Gares : Génie civil

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Pour la construction de la partie souterraine dans les milieux urbains denses, une technique spécifique est utilisée : le principe de la boîte. Explication.

Le génie de la boîte

Les gares du Grand Paris Express permettent l’achat des titres de transport, leur validation et l’accès aux quais, dans de bonnes conditions de sécurité, d’accessibilité et d’information. Elles sont également un lieu de vie avec des commerces et des services. Leur conception est également compatible avec un développement immobilier connexe.
Le bâtiment en surface est dévolu aux services, aux commerces et à l’achats de titres. En dessous, la gare abrite les circulations, les mezzanines et les quais en bordure du tunnel. Pour cette partie souterraine, la Société du Grand Paris a mené des études pour permettre une connaissance exhaustive des enjeux environnementaux, développer de principes constructifs adaptés et anticiper les mesures à prendre en matière de prévention des pollutions, des risques et des nuisances. Ces chantiers font l’objet d’une définition des méthodes de réalisation au cas par cas dans le but de limiter les nuisances pour les riverains.

Une opération à ciel ouvert

La préparation du chantier requiert la définition d’une emprise chantier pour la réalisation des travaux autour de la gare. En moyenne, celle-ci est estimée à 9 000 m2. Cette zone permet la mise en place de tous les éléments indispensables à la construction de la gare, notamment les appareils et engins de chantier, les silos de conditionnement de la terre excavée avant son évacuation, etc.

Emprise chantier de la gare de Bry Villiers Champigny.

L’emprise chantier de la gare Bry Villiers Champigny.

Localisation de l'emprise chantier dans la ville.

Ci-dessus, la localisation géographique de l’emprise dans la ville. En jaune, l’emprise de la gare, en vert, l’emprise chantier pour la réalisation des travaux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La gare est creusée avant l’arrivée du tunnelier afin de faciliter sa réalisation (environ 60 % du génie civil est réalisé avant l’arrivée de la machine). Le principe de la boîte consiste à réaliser, avant tout creusement, une paroi en béton armé étanche (paroi moulée) tout autour de la future gare souterraine. De fines tranchées sont creusées (1 et 2) dans lesquelles du béton armé est coulé (3 et 4). Elles constituent l’enveloppe de la boîte (5).

Les 5 étapes de réalisation des parois moulées

Cette paroi peut être réalisée par plots successifs de 3 à 4 mètres de longueur, 1 mètre environ d’épaisseur. La profondeur dépend du niveau des quais.

Excavation et niveaux

La suite des travaux consiste à excaver et réaliser les planchers, comme pour un parking souterrain.

L’enceinte en béton armé est réalisée jusqu’au niveau de terrain imperméable (ou rendu tel par injection d’un bouchon étanche en pied de parois). Cette enceinte peut atteindre 60 m de profondeur en fonction de la géologie et de l’hydrogéologie du sous-sol.

L’eau est ensuite évacuée ainsi que tout le terrain à l’intérieur de la boite. Au fur et à mesure de l’extraction des terres, les parois de la gare sont consolidées horizontalement à l’aide de renforts intérieurs provisoires (butons). Ils sont disposés jusqu’à la réalisation des structures intérieures de la gare : le plancher bas (radier), les dalles intermédiaires et la dalle supérieure.

Un passage libre est conservé pour le passage des tunneliers.

Enfin, les travaux de gros œuvre sont finalisés avec notamment la réalisation de la mezzanine, des quais et d’une dalle de couverture de la gare réalisée afin de remettre l’espace public ou la voirie en service.

Cette technique de la paroi moulée se révèle sûre et garantit la stabilité des bâtiments proches du chantier. Ce procédé permet de maintenir les terrains avant tout creusement, et ne nécessite pas le rabattement de la nappe aquifère.

Cependant, dans certaines situations, lorsque les contraintes de sous-sol (terrains, conditions hydrogéologiques…) ou d’insertion urbaine l’imposent, la construction de la gare peut être réalisée différemment, par exemple de façon plus traditionnelle, en sous-sol à partir d’un puits principal réalisé en surface. Cette technique, qui permet de s’insérer dans des espaces plus contraints, est plus coûteuse et plus longue. Elle allonge la durée des travaux.

En bref :

Durée totale du génie civil : environ 24 mois.
Réalisation des parois moulées avec phasage : environ 5 mois avec 2 ateliers pour 21 600 m² de parois moulées (100 m²/jour/atelier).
Injection bouchon étanche : travaux en 2 postes, 3 mois.
Excavation avec pompages et mise en place de tirants provisoires : 16 mois en 2 postes (déblais : 255 000 m3).
Radier et dalles : environ 6 mois (rétablissement de la surface en 3 mois).
Finalisation des structures : 12 mois.