La géotechnique suisse s'appuie sur trois familles de documents normatifs: les normes de la Société suisse des ingénieurs et des architectes (SIA) pour la conception et le dimensionnement des structures porteuses, les normes de l'Association suisse des professionnels de la route et des transports (VSS) pour les sols, les matériaux et les travaux routiers, et les normes européennes (EN, EN ISO) reprises en Suisse sous le sigle SN EN. Cette annexe en dresse un panorama, sans prétendre à l'exhaustivité: les numéros, éditions et titres exacts doivent être vérifiés dans les catalogues officiels, car les normes sont régulièrement révisées.
Les normes SIA sur les structures porteuses (série 26x)
Les normes SIA de la série 260 forment un ensemble cohérent, entré en vigueur en 2003 et révisé depuis, qui adopte le format des états limites et des facteurs partiels des Eurocodes tout en conservant une rédaction et une organisation propres:
| Norme | Titre (abrégé) | Contenu |
|---|---|---|
| SIA 260 | Bases pour l'élaboration des projets de structures porteuses | états limites, situations de projet, valeurs de calcul, facteurs partiels sur les actions, convention d'utilisation et base du projet |
| SIA 261 | Actions sur les structures porteuses | poids propres, charges utiles, neige, vent, température, séisme (zones Z1 à Z3b, classes de sol de fondation), actions accidentelles |
| SIA 261/1 | Actions sur les structures porteuses – Spécifications complémentaires | compléments nationaux, notamment sur le séisme |
| SIA 262 | Construction en béton | dimensionnement des structures en béton, y compris pieux et parois moulées |
| SIA 263 | Construction en acier | dimensionnement des structures métalliques, y compris palplanches et profilés de parois berlinoises |
| SIA 264 | Construction mixte acier-béton | structures mixtes |
| SIA 265 | Construction en bois | structures en bois |
| SIA 266 | Construction en maçonnerie | murs et structures en maçonnerie |
| SIA 267 | Géotechnique | reconnaissance, fondations superficielles et profondes, soutènements, ancrages, fouilles, remblais, stabilité des pentes, amélioration des sols |
| SIA 267/1 | Géotechnique – Spécifications complémentaires | compléments et précisions à la SIA 267, notamment pour les ancrages et les essais |
| SIA 269 et 269/1 à 269/8 | Maintenance des structures porteuses | bases pour l'examen et la maintenance des structures existantes, avec un document par matériau; la SIA 269/7 traite de la géotechnique des ouvrages existants |
À cet ensemble s'ajoutent des documents spécifiques: la norme SIA 118/267 (conditions générales pour la géotechnique, utilisée dans les contrats d'entreprise), les normes SIA 197 et 198 sur les tunnels et les travaux souterrains, la SIA 199 sur la saisie du massif rocheux, et des cahiers techniques et documentations SIA (par exemple sur les ancrages ou sur les vérifications sismiques). Les normes SIA sont rédigées en allemand, en français et en italien; les versions sont juridiquement équivalentes, mais la version allemande fait souvent référence en cas de doute d'interprétation.
Contenu de la norme SIA 267 Géotechnique
La norme SIA 267, dont l'édition de référence date de 2013 (avec des rectificatifs ultérieurs), est le document central de ce cours. Elle traite, après la terminologie et les principes généraux, notamment des thèmes suivants:
- bases et principes de dimensionnement: états limites ultimes de type 1 (équilibre global), 2 (rupture de la structure) et 3 (rupture du terrain), états limites de service, situations de projet et méthode d'observation;
- données géotechniques et reconnaissance: catégories géotechniques, étendue de la reconnaissance, rapport géotechnique, valeurs caractéristiques et valeurs de calcul;
- fondations superficielles: capacité portante, glissement, tassements, fondations sur sols compressibles;
- fondations sur pieux: résistances de pointe et latérale, essais de chargement, groupes de pieux, frottement négatif, pieux sollicités horizontalement;
- ancrages: ancrages précontraints, essais de traction, sécurité au frottement latéral;
- ouvrages de soutènement: poussée et butée, murs, parois de fouille (palplanches, parois berlinoises, parois moulées), parois clouées;
- fouilles, talus et pentes: stabilité, drainage, mesures de sécurité en cours de travaux;
- remblais et amélioration du terrain: exigences de compactage, drains verticaux, colonnes, injections;
- surveillance et méthode d'observation: instrumentation, seuils, plans d'intervention.
