Références

TGV Atlantique - Gare Montparnasse

FRANCE, 1987-1989

Comblement de carrières souterraines et consolidation de fontis préalablement à l'exécution de fondations profondes de forte capacité

Le réaménagement de la gare Montparnasse à Paris comporte la couverture des voies par une dalle supportant les structures de bâtiments de plusieurs complexes.

Le parti architectural choisi a conduit à fonder les appuis de cette dalle sur des fondations profondes (barrettes) de grande capacité, dont l’ancrage est situé dans le calcaire grossier vers 25 m de profondeur.

Ce puissant horizon calcaire a fait l’objet d’une exploitation par galeries, dans la partie supérieure, dont certaines ont été partiellement remblayées et d’autres conservées ouvertes.
Localement, des effondrements du toit des carrières ont provoqué une décompression en forme de cloche ("fontis") des terrains sus-jacents (marnes et caillasses).
La réalisation des fondations a donc nécessité le comblement préalable parfait des vides de carrières (pour éviter des pertes de boue incompatibles avec la technique d’excavation des barrettes) et une consolidation des terrains décomprimés supérieurs (pour mobiliser le frottement latéral le long des fondations profondes) par injection depuis la plateforme existante.

Reconnaissance des vides et fontis
Afin de pouvoir adapter le traitement forage par forage à la distribution totalement aléatoire des vides et fontis, une reconnaissance systématique a été effectuée par enregistrement numérisé des paramètres des forages d’injection.

Chronologie des injections
- comblement préliminaire des vides de carrière par injection gravitaire de mortier (maille 5 m x 5 m) par des forages équipés de tubes lanternés,
- clavage des zones de bourrage des carrières pour atteindre les vides subsistant et compenser le retrait du mortier,
- consolidation des fontis par injection de coulis ciment-bentonite,
- obturation des fissures du calcaire grossier au voisinage de la fiche des barrettes.
Ces dernières opérations sont effectuées par injections sous pression dans des forages équipés de tubes à manchettes (maille 5 m x 5 m imbriquée dans la précédente).
Pour le "batardage" de la périphérie des différentes zones, des forages mixtes équipés de tubes à manchettes ont été employés pour des injections de mortier et de coulis.

Contrôle
Chaque type d’injection est assorti de critères de pression et de quantités prédéterminées précis.
Les différents coulis et mortiers sont contrôlés en continu dans une centrale complexe entièrement automatisée (capacité 40 m3/h pour le coulis total
et 25 m3/h pour le mortier) et les volumes injectés sont mesurés sur chaque pompe par des débitmètres électromagnétiques.

Cadences réalisées en 1ère phase
- 30 à 40 forages par jour en 2 postes avec 4 perforatrices,
- 200 à 300 m3 de mortier et 100 à 150 m3 de coulis injectés par jour en 2 postes avec 6 pompes à mortier et 12 pompes à coulis.

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Techniques

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.

Ouvrages

Ouvrages ferroviaires

De nombreux ouvrages ferroviaires font appel aux techniques développées par Soletanche Bachy : tunnels, tranchées couvertes, gares souterraines, viaducs, ...

Vides et carrières

De nombreuses techniques d'injection ont été développées pour pouvoir construire des ouvrages sur des vides d'origines karstiques (dissolutions) ou humaines (carrières).


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