GÉOTEC AU COEUR DES AMÉNAGEMENTS FERROVIAIRES AU NORD DE TOULOUSE

La prestation, menée par l’ensemble de la région Sud-Ouest pour un montant de marché initial à 3 M€ HT, s’est décomposée en 3 missions principales :

• Mission 1 : réalisation des reconnaissances géotechniques et hydrogéologiques ;
• Mission 2 : réalisation d’un dossier G2 Pro pour la partie ouvrages d’art du projet ;
• Mission 3 : diagnostic environnemental de gestion des terres excavées.

Côté investigations, la mission du groupement, dont le groupe Géotec est mandataire, a consisté en la réalisation de 1 540 ml de sondages carottés, dont 257 ml en travaux de nuit ; ou encore 1 600 ml de sondages pressiométriques, dont 223 réalisés de nuit. Les sondages ont été complétés de tests de perméabilité des sols (77 essais Matsuo, 63 essais Lefranc, 4 essais de pompage, 5 essais
au micromoulinet) et par de nombreux piézomètres (25). La difficulté principale résidait dans l’obligation d’intervenir dans un environnement très urbanisé ou sur un tracé ferroviaire existant, pour
lequel le trafic n’était interrompu qu’au maximum 4 h par nuit. Éviter de déstabiliser le bâti existant et de troubler la quiétude des riverains représentait donc un objectif permanent des opérateurs, qui ont sans cesse adapté leurs interventions en conséquence.
Afin de mener à bien ces missions dans les délais impartis, le groupement, porté par Géotec, a mobilisé pas moins de 10 à 12 ateliers de forage de 2 personnes, 4 techniciens de terrain, 2 conducteurs de travaux ainsi que 2 ingénieurs, se relayant sur site pour sonder les sols dans la zone de 19 km de tracé de la ligne existante Bordeaux-Sète, situés au nord de Toulouse.
La mobilisation des équipes de la région Sud-Ouest du groupe Géotec a permis de garantir la disponibilité, la réactivité et la connaissance des problématiques géologiques locales. Tous les atouts du groupe et de son co-traitant ont été mis en oeuvre afin d’assurer le bon déroulement du projet, avec notamment :

• la mobilisation d’une équipe locale de proximité pour garantir la disponibilité, la réactivité et la connaissance des problématiques liées à la géologie locale ;
• la mobilisation d’une équipe pluridisciplinaire s’appuyant sur des ingénieurs travaux en
  sondages géotechniques de plus de 20 ans d’ancienneté, mais également sur
  des spécialistes en hydrogéologie ou sites et sols pollués ;
• l ’ e x p é r i e n c e acquise par Géotec lors des campagnes menées sur des projets comme
  AFSB (missions de travaux de sondages + mission G2), LGV SEA (mission G3), apportant
  une très forte connaissance des problématiques des interfaces SNCF.

Les études de conception de ce projet évoluent régulièrement.
La SNCF a néanmoins confié au groupement la réalisation d’étude de conception G2 phase Pro.
Les ouvrages étudiés sont liés aux contraintes d’aménagement :

• élargissement de voies en déblais ou remblais en zones urbaines et péri-urbaine nécessitant l’exécution de soutènements ;
• création de bassins de gestion des eaux ;
• allongement d’ouvrages d’art ;
• construction de haltes ferroviaires ;
• mise en oeuvre de murs antibruit.

Les études de conception nous ont amenés à définir un modèle lithologique moyen à l’aide des outils développés par la direction technique, complété par des analyses plus fines au droit de chaque ouvrage étudié.

PRA MALTEMPS

Au droit du PK249+300 de l’aménagement AFNT, l’élargissement du faisceau ferroviaire impose le confortement intérieur du PRA permettant le franchissement de la rivière du Maltemps, affluent
de la Garonne et son prolongement sur 20 ml au droit de bâtis destinés à la démolition.
Les problématiques propres à cet ouvrage étaient les suivantes :

• gestion des eaux en phase travaux ;
• impact du confortement intérieur sur l’ouvrage existant et sur le faisceau ferroviaire ;
• dimensionnement de l’ouvrage de prolongement et son impact sur l’ouvrage existant et sur le faisceau ferroviaire.

