TOULOUSE-PARC DES EXPOSITIONS : UN CHANTIER AU LONG COURS

Ce chantier de 310 M€ HT comporte notamment la construction d’un hall d’exposition, un centre de conventions pouvant accueillir 10 000 personnes, un parking silo de 3 000 places, mais également
4 km de nouvelles structures routières et l’extension du tramway sur 700 m. Un seul dossier mais une
multitude de chantiers, voilà le point singulier du projet.

DESCRIPTION DES TERRAINS

La géologie du site a été définie par des campagnes d’investigations multipliant les techniques de
sondage, et avec une densité plus importante que celle recommandée par Syntec:

• 30 sondages destructifs ;
• 150 sondages pressiométriques ;
• 50 sondages carottés ;
• 150 sondages à la pelle ;
• 60 essais au pénétromètre dynamique lourd ;
• 130 essais au pénétromètre statique ;
• des pompages d’essai.

La lithologie est typique de la région toulousaine, avec la présence de limons superficiels (1 < qc < 5 MPa) jusqu’à 1,5 m de profondeur environ, puis de graves sableuses (1 < pl < 3,5 MPa) jusqu’à 3 à 5,5 m de profondeur et enfin le substratum marneux (2,5 MPa < pl) présentant des passées altérées
sableuses (0,7 < pl < 2,5 MPa).
Cette belle homogénéité a été fortement perturbée par une campagne d’archéologie préventive qui a été menée sur l’épaisseur des limons superficiels. La zone de travaux a longtemps été une zone agricole sur laquelle ont été pratiqués des amendements chimiques. Les études de définition des niveaux d’eau ont été réalisées après un suivi piézométrique de près de 3 ans, définissant des cotes
EE et EH proches de la surface.

LES PRINCIPAUX BÂTIMENTS

Les principaux bâtiments sont une halle des conventions constituée d’une structure en béton de
grande hauteur avec une toiture métallique, la halle présentant une surface de 15 600 m2, un bâtiment
principal du hall des expositions d’une surface de 46 200 m2 et un parking silo de 17 700 m2.
Compte tenu des descentes de charge importantes et afin de limiter les volumes d’excavation, il a
été retenu pour ces ouvrages des solutions de fondation par pieux à la tarière creuse avec des diamètres variant entre 420 et 920 mm. La présence des lentilles sableuses au sein du substratum marneux a impacté le projet en augmentant des longueurs de certains pieux.

ÉTUDE DE FAISABILITÉ GÉOTHERMIQUE

En 2013, Géotec a été sollicité pour effectuer une étude de faisabilité géothermique afin d’appréhender, au regard du projet, le potentiel du site d’un point de vue hydrogéologique (PAC sur eau de nappe – doublet pompage/réinjection) et géologique (PAC sur échangeur vertical – sondes
sèches). Il ressort de cette étude que la solution de géothermie par pompe à chaleur sur nappe n’est
pas adaptée. En effet, les données recueillies sur l’hydrogéologie du secteur montrent que les aquifères en présence ne sont pas assez productifs pour atteindre la puissance souhaitée. Pour la géothermie sur sondes sèches, et notamment compte tenu du dispositif réglementaire de l’époque (sondes limitées à 100 m de profondeur/TA contre 200 m depuis juin 2015), cette solution n’apparaissait pas comme économiquement viable.

