Excavations : bien planifier pour éviter d'y rester !

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Les mesures de prévention concernant les excavations font partie des tolérances zéro préconisées par la CNESST. Comment s’assurer que les excavations ne présentent aucuns dangers pour les travailleurs ?

On se rappelle la triste histoire de l’entreprise S. Fournier Excavation1. Le 3 avril 2012, le propriétaire de l’entreprise, Sylvain Fournier, ainsi que son employé Gilles Lévesque doivent changer un tuyau d’égout d’une résidence située à Lachine. Pour faire ce travail, une tranchée doit être creusée afin d’accéder au tuyau à remplacer. Alors que les deux hommes se trouvent à l’intérieur de celle-ci, une paroi s’effondre. Sylvain Fournier est alors enseveli jusqu’à la taille, subissant de multiples fractures aux jambes, nécessitant une hospitalisation de 10 jours. De son côté, Gilles Lévesque est complètement enseveli et les secours ne peuvent que constater son décès par traumatisme crânien au moment où ils réussissent à l’atteindre.

Le 1er mars 2018, la Cour du Québec a rendu un jugement dans lequel elle reconnaissait Sylvain Fournier coupable d’homicide involontaire en lien avec un accident de travail mortel. Une première.

Comment éviter ces tristes accidents ?

Avant de creuser, il est important de planifier. Tout d’abord, il faut localiser les installations souterraines en contactant Info-Excavation, pour s’assurer que leur emplacement exact est bien visible sur le terrain, que le service de voirie ou de distribution a approuvé au préalable le procédé de creusage et que
la méthode de travail adoptée ne peut endommager les conduites.

Faits saillants des bris de 2019
+ 4,3 bris par jour au Québec
22 % des bris sont attribuables à aucune demande de localisation faite auprès d’Info-Excavation.
Source : Info-Excavation

Il faut également s’attarder aux contraintes physiques entourant le lieu de l’excavation telles que les lignes électriques aériennes, les bâtiments, les arbres, les bouches d’incendie, les lampadaires, les poteaux, etc.

Il faut aussi prendre en compte les voies de circulation puisque pendant les travaux, aucun véhicule ne doit se garer ou circuler à moins de 3 mètres du sommet des parois, sauf si un étançonnement renforcé est installé selon les plans et devis d’un ingénieur. Il est aussi nécessaire de s’assurer que les aires réservées à l’entreposage des matériaux sont à au moins 1,2 mètre du sommet des parois et qu’ils ne présentent aucun risque de chute dans le creusement.

« Encore aujourd’hui, on constate un manque de connaissance de manière généralisée concernant les dangers reliés aux excavations. Les travailleurs s’exposent, souvent, de manière inconsciente, à un effondrement qui leur sera fatal », souligne Luc Montminy, conseiller SST à l’ACQ.

S’il y a des constructions voisines (bâtiments, poteaux, bornes d’incendie, etc.), il faut s’assurer de procéder au soutènement ou à la reprise des fondations en sous-œuvre si le creusement projeté menace la stabilité de ces constructions et de conserver sur le chantier une copie des plans et devis des travaux de soutènement de l’ingénieur. Il faut également obtenir les permis et les ententes nécessaires à la réalisation des travaux.

La résistance du sol et sa stabilité doivent aussi être analysés, c’est-à-dire vérifier : la nature du sol (roc, argile, gravier, etc.), la durée des travaux (l’air et l’humidité affectent la résistance des parois), la profondeur du creusement, la pente des parois, les vibrations causées par la circulation, la machinerie, etc., les vestiges des travaux de remblayage, l’assèchement du creusement (drainage, fossé, etc.).

article excavation 1

Angle de repos et nature du sol

Il y a danger de glissement de terrain lorsque les pentes des parois du creusement sont supérieures à l’angle de repos du sol, que le travail se fait sous la nappe d’eau, que le sol a déjà été remanié ou remblayé ou que le sol est fissuré. Dans l’un ou l’autre de ces cas, il faut obtenir l’avis d’un ingénieur.

L’angle de repos d’un sol est l’angle maximal mesuré par rapport au plan horizontal selon lequel une paroi du sol demeure stable, sans aucun glissement. La valeur minimale du facteur de sécurité (FS) est de 1,5 pour assurer la stabilité des parois d’un creusement. Le facteur de sécurité est le rapport entre la résistance à la rupture du sol et les forces auxquelles est soumise la paroi du creusement.

Angle de repos approximatif (Ø)
Nature du sol Sol sec Sol submergé
Roc solide 90°  S.O.
Roc tendre 55°  55°
Argile-sable 45°  30°
Argile 45°  20°
Gravier 35°  30°
Sable 30°  20°
Silt 25°  10°
Tourbière 20°  10°

ATTENTION ! Les sols ne sont pas toujours homogènes. Ils sont souvent constitués d’un mélange ou d’une superposition de plusieurs de ces matériaux.

Choix de la méthode

Si le roc est sain, et qu’il n’y a aucun danger de détachement ou de glissement de blocs de roc de la paroi et si aucun travailleur ne descend dans la tranchée ou l’excavation, l’excavation n’a pas besoin d’être étançonnée.

