Références

Centre Culturel et des Expositions

MONACO, 1996

Une fouille de 17 000 m2 clé en main


Le projet d’encuvement du Centre Culturel et des Expositions, une fouille de 17 000 m2 descendant jusqu’à 25 mètres de profondeur, soit 19 mètres sous le niveau de la mer Méditerranée, se trouve dans un site sismique à la géologie tourmentée.

L’espace constructible de la Principauté de Monaco se réduit et les nouvelles constructions sont réalisées sur des terrains gagnés sur la mer. Le projet du CCE s'inscrit dans ce contexte. Il se situe en bord de mer, sur un terre-plein délimité par une digue constituée d’éléments en béton posés sur un cavalier en enrochements.
Un terrassement préliminaire a amené le niveau de ce terre-plein de la cote + 5,50 à + 2,50, niveau de la plate-forme de travail.
Le substratum est constitué côté terre par du calcaire jurassique dur, fracturé et perméable et côté mer par du marno-calcaire compact, peu perméable. La faille du Larvotto sépare ces deux zones dans le sens longitudinal de la fouille.
Ce substratum est atteint sur la moitié de la fouille et plonge à près de 30 m côté mer où il est recouvert par des sables quaternaires très fins et des remblais mis en place pour gagner cet espace sur la mer.
Le projet du CCE est presque entièrement enterré pour des raisons d’ordre architectural et esthétique, afin de ne pas constituer un écran le long de la mer. Sa longueur est de 220 m pour une largeur de 55 à 85 m. L’encuvement est une boîte autostable et étanche.
La collecte des eaux est assurée par un radier drainant et une galerie de drainage, jusqu'à la fosse de relevage (-25 NGF) où un pompage permanent est installé.
La réalisation de la fouille a nécessité la réalisation d’un soutènement auto-stable sur trois côtés, constitué d’une paroi moulée tenue en place par des tirants et d’un ensemble paroi-contreforts-radier en phase de service. Les fondations de l’ouvrage sont de deux natures, des bêches quand le rocher affleure ou des fondations profondes (barrettes, pieux et micropieux).

Le soutènement initial est constitué par une paroi moulée d’épaisseur 1,02 m descendue jusqu’au marno-calcaire, avec une profondeur maximale de 34 m. Elle est maintenue en phase travaux par 220 tirants précontraints 5 à 7,15 t ancrés dans les sables quaternaires et le marno-calcaire. Une jupe injectée de 15 m prolonge la paroi pour assurer l’étanchéité relative de la boîte. En phase de service, l’autostabilité du soutènement est assurée par des contreforts en béton armé prenant appui sur le radier et des fondations profondes.
Le projet a considérablement évolué au cours des travaux.
La zone sud a été approfondie de 3 m en partie centrale et des barrettes diaphragmes munies de mi-cropieux assurent le transfert des efforts de butée.
Un deuxième lit de tirants 7,15 t à été réalisé sous nappe en zone centrale, pour maintenir une tension de 0,6 TG environ dans ceux du premier lit (durée supérieure à 18 mois).
La zone nord a été approfondie de 9,00 m.
Un deuxième soutènement a été construit à l’intérieur du premier soutènement, au moyen de panneaux de paroi moulée en T ancrés dans le rocher. La liaison des deux soutènements est assurée par une dalle de 2 m d’épaisseur sur laquelle sont érigés les contreforts en béton armé.
Préalablement à tous ces travaux de confortement, il a été réalisé dans le calcaire jurassique de nouveaux fonds injectés calés en altitude par rapport aux nouveaux fonds de fouille pour être stables vis-à-vis des sous-pressions.
Les dispositifs de collecte des eaux comportent un tapis drainant constitué de matériaux 4/60 et d’un bidim anticontaminant, de drains de surface en épi vers la galerie de drainage de dimensions 2,50 x 2,50 jusqu’à la fosse de relevage, point bas du projet à -25 NGF. La galerie permet la collecte de toutes les eaux, le contrôle et le nettoyage de drains ainsi que la réalisation éventuelle de travaux complémentaires dans le temps.