ÉTUDE DE GESTION DES TERRES EXCAVÉES

Un autre enjeu à l’échelle d’un tel projet concerne la gestion des terres qui pourront être excavées
et évacuées du site dans le cadre des terrassements. Aussi, afin de vérifier que les terrains superficiels susceptibles de faire l’objet de terrassement sont acceptables en ISDI (installation de stockage de déchets inertes) conformément à l’AM du 12 décembre 2014, Géotec a effectué une campagne de prélèvements et d’analyses comprenant 50 sondages à la pelle mécanique, répartis sur
l’ensemble de la zone d’étude afin de réaliser 40 analyses de type ISDI sur les limons ainsi que des analyses sur la terre végétalisée.
Aussi, les sondages et analyses ont mis en évidence une lithologie et des résultats analytiques homogènes, répondant aux critères d’admissibilité en ISDI à l’exception de 2 échantillons présentant
un léger dépassement (fluorures), associé à la qualité intrinsèque des matériaux et non caractéristique
d’une pollution nécessitant la mise en place d’une procédure de gestion, ce qui est cohérent avec le
passif du site (terres agricoles).

L’EXTENSION DU TRAMWAY

L’aménagement du parc des Expositions (PEx) a nécessité l’extension du tramway T1 depuis
Blagnac. Cette extension a nécessité la réalisation des ouvrages suivants :

• la voie avec des mouvements de terre ponctuellement conséquents ; ses massifs LAC et les stations associées ;
• la construction d’un ouvrage de franchissement du ruisseau du Garossos (ouvrage fondé sur
  palplanches porteuses et préchargement préalable des remblais d’accès).

La problématique principale de cet aménagement était liée à la présence d’une zone de remblai
évolutif qui a été traitée par la mise en oeuvre d’inclusions rigides en béton Ø 300 mm.

UN CHANTIER ROUTIER

Avec une telle surface et avec la présence de sols limoneux sensibles aux variations hydriques, les premiers travaux d’aménagement ont consisté en la réalisation d’un chantier « autoroutier » avec le traitement des surfaces de voirie et de bâtiment.
Dans ce cadre, Géotec a réalisé les études de réemploi et de traitement lors des phases de conception du projet (G2) puis le suivi d’exécution de chantier (G4).

OUVRAGE DE TRÉMIE DU PARVIS

L’aménagement envisagé conduisait à la création d’une trémie sous une route départementale (2 x
3 voies) à créer permettant aux piétons de cheminer entre la station du tramway et l’entrée du parc des Expositions.
Le niveau fini de la trémie se situe à 2 m de profondeur et le franchissement de la route départementale se fait avec deux ponts à 3 travées.
Le dimensionnement des ouvrages de franchissement a été envisagé avec des pieux Ø 1 000 et 1 200 mm de 13 à 14 m suivant une technique de pieux forés tubés. La trémie, compte tenu des niveaux de nappe définis, a nécessité la réalisation d’une talutage classique associé à une paroi au coulis
ceinturant l’excavation destinée à la réduction des volumes à évacuer.
Compte tenu de la présence d’une nappe superficielle recoupée par certains ouvrages, et notamment
par les bassins de rétention écrêtement des eaux pluviales,
Géotec a réalisé un modèle numérique d’écoulement. Le modèle, calé à partir des mesures piézométriques, a permis en particulier d’évaluer les incidences des parties enterrées des ouvrages sur la piézométrie. En effet, compte tenu de la densité des ouvrages enterrés, il s’agissait de calculer les incidences en matière de rehaussements et/ou d’abaissements piézométriques. Ces incidences de type barrière hydraulique se sont avérées compatibles avec les dispositifs prévus, y compris vis-à-vis des risques de soulèvements sous les bassins.
Par ailleurs, Géotec a réalisé le dimensionnement des dispositifs de drainage et de collecte des eaux superficielles et souterraines au droit des passages souterrains de la trémie. Ce chantier très
complet a permis à Géotec au travers de l’ensemble de ses services d’assister Europolia sur toutes les problématiques de géotechnique, hydrogéologie, gestion des sols pollués et géothermie. Ce partenariat, établi en 2011, va se poursuivre jusqu’à la fin des travaux. Les ouvrages géotechniques sont en cours d’achèvement et la main passe aux lots secondaires afin d’accueillir les premiers exposants en février 2020.

Arnaud Lafourcade, directeur technique et scientifique Géotec région Sud-Ouest