Etat des lieux du système actuel de traitement et de valorisation des terres inertes
Selon l’article L541-1-1 du Code de l’environnement, les terres excavées prennent le statut de déchet si le détenteur s’en défait ou a l’intention de s’en défaire. Elles sont donc considérées au même titre que les rebuts du BTP et suivent le même chemin. Le système actuel de traitement et de valorisation des terres inertes commence à arriver à saturation à cause d’un manque de centralisation de la gestion menant à des initiatives mal coordonnées et donc peu significatives.
Un système actuel de gestion des terres inertes inéquitable
Une filière de gestion sectorisée
La gestion des déblais n’est pas réellement contrôlée par les maîtres d’ouvrage car celle-ci est de manière générale contractuellement du ressort du maître d’œuvre et que la prise en charge des déblais est incluse dans les marchés de construction. Le coût lié à la gestion des déchets de chantier n’est donc pas identifié par les maîtres d’ouvrage lors de la consultation sauf s’il devient significatif. C’est le cas pour la gestion de terres polluées ou de volumes d’extractions importants par exemple. Ainsi, les cahiers des charges des maîtres d’ouvrage publics et privés imposent encore peu d’exigences en termes de prévention et de gestion des déblais. Réglementairement, la responsabilité de la gestion des terres inertes excavées dans les chantiers revient aux entreprises sous-traitantes à l’origine de ces extractions. Pour tout mouvement de terre hors du site d’extraction, même pour une terre non polluée, elles sont redevables de la taxe tgap (taxe générale sur les activités polluantes) à l’état. Dans les faits, plus de 60% des entreprises gèrent les déblais produits sur leurs chantiers. Les autres les transmettent à des entreprises ou des industriels spécialisés dans la gestion des déblais. Dans 12% des cas, les entreprises prenant en charge les déblais qu’elles produisent les éliminent directement en sortie de chantier, tandis que 65% d’entre elles les évacuent sur le site de leur entreprise avant de les faire éliminer. Ces entreprises jugent que les critères environnementaux ne sont pas pris en compte dans le choix des entreprises pour la gestion des déblais par les maîtres d’ouvrage et donc que les moyens suffisants en termes de budget, de temps et d’organisation ne leur sont pas donnés afin de gérer correctement les déblais. Ainsi, 70% des entreprises considèrent que le coût de traitement est difficilement répercutable sur leur client. Généralement, lorsque le producteur de déblais est également celui qui finance leur traitement, la tonne de déblais coûte entre 15 et 20 euros la tonne , en comprenant le transport et le coût de stockage et d’entreposage. Mais dans certains cas, le coût de stockage peut faire élever le montant final jusqu’à 500 euros la tonne . Ceci est dû à un début de pénurie des solutions de stockage.
La plupart des collectivités locales a conscience de leur responsabilité en tant que maîtres d’ouvrage publics dans la gestion des déblais.
Cependant, elles n’intègrent que trop rarement la problématique de la gestion des déblais dans leur politique locale et dans l’aménagement de leur territoire. En effet, les installations de gestion des déblais de chantier sont rarement intégrées dans les plans locaux d’urbanisme (PLU) et les schémas de cohérence territoriale (SCOT). Cela s’explique par des conflits et des concurrences d’usages autour des espaces. Une pénurie des solutions de traitement et de stockage Suite à leur excavation, les terres inertes sont dans un premier tempsprises en charge par des plateformes ayant pour activité le transit des déchets inertes , majoritairement situées sur la zone centrale de l’agglomération francilienne, afin de les regrouper, de les trier, puis de les orienter vers des destinations où elles pourront être réutilisées, sur un autre chantier par exemple, valorisées en remblayage de carrières ou éliminées en ISDI (installations de stockage de déchets inertes). Dans le système actuel, la grande majorité des terres inertes non recyclées issues des plateformes de transit/tri/recyclage, étant considérée comme impropre à l’usage selon les conclusions du Predec (Plan régional de prévention et de gestion des déchets issus des chantiers du bâtiment et des travaux publics), est envoyée directement en ISDI.
Ces installations réceptionnent les déchets inertes dans le but de les éliminer par enfouissement ou comblement sur site. Ainsi, les terres finissent par être stockées dans des carrières de comblement ou hors sol sur d’anciens terrains agricoles. La durée de vie de ces installations est variable selon leur capacité de stockage, la possibilité d’extension et la conjoncture économique. De ce fait, certains sites sont exploitables depuis plus de dix ans tandis que d’autres ne le seront que pour deux à cinq ans.
