Travaux spéciaux en génie civil : un cas d’école

La fouille du bâtiment D est un projet pluridisciplinaire multi-facettes, dont la particularité est de traverser la nappe phréatique, puisque le deuxième sous-sol du bâtiment sera situé en dessous de ce niveau. Une équipe de géologues a donc sondé la structure du terrain et la situation des eaux souterraines il y a plusieurs années. Leurs conclusions servent de base autant à la planification de l’étayage de la fouille qu’à celle de la fondation sur pieux, implantés sous la terre, et qui ancrera solidement le bâtiment D dans le sol.

Tous les contenus en un coup d’œil

Les parois et le fond de la fouille doivent être étanches et stables, sans pour autant modifier le sens d’écoulement naturel et le régime hydrique du sol.

Le nouveau bâtiment s’élèvera sur six étages et s’intégrera ainsi harmonieusement dans les constructions existantes de la Guisanplatz. Ce que l’on ne voit pas, et qui constitue un défi en termes de construction, ce sont les deux niveaux souterrains. Le premier sous-sol se situe juste au-dessus de la nappe phréatique. Le deuxième sous-sol est construit à travers la nappe phréatique à quatre mètres de profondeur.

La fouille jusqu’à huit mètres de profondeur et l’évacuation des déblais ne peuvent être effectuées en toute sécurité que si la fouille est étanche et la stabilité de l’étayage de la fouille garantie. « Ce projet a de multiples facettes », explique Christophe Sion, ingénieur en génie civil et chef de projet, « car il demande d’utiliser différentes techniques spéciales, parfois simultanément. Il faut bien les connaître, tout comme les procédés, pour pouvoir les coordonner correctement. »

Autour de la fouille, il n’y a guère de place pour stocker le matériel et les machines ou pour installer temporairement les équipements nécessaires. Tout, ou presque, se déroule dans la fouille, que dessert une seule rampe étroite sur laquelle roulent foreuses puissantes et camions, amenant les matériaux de construction ou évacuant les déblais et les matériaux de démolition. En août, alors que les travaux de démolition ne sont pas encore entièrement terminés (la dalle de sol de l’ancien garage n’est démolie que graduellement pour servir aussi longtemps que possible de surface de stockage et de manœuvre), l’étayage de la fouille rectangulaire commence déjà. Des pieux forés sécurisent la paroi de la fouille sur trois côtés tandis que la paroi sud est étayée par des colonnes de ciment injecté à haute pression (jetting) dans le sol sous le bâtiment construit lors de la première étape.

Neutralisation et infiltration

Dans cette enceinte fermée, il est possible d’abaisser progressivement le niveau de la nappe phréatique à l’aide de 12 pompes pour effectuer les travaux de construction et de la maintenir à un niveau bas jusqu’à fin 2022. L’eau pompée est acheminée par des conduites aériennes fixées aux parois de la fouille vers deux bassins de décantation et de neutralisation installés sur les côtés. En temps normal, l’eau n’est pas polluée et elle est rendue directement aux eaux souterraines via un système d’infiltration construit à cet effet. Mais si elle entre en contact avec le béton, son pH augmente, et elle est alors considérée comme contaminée. Pour qu’elle puisse malgré tout être évacuée dans les canalisations ou réinfiltrée dans la nappe phréatique à l’extérieur de la fouille, elle doit être neutralisée avec du CO2.

Circulation naturelle

Une fois la nappe phréatique abaissée au niveau prévu, la fouille est tout d’abord creusée sur 8 m de profondeur, puis remplie d’une couche de 25 cm de gravier drainant grossièrement concassé. Les gravillons, de 60 à 100 mm de diamètre, portants mais poreux, forment une sorte de lit de rivière sous le nouveau bâtiment, ce qui permettra à l’eau souterraine de continuer à circuler dans son sens d’écoulement naturel. Recouverte enfin d’une couche supplémentaire de gravier standard sur 30 cm, les spécialistes en génie civil s’en serviront comme base pour la dalle de fondation en béton du nouvel édifice.