La norme ne contient pas de méthodes de calcul détaillées: elle fixe les exigences, le format de vérification et les facteurs partiels, et renvoie aux règles de l'art (littérature, documentations SIA) pour les modèles. C'est là une différence de style importante avec l'Eurocode 7, plus prescriptif dans ses annexes.
Les normes VSS (SN 670 xxx) pour les sols et les travaux routiers
L'association VSS édite les normes suisses de la série SN 640 (route et trafic) et SN 670 (matériaux, sols, essais). Les normes 670 constituent la référence suisse pour l'identification et les essais de sols, ainsi que pour les terrassements routiers; nombre d'entre elles sont aujourd'hui des adoptions de normes EN ISO avec un avant-propos national. On y trouve notamment:
| Groupe | Exemples | Objet |
|---|---|---|
| Identification et classification | SN 670 004-2 (méthode de terrain), SN 670 008a (USCS, méthode de laboratoire), SN 670 010 (valeurs caractéristiques des sols) | identification, classification USCS, valeurs indicatives |
| Essais de laboratoire | SN 670 340 (teneur en eau), SN 670 345 (limites de consistance), SN 670 810 (tamisage), SN 670 816 (sédimentométrie), série SN 670 33x (compactage Proctor et essais associés) | détermination des paramètres d'identification et de compactage |
| Essais in situ | SN 670 317 (essai de plaque ME), essais de densité en place | contrôle du compactage, portance des couches |
| Terrassements et remblais | normes SN 640 5xx et 670 1xx sur les terrassements, les couches de forme et les couches de fondation, les matériaux de remblai et de recyclage | exigences de mise en œuvre, compactage, portance |
| Géosynthétiques et drainage | normes sur les géotextiles, les drains et les filtres | conception des systèmes de drainage routier |
Les normes VSS sont indispensables pour les travaux de chaussée et de remblai; pour les ouvrages d'art et les fondations, elles complètent la SIA 267 sur le plan des essais et des matériaux.
Les normes européennes et internationales reprises en Suisse
Eurocode 7 – Calcul géotechnique
L'Eurocode 7 comprend deux parties: la SN EN 1997-1 (règles générales) fixe les principes de dimensionnement, les approches de calcul avec facteurs partiels (approches 1, 2 et 3), les exigences pour les fondations, soutènements, ancrages, remblais et pentes, avec des annexes informatives donnant des méthodes de calcul (capacité portante, poussée des terres, tassements); la SN EN 1997-2 (reconnaissance des terrains et essais) traite de la planification des reconnaissances, des essais de laboratoire et in situ et de la dérivation des valeurs des paramètres. Une génération révisée de l'Eurocode 7, en trois parties (règles générales, propriétés du terrain, ouvrages géotechniques), est en cours de publication au niveau européen.
En Suisse, les Eurocodes sont publiés comme normes SN EN, mais ce sont les normes SIA qui font foi pour le dimensionnement des structures: la SIA 267 tient lieu de document d'application national et les paramètres nationaux (facteurs partiels, choix d'approche) sont ceux de la SIA. L'approche suisse correspond dans l'esprit à une combinaison des approches européennes: facteurs partiels sur les paramètres de résistance du sol (, , ) pour les états limites de type 3 et les analyses de stabilité, facteurs sur les résistances () pour la capacité portante et les pieux lorsque la résistance est déterminée par essai ou par modèle sur valeurs caractéristiques, et facteurs sur les actions selon SIA 260 pour la structure elle-même. Les catégories géotechniques (1 à 3), qui fixent l'étendue de la reconnaissance et de la documentation en fonction de la complexité de l'ouvrage et du terrain, se retrouvent dans les deux textes.
Essais de laboratoire, essais in situ et prélèvements
| Série | Parties (notamment) | Objet |
|---|---|---|
| SN EN ISO 17892 | -1 teneur en eau, -2 masse volumique, -3 densité des grains, -4 granulométrie, -5 œdomètre, -6 cône de chute, -7 compression simple, -8 triaxial non consolidé non drainé, -9 triaxial consolidé, -10 cisaillement direct, -11 perméabilité, -12 limites d'Atterberg | essais de laboratoire sur les sols |
| SN EN ISO 22476 | -1 pénétromètre statique électrique (CPT, CPTU), -2 pénétration dynamique, -3 essai SPT, -4 pressiomètre Ménard, -5 dilatomètre flexible, -12 pénétromètre statique mécanique | essais in situ |
| SN EN ISO 22475 | -1 méthodes de prélèvement et mesures piézométriques | sondages, échantillonnage (classes de qualité), mesures d'eau souterraine |
| SN EN ISO 14688 et 14689 | -1 et -2 | dénomination, description et classification des sols et des roches |
Ces normes ont progressivement remplacé les anciennes normes nationales d'essais; les laboratoires suisses accrédités y font référence dans leurs rapports.