Aujourd’hui, malgré le fait que les prestataires de collecte et de traitement des déchets de chantier sont prêts à créer de nouvelles installations de tri ou de recyclage plus adaptées aux besoins, la capacité de stockage régionale annuelle est en baisse et devrait passer sous la barre des 5 millions de tonnes en 2025 . Cela est dû à la difficulté d’acquérir du foncier en région Île-de-France pour accueillir de nouvelles ISDI mais également aux conflits d’usages liés à ce foncier et au problème d’acceptabilité des installations par les riverains qui y sont plutôt hostiles. En effet, dans la réglementation comme dans les mœurs, le déblai est considéré comme un déchet et renvoie à des représentations sociales et mentales très négatives. Bien qu’ils soient majoritairement inertes, les déblais n’échappent pas à ces représentations mentales, à la phobie et à l’intolérance de la population. De ce fait, tous les projets de nouvelles installations sont confrontés au syndrome NIMBY (Not In My Back Yard, « pas dans mon arrière-cour »).
Un manque de diversité pour les solutions de valorisation
Une valorisation volume mal coordonnée
La saturation des ISDI peut être solutionnée par des solutions de valorisation volume plus vertueuses au niveau d’espaces consommateurs de foncier mais inexploitables. Par exemple, lorsque les caractéristiques des terres excavées sur les chantiers le permettent, il est possible de les réemployer en comblement dans des carrières initialement destinées à l’extraction de matériaux. En effet, en fin et en cours d’exploitation, les carrières peuvent accueillir des matériaux inertes d’origine extérieure qui participent à leur remise en état. Les terres injectées ne doivent cependant pas nuire à la qualité du sol ainsi qu’à la qualité et au bon écoulement des eaux.
D’autres opportunités de valorisations volumes significatives seraient envisageables si une meilleure coordination entre les acteurs de la filière était établie en amont. En effet, le réemploi in situ est encore faiblement appliqué sur les chantiers car l’équilibre entre déblais et remblais n’est pas réfléchi avec le projet dans sa globalité. Bien souvent, cette solution est envisagée durant les travaux, lorsqu’il est plus avantageux pour l’entreprise à l’origine de l’excavation de la terre de la donner à une autre entreprise pouvant l’utiliser en remblais que d’assumer le coût de son évacuation du chantier et de son traitement.
Le cycle court du réemploi de la terre au sein d’un même chantier est donc surtout motivé par une histoire de coût. De même, il serait opportun de faciliter la réutilisation des terres inertes de chantier à chantier ou de favoriser le stockage temporaire des déblais pour une réutilisation différée en projet d’aménagement sur un autre chantier.
La problématique engendrée par la réalisation du Grand Paris Express
Chantier majeur du XXIe siècle en Europe, le Grand Paris Express amène, par son échelle et l’ampleur des travaux qu’il induit, à requestionner l’organisation, les acteurs et les méthodes du système actuel de traitement et de valorisation des déblais.
Le Grand Paris Express, un chantier d’une ampleur sans précédent…
Un chantier à l’échelle de la métropole
Le Grand Paris Express est un projet de réseau de transport public ayant pour objectif de permettre de limiter l’usage de la voiture et d’accompagner le développement économique du Grand Paris en facilitant les échanges et en permettant un meilleur accès aux pôles d’activités majeurs ou aux zones de résidence en périphérie de la capitale. L’enjeu est de désenclaver des territoires socialement fragilisés et de minimiser l’impact des transports sur l’environnement en proposant un dispositif performant alternatif au routier. Décidé à l’issu d’un débat public de trois ans mettant en relation l’Etat, la région Île-de-France ainsi que ses élus et ses habitants, le tracé du nouveau réseau a été dessiné de manière à réduire considérablement les temps de trajet de nombreux Franciliens en favorisant les déplacements directs et rapides d’une banlieue à l’autre sans devoir passer par le centre de Paris. Il permettra ainsi de diminuer la charge des lignes existantes (métro, RER, Transilien) en allégeant le trafic de 20 à 30 % au cœur de la métropole.
