RAPPORT D’ÉTUDE 19/11/2014 INERIS-DRC-14-147129-10870A

DDAE de l’ISDnD de Lambert IV (11) – Complément à la tierce- expertise relatif à la stabilité des ouvrages

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Narbonne (Aude)

Rapport réalisé pour la Société SITA Méditerranée

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PRÉAMBULE Le présent rapport a été établi sur la base des informations fournies à l'INERIS, des données (scientifiques ou techniques) disponibles et objectives et de la réglementation en vigueur. La responsabilité de l'INERIS ne pourra être engagée si les informations qui lui ont été communiquées sont incomplètes ou erronées. Les avis, recommandations, préconisations ou équivalent qui seraient portés par l'INERIS dans le cadre des prestations qui lui sont confiées, peuvent aider à la prise de décision. Etant donné la mission qui incombe à l'INERIS de par son décret de création, l'INERIS n'intervient pas dans la prise de décision proprement dite. La responsabilité de l'INERIS ne peut donc se substituer à celle du décideur. Le destinataire utilisera les résultats inclus dans le présent rapport intégralement ou sinon de manière objective. Son utilisation sous forme d'extraits ou de notes de synthèse sera faite sous la seule et entière responsabilité du destinataire. Il en est de même pour toute modification qui y serait apportée. L'INERIS dégage toute responsabilité pour chaque utilisation du rapport en dehors de la destination de la prestation.

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SOMMAIRE

1. INTRODUCTION .............................................................................................. 5

1.1 Origine de la demande de complément à la tierce expertise ......................... 5

1.2 Contexte actuel ............................................................................................. 6

1.3 Documents consultés .................................................................................... 6

1.4 Champ de la tierce expertise – Référentiels utilisés ...................................... 7

2. RECONNAISSANCE DES TERRAINS ....................... ..................................... 9

3. CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES ....................... ................................... 11

4. CALCULS DE STABILITÉ .............................. ............................................... 13

4.1 Stabilité des talus du casier de déchets ...................................................... 13

4.2 Stabilité des digues aval .............................................................................. 13

5. TASSEMENTS SOUS LES DIGUES ........................ ...................................... 15

6. CONCLUSION ................................................................................................ 17

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1. INTRODUCTION

1.1 ORIGINE DE LA DEMANDE DE COMPLÉMENT À LA TIERCE EXPE RTISE Dans le cadre de l’instruction du Dossier de Demande d’Autorisation d’Exploiter (DDAE) de l’Installation de Stockage de Déchets non Dangereux (ISDnD) de Lambert IV, située sur la commune de Narbonne (11), l’INERIS a réalisé en 2013 une tierce expertise1 d’une partie de ce dossier. Conformément à la demande de l’Administration, cette tierce expertise s’est focalisée sur les études concernant la géologie, l’hydrogéologie, la barrière de sécurité et la stabilité des ouvrages. Concernant ce dernier point, des réserves et des recommandations avaient été faites afin d’améliorer les études de stabilité ; elles sont reprises in extenso ci-dessous : « En ce qui concerne les études géotechniques, leur objectif était d’évaluer la stabilité de 3 ouvrages :

• Les talus rocheux après excavation du casier de stockage des déchets ;

• Le remblai de pied du talus des déchets ;

• La digue-barrage de retenue des eaux pluviales.

Même si la démarche d’évaluation paraît adaptée, un certain nombre de remarques, de critiques, sont à retenir concernant sa mise en œuvre.

Ainsi, par ordre de priorité décroissante :

• La nécessité de conforter et de justifier les valeurs des caractéristiques mécaniques des terrains/matériaux retenues, soit par une approche bibliographique, soit par le retour d’expérience, soit en réalisant une synthèse ad hoc de l’étude de FUGRO Géotechnique [10] ;

• Pour les ouvrages de type remblai/digue, l’importance d’une approche quantifiée des tassements, en particulier différentiels, de leur assise, avec au préalable, une reconnaissance complémentaire de sa déformabilité ;

• Concernant les talus rocheux du casier des déchets, un complément de reconnaissance permettant de constituer des zones homogènes en termes de nature des terrains et de fracturation, pour faciliter, avant l’évaluation quantifiée, une approche qualitative de leur stabilité (repérage des talus les plus critiques, …).

Même si la stabilité des ouvrages est un point essentiel devant être garanti avant leur construction et leur mise en exploitation, les réserves formulées ne sont pas rédhibitoires au stade DDAE du projet quant à sa faisabilité.

