Architecture Technique Géotechnique

Des parades contre la dissolution du gypse

Mots clés : Géotechnique - Transport collectif urbain

Sur le chantier de la ligne de tram-train Tangentielle Nord, quatre solutions techniques sont mises en œuvre en fonction du niveau de risque.

La Tangentielle légère Nord (TLN), nouvelle « rocade ferroviaire » qui doit à terme relier Noisy-le-Sec (Seine-Saint-Denis) à Sartrouville (Yvelines) sur 28 km, sort de terre. Pour l’heure, seul le tronçon entre Le Bourget et Epinay-sur-Seine, soit 11 km, est en phase de construction. Caractéristique du sous-sol de Paris et d’une partie de sa région, la présence de gypse, sur environ 7,5 km du tracé, pose de nombreux défis techniques. « Ce risque est le plus important du projet. L’eau qui migre dans le gypse provoque sa dissolution progressive, jusqu’à former des cavités qui peuvent générer des fontis en surface », explique Hedi Ouerghemi, expert géotechnique et terrassement à la SNCF.

Pour faire face à cet aléa, une évaluation des risques a été réalisée par la SNCF, l’ingénieriste Egis et le Cerema (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement). « C’est une démarche originale qui nous a permis de déterminer, pour chaque niveau de risque – faible, moyen et élevé -, une parade appropriée. Ce risque n’est pas uniquement déterminé en fonction de la présence de gypse, mais surtout par l’épaisseur des bancs de ce matériau dans le sol », indique le spécialiste. Ainsi, une panoplie de solutions techniques est mise en œuvre, pendant les travaux, à la fois pour limiter les écoulements d’eau dans le sol et pour renforcer directement les terrains les moins porteurs.

Une parade adaptée à chaque niveau de risque.

Au total, quatre parades ont été définies (voir schéma page ci-contre). La première, mise en place sur les zones à risque gypse faible, moyen et élevé – soit la totalité des 7,5 km à traiter -, consiste à réaliser un berceau étanche en béton. « Cette structure, qui s’ajoute au système de drainage longitudinal, joue un double rôle : elle réduit les risques de diffusion de l’eau dans le sol et, en cas de fontis, elle joue le rôle de poutre en soutenant les éléments préfabriqués du système de drainage », précise Hedi Ouerghemi. La deuxième parade, adaptée aux zones à risque gypse moyen, passe par la mise en place d’un géosynthétique de renforcement à une dizaine de centimètres sous la couche de forme. En cas de fontis, cette géogrille dite « parachute » maintient les terrains sus-jacents. « Ce géosynthétique, qui présente une résistance à la traction de 70 kN/m, est dimensionné pour résister pendant deux ans après l’ouverture d’une cavité de 1,5 m de diamètre », affirme l’ingénieur. Les troisième et quatrième parades, pour les zones à risque élevé, consistent à réaliser des inclusions rigides dans les terrains compressibles et à injecter du coulis dans les vides francs. « Nous avons réalisé 4 400 colonnes à module contrôlé, à une profondeur moyenne de 10 m, dont un tiers concerne le risque gypse. Quant aux injections de coulis, un mélange de bentonite et de ciment, elles sont réalisées à une quinzaine de mètres de profondeur », précise Hedi Ouerghemi. Cette palette de solutions doit ainsi réduire la vulnérabilité de la future TLN face aux risques géotechniques. Une fois la ligne en exploitation, ces risques seront scrutés périodiquement à l’aide d’un géoradar. 

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ENCADRE

Maîtrise d’ouvrage : SNCF. Maîtrise d’œuvre : SNCF et Egis. Entreprises : Vinci Construction, Bouygues Travaux publics, Valerian, Demathieu Bard et NGE Génie civil. Début des travaux : décembre 2010. Fin programmée des travaux : juillet 2017. Montant : 610 millions d’euros.

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