Dimensionné pour deux millions de voyageurs quotidiens, le Grand Paris Express est le plus grand projet d’infrastructure et d’aménagement d’Europe. Il se déploiera à 90% en souterrain et sera constitué de 200 kilomètres de réseau comprenant quatre nouvelles lignes et deux lignes existantes prolongées (les lignes 11 et 14). Le projet prévoit également la construction de 68 gares considérées comme des pôles urbains initiateurs de l’aménagement de nouveaux quartiers à leurs alentours.
Les premiers travaux ont débuté en juin 2016 sur la ligne 15 Sud et se déploieront sur l’ensemble des lignes sans interruption jusqu’en 2030 pour les dernières mises en service.
L’association Bellastock, médiatrice entre les professionnels du milieu et un public intéressé
Un engagement dans les problématiques des cycles de la matière et du réemploi Bellastock est une association d’architecture expérimentale composée d’architectes et de bénévoles engagés dans les problématiques des cycles de la matière et du réemploi et dont la volonté est de partager ses savoir-faire avec le grand public. Depuis sa création en 2006 par des étudiants de l’école d’architecture de Paris-Belleville, l’association œuvre pour la valorisation des lieux et de leurs ressources. Pour se faire, elle propose des alternatives à l’acte de construire traditionnel en expérimentant des méthodes originales écologiques et solidaires afin d’aborder la ville et de la construire autrement. L’objectif est de proposer une première phase d’aménagement pour des «terrains de jeu» – friches, chantiers en cours, espaces délaissés – qui puisse aboutir à la prospective d’un développement durable du territoire. L’association, composée de 8 salariés et d’une cinquantaine de bénévoles, place le grand public au cœur de ses projets en proposant entre autres des workshops avec des étudiants, des ateliers avec des groupes scolaires, un festival annuel d’architecture expérimental, des chantiers ouverts au public et un laboratoire d’expérimentation au cœur d’un chantier.
Ce dernier, nommé Act Lab, est considéré comme « l’ambassade du réemploi ». À la fois atelier de construction et laboratoire de recherche, il se veut support d’apprentissage et lieu de convivialité. Il est situé sur le chantier de l’éco-quartier fluvial de l’Île-Saint-Denis, site du festival d’architecture expérimentale « La ville des terres » de l’été 2017.
Le festival « La ville des terres »
Afin de pallier au manque de manipulation et d’expérimentation pratique du cursus des études d’architecture, l’association a mis en place un festival d’architecture annuel qui consiste en la création et en la fabrication d’une ville éphémère expérimentale. L’objectif, pour les participants, est de concevoir et de construire à l’échelle 1:1 des structures qui deviennent leur habitat durant le workshop. Lors du bilan du dernier festival, plusieurs propositions ont été évoquées afin d’élaborer une thématique pour l’édition de l’été 2017. Entre les possibilités de ré-exploiter un village abandonné en périphérie de Paris, de construire un village suspendu dans les arbres ou de construire en terre, c’est la dernière qui a fait l’unanimité. Antoine Aubinais, architecte DPLG et fondateur de l’association, avoue que l’exposition «Terres de Paris» ainsi que l’appel à projets «Le Grand Paris des déblais», qui placent l’année 2017 sous le signe de la terre, n’ont pu que faire pencher la balance dans ce sens mais que ces événements n’ont pas été déclencheurs car l’association pensait depuis longtemps à transmettre des savoirs et à exploiter ce matériau. C’est en s’associant avec le CRAterre-ENSAG que les membres de Bellastock ont pu acquérir des connaissances approfondies sur le matériau terre et des compétences sur sa mise en œuvre nécessaires à l’encadrement du festival «La ville des terres».