La conception menée par Géotec en phaseG2 Pro a permis de préciser les débits d’exhaure en phase travaux pour une solution d’excavation de pleine masse et la nécessité de réaliser un dossier loi sur l’eau pour la conception étudiée.
Le dimensionnement de l’ouvrage a été mené afin de permettre une solution de radier général limitant la déformée de l’existant à 1/500 ou inférieur au centimètre.

MURS ANTIBRUIT

L’élargissement ferroviaire est associé à la mise en oeuvre d’un ensemble de murs antibruit.
L’assise envisagée pour les murs était la suivante :

• dans les zones de déblais ou sans mouvement de terre : exécution de massifs béton régulièrement espacés assis sur 2 micropieux travaillant en traction/compression ;
• dans les zones de remblais : réalisation d’un mur de soutènement en L supportant les murs.

La problématique la plus importante relative à ces ouvrages est essentiellement liée à l’interface avec les bâtis extérieurs maintenus et à l’analyse de leurs problématiques d’exécution (excavations provisoires, technique d’exécution des micropieux et conditions de leur mise en oeuvre).
Le dimensionnement de ses ouvrages a été réalisé à l’aide des outils d’ingénierie développés par la direction technique de Géotec.

SOUTÈNEMENTS FRONTON

L’élargissement de la plate-forme ferroviaire dans un contexte fortement urbanisé nécessite de nombreux ouvrages pour soutenir l’existant. La réalisation de la zone de Fronton est particulièrement
complexe du fait de terrassements réalisés sur le talus aval de l’avenue de Fronton, qui constitue l’un des axes principaux de l’agglomération toulousaine.
Ce secteur comporte 6 zones de soutènement :

• zone 1 : paroi définitive de l’avenue de Fronton en pieux jointifs. La hauteur importante de terrassements a conduit à des pieux de grand diamètre ;
• zone 2 : paroi définitive de la rampe d’accès au bassin de rétention BR 252.6 en pieux jointifs
• zone 3 : mur en L définitif du bassin BR 252.6, qui soutient la plateforme sur laquelle sera fondé l’ouvrage ;
• zone 4 : paroi définitive en forme de U autour de la fosse de relevage SR 252.6 Cet écran, constitué de pieux jointifs, soutient le talus aval de l’avenue de Fronton et le côté de la plateforme du bassin BR 252.6 ;
• zone 5 : blindage provisoire de la fosse de relevage SR 252.6 en micropieux jointifs pour la construction de la structure défi nitive de l’ouvrage ;
• zone 6 : blindage provisoire du bassin BR 252.5 et sa fosse de relevage en pieux jointifs pour la construction de la structure défi nitive des ouvrages.

En raison de la forte interaction entre les soutènements pour les zones 4 et 5, le comportement des ouvrages ne peut pas être traité correctement par un modèle de calcul aux coeffi cients de réaction. Par conséquent, le dimensionnement a été mené à l’aide de modélisations aux éléments finis selon une loi de comportement HSM (Hardening Soil Model). Ce type de modélisation est particulièrement pertinent pour le cas étudié, car il permet de prendre en compte le rabattement à l’arrière de chaque écran, ainsi que la perte de butée devant la paroi en pieux jointifs due à la déformée du blindage de la
fosse.
Grâce à ce type de modélisation, il a été possible d’optimiser les caractéristiques des soutènements et obtenir une estimation plus fi able des débits d’exhaure au niveau du fond de fouille et les gradients
d’écoulement pour la justification de la stabilité hydraulique des parois.

Maxime Dachary
Ingénieur d’affaire Géotec région Sud-Ouest
Grant Knochenmus
Ingénieur expert Géotec région Sud-Ouest
Arnaud Lafourcade
Directeur technique et scientifique Géotec région Sud-Ouest