« Nous savons quelle pression depuis le bas peuvent exercer quatre mètres d’eau souterraine sur le bâtiment. La force de levage est énorme. Nous devons terminer trois étages au total avant de pouvoir arrêter le pompes trop tôt, l’eau remonte à son niveau initial et soulève tout le bâtiment. »

Plus trad, lorsque le poids exercé par le haut sur la dalle de fondation sera suffisant, les parois étanches de la fouille seront percées de manière ciblée afin de réduire la pression et de permettre à l'eau souterraine de revenir dans son sens d’écoulement naturel.

Même si la sécurité d’une fouille résulte d’une bonne planification, le risque zéro n’existe pas: « Nous devons nous assurer que la fouille est asséchée », poursuit Christophe Sion, « et nous devons choisir le bon moment pour arrêter le pompage de la nappe phréatique et laisser la nature reprendre ses droits. »

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« Comment construire ce que nous voulons ? »

Claudia Moser et Christophe Sion, ingénieurs de ce chantier, gèrent la coordination entre le bureau de planification et les entreprises chargées de l’exécution. Nous nous entretenons avec eux sur ce qui distingue le génie civil aujourd’hui et sur leur mission sur ce chantier.

Claudia Moser, Christophe Sion, lorsque nous parlons de la fouille, le mot « complexité » revient souvent. En quoi est-ce un défi ?

Claudia Moser (CM) : Au début surtout, de nombreux travaux ont dû se dérouler en même temps : démolir les bâtiments existants, construire les parois de pieux forés, forer les ancrages dans la roche et les travaux de jetting, tous prenant plus ou moins de place selon les machines utilisées. Nous avons dû planifier très précisément à quel moment nous allions procéder à quelle étape de travail. Vu la densité du bâti, nous avions peu de place autour de la fouille.

Christophe Sion (CS) : Pour tout autre projet d’infrastructure, les travaux se succéderaient en fonction des phases de construction. Nous commencerions par tout démanteler – bâtiment, sous-sol, dalle, puis nous passerions à l’étayage de la fouille pour l’étanchéifier et abaisser le niveau de la nappe phréatique. Ce sont les deux pierres angulaires dont nous sommes responsables. Ici, l’exiguïté de l’espace disponible nous oblige à penser différemment.

Y a-t-il beaucoup d’interdépendances ?

CS : Nous avons utilisé la dalle de sol comme base stable pour la machine de jetting. Elle sera démantelée plus tard. Nous avons également pu installer dans la fouille les deux bassins de décantation et les conteneurs pour la fabrication du mélange de ciment. Au nord, le couloir longeant la palissade de chantier en bois est si étroit (quatre mètres) que l’on ne pourrait même pas y faire passer la bétonneuse s’il fallait utiliser la grande foreuse à cet endroit-là. Nous avons donc utilisé temporairement le toit de l’ancien sous-sol comme voie d’accès.

Lorsqu’on pense « fouille », on n’imagine pas des travaux de l’ordre du millimètre. Et pourtant, c’est un travail de précision. Pourquoi ?

CM : L’étayage de la fouille est un bon exemple. Les grands pieux doivent être forés verticalement pour couler le béton au bon endroit. Ils se chevauchent sur 15 cm. Si le forage commence avec un écart de 1 %, le chevauchement nécessaire à l’étanchéité n’est plus assuré à 18 m de profondeur.

Comment contrôlez-vous cela ?

CS : C’est mesurable. Nous avons créé un gabarit pour l’amorce de forage afin que le foret et le tube de forage puissent être placés plus facilement au bon endroit à chaque forage. En outre, les membres de l’équipe de forage contrôlent manuellement la verticalité et l’angle de la tige de forage au moyen d’un niveau à bulle.

Les travaux d’étayage de la fouille se déroulent sous terre. Les travailleurs ne voient pas ce qui se trouve ou se passe dans le sol. Quels gardes-fous posez-vous pour affirmer que tout va bien ?

