Références

Grand Palais

FRANCE, 2001 - 2003

Reprise en sous-oeuvre du Grand Palais, construit en 1900 et classé Monument Historique, en intégrant un soutènement pour un ouvrage souterrain ultérieur dans la grande nef


Achevé en 1900, le Grand Palais des Champs Elysées est fondé sur des alluvions dont la qualité se dégrade en allant vers la Seine (partie sud du bâtiment). Au sud, les bâtisseurs de l’époque avaient battu des pieux en bois sous les semelles de fondations. La baisse de la nappe phréatique entraînant la dégradation des têtes de pieu, a provoqué des tassements importants (estimés à 15 cm par endroit) et donc des désordres dans la structure. Pour sauver ce bâtiment classé Monument Historique, il a fallu reprendre en sous-oeuvre l’ensemble des fondations sous charpente métallique et sous maçonneries sans créer de désordres supplémentaires.

Le problème et sa solution
Solétanche Bachy a étudié et mis en oeuvre dans un contexte hautement sensible et fragile une opération délicate de reprise en sous-oeuvre combinant du génie civil, du jet grouting et intégrant une paroi moulée qui permettra de créer ultérieurement un ouvrage souterrain. La solution devait tenir compte de deux sujétions importantes :
- aucun tassement,
- maintien de l’exploitation du Palais de la Découverte et des Galeries Nationales.
La surveillance de l’ouvrage a été assurée par un système Cyclops de la société SOLDATA (filiale de Solétanche Bachy) contrôlant en temps réel et en trois dimensions, 65 cibles installées sur la charpente métallique.



Paroi moulée
La paroi moulée a été réalisée au plus près des fondations d’origine suportant la charpente métallique de la nef et du dôme. Il fallait créer un ancrage de 1 m dans le calcaire sain sans causer de vibrations dommageables à l’existant, et en s’affranchissant de la géométrie à l’intérieur du bâtiment, sous une hauteur réduite de 7,00 m. Opération réussie grâce à l’hydrofraise “latine” dont le gabarit en fonctionnement est de 5,00 m et qui a foré une paroi de largeur 0,80 m à une profondeur moyenne de 19,00 m. La centrale de traitement des boues installée à l’extérieur du bâtiment a permis à la production de passer outre un contexte urbain délicat : activité touristique et commerciale des Champs Elysées.

Jet grouting
C’est la technique du jet grouting qui a été retenue pour conforter les fondations sous les maçonneries. Parfaitement adaptée à la proximité des mitoyens et au contexte difficile (travaux dans les caves de hauteur de l’ordre de 2,50 m), cette méthode a permis de créer des colonnes de “béton de sol” sous les fondations. Différents types de machines se sont relayés pour réaliser dans des conditions diverses les 20 km de perforation et les 15 km de jet grouting du chantier.

Génie civil
La liaison entre la paroi moulée, le jet grouting et la structure métallique existante a été réalisée selon une technique proposée par Solétanche Bachy : la reprise en sous-oeuvre a été réalisée par moisage. Des massifs en béton construits sur la paroi moulée et les plots de jet grouting viennent enserrer les semelles existantes. La mise en précontrainte de l’ensemble permet de reporter les efforts de l’ancrage sur les nouvelles fondations, sans aucune déformation.

Suite des travaux
Un fois ces travaux d’infrastructure réalisés pour assurer la stabilité de l’ouvrage, le programme de rénovation du Ministère de la Culture se poursuit par la réparation de la charpente métallique et par le remplacement de la verrière du Grand Palais.

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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.

Jet grouting

Le procédé jet grouting consiste à déstructurer un sol en profondeur à l’aide d’un jet haute pression (classiquement de 20 à 40 MPa) dans un forage et à mélanger le sol érodé avec un coulis autodurcissant pour former des colonnes, panneaux et autres structures dans le terrain. Il est caractérisé par une substitution plus ou moins importante du sol en place, fonction de la nature du sol, de la technique utilisée, et de l'objectif à atteindre. Dans les terrains granulaires le jet haute pression disperse les grains par érosion, dans un sol cohérent le jet découpe des morceaux plus ou moins gros d'argile. La haute pression est nécessaire pour obtenir l'énergie cinétique nécessaire du jet au travers d'une buse de petit diamètre. Lors de la réalisation du jet grouting, les excédents de matériau (mélange sol, eau et ciment) sont récupérés en surface pour évacuation en décharge.

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.

Ouvrages

Réhabilitation d'ouvrages et reprise en sous-oeuvre

Il s'agit de réparer des fondations dont la dégradation ou l'insuffisance met en péril la construction qu'elles supportent, ou de préparer une construction à une destination nouvelle.


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