Exécution des travaux géotechniques spéciaux
| Norme | Objet |
|---|---|
| SN EN 1536 | pieux forés |
| SN EN 12699 | pieux avec refoulement du sol (pieux battus, vissés) |
| SN EN 14199 | micropieux |
| SN EN 1537 | tirants d'ancrage |
| SN EN 1538 | parois moulées |
| SN EN 12063 | rideaux de palplanches |
| SN EN 12716 | jet grouting |
| SN EN 14475 | remblais renforcés |
| SN EN 14490 | clouage des sols |
| SN EN 12715 | injections |
| SN EN 15237 | drains verticaux |
Ces normes d'exécution, élaborées par le comité technique européen des travaux géotechniques spéciaux, définissent les exigences de mise en œuvre, de matériaux et de contrôle; elles sont citées dans les cahiers des charges et complètent la SIA 267 et la SIA 118/267.
Correspondance entre les chapitres de ce cours et les normes
| Chapitre | Normes principales |
|---|---|
| 1 Introduction et contexte | SIA 260, SIA 267 (catégories géotechniques, rapport géotechnique), SN EN 1997-1 |
| 2 Identification des sols | SN 670 008a, SN 670 004-2, SN 670 340, SN 670 345, SN 670 810, SN 670 816, SN EN ISO 14688, SN EN ISO 17892-1, -3, -4, -12 |
| 3 Compactage | série SN 670 33x (Proctor), SN 670 317 (plaque ME), normes VSS sur les terrassements et couches de fondation |
| 4 L'eau dans le sol | SN EN ISO 17892-11 (perméabilité), SN EN ISO 22475-1 (piézomètres), SIA 267 (états limites hydrauliques) |
| 5 Contraintes dans le sol | SIA 261 (actions), SIA 267 |
| 6 Consolidation | SN EN ISO 17892-5 (œdomètre), SIA 267 (tassements, états limites de service), SN EN 15237 (drains) |
| 7 Résistance au cisaillement | SN EN ISO 17892-7 à -10 (compression simple, triaxiaux, cisaillement direct) |
| 8 Reconnaissance | SIA 267 (reconnaissance, rapport), SN EN 1997-2, SN EN ISO 22475-1, SN EN ISO 22476-1 à -4 et -12 |
| 9 Poussée et soutènements | SIA 267, SIA 262, SIA 263, SN EN 1537, SN EN 1538, SN EN 12063, SN EN 14490 |
| 10 Fondations superficielles | SIA 267, SIA 262, SN EN 1997-1 (annexe D, capacité portante) |
| 11 Fondations profondes | SIA 267, SIA 267/1 (essais de pieux), SN EN 1536, SN EN 12699, SN EN 14199 |
| 12 Stabilité des pentes | SIA 267, SIA 261 (séisme), recommandations OFEV sur les dangers naturels et les cartes de dangers |
Où consulter et acheter les normes
- Les normes SIA sont vendues par la SIA (boutique en ligne shop.sia.ch), sous forme papier ou électronique, et par abonnement à des collections thématiques; les hautes écoles disposent en général d'un accès pour leurs étudiants via la bibliothèque.
- Les normes VSS (SN 640 et 670) sont diffusées par la VSS (vss.ch), également par abonnement en ligne.
- Les normes SN EN et SN EN ISO sont diffusées par l'Association suisse de normalisation (SNV, snv.ch), qui représente la Suisse auprès du CEN et de l'ISO; les Eurocodes SN EN 199x sont aussi disponibles par la SIA.
- Les recommandations de l'OFEV sur les dangers naturels, les cartes de dangers et la protection contre les crues sont téléchargeables gratuitement sur le site de la Confédération.
Les normes sont des documents protégés par le droit d'auteur: on ne les reproduit pas, on les cite. Dans un rapport géotechnique ou une note de calcul, on indique toujours la norme, son édition et, si nécessaire, le chiffre auquel on se réfère, car les exigences changent d'une édition à l'autre.