Thèse préparée par Tomasz Daktera

Université Paris-Est, école doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement

dans le cadre d’une convention CIFRE entre Solétanche-Bachy et l’IFSTTAR

Solétanche-Bachy : Pierre Schmitt, Thierry Jeanmaire

Ifsttar : Emmanuel Bourgeois, Philippe Reiffsteck

Le projet du Grand Paris Express conduit à réaliser un grand nombre d’études pour les parois moulées constituant l’enceinte des stations de métro. Ces études reposent principalement sur deux méthodes d’analyse du comportement des écrans de soutènement : la première méthode, en partie empirique, est celle du coefficient de réaction. Elle a été mise en œuvre très fréquemment en France depuis 50 ans, ce qui a donné lieu à de nombreux retours d’expérience, et sa mise en œuvre est simple et rapide. La seconde méthode est celles des éléments finis, qui permet de modéliser non seulement l’écran et ses appuis mais encore l’ensemble du massif de sol sur lequel sont fondées les structures adjacentes. Elle repose sur des bases théoriques plus claires que la précédente, mais sa mise en œuvre est encore relativement complexe, et fait appel à un grand nombre de paramètres pas toujours faciles à déterminer.

Ces deux méthodes donnent dans certains cas des résultats différents, en termes d’efforts dans les appuis (dalles, tirants ou butons) et de déplacements de la structure.

L’objectif de la thèse est d’expliquer ces divergences et d’étudier les limites des méthodes citées plus haut en se basant sur la rétro-analyse de plusieurs ouvrages réels.

Dans un premier temps, les rétro-analyses se concentreront sur les stations du Grand Paris Express, notamment les gares de Vitry Centre et des Ardoines. La thèse comporte un volet important de mise en place et de suivi d’une instrumentation de plusieurs parois moulées dans leur environnement, combinant des techniques de mesure différentes (fibres optiques, relevés de convergence, suivi topographique de tassements, mesure des déformations des butons). Une fois les premiers ouvrages analysés, il conviendra de valider ces rétro-analyses sur d’autres ouvrages du Grand Paris ou sur des ouvrages déjà existants à travers le monde pour lesquels des mesures suffisantes ont été réalisées.

L’analyse des résultats de l’instrumentation devrait permettre de mieux caler les paramètres de calcul, de réduire les divergences entre les différents modèles, et de mieux appréhender le domaine de validité, tant des méthodes de calcul elles-mêmes que des méthodes de détermination des paramètres associés.

De manière plus précise, on se propose d'améliorer la représentativité des calculs en ce qui concerne les efforts dans les butons, notamment en affinant la méthodologie de détermination des coefficients de réaction et du coefficient des sols au repos (K0) dans les sols surconsolidés.

Terrassement d’une fouille rectangulaire après la pose du premier lit de buton (photo Solétanche Bachy)