Nous avons récemment suivi un chantier de fondation semi-profonde sur les coteaux d'Argenteuil, près de la rue de Calais, où l’alternance de marnes et de bancs calcaires fracturés rendait toute estimation de perméabilité en laboratoire peu représentative. Le maître d’ouvrage avait besoin de valeurs fiables pour dimensionner un rabattement de nappe en phase provisoire, car une simple observation piézométrique ne suffisait pas à anticiper les débits d’exhaure. Dans ce contexte, l’essai de perméabilité sur site (Lefranc/Lugeon) s’est imposé comme la méthode la plus directe pour caractériser l’aptitude du massif à laisser circuler l’eau, que ce soit en zone saturée ou non saturée. Nous mobilisons ce type d’essai à Argenteuil régulièrement, aussi bien en plaine alluviale près des berges de Seine qu’en pied de butte-témoin, là où le gypse ludien peut présenter des karsts localisés aux comportements hydrauliques très contrastés. Pour les projets où la reconnaissance des couches superficielles est également nécessaire, nous combinons l’essai de perméabilité avec un sondage SPT afin d’obtenir à la fois un profil de résistance à l’enfoncement et les paramètres hydrogéologiques indispensables au calcul des écoulements.
À Argenteuil, le contraste de perméabilité entre les alluvions de Seine et le calcaire fracturé peut dépasser trois ordres de grandeur : seul l'essai in situ capture cette hétérogénéité.
Méthodologie et portée
L’urbanisation d’Argenteuil s’est accélérée au XIXe siècle avec l’essor du chemin de fer et des carrières de gypse, laissant un sous-sol marqué par d’anciennes exploitations parfois remblayées sans compactage rigoureux. Sur la rive droite de la Seine, la ville repose sur un empilement complexe : alluvions modernes sablo-graveleuses en surface, puis marno-calcaires du Lutétien, et plus en profondeur les argiles plastiques de l’Yprésien. Ce millefeuille géologique impose une approche de la perméabilité différenciée par horizon, car une couche peut être drainante tandis que celle juste en dessous se comporte comme un aquitard presque étanche. L’essai Lefranc à charge variable ou constante est particulièrement adapté aux sols meubles et aux roches altérées, tandis que l’essai Lugeon, réalisé sous pression par paliers dans un forage carotté, révèle la fracturation réelle du calcaire massif ou du gypse. En pratique, nous observons que les valeurs de coefficient de perméabilité K peuvent varier de 10⁻⁵ m/s dans les sables de Seine à moins de 10⁻⁸ m/s dans les marnes compactes, un contraste que seul un essai in situ permet de quantifier avec la précision exigée par l’Eurocode 7 pour les vérifications aux états limites hydrauliques.
Considérations locales
Entre le quartier du Val d'Argent Nord, installé sur des alluvions récentes à forte perméabilité, et les secteurs de coteaux comme Orgemont, où le calcaire lutétien fracturé peut canaliser l'eau le long de discontinuités ouvertes, le comportement hydrogéologique d'Argenteuil change radicalement en quelques centaines de mètres. Dans le premier cas, le risque principal est un débit d'exhaure sous-estimé qui noie le fond de fouille et déstabilise les talus provisoires ; dans le second, une injection de coulis mal calibrée peut migrer loin de la zone cible à travers le réseau karstique, entraînant des surconsommations et une étanchéité inefficace. L'essai Lefranc en nappe permet d'anticiper ces situations en mesurant la conductivité hydraulique de chaque couche traversée, tandis que l'essai Lugeon quantifie l'absorption d'un tronçon de forage rocheux isolé sous packer. Ignorer ces investigations expose à des sinistres coûteux : venues d'eau brutales en tunnelier, renard hydraulique sous radier, ou contamination de nappe par migration non maîtrisée de fluides de forage.
Questions courantes
Quel essai de perméabilité choisir entre Lefranc et Lugeon pour un projet à Argenteuil ?
Le choix dépend de la nature du terrain rencontré lors du forage. L'essai Lefranc est adapté aux sols meubles et aux roches très altérées, typiques des alluvions de la plaine de Seine et des marnes décomprimées. L'essai Lugeon est spécifique au rocher fracturé, comme le calcaire lutétien ou le gypse ludien des coteaux d'Argenteuil, car il mesure l'absorption sous pression par paliers et permet de détecter un comportement non laminaire de l'écoulement. Dans les profils mixtes, nous combinons les deux méthodes au sein du même forage en fonction des horizons traversés.
Quel est le coût d'un essai de perméabilité Lefranc ou Lugeon à Argenteuil ?
Pour un essai de perméabilité sur site à Argenteuil, le budget à prévoir se situe généralement entre 610 € et 1090 €, selon la profondeur du test, le type d'essai (Lefranc ou Lugeon) et le nombre de paliers de pression requis. Ce montant inclut la mobilisation de l'équipe, le matériel de forage, le packer simple ou double, l'acquisition des données de pression et de débit, ainsi que la rédaction du rapport d'interprétation avec les coefficients de perméabilité par horizon.
Comment interpréter une valeur d'unité Lugeon élevée dans le calcaire d'Argenteuil ?
Une unité Lugeon supérieure à 5 UL dans le calcaire lutétien indique généralement une fracturation ouverte et interconnectée, voire un début de karstification. L'analyse de la courbe débit-pression permet de distinguer un écoulement laminaire simple d'un phénomène de dilatation des fissures sous pression. Dans le contexte d'Argenteuil, où d'anciennes carrières de gypse ont pu créer des vides résiduels, nous recommandons d'effectuer l'essai avec un packer double pour isoler finement les zones suspectes et éviter les fuites parasites le long du forage.
À quelle profondeur réaliser les essais Lefranc pour un projet avec sous-sol enterré ?
Les essais doivent être positionnés au droit de chaque horizon aquifère identifié lors du forage, avec une attention particulière pour la couche située immédiatement sous le niveau du fond de fouille prévu. Pour un projet avec plusieurs niveaux de sous-sol à Argenteuil, nous préconisons un essai dans les alluvions sablo-graveleuses superficielles, un autre dans les marnes et caillasses si elles sont saturées, et un essai Lugeon dans le calcaire franc si le radier s'en approche. Cette maille de reconnaissance permet de caler un modèle hydrogéologique simple du site.