Dans tous les autres cas, il faut utiliser un étançonnement métallique préfabriqué (boîte de tranchée) en s’appuyant sur les caractéristiques techniques du fabricant, pour la profondeur maximale d’utilisation, et sur les plans et devis d’un ingénieur. Il est possible aussi de construire un étançonnement solide avec des matériaux de qualité, conformément aux plans et devis d’un ingénieur ou encore d’obtenir des plans et devis d’un ingénieur lorsque l’étançonnement métallique préfabriqué est jumelé à d’autres types de matériaux (plaques d’acier, feuilles de contreplaqué, etc.). Enfin, il est possible de consolider les parois rocheuses selon les plans et devis d’un ingénieur. L’avis de l’ingénieur permet de s’assurer que la méthode de creusage qui sera utilisée sur le chantier ne présente pas de danger d’ensevelissement pour les travailleurs.

Si l’étançonnement fait plus de six mètres de profondeur, les plans, y compris les procédés d’installation et de démontage, signés et scellés par un ingénieur du fabricant doivent être transmis à la CNESST.

Travail à proximité des lignes électriques

Si les travaux à effectuer sont situés près de lignes électriques, il est important de se renseigner sur la tension de la ligne auprès de l’entreprise d’exploitation de l’énergie électrique (ex. : Hydro-Québec). De plus, les distances d’approche minimales doivent être respectées avant le début des travaux. 

Travail à proximité des lignes électriques 
Tension de la ligne Distance d'approche
Moins de 125 000 volts Plus de 3 mètres
De 125 000 à 250 000 volts Plus de 5 mètres
De 250 000 à 550 000 volts Plus de 8 mètres
Plus de 550 000 volts Plus de 12 mètres

Lorsque le travail a lieu à moins de 30 mètres d’une ligne électrique dont la tension dépasse 250 000 volts, il faut procéder à une mise à la terre tous les 30 mètres lors de l’installation ou de la manipulation d’une conduite, d’une clôture ou d’une structure métallique hors terre; l’équipement de construction sur pneus doit être muni d’un lien électrostatique entre la partie métallique et le sol; il faut faire le plein d’essence hors de cette zone.

Avant de creuser

article excavation 5

Avant de creuser, il est important de vérifier l’état de l’équipement de creusage. Le poste de travail doit être conforme aux normes établies (ex. : champ visuel de l’opérateur est dégagé, chauffage, insonorisation et siège de la cabine sont conformes au CSTC, etc.). Il faut également vérifier que l’équipement de creusage ne présente pas d’anomalies : fuites d’huile dans les systèmes hydrauliques, châssis ou pare-brise fissuré, usure des chenilles ou des pneus, fonctionnement des manettes de commande, etc.

Il faut aussi s’assurer que les appareils de levage et engins de terrassement fonctionnent selon les prescriptions du CSTC et que les accessoires de levage sont en bon état.

Signalisation et protection des travailleurs 

Selon le CSTC, des barricades ou des barrières continues ou une ligne d’avertissement (article 2.9.4.1) doivent être installées au sommet de tout creusement dont la profondeur excède 3 m ou pouvant être une source de danger pour les travailleurs ou le public (article 3.15.5.1).

Un plan de circulation qui indique l’emplacement et la dimension des voies de circulation, la signalisation et les vitesses maximales permises doit également être préparé. Ce plan doit être disponible en tout temps sur les lieux des travaux. Il faut également installer, conformément à ce plan, les panneaux de signalisation et des vitesses maximales permises et en assurer le bon état.

De plus, lorsque des travailleurs sont dans une tranchée, l’employeur doit poster une personne expérimentée en surface afin de déceler les failles, les éboulements ou toute autre source de danger (article 3.15.4, al. 3).

Formation des travailleurs

article excavation 3

L’employeur doit s’assurer que les travailleurs sont adéquatement formés pour exécuter leur travail (article 51. al. 9).

Ainsi, les travailleurs affectés au montage et au démontage de l’étançonnement doivent bien en connaître les techniques, l’opérateur sait utiliser le tableau des charges nominales (charte) de son appareil, le signaleur peut diriger les mouvements de l’opérateur et l’opérateur de l’engin de terrassement est formé pour utiliser la méthode de travail écrite et élaborée par l’employeur.

« Certains types d’étançonnement nécessitent un plan décrivant les méthodes et les procédures de montage et de démontage de l’étançonnement fourni par un ingénieur », rappelle Benoît Bergeron, conseiller sénior SST à l’ACQ.Les travailleurs doivent porter les équipements de protection appropriés (vêtement de sécurité à haute visibilité de couleur orange fluorescent (classe 2, niveau 2), bottes, casques de sécurité, etc.). Les travailleurs doivent connaître les règles de sécurité exigées pour la manutention des charges (formation de signaleur et de gréage).

Enfin, il est important de mettre par écrit les indications nécessaires à la réalisation des travaux. Ces instructions doivent être transmises au responsable des travaux sur le terrain et à l’opérateur de l’engin de terrassement.