L’objectif du festival est de proposer aux 500 participants – étudiants et jeunes professionnels des métiers de l’architecture, de la construction et de la création – un cadre d’expérimentation favorable à l’apprentissage et à l’innovation tout en permettant la (re)découverte de ce matériau oublié qu’est la terre crue. Ainsi, ce workshop est l’occasion de se confronter directement à la matière en expérimentant les différents moyens de la mettre en œuvre sous forme de matériau de construction, mais également d’observer le cycle de la matière à court terme, de son extraction à son recyclage, afin de démontrer l’un des intérêts majeurs de la construction en terre : sa biodégradabilité. Le site sur lequel vont intervenir les festivaliers met en exergue les
problématiques de la gestion des terres excavées. Il s’agit du chantier de l’éco-quartier fluvial de l’Île-Saint-Denis où sont en cours d’excavation 36 000 m 3de terre, dont 18 000 m seront stockées sur place sans qu’un futur usage de cette matière ne soit prévu. Afin de valoriser cette quantité considérable de matière première locale, considérée comme un rebut, en matériau de construction sous une contrainte de temps restreint, Bellastock, en association avec le laboratoire de CRAterre, a conçu une usine mobile de fabrication de blocs de terre comprimée in situ. Celle-ci devrait permettre de fournir 50 000 blocs de terre comprimée issue du site aux participants afin d’édifier rapidement la ville éphémère qu’ils vont habiter et faire visiter durant 4 jours.
Un maître d’ouvrage impliqué dans la gestion des déblais
La Société du Grand Paris est l’établissement public créé par l’État dont la mission est de mener le développement et le financement des infrastructures du Grand Paris Express. Elle est donc chargée de la construction de ces dernières, de la composition du réseau et de l’acquisition des matériels roulants qui y circuleront. Elle pourra éventuellement être amenée à piloter des opérations d’aménagement et de construction sur les territoires de communes concernées par le Grand Paris Express.
La Société du Grand Paris aurait pu, comme beaucoup de maîtres d’ouvrage le font dans le cadre du système actuel de traitement des déblais, signer ses marchés de travaux publics et ainsi confier aux entreprises de travaux publics le soin de traiter cette question. Cependant, consciente de la responsabilité sociétale et environnementale qui s’imposait au moment même où la loi transition énergétique visait un recyclage et une valorisation de 70 % de ces déblais, il était inenvisageable pour la Société du Grand Paris de déléguer la charge à une multitude d’entreprises et il était nécessaire de centraliser la gestion. Ce pourquoi la Société du Grand Paris a engagé une démarche volontariste pour traiter cette problématique afin de contribuer à l’enclenchement d’un cycle nouveau du traitement de ces déchets dans lequel elle joue, en tant que maître d’ouvrage, un rôle central dans ce qui pourrait devenir une économie circulaire majeure.
En 2013, ses équipes ont réalisé un premier schéma directeur d’évacuation des déblais. En 2015, un appel à manifestation d’intérêt a permis de réunir des solutions concrètes en termes de caractérisation, de traçabilité et de valorisation des matériaux excavés. Aujourd’hui, la Société du Grand
Paris continue d’engager des pistes pour la gestion et la valorisation des premiers déblais du Grand Paris Express et lance un appel à projets pour permettre à tous les acteurs concernés par la problématique – acteurs du BTP, de la gestion des déchets, acteurs institutionnels, chercheurs ou architectes – de contribuer à la gestion de l’ensemble des futurs déblais.
Des pistes pour la gestion et la valorisation des premiers déblais du Grand Paris Express
La politique mise en œuvre par la Société du Grand Paris afin de gérer au mieux la question des premiers déblais du Grand Paris Express s’inscrit autour du triptyque « transparence, transport alternatif et valorisation ». L’objectif de la Société du Grand Paris est de fédérer les acteurs et les entreprises concernées par la problématique de la gestion des déblais et d’imposer un cadre qui permette de gérer au mieux l’ensemble des chantiers en réduisant les nuisances, les coûts et l’impact sur l’environnement. Plus de trente entreprises qui transportent, stockent ou valorisent les déblais se sont engagées à respecter une charte de bonnes pratiques proposée par la Société du Grand Paris. Elles représentent plus de 200 sites de stockage, de réaménagement de carrières, d’aménagements, de plates-formes ou autres sites de traitement
La promotion de modes de transport alternatifs au routier
Un autre enjeu du chantier du Grand Paris Express est d’évacuer les déblais par le biais de modes de transport alternatifs à la route et ainsi de minimiser l’utilisation du camion et son impact sur l’environnement.
