Les tranchées sont des excavations longitudinales creusées pour y enterrer des canalisations ou y établir des fondations. Elles sont en principe plus profondes que larges et mesurent rarement plus de 6 m de profondeur. Une tranchée est en général suffisamment large pour qu’une personne puisse y travailler; ses moyens d’accès sont souvent rudimentaires (le plus souvent une simple échelle).

Normalement, les tranchées ne sont ouvertes que pour un temps limité. Leurs parois finiraient inévitablement par s’effondrer si elles n’étaient pas convenablement soutenues. Au départ, leur stabilité apparente pourrait inciter un entrepreneur mal avisé à faire travailler des personnes dans des tranchées dangereuses en espérant que le travail avancera rapidement et qu’il pourra faire l’économie d’un blindage. Les cas d’accidents mortels et de blessures graves imputables à une telle négligence sont nombreux.

En plus du risque éventuel d’effondrement des parois, les personnes qui y travaillent peuvent être emportées par des venues d’eau soudaines ou exposées à des gaz dangereux ou à un manque d’oxygène; elles peuvent aussi être victimes de chutes de matériaux, de commotions causées par des fils électriques endommagés, etc.

Aux Etats-Unis, les éboulements survenant dans des tranchées occasionnent chaque année 2,5% environ des accidents mortels du travail, et l’âge moyen des victimes est de 33 ans. Lorsqu’un homme est enseveli sous un éboulement, ses camarades tentent naturellement de lui porter secours. Dans les tentatives de sauvetage manquées, la plupart des victimes sont des secouristes improvisés.

Des contrôles de routine des parois de la tranchée et des protections mises en place seront effectués tous les jours, avant la reprise du travail, et après tout événement — fortes pluies, vibrations intenses, rupture de canalisations — susceptible d’accroître les risques. Les principaux risques rencontrés et la façon de les prévenir sont exposés ci-après.

La principale cause des accidents mortels survenus dans les tranchées est l’écrasement ou l’étouffement des travailleurs par suite de l’éboulement des parois, souvent fragilisées par les intempéries ou par des travaux effectués à proximité. Il faut éviter de placer de lourdes charges sur les bords d’une fouille, de creuser des tranchées dans le voisinage immédiat de bâtiments, d’ouvrages ou de voies ferrées. En présence de terrains difficiles et dans le cas d’excavations très profondes, il conviendra de consulter des ingénieurs compétents. Les véhicules et les engins de chantier ne seront pas autorisés à trop s’approcher des bords d’une tranchée; on pourra prévoir à cet effet des cales d’arrêt ou des butées.

Le choix judicieux d’un système de soutènement dépend des caractéristiques du sol et de l’environnement. Un sol peu compact, la présence d’une nappe d’eau, les vibrations produites par des machines se trouvant à proximité constituent un danger. Un sol déjà excavé ne retrouvera jamais complètement sa cohésion. De l’eau qui s’accumule dans une tranchée, à n’importe quelle profondeur, est toujours le signal d’une situation très dangereuse.

On peut, en gros, distinguer deux groupes principaux de sols: les sols cohésifs et les sols granulaires. Les sols cohésifs contiennent au moins 35% d’argile; si on en fait un boudin de 50 mm de long et de 3 mm de diamètre et qu’on le tient par une extrémité, il ne se brisera pas. Dans ce type de sols, les parois des tranchées resteront verticales pendant un court laps de temps. Ces sols sont à l’origine d’autant d’accidents mortels par éboulement que tout autre sol, car ils paraissent stables et les précautions d’usage sont parfois ignorées.

Les sols granulaires sont constitués de boue, de sable, de gravier ou de matériaux de plus fort calibre. Ils paraissent cohésifs s’ils sont mouillés (c’est l’effet «pâté de sable»); plus les particules sont fines, plus l’ensemble paraît cohésif. Mais s’ils sont submergés ou secs, ces sols granulaires s’effondrent immédiatement jusqu’à former des talus dont la pente est comprise entre 30 et 45°, suivant le calibre et la forme des grains.

Le talutage empêche l’éboulement d’une tranchée en éliminant la poussée des terres. Le talutage, et spécialement le talutage en gradins, exige une importante emprise au sol. Pour cette raison, il est rarement praticable. La pente à respecter dépend de la nature du terrain et de l’environnement; elle peut aller de 1:1,5 à 1:0,75.

Le blindage peut être utilisé en toute circonstance (voir figure 93.5). Il est constitué en général par deux parois continues ou discontinues maintenues bloquées au terrain par des étrésillons horizontaux. Les parois peuvent être réalisées au moyen de planches de bois ou d’éléments métalliques, verticaux ou horizontaux. S’ils sont verticaux, ils seront soutenus par des longrines horizontales (voir figure 93.6) et, s’ils sont horizontaux, par des montants verticaux; dans les deux cas, la poussée exercée par le terrain est reportée sur les étrésillons.