Surveillance des travaux 

Lorsque les travailleurs sont dans la tranchée, une personne expérimentée doit être postée en surface afin de déceler les failles, les éboulements ou toute autre source de danger. Si des bâches de protection des parois sont mises en place, elles doivent être transparentes. Les parois doivent être inspectées et entretenues pour éviter tout détachement de masse surplombante, de pierre ou de matériaux. L’inspection des parois assujetties aux éléments sera plus fréquente. La tranchée ou l’excavation doit être maintenue raisonnablement asséchée. Des échelles d’accès doivent être réparties tous les 15 mètres linéaires dans la tranchée et elles doivent s’élever jusqu’à au moins un mètre au-dessus du sommet des parois.

Dans le cas de montage d’étançonnements, il est impératif de suivre les plans et devis de l’ingénieur et les instructions du fabricant. La pose des éléments du système d’étançonnement doit se faire du haut vers le bas. L’étançonnement doit dépasser d’au moins 300 mm le niveau du sol, sauf lorsque la tranchée se trouve sur une voie publique qu’il faut recouvrir pour rétablir la circulation en période d’arrêt des travaux. Les éléments du système d’étançonnement doivent être enlevés de bas en haut, aux endroits où les travailleurs n’ont plus accès, par une personne expérimentée ou sous sa surveillance. L’étançonnement est posé au fur et à mesure du creusage.

Si les travaux sont effectués sur une voie publique, tous les travailleurs doivent porter un vêtement de sécurité à haute visibilité de couleur orange fluorescent.

Dangers d'effondrement

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Plus il y a d’eau dans le sol, plus il devient faible. Si vous remarquez une accumulation d’eau dans le fond de la tranchée, empêchez les travailleurs d’y descendre et utilisez une pompe pour évacuer l’eau. Attention ! Toute présence d’eau dans le sol affaiblit les pentes.

Les effondrements peuvent également être attribuables aux vibrations émises par la circulation d’un véhicule lourd, aux surcharges exercées par un véhicule en stationnement ou au poids des matériaux de déblai ou de construction. Il est important de prévoir une aire qui permettra le dépôt des matériaux, le déplacement et la manoeuvre des véhicules lourds pour éviter de fragiliser les parois par l’accumulation de charges excessives.

« Lors de mes visites, je peux observer une mauvaise application des règles de sécurité relatives aux travaux d’excavation. Certains travailleurs ne sont pas conscients du danger qui les guette ou d’autres prennent volontairement la chance de se placer dans des situations à risque sur le simple motif qu'ils en ont pour 2 minutes », indique Luc Montminy.

S’il y a une canalisation souterraine, une des mesures suivantes doit être adoptée : la canalisation doit être soit débranchée, soit déplacée ou encore laissée en place pourvu que des appuis provisoires soient installés. Un changement de sol est un bon indicateur de la présence d’une canalisation. Des fondations trop proches d’une tranchée peuvent causer son effondrement. Inversement, la tranchée peut aussi causer un affaissement des fondations. 

Un sol antérieurement excavé est moins stable qu’un sol vierge. L’efficacité de votre excavation pourrait être compromise si vous ne tenez pas compte de cet aspect.

Des inspections fréquentes doivent être faites lors du dégel printanier ou après plusieurs jours de pluie. À noter, les indicateurs de danger suivants : paroi fissurée, affaissement du sol, déformation des parois.

LE SAVIEZ-VOUS ?
Selon sa composition, 1 m3 (3 pi3) de sol peut peser jusqu’à 2 200 kg (4 850 lb). Ainsi, une masse de terre qui se détache d’une paroi peut atteindre un travailleur avec une force considérable. Ce dernier peut subir de graves blessures même s’il n’est pas complètement enseveli, telles qu’une suffocation, de multiples fractures, des hémorragies internes, le syndrome d’écrasement, un traumatisme crânien ou même la mort.

« Une bonne planification des travaux débute par l’organisation et la planification du travail en incluant les éléments suivants : la formation des travailleurs, établir les méthodes et les procédures de travail clair et détaillées et surtout les diffuser à tous les travailleurs. Un accident de travail est souvent dû à une désorganisation ou une mauvaise planification du travail. Nous remarquons de plus en plus une meilleure prise en charge de la santé et de la sécurité du travail par les entreprises et des travailleurs de la construction. Il faut continuer à sensibiliser, informer et former les employeurs et les travailleurs sur les risques et les dangers qui se trouvent sur nos chantiers », conclut Benoît Bergeron.

1 Voir l’article Entrepreneur et responsabilité criminelle, publié le 4 septembre 2018 sur acqconstruire.com.

Sources :
Aide-mémoire pour l’employeur Pour mieux exécuter les travaux de creusement, d’excavation et de tranchée, CNESST, janvier 2018.
Code de sécurité pour les travaux de construction (CSTC).
Les tranchées et les excavations : prévenir les dangers d’effondrement, fiche de prévention, ASP Construction, 2018.
Prévenir aussi, bulletin d’information, vol. 4, no 34, hiver 2019-2020, ASP Construction.

Cet article a été écrit en collaboration avec Alain Lahaie, chef de service, prévention des lésions professionnelles, Direction de la santé, sécurité du travail et Mutuelles de prévention de l'ACQ.

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