En effet, une majorité des chantiers étant situés en zone urbaine dense, ils justifient le développement d’une stratégie de réduction des flux des camions. Tous les chantiers du projet du Grand Paris Express ne sont pas accessibles à des modes de transport alternatifs à la route mais un équilibrage sur le territoire global du projet est envisageable car certains secteurs bien desservis par les voies navigables ou ferrées peuvent se permettre d’éviter tout recours aux camions. Afin d’atteindre l’objectif de transporter 50 % des déblais par voie navigable, la Société du Grand Paris a travaillé en collaboration avec Port de Paris-Haropa pour créer cinq plates-formes d’évacuation fluviales aux abords de la Seine et des canaux de l’Ourcq et de Saint-Denis. De plus, trois plateformes de tri, de traitement et de transit fluvial ont été dégagées sur la Marne etl’Oise par des entreprises impliquées dans le processus de la gestion des déblais. En ce qui concerne le fret ferré, la Société du Grand Paris travaille en partenariat avec SNCF Réseaux afin de développer des plates-formes d’évacuation ferroviaires. La démarche est plus difficile compte tenu de l’état du réseau mais trois premières plateformes ont été négociée pour Champigny, Rungis et La Courneuve tandis que huit autres sont à l’étude.
Des modes de transport alternatifs au routier
Le transport fluvial et ferroviaire des déblais est également mis en avant.
Sur une tonne par kilomètre de déblais transporté, près de 80 % a été effectué par voie ferroviaire ou fluviale uniquement, ce qui a permis de considérablement réduire les voyages des camions dans les rues de Londres. Pour se faire, les destinations vers lesquelles les déblais ont été envoyés – les comtés d’Essex et du Kent, respectivement situés au Nord-Est et au Sud-Est de Londres – ont spécifiquement été choisies par les autorités locales et les habitants afin d’assurer que la vaste majorité serait transportée par rail ou par bateau. Ainsi, 5 millions de tonnes de terre ont été transportés par le fleuve. La matière excavée en provenance des tunnels creusés à l’Est était directement évacuée par la Tamise vers l’île de Wallasea dans le comté d’Essex et vers deux sites à réhabiliter dans le comté du Kent. La majorité de la matière excavée en provenance de l’Ouest, quant à elle, était transportée par voie ferrée vers les sites du comté du Kent.
Une valorisation volume dans des projets d’aménagement
Le projet de valorisation de cette quantité de terre s’est fait par valorisation volume. En effet, 98 % des 7,9 millions de tonnes de déblais ont été réemployés pour créer, affirmer ou regénérer des réserves naturelles, des aménagements de loisirs tels que des parcs ou des golfs, et des terrains agricoles ou industrielles à Londres et dans le sud-est de l’Angleterre.
Par exemple près de 3 millions de tonnes ont été utilisées pour créer l’une des plus grandes réserves naturelles d’Europe dans le comté d’Essex en partenariat avec la Société Royale pour la Protection des Oiseaux (RSPB). L’argile, la craie, le sable et le gravier prélevés sur les chantiers du Crossrail ont été transportés par bateau sur l’île de Wallasea pour générer 1500 acres, soit 607 hectares, d’habitat faunique marécageux. Ces milieux boueux et de marais salés ici créés agissent comme un puits de carbone capable d’absorber 2,2 tonnes de carbone par hectare par an. Ce projet de regénération d’une côte sauvage à Wallasea a ainsi demontré, à travers un exemple pratique à grande échelle, l’adaptation au changement climatique et à la montée des eaux. Par ailleurs, un accord a été conclu avec l’Agence de développement du Sud-Est de l’Angleterre (SEEDA) pour transporter le reste des matériaux excavés propres vers des sites de régénération du Kent, où ils seront utilisés pour aider au réaménagement futur de la région. Par exemple, grâce à ces déblais propres, une zone a été remblayée pour permettre la construction future d’un parc commercial. «We are building a new railway line that will benefit millions of people, both directly and indirectly. By using excavated material to redevelop Wallasea Island and aid regeneration in Kent we are also creating alegacy which will benefit areas far beyond the route for generations to come.»
UNE EXPÉRIMENTATION PERSONNELLE DE LA MATIÈRE TERRE INERTE POUR APPRÉHENDER LA POSSIBILITÉ DE SA VALORISATION EN MATÉRIAU DE CONSTRUCTION
Dans cette troisième partie, nous démontrerons au travers d’une expérimentation personnelle de la matière que les terres inertes issues des excavations de différents chantiers peuvent être utilisées pour la construction. Pour cela, nous nous appuierons sur la participation à l’UE thématique «Terre crue» proposé à l’ensa Nantes et au festival «La ville des terres» de Bellastock.
