BORDEAUX : UN TUNNEL SOUTERRAIN VA FRANCHIR LA GARONNE POUR TRAITER LES EAUX USÉES

Ce tunnel qui devrait « voir le jour » d’ici fin 2020 consiste en la réalisation d’une galerie multiréseaux
sous fluviale de 2,4 m de diamètre intérieur et 750 m de longueur approximative creusée à l’aide d’un microtunnelier ; d’un puits d’entrée en rive droite de la Garonne, d’environ 35 m de profondeur et de 11 m de diamètre intérieur ; d’un puits de sortie en rive gauche de la Garonne, d’environ 25 m de profondeur et de 8,5 m de diamètre intérieur ; de raccordements d’eaux usées et d’eaux pluviales quai de Brazza et quai Armand-Lalande et d’un bâtiment multi-usages, au droit du puits d’entrée en rive droite. Les figures 1 et 2 présentent une vue en coupe et une vue en plan du puits d’entrée, situé en rive droite de la Garonne. Le puits d’entrée aura pour rôle définitif d’accueillir les stations de pompage EU-EP et leurs équipements associés (voir figure 2). Il sera ainsi composé de plusieurs niveaux :
le niveau toiture à la cote de + 12,3 m NGF ; le niveau N+1 à la cote de + 9,0 m NGF ; le niveau
RdC à la cote de + 5,5 m NGF ; le niveau N-1 à la cote de + 2,0 m NGF ; le niveau N-2 à la cote de
- 1,5 m NGF ; le niveau N-3 à la cote de - 5,0 m NGF ; le niveau N-4 à la cote de - 28,3 m NGF.
Le diamètre intérieur minimal est pris égal à 11 m. Cette valeur tient compte d’une possible déviation
des parois moulées de l’ordre de 0,5 % (défaut de verticalité) afin de garantir un diamètre minimal intérieur en fond de puits de 10,5 m.
La profondeur utile de l’ouvrage est de 33,5 m (radier à la cote de -28,3 m NGF) afin de permettre une
trajectoire ascendante de la galerie sur tout le linéaire et de démarrer ladite galerie dans les terrains
marneux, tout en y restant le plus longtemps possible.
Comme visible sur les figures 1 et 2, plusieurs excroissances du puits de départ sont prévues en partie
haute afin de permettre les entrées et sorties des effluents dans les bâches de pompage et/ou de disposer de galeries techniques sous le plancher du bâtiment d’exploitation. Le microtunnel va ainsi relier le quai de Brazza, en rive droite de la Garonne, à la place Alice-Girou, en rive gauche.
La géométrie de la galerie tient compte de l’espace vital minimum pour circuler, travailler dans la galerie ou l’évacuer suivant les recommandations de l’Aftes d’une section de passage libre de 2,0 m de hauteur sur 0,8 m de largeur ; de l’insertion dans la galerie des réseaux devant traverser la Garonne et des équipements nécessaires au travail dans la galerie (ventilation, éclairage, transport d’équipements, etc.) ; et des dimensions des machines existantes sur le marché pour réaliser ce type d’ouvrage.
La solution technique retenue pour le tuyau foncé consiste en des tuyaux de fonçage en béton armé de diamètre intérieur 2 400 mm au minimum. La trajectoire en plan et le profil en long de la galerie ont été optimisés afin de ne pas impacter les avoisinants (quais, pont Chaban-Delmas, etc.) ; de maintenir une pente ascendante minimale de 8 mm/m ; et de rester supérieurs à des rayons de courbure de 400 m. Le linéaire total de galerie est égal à 744 ml.
Les figures 3 et 4 présentent une vue en coupe et des coupes longitudinales du projet prévu.
Le puits de sortie est situé place Alice-Girou, en rive gauche de la Garonne. Les figures 5 et 6 présentent une vue en coupe et une vue en plan de l’ouvrage projeté.
Le puits de sortie va assurer plusieurs fonctions successives et/ou simultanées permettant :

• l’extraction, en bas du puits, du microtunnelier,
• le transit des réseaux qui emprunteront la galerie technique depuis la rive droite,
• l’accès ou l’évacuation en toute sécurité des personnels de maintenance ou de secours vers ou depuis la galerie,
• l’approvisionnement ou l’évacuation en toute sécurité des équipements et outillages vers ou depuis la galerie,

• l’implantation en partie haute de l’ouvrage :
  • de la bâche de réception du refoulement des eaux usées,
  • des équipements de traitement de l’air vicié de cette bâche,
  • du dispositif d’admission d’air frais et de ventilation des puits et de la galerie.