Il conviendra par contre dès le stade d’avant-projet :

• De lancer les reconnaissances/essais complémentaires afin de mieux connaître les caractéristiques géotechniques des terrains/matériaux considérés ;

• De justifier la stabilité des ouvrages à la lumière de ces connaissances nouvelles, permettant en particulier de garantir la capacité des assises des remblais et digues à les supporter ;

• Au vu des résultats des nouvelles études, de proposer des adaptations afin d’améliorer les connaissances ; au stade du DDAE, il est prématuré de les

1 Réf. INERIS-DRC-13-138007-04365B du 27/05/2013 & note complémentaire réf. INERIS-DRC-13-138007-05735A du 23/05/2013

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définir : les connaissances supplémentaires obtenues au stade d’avant-projet permettront des choix plus judicieux ;

• De mettre en place, si nécessaire, une surveillance topographique de l’ouvrage. »

Lors de la réunion de clôture de cette tierce expertise qui s’est tenue sur le site de l’ISDnD le 15/05/2013 en présence de la DREAL, de SITA Méditerranée et de l’INERIS, ces recommandations ont été discutées ; il a été décidé de poursuivre l’instruction du dossier jusqu’à son passage en CODERST sous réserve que les compléments d’étude préconisés par la tierce expertise soit réalisés et qu’ils fassent l’objet ultérieurement d’une évaluation spécifique par l’INERIS.

1.2 CONTEXTE ACTUEL L’exploitation de l’ISDnD de Lambert IV a été autorisée par l’Arrêté Préfectoral n°2013203-0001 du 28/08/2013. Depuis, des travaux de reconnaissances complémentaires et d’aménagement ont été réalisés qui permettent de disposer d’une caractérisation beaucoup plus précise des terrains sur lesquels le site est implanté ainsi que des matériaux utilisés pour l’aménagement d’ouvrages particuliers. A la demande de SITA Méditerranée, une réunion s’est tenue le 01/04/2014 à Aix-en-Provence dans les locaux de l’INERIS avec la société WSP qui assure la maîtrise d’œuvre du projet ; WSP a présenté à l’INERIS l’état d’avancement du projet ainsi que les données récentes permettant d’étayer les résultats des études géotechniques initiales. Suite à cette réunion, l’INERIS a formalisé une offre2 pour réaliser le complément à la tierce expertise de 2013 ; cette offre a fait l’objet de la part de SITA Méditerranée de la commande 14-025-014 en date du 27/05/2014. Le présent rapport d’étude consigne les remarques/commentaires de l’INERIS sur les réponses apportées par l’exploitant quant aux réserves formulées lors de la tierce expertise de 2013 sur la stabilité des ouvrages.

1.3 DOCUMENTS CONSULTÉS

Outre les documents du DDAE disponibles lors de la tierce-expertise de 2013, le complément à la tierce-expertise a été réalisé en s’appuyant :

• Sur le rapport3 que WSP a rédigé à la demande du Maître d’Ouvrage qui intègre les réponses aux réserves formulées en 2013 par l’INERIS [doc. 1] ;

• Sur les caractérisations mécaniques des formations rencontrées et l’analyse structurale du site, contenues dans le rapport GINGER-CEBTP n° CM02.C.2226 de février 2013, dont l’INERIS n’avait pas connaissance lors de la réalisation de la tierce-expertise de 2013 ;

2 Réf. DSC-14-147129-05654A en date du 26/05/2014

3 Note de réponse aux questions concernant la stabilité des ouvrages des notes INERIS DRC-13-138007-05735A du 23/05/13 et DRC-13-138007-04365B du 27/05/13 – Réf. Lambert IV – Réponse à INERIS – Stabilité des ouvrages – V4 du 06/11/2014

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• Sur une visite du site en cours d’aménagement, effectuée le 17/07/2014 en compagnie de Monsieur T. Lo-Pinto de SITA Méditerranée et de Madame C. Ulrich de WSP.

1.4 CHAMP DE LA TIERCE EXPERTISE – RÉFÉRENTIELS UTILISÉS Le complément à la tierce expertise a été réalisé suivant les règles de l'art, en se référant aux documents réglementaires et méthodologiques applicables. Il n’a pas eu vocation à se substituer aux études menées, notamment pour compléter d'éventuelles lacunes. Il a eu pour but d'analyser la méthode employée, les hypothèses formulées et les limites éventuelles de l’étude. L’INERIS a mené son analyse en s’appuyant sur :

• La réglementation applicable à la date des documents objets de l’analyse, en particulier l’Arrêté du 9 septembre 1997 modifié relatif aux ISDnD ;

• Les outils méthodologiques existants en matière d’évaluation de la stabilité des ouvrages ;

• Les connaissances scientifiques et techniques disponibles au moment de la réalisation de la tierce-expertise.