CS : L’assurance qualité est absolument essentielle. Nous avons fait des forages expérimentaux préalables pour voir les résultats. Chaque pieu est calculé individuellement. Nous parlons régulièrement avec le machiniste et contrôlons les protocoles de forage. L’équipe de forage a-t-elle rencontré la roche là où nous l’attendions ?

CM : Pour les travaux de jetting, nous avons procédé à des essais pour déterminer le diamètre nécessaire des colonnes de ciment. Il diffère sur chaque chantier en fonction du sol. De tels repères sont importants pour que l’entrepreneur puisse planifier les travaux et calibrer les grosses machines.

CS : Lorsque nous travaillons sous terre, il est impératif de disposer d’études géotechniques. Sur ce chantier, nous tenons également compte de ce que nous connaissons depuis l’étape de construction précédente : le sol, le niveau de la nappe phréatique, la localisation des roches. Nous ne pouvons bien sûr pas exclure qu’il y ait des hauteurs de roche différentes pour lesquelles nous n’avions pas d’indices. Le machiniste s’en aperçoit alors dans son travail et nous en informe. Si, au moment du forage, il ne rencontre rien à la profondeur que nous avions prédéfinie et qu’il faut forer plus profondément, nous le documentons ensemble. Cela signifie notamment qu’il nous faut une cage d’armature plus longue. Actuellement, nous avons des armatures préfabriquées de 17 m de long. Inversement, il se peut que la roche soit moins profonde que prévu et que nous n’ayons pas besoin de forer à une aussi grande profondeur. La plus grande incertitude pour nous réside dans le degré d’étanchéité de la fouille. Nous avons demandé un degré d’étanchéité maximal à l’entrepreneur. Nous avons fait tout ce que nous avons pu pour qu’elle soit étanche. Mais, on ne peut pas exclure qu’il y ait quelque part dans le sol un matériau instable et qu’un pieu foré n’ait pas la qualité requise.

Quels sont les travaux les plus intéressants sur le chantier en ce moment ?

CM : Les travaux de jetting. C’est la première fois que je fais ce type de travail sur un chantier en 12 ans dans cette profession. Nous parlons beaucoup avec les collaborateurs de l’entreprise romande Sif qui effectue les travaux. Ils nous expliquent en détail le fonctionnement des machines et les procédés. C’est très instructif et nous allons pouvoir réutiliser ce savoir pour d’autres projets à l’avenir. Nous n’avons par exemple pas pu prévoir que, à cause du niveau élevé de la nappe phréatique cette année, autant d’eau se mélangerait au spoil, le matériau de reflux. Les bassins de décantation pour stocker ce spoil n’avaient pas un volume suffisant. Les machinistes ont également été surpris. C’est la première fois que cela se produit.

Comment contrôlez-vous la qualité d‘une colonne de ciment ?

CS : Nous avons fait des colonnes d’essai pour déterminer la proportion de ciment nécessaire afin que chaque colonne réponde aux exigences. Nous avons également sondé et analysé les couches du sol de fondation par tranches de 50 cm. Quelle doit être la proportion de sable ? Quel doit être le diamètre de la colonne à quelle profondeur ? La seule chose que l’on voit en surface au final, c’est le trou d’évacuation du spoil. Nous ne saurons pas à quoi ressemble notre mur de ciment et de terre tant que nous n’aurons pas excavé la fouille.

Christophe Sion, quels sont les travaux que vous préférez ici ?

CS : Les travaux de jetting, également. Ils sont complexes et il faut contrôler de nombreux paramètres. J’adore mener différents travaux en parallèle. Cela demande des connaissances spécialisées dans chaque domaine pour savoir exactement, et dès le départ, ce qu’il se passe quand, et ce qu’il faut avoir à disposition. Le travail est techniquement intense. Pour chaque phase de construction, nous sommes assistés par des ingénieurs spécialisés qui passent régulièrement sur le chantier, parce que ce projet est vraiment spécial.

Quelle est votre journée-type de travail ?

