Ce projet (photo ci-dessus) consiste en la construction de digues de protection en enrochements (environ 4,8 kilomètres linéaires) dont la digue principale de 3,3 kilomètres limite le nouveau bassin d’accueil des navires de 90 hectares ; il prévoit également 65 hectares de terre-pleins, dont 45 gagnés sur la mer par remblais hydrauliques de sables dragués (plateformes du terminal transmanche [TTM]) ; et enfin, trois nouveaux postes d’accostage pour ferries et l’aménagement des superstructures portuaires et la refonte de tous les accès.

DÉFINITION ET RÔLE DES PROTECTIONS CÔTIÈRES

On distingue la digue principale de 3,3 kilomètres de longueur, fil rouge du chantier, des perrés intérieurs, est et ouest, respectivement de 1 kilomètre et 0,7 kilomètre. La digue a pour fonction principale de limiter au nord le nouveau bassin portuaire et de le protéger des houles pour garantir dans le port une agitation inférieure à 1 mètre. Elle doit aussi, sur son premier kilomètre, tout comme les perrés est et ouest, constituer et garantir la pérennité des limites des plateformes
soumises à la houle tout en les protégeant des franchissements. Il s’agit de digues en enrochements
de 5 à 22 mètres de hauteur, constituées d’un noyau en tout-venant protégé par une carapace, par l’intermédiaire ou non de sous-couches.

DIMENSIONNEMENT ET OPTIMISATION

S’agissant de digues en mer, le dimensionnement est avant tout régi par les conditions hydrauliques
et notamment des houles provenant de la mer du Nord et/ou de la Manche, en fonction de leur orientation. Ainsi la digue principale s’avançant dans la mer a été dimensionnée pour des houles
allant de 2,5 à 7 mètres en fonction des conditions extrêmes (120 % de la houle centennale associée à un niveau d’eau également centennal majoré d’une surélévation du niveau des océans de 1,2 mètre).
Le perré ouest a été dimensionné pour des houles allant de 1,4 à 4,6 mètres et le perré est,
protégé par la digue principale en phase finale, pour des houles allant de 1,2 à 3,4 mètres.
Cela a conduit à la définition de :

• une digue principale avec une carapace en enrochements allant de 1-3T au 3-6T sur ses premiers 400 mètres linéaires et d’une carapace en blocs artificiels de 4 m3 à 12 m3 au-delà des 400 mètres avec un mur chasse-mer.
• un perré ouest avec une section de 455 mètres linéaires avec une carapace en blocs artificiels de 4 m3 ; une section de 254 mètres linéaires avec une carapace en 2-4T, et un perré est avec une carapace en enrochements allant de 1-2T au 3-6T.

Les dimensionnements analytiques sont ensuite validés et optimisés par des essais en modèles
physiques réalisés par DHI à Copenhague. Cinq modèles physiques en canal 2D ont déjà été réalisés ainsi que trois en cuve à houle, le dernier étant en cours.
Ces essais ont permis, entre autres, les adaptations suivantes :

• augmentation du linéaire de digue en enrochements naturels ;
• adéquation de la taille des blocs et renforcement au droit des zones de focalisation des houles.

Ces différents ouvrages ont également été vérifiés, comme tout ouvrage classique :

• d’un point de vue stabilité géotechnique avec et sans séisme, Calais se situant en zone sismique faible ;
• d’un point de vue liquéfaction des sols de fondation, ces derniers étant constitués des sables
  flandriens reposant sur l’argile des Flandres, avec dans ces sables, des horizons silteux plus ou moins argileux ou des sables lâches potentiellement liquéfiables : les études ont montré que le risque est écarté ;
• d’un point de vue tassement, la problématique concernant principalement les ouvrages sensibles au franchissement, c’est-à-dire avec à l’aval la présence d’un terreplein.

Les estimations ont permis d’évaluer les volumes de matériaux à mettre en oeuvre pour atteindre la cote de projet. Elles ont également permis de définir les surhauteurs à prévoir afin de pallier les
tassements différés entre la fin de construction et la cote de projet.

LES ENROCHEMENTS NATURELS

Au total, six catégories d’enrochements naturels allant du 0,3-1T au 3-6T sont encours de fabrication pour un total de 4,6 millions de tonnes (dont 2,6 millions de tonnes pour le TVC de noyau). Ces enrochements proviennent en majorité des carrières françaises du Boulonnais, le reste étant d’origines norvégienne et espagnole pour un approvisionnement et une mise en oeuvre par voie maritime. Au total, pour respecter les plannings de mise en oeuvre, 9 carrières approvisionnent le chantier.

LES BLOCS ARTIFICIELS « XBLOCS® »

15 000 Xblocs® sont prévus d’être fabriqués et mis en oeuvre en carapace sur les digues et perrés
de Calais, en cinq catégories de 4 m3 à 12 m3. Il s’agit de blocs béton non armé à 6 branches, brevetés par DMC (Delta Marine Consultant) et mis en oeuvre de façon maillée en monocouche. Environ 1 500 Xblocs® 4 m3 ont été fabriqués dans un premier temps par la méthode traditionnelle en attente de construction d’une unité de préfabrication automatisée des Xblocs®, fonctionnelle depuis septembre 2016. Cette unité, située sur le chantier à proximité de la centrale à béton, permet un fonctionnement en automatique des postes de bétonnage, décoffrage, transfert d’un poste à l’autre et
d’évacuation hors de l’unité, dans le but d’optimiser au maximum les cadences de production. Environ
4 000 Xblocs® 4 m3 ont déjà été fabriqués au total à fin janvier 2017.
L’usine commence actuellement la production de Xblocs® 6 m3.

DÉROULEMENT DU CHANTIER

À ce jour, l’avancée de la digue principale et du perré est a permis la fermeture du futur TTM nord.
Sodraco est intervenu dans les zones nécessitant un dragage préalable pour préparer l’assise de la digue, cette préparation étant suivie d’une mise en place par voie maritime, de certaines parties d’ouvrages telles que la base du noyau, ainsi que les tapis sous butée et les tapis anti-affouillement. Le groupement construit ensuite, par voie terrestre, à l’avancement, le noyau, les souscouches,
carapaces et butées.
Le processus d’avancement de la digue principale conduit à exposer systématiquement le front d’avancement du noyau en TVC non encore revêtu de sa sous-couche en enrochements. Pour limiter les risques, la distance maximale du front d’avancement non protégé est limitée. De même, en cas
d’événements tempétueux, des protections provisoires en enrochements sont mises en place jusqu’à
la levée de l’alerte, ces enrochements étant ensuite remis sur stock avant la reprise des travaux.
À fin janvier 2017, 0,7 million de tonnes de TVC et enrochements naturels ont déjà été posés par voie maritime, 1,2 millions de tonnes par voie terrestre, et 1 400 Xblocs®.

Valérie Lefebvre
Ingénieur Arcadis