Les fouilles peuvent être exécutées manuellement ou à l’aide d’engins, mécaniques ou non. On a recours, dans le cas de tranchées importantes, à des moyens tels que les panneaux préfabriqués en bois, les mannequins de pose (châssis métalliques dont la largeur est réglable par des vérins à vis et qui sont descendus dans la fouille pour permettre la mise en place des étrésillons définitifs) ou les caissons (constitués de deux panneaux latéraux reliés entre eux par des vérins à vis qui jouent le rôle d’étrésillons).

Il existe également des machines à blinder qui permettent de réaliser des blindages en bois au moyen de planches verticales. Ces machines sont montées sur des roues qui se déplacent sur les bords de la tranchée; elles comportent un châssis métallique suspendu qui descend dans la tranchée et qui sert de bouclier de protection pour les travailleurs qui posent les étrésillons. Leur avance est assurée par des vérins hydrauliques qui prennent appui sur le blindage en place.

On peut aussi avoir recours au blindage par palplanches en utilisant une machine spéciale sur laquelle sont montées deux sonnettes de battage qui servent à la mise en place du double rideau de palplanches. Les palplanches étant fichées dans le terrain à leur pied, on se contente d’une seule rangée d’étrésillons à leur sommet.

Enfin, dans le cas où la tranchée ne doit rester ouverte que pendant un temps très court, on renonce souvent à établir un blindage complet et on utilise, si le terrain le permet, des protections mobiles qui permettent aux ouvriers de travailler en sécurité. Ces protections sont généralement constituées de cages solides adaptées aux dimensions de la tranchée et montées sur des semelles formant berceau grâce auxquelles on peut les déplacer par traction (voir figure 93.7).

Les blindages non jointifs sont utilisés dans les argiles et les terrains ayant une bonne cohésion. Leurs montants ne devraient pas être placés à plus de 2 m l’un de l’autre. Quant aux blindages jointifs, ils sont réservés aux terrains granulaires ou peu cohésifs. Dans ce cas, les parois de la tranchée sont blindées sur toute leur surface (voir figure 93.8). Un blindage étanche est utilisé lorsqu’on rencontre de l’eau de ruissellement ou des infiltrations. Il empêche l’érosion par l’eau, avec dépôt de particules de sol. Un système d’étançonnage doit toujours être maintenu étroitement serré contre le terrain pour éviter les effondrements.

Il peut arriver, en présence notamment de canalisations d’eau, que les personnes travaillant dans une tranchée soient menacées par des venues d’eau soudaines. Il importe de se renseigner, avant le début de la fouille, pour connaître l’emplacement précis de ces canalisations. Le cas échéant, les vannes d’alimentation des canalisations placées dans la tranchée seront fermées. Tout éboulement peut provoquer la rupture d’une conduite d’eau ou la formation d’une accumulation d’eau ou d’eaux usées.

Si l’air est vicié, les travailleurs peuvent être gravement incommodés. Ils pourront, dans des situations particulièrement critiques, être victimes d’une asphyxie par manque d’oxygène ou par suite d’une exposition à des gaz toxiques. Il importe de contrôler périodiquement la composition de l’air dans toutes les tranchées où l’on peut craindre des risques de cette nature et, plus spécialement, à proximité d’ordures ménagères enterrées, de réservoirs de carburants, de bouches d’égout, de marécages, d’usines chimiques et de toute installation pouvant émettre des gaz ou des vapeurs toxiques ou épuiser l’oxygène de l’air. Les gaz d’échappement des machines de chantier seront évacués.

La qualité de l’air sera déterminée au moyen d’instruments de mesure maintenus hors de la tranchée et d’une sonde placée dans la tranchée. Les tests s’effectueront dans l’ordre ci-après. On s’assurera en premier lieu que l’air contient 19,5 à 23,5% d’oxygène et, en second lieu, que les limites inférieures d’inflammabilité ou d’explosivité ne sont pas dépassées de plus de 10%. Enfin, les concentrations de substances potentiellement toxiques — le sulfure d’hydrogène par exemple — seront comparées à celles fournies par des sources fiables (aux Etats-Unis, on se référera, par exemple, au guide publié par l’Institut national de la sécurité et de la santé (National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH, 1997), dans lequel figurent les limites d’exposition autorisées. Si l’atmosphère est normale, les travailleurs seront autorisés à pénétrer dans la tranchée. La ventilation peut corriger une atmosphère anormale, mais il faut alors intensifier les contrôles. Pour les égouts et autres lieux analogues dans lesquels la composition de l’air se modifie continuellement, il faut instaurer une procédure autorisant l’accès, s’assurer que l’équipement de protection est approprié et prévoir une équipe constituée de trois personnes: le travailleur qui pénètre dans la tranchée, un surveillant et une tierce personne prête à intervenir.

Les chutes dans les tranchées peuvent être évitées en aménageant des moyens d’accès sûrs et en installant des passerelles lorsque les travailleurs, du matériel ou des matériaux doivent traverser une tranchée.

Les tas de déblais seront proscrits à moins de 60 cm du bord de la tranchée. La présence de câbles et de canalisations sera signalée avant le début de l’excavation pour éviter les électrocutions ou les brûlures graves pouvant résulter d’un contact avec des conducteurs sous tension. Les flèches des engins de chantier ne seront pas utilisées à proximité de lignes aériennes.