Nous verrons d’abord comment la matière première terre doit souvent être modifiée et transformée de manière à devenir utilisable en tant que matériau de construction. Puis nous montrerons que la phase de mise en œuvre est un procédé plus ou moins intuitif et itératif propre à chaque nouvelle terre.
Transformation de la matière première en matériau de construction
Dans le cadre du festival « la ville des terres » de Bellastock, j’ai pu observer comment la matière première a été transformée en matériau de construction via la réalisation de blocs de terre comprimée.
L’origine de la matière première
La matière première utilisée pour réaliser le principal matériau de construction mis en œuvre durant le festival n’est pas la terre du site, bien que l’objectif de l’association soit de minimiser le cycle de la matière. En effet, la terre du chantier de l’éco-quartier de l’Île Saint-Denis, sur lequel a été implanté le festival, étant polluée aux hydrocarbures, il aurait été dangereux de la manipuler et donc impossible de l’employer comme matériau de construction malgré un processus de reformulation. Ainsi, la terre utilisée provenait de la plate-forme de recyclage SPL-Eurovia de Gennevilliers, en charge de traiter et de gérer les extractions des chantiers de la région parisienne, qui a fait livrer des tas de terre sur le site du festival au fur et à mesure de la production des BTC et donc en fonction du besoin en matière première. Cette dernière ayant été amenée sur le site à un état plutôt sec car majoritairement composée de graviers, de sables et d’argiles très secs, il a donc été nécessaire de la protéger afin d’éviter que son étathydrique ne soit modifié en surface. Un pré-stock était directementplacé en amont de la chaîne de production, sous un tunnel bâché.
Une mise en œuvre intuitive et itérative
A chaque nouvelle terre son expérimentation. Chaque terre est unique et requiert une phase de testou d’appréhension afin d’optimiser ses caractéristiques pour les utiliser dans des techniques adaptées ou pour les adapter à la technique souhaitée. Une fois ces caractéristiques intégrées, la manipulation de la terre devient assez intuitive et s’opère par une démarche itérative.
Réaliser un matériau de construction
Dans le cadre de l’UE thématique « Terre crue » proposé à l’ensa Nantes, il m’a été possible de démontrer le caractère recyclable de la matière terre tout en prouvant que les déblais de chantier sont utilisables en tant que matériau de construction.
Démontrer le caractère recyclable de la terre
Il nous a été proposé de créer un ouvrage en terre selon les thèmes «Passé et/ou futur» et «Recyclabilité». Le choix a donc été fait de transformer différentes terres provenant de chantiers en blocs de terre comprimée. La matière première a été extraite sur le chantier du MIN de Nantes. Sur un même tas de déblais stocké sur le chantier ont pu être prélevées des terres aux origines et aux caractéristiques différentes.
L’objectif était donc de réaliser un même élément de construction selon un procédé connu et éprouvé avec des terres diverses voir hybrides.
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Table des matières
INTRODUCTION
I – UN SYSTÈME DE TRAITEMENT ET DE VALORISATION DES TERRES INERTES QUI TEND À ÊTRE DÉPASSÉ
1. Etat des lieux du système actuel de traitement et de valorisation des terres inertes
2. La problématique engendrée par la réalisation du Grand Paris Express
II – DE NOUVELLES SOLUTIONS POUR LE TRAITEMENT ET LA VALORISATION DES TERRES EXCAVÉES
1. Une synergie d’acteurs organisée autour d’un intérêt émergent pour le matériau terre crue dans le domaine de l’architecture et de la construction
2. Un maître d’ouvrage impliqué dans la gestion des déblais
3. L’émergence de nouvelles solutions pour gérer l’ensemble des déblais du Grand Paris Express
4. Les solutions à l’œuvre à l’étranger ou dans le passé pour des chantiers de même ampleur
III – UNE EXPÉRIMENTATION PERSONNELLE DE LA MATIÈRE TERRE INERTE POUR APPRÉHENDER LA POSSIBILITÉ DE SA VALORISATION EN MATÉRIAU DE CONSTRUCTION
1. Une matière première variable
2. Une mise en œuvre intuitive et itérative
CONCLUSION
MÉDIAGRAPHIE
TABLE DES MATIERES
ENTRETIENS
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