Comblement de carrières souterraines et ... - Soletanche Bachy

TGV ATLANTIQUE - GARE PARIS MONTPARNASSE
REAMENAGEMENT DE LA GARE MONTPARNASSE
DALLE DE COUVERTURE - FRANCE
053
Injection
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.
60
50
40
30
20
Coupe géologique
MAÎTRE D’OEUVRE : S.N.C.F.
INGÉNIEUR CONSEIL : SIMECSOL
BUREAU DE CONTRÔLE : SOCOTEC
ENTREPRISE PRINCIPALE : GROUPEMENT POUR L’AMÉNAGEMENT DE LA DALLE
PARIS-MONTPARNASSE
CONSEIL ENTREPRISE : TERRASOL
RÉALISATION DES TRAVAUX : BACHY
DURÉE DES TRAVAUX : AOÛT 1987 À NOVEMBRE 1989
QUANTITES PRINCIPALES :
• 71 500 ml de forages
• 31 000 m 3 d’injection de mortier,
• 16 200 m 3 d’injection de coulis.
Remblai et alluvions
anciennes
Sables de Beauchamp
Marnes et caillasses
marneuses
Marnes et caillasses
calcareuses
Zone exploitée
Calcaire grossier
Fausses glaises
EM = Module pressiometrique (MPa)
E = Module d'Young (MPa)
E M = 7 à 15
E M = 25
E M = 50
E = 1000
à 2000
E = 40 à 100

VA (M/H)
62.5 187.5 312.5 437.5
PO (Bars) PI (Bars)
0 125 250 375 500 0 100 200 0 100 200
1
-1
10
20
26
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,
053
Foreuse type B.E.
-10
-20
-26
Lithologie
Remblais
et
couverture
Marnes
et
caillasses
Vide
Calcaire
Enregistrement des paramètres de forage
VA (M/H)
62.5 187.5 312.5 437.5
PO (Bars) PI (Bars)
0 125 250 375 500 0 100 200 0 100 200
1
-1
10
20
26
Foreuse type TCH 100
-10
-20
-26
Lithologie
Remblais
et
couverture
Marnes
et
caillasses
M & c
décomprimé
Marnes
et
caillasses
Calcaire
Vide
Calcaire
Bentonite Fabrication Stockage boue Fabrication Ciment
boue
coulis
Sablon Chargeur Moritz
Pompe
d'injection
Comblement
Consolidation
Pompe
d'injection
Centrale de préparation des mortiers et coulis d’injection
6,00
1,00
Remblais
Marnes
et
caillasse
Zone de
carrières
A B C
Galerie
1,00
A) Remplissage du vide de la galerie avec mortier
B) Injection complémentaire B/C
C) Consolidation du terrain à proximité des barettes
D) Consolidation éventuelle si zone décomprimée
Equipements des forages d’injection
- 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.
Calcaire grossier
Forages primaires
(mortier)
Forages secondaires
(coulis)
D
3,00
1,00
Barrette
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.
Forages mixtes
(mortier + coulis)
Forages secondaires (coulis)
descendus sous le pied
des barettes
Distribution des forages d’injection autour d’un
groupe de barrettes