L'avis de l'INERIS est rendu sur la méthode utilisée, mais pas sur la justesse de l’ensemble des valeurs et calculs, pour lesquels seuls quelques contrôles ponctuels ont été effectués.

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2. RECONNAISSANCE DES TERRAINS Les reconnaissances géologiques réalisées et consignées dans le rapport de GINGER-CEBTP ainsi que les observations effectuées au cours des travaux de terrassement montrent que la nature des terrains du site est notablement différente de celle qui était envisagée dans le DDAE. C’est le cas en particulier des horizons argileux du Keuper, beaucoup moins fréquents et d’extension beaucoup plus limitée que ce qui était suspecté (cf. doc . 1 – figure p.6). En outre, dans cette formation, les niveaux argileux stricto-sensu sont plutôt rares ; le Keuper apparaît préférentiellement constitué par des mélanges de matériaux argilo-silteux ou argilo-sableux. Enfin, lorsque ces formations affleurent sur les talus du futur casier de déchets, ces derniers apparaissent stables et ne montrent pas de signe d’instabilité en masse : nous avons pu le constater lors de notre visite du site le 17/07/2014. La majorité des talus du futur casier de déchets est constituée par les formations de l’Albien, majoritairement plus cohérentes (calcaires, grès) et conformes à ce qui était envisagé. Globalement, les reconnaissances complémentaires réalisées permettent d’affirmer que les terrains sont de bien meilleure qualité géotechnique que ce qui était attendu au stade du DDAE. Comme cela avait été préconisé lors de la tierce-expertise, un important travail de zonage a été réalisé permettant d’identifier sur le site des zones aux caractéristiques homogènes en termes de nature des terrains et d’identités structurales. 11 zones ont été créées ; elles sont présentées dans le doc. 1 (p.17 à 23). Pour chacune des zones, un tableau synthétique reprend sa géologie (nature de la formation, éléments structuraux, lithologie, hydrogéologie) ainsi qu’une évaluation qualitative de sa stabilité à partir d’une approche purement géométrique. Cette approche permet de montrer que les talus ne sont pas susceptibles de présenter des instabilités locales tels des glissements plan/plan ou sur dièdre, susceptibles d’entrainer des chutes de blocs et de dégrader l’étanchéité par la GSB prévue. Compte tenu de l’orientation de leurs discontinuités, seules 2 zones pourraient présenter de telles instabilités localisées, les zones 3 et 9. Pour ces 2 zones, des purges, voire des soutènements ponctuels (clouage) ont été prévus en cas de besoin ; toutefois, depuis l’ouverture des déblais, ces mesures n’ont pas été mises en œuvre. Ce volet répond parfaitement aux interrogations qui émergeaient de la tierce-expertise quant à l’étude des instabilités locales.

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3. CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES Des informations complémentaires ont été obtenues concernant les caractéristiques mécaniques des terrains à prendre en compte dans les calculs de stabilité, soit les paramètres γd (poids volumique, en kN/m3), C’ (cohésion effective, en kPa) et Φ’ (angle de frottement effectif, en °). Des essais de cisaillement ont été effectués dans les formations les moins résistantes, à savoir les formations argileuses du Keuper, les marnes et colluvions de l’Albien. Suivant l’utilisation des matériaux, ces essais ont été pratiqués soit sur échantillon intact, prélevé sur le sondage SC15 (1 échantillon), soit sur des échantillons compactés à l’OPN. Ces informations complémentaires confortent les valeurs des caractéristiques mécaniques qui avaient été prises en compte dans le DDAE. Pour les matériaux constitutifs des digues, les terrassements réalisés permettent de confirmer qu’elles seront réalisées en majorité par des enrochements calcaro-gréseux (cf. doc.1 – photos p.5), correspondant à un 0 / 300-400 mm et provenant de déblais de nature très résistante : l’angle de frottement élevé retenu pour ces matériaux paraît pleinement justifié.

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4. CALCULS DE STABILITÉ A la lumière des connaissances nouvelles, les calculs de stabilité ont été actualisés en utilisant le logiciel Talren 5.0., comme pour le DDAE. Seule l’interprétation des résultats diffère puisqu’ils ont été réalisés conformément à l’Eurocode 7 « Calculs géotechniques » qui associe des coefficients de sécurité partiels à chaque paramètre du calcul, γd, C’ et Φ’ ; ces coefficients partiels ont été choisis conformément aux préconisations de l’Eurocode (1,25 pour C’ et Φ’) : dans ce cadre, la stabilité d’un ouvrage est assurée lorsque F, le coefficient de sécurité global, est supérieur à 1. Ces nouvelles évaluations de la stabilité ont concerné 2 profils sur le site :

• 1 profil dans le casier de déchets, talus ouest ;

• 1 profil le long du thalweg intégrant les différentes digues aval. Les caractéristiques mécaniques retenues sont rassemblées p.10 [doc.1].

