Le diagnostic a révélé des vestiges dont la chronologie s’étend de la fin de la Préhistoire à la période contemporaine. Il a aussi été l’occasion de porter un premier regard approfondi en archéologie du bâti sur l’édifice principal du site – le bâtiment Charles X – tout en proposant une approche des sources testimoniales et planigraphiques médiévales, modernes et contemporaines. Pour bien interpréter les enjeux de la situation spécifique de pied de versant occupée par la caserne, il est d’abord nécessaire de comprendre la mise en oeuvre des terrassements dus aux occupations à partir, au plus tard, de l’Époque moderne. Ceux-ci sont venus modifier totalement le profil hérité du Pléistocène. Un premier mur de terrasse se superpose avec un tracé bien lisible sur la documentation planigraphique issue des archives des XVIIe et XVIIIe siècles. L’édification de cette maçonnerie pourrait avoir lieu dès l’expansion des jardins en direction de la Seine durant la seconde moitié du XVIIe siècle. Il était destiné à retenir les sédiments afin de produire une planche recevant les terres à jardins. Dans un second temps, une plateforme extensive est créée suivant le même principe. Le niveau de circulation du parc a alors été, en partie, tronqué. Légèrement rehaussée par rapport à la précédente, cette nouvelle terrasse sert à recevoir la caserne et ses annexes à la fin des années 1820. Elle vient probablement aussi recouvrir une autre plateforme située en contrebas des jardins. L’emprise a donc profité de deux phénomènes sédimentaires successifs directement liés à l’activité anthropique. D’une part, des apports colluviaux consécutifs au défrichement du coteau sont venus recouvrir des sols certainement constitués entre la fin du Tardiglaciaire et le début de l’Holocène, piégeant ainsi les vestiges qui y ont été abandonnés par les occupations humaines comprises entre la fin du Paléolithique et l’âge du Bronze. Dans un second temps, la mise en place des terrasses, avec leurs recharges – en particulier les nivellements destinés à la circulation de chevaux et des soldats – a définitivement scellé le terrain. Des vestiges d’une à plusieurs occupations pouvant être attribuées à un intervalle allant du Paléolithique final jusqu’à la fin du Mésolithique, sous la forme de silex élaborés et parfois brûlés, se répartissent entre les tranchées 1 et 2 (environ 650 m²). Les paléosols conservant ces vestiges encaissent une architecture sur poteaux qui s’accompagne d’un mobilier protohistorique (céramique, pointe de flèche en alliage cuivreux) qui renverrait plutôt à l’âge du Bronze. Les tranchées de diagnostic montrent surtout une forte déclivité naturelle du terrain vers l’est et le nord, sans doute plus accusée lors de la transition Tardiglaciaire / Holocène. On ne peut exclure un plongeon des dépôts paléolithiques et protohistoriques à l’amorce du fond de vallée. L’incertitude concerne aussi le nord et le sud de l’emprise. La présence potentielle d’autres vestiges synchrones est plausible dans une zone théorique de 5 000 à 6 000 m². À la suite des défrichements postérieurs à l’âge du Bronze, le terrain a fait l’objet d’apports colluviaux qui ont modifié la paléotopographie du site. Deux apports sont perceptibles, dont le premier, peu épais, constitue vraisemblablement un sol qui peut être attribué à l’Antiquité. La phase colluviale suivante, plus intense, piège quant à elle un mobilier céramique dont l’attribution tend vers les XIIIe-XIVe siècles. Ce matériel s’associe aux comblements d’aménagements en creux. Une maçonnerie totalement spoliée a aussi été identifiée. Aucune structuration n’en ressort. À l’instar des vestiges plus anciens, les observations réalisées durant le diagnostic ont été conditionnées par la paléotopographie du versant et se limitent donc à la partie occidentale du site, la plus accessible, soit environ 500 m². Il faut ajouter au crédit de ces découvertes médiévales l’étude des données foncières du début de l’Époque moderne. Celles-ci suggèrent la création dans l’emprise d’un parcellaire « en touche de piano » destiné à accueillir des maisons de l’élite dès la fin du Moyen Âge le long d’un axe viaire nord-sud englouti ensuite par le domaine du château. Des indices structurant le fonctionnement des jardins sont observés dans les différents sondages, soit sous la forme d’aménagements spoliés, soit au travers d’artefacts piégés dans les remblais de la seconde terrasse (lapidaires décoratifs). Une serre du XVIIIe siècle, associée à un grand fossé, et des fosses de plantation répondent orthogonalement à la ligne de force donnée par le premier mur de soutènement. Bien que le cadastre napoléonien désigne la première terrasse comme potager, il faut certainement comprendre que celui-ci était un aménagement d’agrément. Par ailleurs, le remblaiement du terrain et la découverte de maçonneries correspondant à des bâtiments antérieurs à la caserne laissent à penser que le bas-parc a pu être préservé des aménagements contemporains. Corrélées au fonctionnement de la caserne, des maçonneries ont été observées dans la cour sud. Il s’agit de vestiges de plusieurs périodes de fonctionnement de diverses dépendances de la caserne, telles que la cour aux fumiers, des latrines, des ateliers (dont une forge), des hangars et une piscine.