Le diamètre intérieur minimal est pris égal à 8,5 m. Cette valeur tient compte d’une possible déviation des parois moulées de l’ordre de 0,5 % (défaut de verticalité) afin de garantir un diamètre minimal intérieur en fond de puits de 8,0 m.
La profondeur utile de l’ouvrage est de 24 m (radier à la cote de - 20 m NGF) afin de permettre une trajectoire ascendante de la galerie sur tout le linéaire et de permettre l’arrivée de ladite galerie dans les terrains marneux peu perméables.

LA MISSION DE GÉOTEC

La mission de Géotec repose sur la réalisation des différents calculs afférents au microtunnel, avec entre autres, la rédaction des notes d’hypothèses géotechniques incluant notamment le choix des paramètres de calcul, les modélisations hydrogéologiques ainsi que l’estimation des débits
d’exhaure et le dimensionnement du système de pompage, l’estimation des pressions de confinement, la méthode de calcul des déformations générées par le passage du microtunnelier, la vérification des efforts dans les tubes, les efforts de poussée à prendre en compte, etc.

UNE MISSION D’EXÉCUTION G3 ÉTUDES ET SUIVI DE TRAVAUX

La première partie de la mission intègre la réalisation des différents calculs afférents aux puits d’entrée et de sortie, au microtunnel, ainsi qu’au futur bâtiment d’exploitation. Géotec a notamment effectué :

• la rédaction des notes d’hypothèses géotechniques,
• Les modélisations hydrogéologiques en tenant compte des battements journaliers de la Garonne en relation avec les marées :
  • dimensionnement du dispositif de rabattement temporaire des nappes prenant en compte
  la complexité géologique et la géométrie en 3 dimensions des ouvrages (mise en oeuvre d’un
  modèle numérique aux éléments finis permettant la construction de modèles hydrodynamiques maillés en conditions d’écoulements permanents et transitoires).
  • définition et suivi des essais de pompage préconisés afin d’affiner et d’optimiser les dispositifs conçus.
• L’estimation des pressions de confinement, ainsi que les calculs de déformations générés par le creusement du tunnel sur les avoisinants (fondations à proximité du tracé, bâtiments en surface, voiries, tramway, etc.) par des modélisations numériques aux éléments finis :
• La définition du système d’auscultation des travaux des puits et de ceux du microtunnel.
• La vérification des efforts dans les tubes, du calcul des efforts de poussée à prendre en compte, etc.

La seconde partie de la mission G3 attribuée à Géotec est le suivi des travaux afférents aux ouvrages précédemment cités, avec, entre autres :

• définition des différents essais de pompage ainsi que suivi associé,
• suivi de la réalisation des parois moulées (puits d’entrée et puits de sortie) et des terrassements associés,
• suivi du creusement réalisé par le microtunnel, ici vérification du profil géologique, analyse des auscultations effectuées en surface ou sur le microtunnelier.

Enfin, en préalable au démarrage et à l’arrivée du tunnelier, Géotec a effectué depuis le fond des puits, à 35 m de profondeur, des sondages carottés horizontaux sous sas afin de vérifier l’absence de poches sableuses en charge.
Aujourd’hui, les puits d’entrée et sortie sont réalisés et le microtunnelier a débuté son forage.
Ce projet de grande ampleur, dont le coût s’élève à 24 M€, a nécessité la mobilisation de nombreuses compétences et une forte synergie des équipes afin de respecter les délais impartis. Le tunnel devrait ainsi « voir le jour » d’ici fin 2020.

Clio Desormeaux, chef de projet Géotec région Sud-Ouest
Arnaud Lafourcade, directeur technique et scientifique Géotec région Sud-Ouest