CM : L’important, c’est de se parler tous les jours. Nous avons tous les deux, de par les projets que nous avons gérés auparavant, une expérience différente. Toutes les étapes de construction sont bien pensées et elles fonctionnent. Si nous devons tout de même modifier ce qui a été planifié, il faut prendre le temps de bien y réfléchir et décider ensuite ensemble. Notre produit, c’est la construction. Nous veillons à ce que les travaux soient réalisés correctement, conformément aux exigences du métier.

CS : Nous nous répartissons tous les travaux qui relèvent de notre domaine : suivi des travaux, assurance qualité, contrôle des coûts, facturation avec l’entrepreneur et sécurité du chantier. Dès la fin 2019, nous avons travaillé sur l’avant-projet et défini les grandes lignes, suivies en 2020 par la planification de la construction et la phase d’appel d’offres. Nous comprenons les plans de construction, connaissons le cahier des charges et le contrat de l’entrepreneur chargé de l’exécution.

CM : Nous devons déterminer ensemble : Comment mettre en œuvre ce que nous avons prévu ? Comment construire ce que nous voulons ?

Christophe Sion est chef de chantier en travaux spéciaux de génie civil pour le projet Guisanplatz 1, deuxième étape de construction. L’ingénieur est en charge de la planification du projet depuis le début. Claudia Moser a rejoint l’équipe au cours de la phase d’exécution, en tant que cheffe de chantier adjointe. Tous deux travaillent pour l’entreprise B+S AG Ingenieure und Planer à Berne.

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La paroi de pieux forés entrecroisés

La fouille est étayée sur trois côtés – les deux petits côtés et le long côté en direction du Wankdorf Center – par une paroi de pieux forés entrecroisés. De mai à août 2021, des ouvriers de l’entreprise Marti (Berne), spécialement formés à ces techniques, ont creusé des trous profonds à l’aide d’une foreuse spéciale qu’ils ont remplis d’armatures en acier et de 827 m3 de béton au total. La longueur des forages varie entre 8 m et 17,9 m, et se prolonge jusqu’à deux mètres dans la roche du sous-sol.

On aurait aussi pu étayer la fouille et la stabiliser avec des palplanches, enfoncées dans le sol à l’aide de grosses machines. Toutefois, l’Office fédéral des constructions et de la logistique (OFCL) a tiré les conséquences des expériences faites lors de la première étape des travaux de construction pour mieux protéger les utilisateurs du site, les voisins et la population du quartier contre le bruit et les vibrations. Aussi, l’emploi de palplanches a-t-il été délibérément abandonné au profit de la méthode de forage décrite précédemment.

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Ancres précontraintes

La paroi de pieux forés doit pouvoir résister à une forte pression du sol. Elle est donc sécurisée par des câbles d’acier ancrés profondément en biais dans la roche à l’extérieur de la fouille, ce qui nécessite une foreuse spéciale. Cette dernière peut forer des trous jusqu’à 34 m de long avec un angle d’inclinaison de 45 à 50 degrés à travers la paroi de pieux forés et les couches extérieures du sol et jusqu’à huit mètres de profondeur dans la molasse.

La sécurisation de la paroi de la fouille s’étend bien en dessous du site du Wankdorf Center ou de la Papiermühlestrasse. Une fois les câbles d’ancrage en acier mis en place et scellés dans la roche, ils sont tendus à l’aide d’une presse hydraulique et ancrés dans la longrine en béton. Les ancres précontraintes stabilisent entièrement les parois de la fouille.

La force de rupture de chaque ancre est de 150 tonnes, soit l’équivalent d’environ trois camions et demi. Il est prévu que d’ici décembre 2021, 92 ancres espacées de 1,5 m seront posées et précontraintes.

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Colonnes de ciment par jetting

Le jetting est une technique onéreuse et exigeante, utilisée là où la fouille longe le bâtiment A construit lors de la première étape. Une mèche formée de tiges de forage est introduite dans le sol à des intervalles d’un mètre et la pression de l’eau permet d’extraire le matériau de sol jusqu’à obtenir un trou de 25 cm de diamètre.