4.1 STABILITÉ DES TALUS DU CASIER DE DÉCHETS

La nature des formations prises en compte sur ce profil est issue du zonage du site présenté dans le rapport GINGER-CEBTP, des reconnaissances à la pelle réalisées en avril 2014 par HYDRO GEO CONSULT et surtout, des observations directes de terrain lors des terrassements (cf. doc.1 – photo p.10) : le profil type est présenté à la p.14 [doc.1] ; compte tenu de la couche d’argile qui constitue le soubassement du talus, ce profil représente le cas le plus défavorable susceptible d’être rencontré sur le site. Dans ces conditions, la stabilité de l’ouvrage paraît largement assurée à long terme avec un coefficient de sécurité global égal à 1,71.

4.2 STABILITÉ DES DIGUES AVAL

Un profil type a été reconstitué le long du thalweg, de la digue de retenue du casier de déchets jusqu’à la digue de fermeture du bassin à lixiviats. Les calculs ont été effectués en considérant que ces ouvrages étaient construits sur un substratum constitué de calcaire gréseux de l’Albien, beaucoup plus résistants que les matériaux des ouvrages ; cela paraît justifié compte tenu des travaux de purge et de décapage des soubassements réalisés (cf. doc.1 – photos p.16). Ainsi, on a imposé au modèle qu’aucune surface de glissement n’implique le substratum. Les calculs ont été effectués à différentes échelles, incluant l’ensemble du profil ou localisés sur un ouvrage ; ils montrent tous que la stabilité est assurée avec des coefficients de sécurité globaux supérieurs à 1. Concernant la digue de retenue des eaux pluviales, le calcul a été réalisé avec un bassin des eaux pluviales plein et un bassin des lixiviats vide, ce qui reflète la situation la plus défavorable en termes de stabilité : dans ces conditions, la digue paraît stable avec un coefficient de sécurité supérieur à 1,30.

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Les études complémentaires réalisées, plus réalistes compte tenu des observations acquises depuis, paraissent suffisantes pour confirmer que les différents ouvrages du site seront stables à long terme. N.B. : nonobstant cet avis, il serait nécessaire de surveiller cette digue compte tenu de l’enjeu qu’elle représente.

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5. TASSEMENTS SOUS LES DIGUES Compte tenu des connaissances disponibles à ce stade, l’accent avait été mis sur cet aspect, sachant que pour un ouvrage de type digue ou barrage, la stabilité doit être étudiée par rapport au glissement de l’ouvrage lui-même, mais aussi par rapport à son assise qui doit être apte à le supporter sans tassements différentiels excessifs. Les connaissances nouvelles acquises au fur et à mesure des terrassements montrent que l’assise des ouvrages, particulièrement la digue de retenue des eaux pluviales, est constituée par des terrains beaucoup plus compétents (calcaires gréseux de l’Albien) que ce qui pouvait être attendu :

• D’une part, car les terrains argileux du Keuper sont moins présents dans ce soubassement ;

• D’autre part, car ils sont systématiquement décapés et récupérés pour les besoins d’exploitation actuels et futurs du site de Lambert.

On peut considérer que ces nouvelles connaissances répondent à l’interrogation de la tierce-expertise sur cet aspect et confirment la stabilité du soubassement des ouvrages.

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6. CONCLUSION A l’issue de la tierce-expertise réalisée en 2013, du DDAE du projet d’ISDnD de Lambert IV, des réserves et des interrogations subsistaient quant au contenu des études géotechniques. Plus particulièrement, ces réserves concernaient la connaissance des terrains, des talus et des assises des ouvrages, ainsi que des caractéristiques mécaniques prises en compte pour l’évaluation de leur stabilité. Des connaissances nouvelles ont été apportées : rapport de GINGER-CEBTP, sondages à la pelle d’HYDRO GEO CONSULT, et surtout, observations réalisées sur le site au fur et à mesure de l’avancement des travaux de terrassement. Ces connaissances nouvelles ont été consignées dans le rapport de WSP, qui a servi de support à ce complément à la tierce-expertise. Ces connaissances sont de niveau à lever les réserves formulées en termes de nature et de caractéristiques géotechniques des terrains et de caractéristiques structurales du site : sur ces bases, la stabilité des différents ouvrages du site paraît assurée. Concernant la digue de retenue des eaux pluviales, compte tenu de l’enjeu, l’INERIS conseille de surveiller sa stabilité à partir d’un suivi topographique conduit tout au long de sa vie.