Chaque fouille pose finalement la même question : le sol peut-il se retenir, ou devons-nous le retenir ? Le benching est l’une des réponses les plus anciennes. Dans le bon terrain, c’est rapide, peu coûteux et remarquablement efficace ; sur le mauvais terrain, c'est un danger de porter le costume d'une méthode. La différence entre ces deux résultats dépend du type de sol, de l’eau, de l’espace et de la profondeur.

Ce guide explique quand l'installation de bancs est considérée comme une méthode de protection de tranchée efficace, quand elle cesse de l'être et ce qu'il faut faire lorsqu'une tranchée est tout simplement trop étroite, trop humide ou trop profonde pour être construite.

Qu'est-ce que le banc en réalité

L'aménagement de bancs consiste à creuser les côtés d'une tranchée en une série d'étapes plutôt que de couper un seul mur vertical propre. Chaque marche a une courte face verticale et un rebord horizontal, de sorte que le profil fini ressemble à un escalier creusé dans le sol.

La logique est simple. Un mur vertical tient uniquement parce que le sol a suffisamment de force de cohésion et de confinement latéral pour résister à la pression derrière lui. Retirez le matériau selon un motif gradué et vous raccourcissez n'importe quelle face non supportée, tandis que le rebord horizontal intercepte la surface de rupture qui autrement s'étendrait du pied de la tranchée jusqu'à la surface. Moins de terre est déplacée qu'avec une excavation entièrement en pente, c'est pourquoi les bancs sont souvent le compromis entre une pente qui engloutit tout le site et un système d'étaiement qui engloutit le budget.

Il vaut la peine de séparer le banc des trois autres méthodes de protection. La pente coupe une pente continue de haut en bas. L'étaiement installe des supports qui maintiennent physiquement les murs. Le blindage place une tranchée autour des travailleurs. Le remblayage est le seul qui repose entièrement sur la résistance du sol, c'est exactement pourquoi la classification du sol est si importante.

Quand l’installation de bancs est-elle considérée comme une méthode efficace de protection des tranchées ?

Les bancs sont considérés comme efficaces lorsque quatre conditions sont réunies en même temps : le sol peut être classé comme type A ou type B, l'eau est sous contrôle, le site dispose de suffisamment d'espace à la surface et l'excavation est suffisamment peu profonde pour que les bancs n'occupent pas toute la zone de travail. Concrètement, cela signifie :

• Le sol est suffisamment cohérent et stable pour tenir sur une courte face verticale sans s’effilocher.
• Il n’y a pas d’eau stagnante, d’infiltration ou de desquamation visible au fond ou sur les faces de la tranchée.
• L'emprise est suffisamment large pour laisser les corniches horizontales en place des deux côtés.
• La profondeur de la tranchée et la géométrie des gradins restent à l'intérieur des limites fixées par la réglementation applicable au projet.
• Aucun tas de déblais, aucune plante, aucun véhicule stationné ou aucun stock ne se trouve à proximité du bord de la tranchée.
• L'excavation sera remblayée et fermée dans un court laps de temps plutôt que de rester ouverte pendant des mois.
• Une personne compétente inspecte l'excavation au début de chaque quart de travail et après chaque épisode de pluie.

Si vous rencontrez les sept, le benching sera généralement la méthode de protection la moins chère disponible, ainsi que la plus rapide à exécuter. Si vous en manquez un, la méthode devra être remplacée ou renforcée.

Le type de sol est la première porte

Presque toutes les juridictions qui réglementent la sécurité des excavations traitent les bancs de la même manière : ils sont autorisés dans les sols solides et cohérents et interdits dans les sols faibles, granulaires ou aquifères. Le tableau ci-dessous résume la logique de classification qui motive cette décision.

La classification n’est pas un exercice de paperasse. Une tranchée creusée dans ce qui ressemble à de l'argile dure peut se comporter comme un sol de type C après deux jours de pluie, et un sol qui était de type B lundi matin peut devenir de type C vendredi après-midi.

Les conditions du site qui décident du résultat

Eaux souterraines

L’eau est le moyen le plus rapide de transformer une tranchée en gradins en effondrement. L'infiltration réduit la cohésion apparente, ramollit le pied et peut éliminer les fines des faces du banc, laissant des vides derrière le rebord. Une tranchée montrant un quelconque signe d'eau est normalement reclassée vers le bas, et le sol de type C ne peut pas du tout être aménagé en banc. L'assèchement, les points de puits ou une barrière de coupure doivent être en place avant que le premier banc ne soit coupé, et non ajoutés une fois que les murs commencent à bouger.

Espace disponible

Le banc est une solution d’espace horizontal et non vertical. Chaque banc occupe une emprise à la surface, de sorte qu'une tranchée de type B moyennement profonde peut facilement nécessiter trois ou quatre mètres de rebord dégagé de chaque côté. Sur un pipeline rural, un accotement d’autoroute ou un grand terrain à bâtir, cela pose rarement problème. Dans une rue urbaine, une usine rénovée ou une berge étroite, c’est généralement le cas.

Surcharge, vibrations et structures adjacentes

Les tas de déblais, les excavatrices, les camions de livraison et le trafic de passage s'appuient tous sur le sol derrière la tranchée. Cette pression se propage à travers le sol et s’ajoute à tout ce à quoi la face du banc doit déjà résister. Le banc suppose une surface propre et légèrement chargée. Lorsqu’une semelle, une chaussée chargée ou un compacteur vibrant se trouve dans la zone d’influence, cette hypothèse disparaît et la profondeur effective de la tranchée augmente.

