La Société du Grand Paris finance une étude nommée TULIP (TUnneliers et Limitation des Impacts sur les Pieux) qui vise à mieux connaître l’incidence du creusement par tunnelier à pression de terre sur les terrains et les pieux de fondation des immeubles. Un test grandeur nature s’est déroulé à Aulnay-sous-Bois (93) sur l’axe de la ligne 16 du grand Paris Express début juillet. Explications.

Lors des travaux du Grand Paris Express, le passage d’un tunnelier de plusieurs milliers de tonnes génère des déformations et des vibrations de terrains, phénomènes qui peuvent endommager les fondations sur lesquelles reposent les bâtiments qui sont avoisinants. Parmi ces bâtiments, une partie significative des ouvrages sont fondés en profondeur et se trouvent ainsi à une distance très réduite des tunneliers, de l’ordre d’une dizaine de mètres.

L’objectif de TULIP est donc d’observer les incidences des travaux souterrains et du creusement d'un tunnelier sur les fondations profondes des ouvrages avoisinants, susceptibles d'entrer en interaction avec la machine. « Il existe une vraie nécessité à acquérir de la donnée au plus près du tunnelier, lorsque l'on traverse une zone urbanisée avec des ouvrages qui existent déjà, pour comprendre les interactions qui se développent », explique Charles Kreziak de l'unité infrastructure et méthodes constructives de la Société du Grand Paris.

Pour cette étude de recherche, trois pieux armés de 500 mm de diamètre sont implantés. Un premier se situe dans l’axe du tunnel à 15 mètres de profondeur et s’arrête environ deux mètres au-dessus de la voûte du tunnel afin d’observer l’incidence lors du creusement. Les deux autres à 15 et 21 mètres de profondeur sont décalés et permettent de regarder latéralement les impacts. Ces trois pieux ont été chargés pour reproduire la descente de charge qu’ils prendraient dans le cas où ils seraient sous un bâtiment. En surface, des poutres métalliques ont été empilées afin de simuler une charge de 240 tonnes équivalente à celle exercée par un bâtiment.

De plus, les pieux sont équipés avec un grand nombre de capteurs. Pour chacun d’entre eux, quatre fibres optiques et trente-deux cordes vibrantes ont été insérés afin de renseigner sur la déformation du pieux. En complément, il y a un suivi topographique de surface à l’aide de plus de 50 cibles auscultées par 3 théodolites automatiques avec des mesures télétransmises par internet. Pour les mesures dynamiques en surface, 18 accéléromètres verticaux et 9 accéléromètres 3D sont installés et en complément 2 accéléromètres 3D sont implantés dans le tunnelier. Enfin dans les sols autour des pieux, il y a 2 cellules de pression interstitielle, 5 inclinomètres et 5 extensomètres.   

Le financement des travaux a été rattaché au marché d’Eiffage (lot 1) notamment pour la fabrication des pieux, pour constituer les massifs de réaction et pour mettre en place la base de suivi de surface. Il y a aussi un partenariat technique et financier avec l’ENTP, le CETU et l’Université Gustave Eiffel. De plus, la Société du Grand Paris s’est engagée financièrement à hauteur de 1 millions d’euros.  

La finalité de TULIP est la mise en place d’un outil de prévision.