Les essais in situ regroupent l'ensemble des investigations géotechniques réalisées directement sur le terrain, sans prélèvement d'échantillons remaniés. À Lyon, ces essais sont indispensables pour caractériser le comportement mécanique des sols en place, en conditions naturelles. Ils permettent de mesurer la résistance, la déformabilité et l'état de contrainte des terrains, fournissant des données fiables pour le dimensionnement des fondations et des soutènements. La réalisation de ces essais répond à des enjeux majeurs de sécurité et de durabilité des ouvrages dans un contexte urbain dense et géologiquement varié.
La géologie lyonnaise est marquée par une diversité qui exige une reconnaissance fine : les alluvions fluvio-glaciaires de la plaine alluviale du Rhône et de la Saône, les moraines des collines de Fourvière et de la Croix-Rousse, ainsi que les molasses miocènes sous-jacentes. Ces formations présentent des comportements mécaniques contrastés, des sols pulvérulents lâches aux argiles raides en passant par des limons sensibles à l'eau. Les essais in situ comme le pressiomètre Ménard ou le piézocône sont alors essentiels pour appréhender cette hétérogénéité et identifier les risques spécifiques, tels que les tassements différentiels ou les instabilités de pente sur les balmes.
En France, la réalisation des essais in situ est encadrée par la norme NF P 94-500 qui définit les missions géotechniques et les standards d'exécution. Les essais eux-mêmes suivent des normes spécifiques, comme la NF EN ISO 22476 pour le pénétromètre statique (CPT) ou la NF P 94-110 pour le pressiomètre Ménard. L'essai au dilatomètre plat (DMT) est notamment régi par la norme NF P 94-113, qui détaille le protocole d'essai et l'interprétation des paramètres de déformation. Le respect de ces normes est impératif pour garantir la validité des résultats et leur recevabilité dans le cadre des missions de type G2 ou G5.
Ces investigations sont incontournables pour de nombreux projets lyonnais : fondations profondes des immeubles de la Part-Dieu, terrassements des lignes de tramway T9 et T10, ou confortement des berges du Rhône. Les essais comme le CPT permettent de définir la capacité portante des pieux, tandis que le dilatomètre plat offre une évaluation précise du module de déformation pour les calculs de tassement. Les projets de réhabilitation en centre-ville historique nécessitent également des essais au scissomètre pour évaluer la résistance au cisaillement non drainé des argiles sous les fondations existantes. La densité des réseaux enterrés et la présence de vestiges archéologiques rendent le choix de la technique d'essai d'autant plus stratégique.
Les essais les plus courants sont le pressiomètre Ménard pour la déformabilité et la résistance, le piézocône (CPT) pour le profilage continu des sols, le scissomètre pour la cohésion non drainée des argiles, et le dilatomètre plat pour le module de déformation. Le choix dépend de la nature du sol et des paramètres recherchés pour le dimensionnement des ouvrages.
Les essais in situ évitent le remaniement inévitable lors du prélèvement et du transport des échantillons, en particulier dans les sols sensibles ou pulvérulents. Ils permettent de tester un volume de sol plus représentatif et de mesurer le comportement en conditions naturelles de contrainte, ce qui est crucial pour des formations lyonnaises comme les alluvions lâches ou les limons.
La norme NF P 94-500 définit le cadre des missions géotechniques. Chaque essai possède ensuite sa propre norme d'exécution : NF EN ISO 22476 pour le CPT, NF P 94-110 pour le pressiomètre, et NF P 94-113 pour l'essai au dilatomètre plat. Ces normes garantissent la qualité et la reproductibilité des mesures.
Ils sont indispensables pour tous les projets de construction d'envergure : fondations d'immeubles de grande hauteur, infrastructures de transport comme les nouvelles lignes de tramway, ouvrages de soutènement sur les pentes des collines, ou réhabilitation de bâtiments anciens. La réglementation et la maîtrise des risques géotechniques les rendent systématiques pour les missions G2 et G5.