Profondeur et durée

Les bancs fonctionnent mieux dans les travaux peu profonds et de courte durée tels que les réparations de services publics, les excavations de semelles et les fosses d'inspection. Plus la tranchée est profonde, plus il faut de bancs et plus la zone ouverte s'élargit, jusqu'à ce que les coûts d'excavation et de remise en état dépassent les économies réalisées. Les ouvertures de longue durée sont également confrontées aux intempéries, aux cycles de gel-dégel et aux mouillages répétés, qui dégradent tous les faces exposées au fil du temps.

Là où le benching cesse d’être efficace

La méthode échoue de manière prévisible dans une poignée de situations. Considérez n’importe lequel de ces éléments comme un signal pour changer le système de protection plutôt que pour modifier la géométrie du banc :

• Le sol est classé de type C ou ne peut pas être classé avec confiance.
• L’eau s’infiltre ou stagne, ou la nappe phréatique se trouve au-dessus du fond de la tranchée.
• L’emprise ne peut accueillir les bancs sans fermer une route, une voie ferrée ou une plateforme de travail.
• De lourdes charges supplémentaires provenant des structures, des stocks ou du trafic agissent à proximité du bord de la tranchée.
• Les fouilles resteront ouvertes pendant des mois plutôt que des jours.
• Les services enterrés traversent la zone en banc et ne peuvent être ni protégés ni isolés.

Dans ces cas-là, les alternatives pratiques sont un étaiement hydraulique, des caissons de tranchée ou un mur de soutènement battu pour des excavations plus profondes et de plus longue durée. C’est dans cette dernière option que nous passons la plupart de nos heures de travail.

Là où les bancs ne rentrent pas, les palplanches le feront souvent

En tant que fabricant de palplanches en vinyle basés dans le Zhejiang, nous construisons des panneaux exactement pour cette situation : un sol dont on ne peut pas faire confiance à lui-même, sur un site sans place pour un escalier de bancs. Nos sections de palplanches en PVC emboîtables sont enfoncées ou vibrées pour former un mur de soutènement continu qui supporte lui-même la charge latérale, de sorte que l'excavation derrière elle reste étroite et que le sol voisin reste intact.

Parce que les panneaux sont légers par rapport aux alternatives en acier ou en béton, ils peuvent être manipulés et installés avec des installations plus petites, ce qui est important sur des sites restreints où l'accès est la contrainte majeure. Ils résistent à la corrosion et aux attaques chimiques, ne nécessitent pratiquement aucun entretien une fois installés et ont une empreinte carbone bien inférieure à celle d'un mur de palplanches en acier de longueur comparable.

Deux applications reviennent régulièrement dans nos dossiers de projets. Le premier est palplanches en vinyle used for foundation pit support , où une coupe en banc saperait une structure adjacente ou rongerait une plate-forme de travail. La seconde est Murs de soutènement en palplanches en PVC le long des berges des rivières, des canaux et des digues, où une pente ouverte consommerait des terres qui ne sont pas disponibles ou éroderait la voie navigable qu'elle est censée protéger.

Si vous comparez une excavation ouverte à une excavation soutenue, nous serons heureux de discuter des profils, de la maniabilité dans votre sol particulier et de l'accès au site avec lequel vous devez travailler.

Une liste de contrôle de décision pratique

1. Classez le sol à l'aide des méthodes visuelles et manuelles requises par votre juridiction et enregistrez le résultat.
2. Vérifier la présence d'eau avant le début des travaux et à nouveau pendant l'excavation ; reclasser s'il apparaît.
3. Mesurez l’emprise disponible. Si les bancs ne conviennent pas, ils sont retirés de la table, quelle que soit la qualité du sol.
4. Parcourez le bord de la tranchée et recherchez les surcharges : stocks, installations à chenilles, véhicules stationnés, routes et semelles.
5. Confirmez les limites de profondeur et les règles de nivellement qui s'appliquent localement et notez-les dans le plan d'excavation.
6. Comparez le coût total d'une tranchée à ciel ouvert, y compris l'enlèvement des déblais, la réhabilitation et la gestion du trafic, par rapport à une solution prise en charge.
7. Gardez une personne compétente sur place pour les inspections quotidiennes, après chaque épisode de pluie et chaque fois que les conditions changent.

Pensées finales

Le benching gagne sa place dans la boîte à outils. Il s’agit d’une méthode efficace de protection des tranchées lorsque le sol est cohérent et sec, que la surface est suffisamment large, que la coupe est peu profonde et de courte durée et que rien de lourd n’appuie à proximité. Supprimez l’une de ces conditions et la même méthode qui a permis d’économiser une semaine de temps d’excavation peut devenir la raison pour laquelle un inspecteur ferme le site.

La réponse honnête à la question initiale est donc conditionnelle, et elle l’a toujours été. Les bancs sont efficaces là où le sol le permet et inutiles là où le sol ne le permet pas. Savoir de quel côté de cette ligne se trouve votre site, avant l’arrivée de la pelle, constitue tout le travail. Lorsque la réponse est non, un mur léger de palplanches autobloquantes constitue souvent le moyen le plus économique de maintenir l'étroitesse de l'excavation, la sécurité des voisins et le déroulement du programme.