Suivez-nous :         kit média      
Accueil - Marchés - Travaux publics – Grand Paris : un terrain pour expérimenter de nouvelles méthodes

Travaux publics – Grand Paris : un terrain pour expérimenter de nouvelles méthodes

19 décembre 2017
<span>Travaux publics</span> – Grand Paris : un terrain pour expérimenter de nouvelles méthodes

Reconnaissance de sols, conception des ouvrages souterrains, traitement de terrains, outils d’excavation et valorisation des déblais sableux : les chantiers du Grand Paris offrent un vaste terrain d’expérimentation aux géotechniciens, aux ingénieurs et aux spécialistes des matériaux. Une conférence organisée au dernier congrès de l’Aftes (« Le nouveau Grand Paris : un terrain d’innovations techniques ») en a donné une idée. Retours d’expériences.

Emmanuel Egal, d’Egis, a présenté une méthode de détection des zones déstructurées, désagrégées ou décomprimées et des cavités dans les terrains gypseux de la ligne 16 Saint-Denis Playel/Noisy Champs, « une problématique prégnante du sous-sol parisien. »

Elaborée avec le Cerema, cette méthode de reconnaissance s’appuie sur des campagnes de sondages carottés espacés et de sondage destructifs serrés et ciblés, mais aussi sur des diagraphies de la radioactivité naturelle et de type ABI (avec diamétreur) pour localiser les anomalies, repérer les zones de dissolution et les vides puis évaluer leur amplitude.

Cette méthode a été expérimentée sur la section Sevran/Livry Gargan et sur la butte de Clichy. Sur la première, par exemple, les sondages destructifs ont monté des anomalies assez marquées et régulières sur un tronçon de 1,5 km, des vides francs probables et des dissolutions partielle à différents niveau. Sur la butte de Clichy, autre exemple, les reconnaissances ont révélé des anomalies sur le versant exposé (cavités étroites très localisées) ; les sondages carottés, des risques de fontis et d’affaissement.

Des terrains délicats

Martin Cahn, de Géos, a participé à la conception d’un puits de ventilation de 9,80 m de diamètre et de 49 m de profondeur sur la ligne de tramway T3 en rive-droite de la Seine, en face de l’île Seguin, à Boulogne-Billancourt. Les avantages et les inconvénients de la fraise hydraulique et de la benne à câble ont été comparé lors de l’excavation d’une paroi moulée de 80 cm d’épaisseur en cinq panneaux réalisés en trois passes d’excavation dans un massif de craie altérée (placé sous une faible couverture alluvionnaire), sachant que le la nappe alluviale de la Seine en communique avec celle de ce massif crayeux. Ont également été comparés différentes techniques de traitement du terrain par colonnes de jet grouting (simple, double, triple…).

Retour d’expérience ? La fraise et la benne font jeu égal pour ce qui est de la précision, de la cadence et de la vitesse d’avancement (4 m3 heure), la première se distinguant essentiellement sur la mesure de verticalité. La technique du Jet grouting « agglomère le matériau plus qu’elle ne permet de former des colonnes. » La plus efficace, celle du jet double, « a le mieux fonctionné sur une maille de 50 x 50 mm ».

Soigner la conception des ouvrages

Pour un ouvrage complexe situé dans un environnement sensible, la démarche de conception fondamentale, fait écho Alberto Politi. Cet autre représentant d’Egis s’est penché sur celle d’un ouvrage d’entonnement de 170 m de long et de plusieurs chambres souterraines (dont l’une pour le démontage du tunnelier) sur le point de départ du prolongement du RER E (Eole) à Hausmann-Saint-Lazare, dans le huitième arrondissement de Paris.

En surface comme en profondeur, l’environnement du projet est des plus délicats : sensibilité du bâti et des avoisinants souterrains, proximité des lignes 3, 13 et 14 et du RER E, nappe phréatique à la hauteur de l’ouvrage, excavation dans une couche de sable, dans des strates de calcaire grossier ou de marnes et caillasses avec fracturation subverticale…

Un puits d’accès déporté a été construit à l’angle de la rue Pasquier et du boulevard Hausmann pour creuser les galeries et les chambres avec une double attaque vers l’est et l’ouest. Les concepteurs ont choisi de rabattre la nappe en dessous du niveau du radier, de traiter le terrain depuis le souterrain pour prévenir les risques de débourrage : injection en voûte du front de taille, colonnes de jet grouting sous les assises des culées… Décision a également été prise de mettre en place de soutènement lourds et de bétonner à l’avancement. La phasage des travaux a été adapté de manière à prévenir les mouvements de terrain.

Des outils de calcul en 3D ont été utilisés pour dimensionner les chambres ou encore, estimer les mouvements de sols sous les ouvrages et l’extension du front. Ils ont permis d’estimer les risque de tassements, confirmé la nécessité de traiter le terrain et aider à définir les caractéristiques des soutènements provisoires et des confortements.

Valoriser les sables de Beauchamp

Les travaux d’excavation des 200 km de lignes et des 68 gares du Grand Paris produiront 43 millions de tonnes de déblais, dont 10 millions de tonnes de sables de Beauchamp, évalue Isabelle Moulins, de Setec.

Comment valoriser ces sables qui seront extraits en grande partie par les tunneliers ? Fins et très fins, ils sont mêlés de « passages limoneux argileux », « d’inclusions de gypse diffuses », de calcaire, de marnes et caillasses. Sulfate, fluorure, molybdène, pyrite framboïdale, cristaux de gypse, de sulfate de calcium ou de Strontium figurent également parmi les composants. « Ces sables seront difficiles à valoriser sans traitement », explique Isabelle Moulins.

Après carottages tubés et définition des différents facies du matériau, plusieurs dizaines d’échantillons ont fait l’objet d’essais de lavage en laboratoire. Principal enseignement : il devrait être possible de récupérer une fraction de sable et une fraction de fine de l’ordre de 50 % et plus du volume de déblais sableux.

La première, un sablon en 0/1 mm, pourrait entrer dans la composition de bétons, si leur teneur en soufre n’est pas trop élevée. La fraction fine sera plus difficile à recycler.

J.D