Le deuxième soutènement : panneaux paroi en T
Compte tenu de la nature des terrains à traverser, 40% de sables et 60% de rocher (résistance à la compression dépassant 800 bars), l’outillage Hydrofraise a été adopté pour la perforation.
Il a fallu au préalable procéder à la démolition d'anciennes fondations.
Ces travaux ont consisté tout d’abord en la réalisation de forages de diamètre 70 mm avec espacement de 0,8 à 0,9 m et pétardage avec charges de l'ordre de 350g/m3 de béton. La démolition a été menée au trépan et la récupération à la benne.
Ces excavations ont été réalisées perpendiculairement à l’axe des fondations à démolir puis ont été remblayées en béton maigre.
Les difficultés rencontrées lors de la perforation des parois moulées ont été de plusieurs types :
- dureté du terrain avec consommation importante de pics.
- présence de micropieux 109/127 du projet initial et d’aciers HA50.
- caractéristiques de la boue avec cake et filtrat élevés (arrivées d'eau de mer).
Trois types de bentonite ont été utilisés Cforage, C2 et CM20 (boue mixte avec polymère).
Les cages en T de dimension 2,80 x 5,50 confectionnées sur le site en un seul élément de 24 m (35 t chacune) avaient la particularité de comporter des aciers HA56 et une très forte densité d’aciers de 210 kgs/m3.
La manutention a été effectuée au moyen de deux palonniers écarteurs et d’un palonnier en T et de deux grues (une de 200 t et une de 50 t).
Le béton mis en œuvre a été spécialement étudié pour ce site. Il est composé d’agrégats de faible granulométrie (0/14) pour garantir un meilleur enrobage et un meilleur coefficient d'adhérence acier/béton des armatures.

Les autres travaux
Les terrassements dans le rocher (plus de 30 000 m3) ont été réalisés par minage suivant un maillage de 1,50 x 1,50 environ et des charges de 250 à 350 kgs/m3 de terrain.
A proximité des ouvrages de paroi moulée et des jupes injectées sur une bande de 3 m, le brise-roche hydraulique a été utilisé.
Une grue à tour a été installée dans la partie profonde au nord de la fouille pour la réalisation des travaux de bêches, tapis drainant et radier.
Les contraintes du site ont été essentiellement d’ordre environ-nemental, à savoir les rejets en mer des eaux de pompage, les nuisances sonores et la pollution de l’air.

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Techniques

Génie Civil

Quelle que soit la taille du chantier, et à la seule condition qu’il comporte une part significative de travaux dans le sol, Soletanche Bachy prend en charge la réalisation complète d’un ouvrage, incluant la conduite générale des travaux, le terrassement, les fondations, le génie civil, ainsi que tous les corps d’état.

Injections

L'injection dans un sol ou une structure (maçonnerie) au travers de forages, d'un produit pompable se rigidifiant par la suite (coulis), permet d'étancher et/ou de consolider ce sol ou cette structure par remplissage des vides. Les coulis peuvent remplir les vides du sol, les fissures d'une roche, les vides de dissolution (on parle alors d'injection de fissure, d'imprégnation, de remplissage) et/ou pénétrer avec déplacement du terrain par refoulement ou fracturation (on parle alors d'injection de compactage ou injection solide, voir chapitre dédié, et d'injection par claquages). L'injection avec déplacement peut être utilisée pour limiter les déformations d'ouvrage pouvant être engendrées par les excavations (galeries et tunnels, grandes fouilles urbaines etc.), on parle alors d'injection de compensation (des tassements), voir chapitre dédié.

Paroi moulée

Une paroi moulée est un écran en béton armé moulé dans le sol. La stabilité de la tranchée pendant les opérations de forage, de ferraillage et de bétonnage est obtenue avec un fluide de perforation appelé boue. La boue est fabriquée avec de la bentonite. Elle forme sur les parois de l’excavation un dépôt étanche appelé cake qui lui permet de ne pas percoler dans le terrain et d’assurer la pression hydrostatique qui s’oppose à l’éboulement des parois. Une boue fabriquée avec des polymères peut être aussi utilisée.

Tirants d'ancrage

Un tirant d’ancrage est un dispositif capable de transmettre les forces de traction qui lui sont appliquées à une couche de sol résistant en prenant appui sur la structure à ancrer. Un tirant est dit provisoire si sa durée d’utilisation est inférieure à deux ans, permanent dans l’autre cas.

Ouvrages

Bâtiments

Fonder une construction, c'est lui donner l'assise nécessaire pour qu'elle ne subisse que les tassements minimes qu'elle peut tolérer. On parle de fondations spéciales dès lors qu'un socle à faible profondeur réalisable avec des moyens ordinaires n'est pas suffisant

Fouilles urbaines

Les grandes fouilles urbaines sont l'un des domaines de prédilection de Soletanche Bachy. Elles permettent de réaliser des sous-sols d'immeubles qui serviront de fondations, mais aussi de construire des parkings souterrains, des voies de circulation enterrées, des bassins d'orage, ...


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