, das dem Geotechniker gestellt wird, bleibt in diesem Fall
trotzdem schwierig und verlangt eine sichere Erfahrung.
Betrachtungen
auf der Grundlage
einer gewissen Anzahl
von Versuche.
M. RASKINE
Trotz der Schwierigkeiten, unbeschädigte Probeentnahmen aus dem Kalkstein von
Saint-Ouen zu entnehmen, versucht der Verfasser in dieser Untersuchung eine geotechnische
Klassifizierung der in dieser Schichtung getroffenen Böden aufzubauen, und da
unterscheidet er verschiedene Arte von Mergel und Kalksteine. Die Resultate zeigen,
dass die mechanischen Eigenschaften jeder bestimmten Art in einem ziemlich breiten
Gebiet liegen. Der Verfasser macht uns auch auf das Bestehen von Unregelmässigkeiten
wie tonmagnesiumhaltige Bettungen aufmerksam, die oft eine Gesamtauslegung schwieriger
machen.
Zum Schluss scheint es Nötig, sich um eine Verbesserung der Entnehmungsmethode
durch Kernbohrung anzustrengen und es erweist sich notwendig die Untersuchungen
im Laboratorium durch Untersuchungen in situ durch Pressiometer zu ergänzen.
Die Düngemergel
von Saint-Ouen
auf der Autobahn B3.
J.-J. SEVESTRE
Der Bericht referiert über zwei Reihen von Belastungsversuchen von Pfählen im Kalksteingebiet
von Saint-Ouen, beim Aufbau von thermischen Zentralen.
Bei der Zentrale Arrighi wurde der Versuchspfahl von 106 Zentimeter Durchmesser in
der oberen Düngeschicht des Kalksteines von Saint-Ouen angehalten. Die Belastungsvorrichtung
des Pfahles erlaubt es, die Spitzenlast und die Seitenreibung zu verändern.
Der Versuch wurde bei einem Eindringen von 54 Millimeter, das einer Last von
460 Tonnen korrespondiert (oder ungefähr 60 Bar an der Spitze) angehalten, ohne dass
das Durchlöchern erreicht wurde. Rücksichtlich auf die Eindringungstiefe wurden die
Pfahle schliesslich tiefer auf der ersten beige-rosenfarbige Kalkschicht von Saint-Ouen
angehalten und bis zu 43 Bar geladen.
Bei der Zentrale von Vitry hat der breiteste Versuchspfahl einen Durchmesser von
108 Zentimeter; er durchquert den Kalkstein von Saint-Ouen und ruht auf der Grundschicht
vom Beauchamp. Die Belastungsvorrichtung ist der jenen des vorgängigen
Pfahles gleich. Die Pfahle wurden schliesslich unter der Kalkschicht von Saint-Ouen
angehalten, an einer Tiefe die in Beziehung mit dem Durchmesser des Pfahles steht
(3 m für 0 = 42 mm bis zu 5,50 m für 0 = 150 mm).
Fundamente auf Pfählen
im Kalksteingebiet
von Saint-Ouen in Vitry.
E. DE CAZENOVE
Zum Schluss liefert der Artikel die Werte der Spitzenlast, die Grenzen der Seitenreibung
die bei den beiden Pfahlbelastungen auf einen Pfahl von einem Meter Durchmesser
im Kalkstein von Saint-Ouen erhalten wurden.
Die Erfahrung über eine gewisse Zahl von Untersuchungen, hat es dem Verfasser
erlaubt, sich eine Meinung zu erforschen, einerseits über die Erkennungsmethoden die
für den Kalkstein von Saint-Ouen am besten geeignet sind, andererseits über die
Fondierungsmöglichkeiten auf dieser geologischen Stufe.
Er vergleicht das relative Interesse der Schächte und der Kernbohrungen, der Laboratoriumsuntersuchungen
und der Untersuchungen in situ (Penetrometer, Standarddurchdringgungstest,
Presstopfversuch, Plattenversuch).
Er untersucht dann die Probleme, die die Ausführung der oberflächlichen und tiefen
Fundamente auf diesem Baustoff stellen (Beanspruchungsgrad, Ausführungsbedingungen,
Probleme die mit dem Bestehen von Hohlräume verbunden sind).
Zusammenfassung einiger
Baustellen in Paris
und in seiner Vorstadt.
M. VANDANGEON
119

M3BeCTHHKH CaHT-VaHCKoro
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Hx oôpanoBamie H ocHOBHbie
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G. CHAMPETIER DE RIBES
AnT"p eiiepua ,\at'T KpaThoe niinraïun' ycinuiiii oT.io;icenn>i (oópanoiiauiie) HUnei-T-
IIHKIIH CaHT-VaHcKoro Hpyra H II:>M«'(it'iiii 11 (.uiarpiiea). i;»Topi,i:' HT» iiopoAM upeTepiie.iH
il TPI^HHH HX reo.ioni'ieiKOH H pen. HAieib
peKii CeHhi. Ha ceiiepe »T ropoA-i Maputu. Haboneii aiiiop AaeT onucaiiHe, HecKo;;r,KHx
xapamepHMx pa.'ipeaon mor» óa ¡>Try
H ujoTiioi'Tii cKe.ii'Ta A.ia IOTIIII »ó[ia.!u»n CaiiT-yaiicKiir» jieprejiH. Ha AwarpaMMe
luacTiuiiiocTti oTMe'iaeTcii. 'ITO xapaKTepm.ir TOMKII [lacnojiKbt'iibi in, npHMoS. iiaKJion
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M. VANDANGEON
121