La construction d’un ouvrage souterrain est un processus complexe qui nécessite une planification minutieuse et une grande expertise technique. Elle implique généralement des travaux préparatoires tels que le déplacement de tout obstacle en surface et en souterrain, la réalisation de sondages pour connaître la composition du sol et la prise en compte des conditions hydrogéologiques et géologiques.
Une fois ces préparatifs terminés, les travaux de génie civil peuvent débuter. Ils consistent généralement à creuser le volume intérieur de l’ouvrage et à construire les parois pour soutenir le sol et assurer l’intégrité de l’ouvrage. Selon le type de sol et l’espace disponible, différentes techniques peuvent être utilisées, telles que le creusement en taupe ou à ciel ouvert, l’utilisation de tunneliers, etc.
Une fois les travaux de génie civil terminés, l’ouvrage souterrain peut être aménagé et équipé selon sa destination finale (par exemple, une gare, un tunnel routier, etc.).
Les travaux préparatoires pour la construction de la gare du Grand Paris Express consistent à libérer l’espace nécessaire en surface et en souterrain. Une fois ces opérations terminées, les travaux de génie civil peuvent débuter. Ces travaux consistent à construire les parois et à creuser l’intérieur de la gare. Les parois sont construites avant que l’espace central de la gare ne soit creusé.
Elles forment progressivement le périmètre de l’ouvrage souterrain. Pour commencer, de petites tranchées parallèles sont creusées et servent de base pour la construction de deux murets en béton, connus sous le nom de « murettes guides ». Ces murettes permettent de matérialiser les contours de l’ouvrage et de définir précisément son tracé pour guider l’outil de forage.
Ensuite, en fonction du type de sol rencontré, deux types d’engins de chantier sont utilisés pour creuser les panneaux de parois moulées : une benne mécanique pour les sols meubles et une hydrofraise pour les sols durs. Pendant le creusement, un mélange d’argile appelé bentonite est utilisé pour remplacer le terrain et maintenir la stabilité de la tranchée pendant toute la durée du forage d’un panneau.
Ensuite, des cages d’armature en métal sont glissées dans la tranchée et des joints sont posés aux deux extrémités pour assurer l’étanchéité de la paroi par rapport au panneau suivant. Enfin, du béton est coulé. Le béton, plus lourd que la bentonite, chasse le mélange d’argile vers la surface où il est stocké pour être traité et réutilisé. Il est important de travailler sans interruption pour garantir la solidité d’un pan de paroi.
Pour optimiser le temps des travaux, la construction des parois n’est pas réalisée de manière linéaire, mais simultanément à différents endroits du chantier. Une fois que les parois sont terminées, l’espace intérieur de la gare peut être creusé. Il existe deux méthodes pour ce faire : le creusement en taupe ou le creusement à ciel ouvert.
Pour le creusement en taupe, un pré-terrassement est effectué afin de créer une dalle en béton qui servira de plafond pour la future gare. Une ou plusieurs ouvertures réduites sont conservées pour permettre la circulation des hommes et du matériel, ainsi que pour évacuer les déblais. Cette technique peut être utilisée dans les espaces urbains très restreints lorsque le calendrier des travaux le permet.
Avec la méthode de creusement à ciel ouvert, l’intégralité du périmètre de la gare est creusée sans être couverte. Cette technique permet de travailler beaucoup plus rapidement. Au fur et à mesure que la terre est évacuée en surface, des grands tubes métalliques appelés « butons » sont mis en place pour soutenir les parois soumises à une forte pression du terrain.
Tous les engins de chantier et les camions chargés d’évacuer les déblais sont nettoyés avant de sortir afin d’éviter de dégrader les voiries adjacentes aux travaux. Une fois l’espace souterrain terminé, le tunnelier peut traverser la gare et les butons sont remplacés par les planchers définitifs en béton. La prochaine étape du chantier consistera à aménager et équiper la gare souterraine, à construire le bâtiment pour les voyageurs en surface, à poser la voie et les divers équipements nécessaires au fonctionnement des trains.
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