Sitôt la roche atteinte, la mèche commence à tourner. Grâce à des buses de 5 mm, la machine injecte un mélange de ciment et d’eau dans le sol à une pression de 360 bars, l’ameublit, évacue la terre hors du sol et édifie sous terre une colonne haute de près de 4 m et d’un diamètre pouvant aller jusqu’à 1,50 m. La série de colonnes entrecroisées ferme ainsi l’espace entre la roche et le bâtiment existant, et empêche l’eau de s’infiltrer dans la fouille à cet endroit.

Le risque de ce procédé est que le matériau de sol déplacé par le mélange eau/ciment, appelé spoil, ne s’écoule pas. « La machine peut créer beaucoup de pression dans le sol », explique Christophe Sion. C’est pourquoi, un géotechnicien se tient dans le bâtiment A, adjacent à la fouille, pendant ces travaux et contrôle les éventuels mouvements de ce bâtiment dans le parking souterrain à l’aide d’un théodolite, via des points de référence sur la paroi. La tolérance est de 3 mm. « Nous travaillons sous terre et ne verrons le résultat qu’à la fin, lorsque nous aurons excavé la fouille » conclut Christophe Sion. Les pieux forés s’entrecroisent-ils correctement ? Y a-t-il une fissure quelque part, par laquelle l’eau souterraine s’infiltre ? L‘expérience montre qu’une fouille n’est jamais totalement étanche et qu’elle doit être rebouchée localement par des injections. « Nous faisons du mieux que nous pouvons. Comment le terrain réagit-il ? Présente-t-il par endroit des variations qui ne correspondent pas à nos calculs ? », commente l’ingénieur. C’est là l’une des particularités des travaux spéciaux de génie civil : il est impossible de tout prévoir avec exactitude, il faut s’adapter à la nature et aux conditions locales.

Le spoil d’eau de ciment et de terre est pompé dans deux bassins de décantation installés dans la fouille. Une fois que le matériau solide s’est déposé, l’eau peut être pompée, neutralisée et rejetée dans les canalisations. Les matériaux non liquides sont évacués et recyclés. Les travaux ont duré du 15 juillet au 25 août 2021 et ils ont produit un spoil de 1600 m3.

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Une base solide : la fondation sur pieux

La géologie du sol de la Guisanplatz fait que le bâtiment D ne peut pas être construit sur une seule dalle de fondation en béton. Entre la couche supérieure, portante et graveleuse, et la roche en profondeur, il y a un sédiment résiduel sableux et donc sujet au tassement. Sans les mesures adéquates, l’ouvrage s’affaisserait de manière incontrôlée et irrégulière sur plusieurs centimètres. C’est pourquoi, parallèlement à l’abaissement du niveau de la nappe phréatique et la démolition de la dalle de l’ancien garage, les travaux de fondation sur pieux ont commencé fin septembre.

Une équipe spéciale réalise 173 pieux de fondation répartis sur toute la fouille en fonction des parois et des piliers de soutien du futur bâtiment. Ces pieux ont pour mission de transférer la charge du bâtiment dans le sol et de garantir sa stabilité. Leur diamètre varie de 72 à 100, voire 130 cm. José Antonio Briego Recio conduit la grande foreuse de pieux de type LB36 ; il fait partie d’une équipe de 3 personnes composée d’un contremaître, d’un ouvrier et d’un machiniste. Il réalise jusqu’à six pieux forés par jour : forage, réglage des armatures, bétonnage et retrait du tubage. Pour chaque pieu foré, l’équipe utilise une à deux bétonneuses, selon le diamètre de la colonne de béton prévue.

José Antonio Briego Recio fore sur la base des informations affichées par l’écran de son ordinateur de bord dans la cabine. Chaque pieu est creusé au centimètre près par les planificateurs qui définissent sa longueur et son diamètre. Néanmoins, même si la foreuse affiche numériquement une profondeur de forage de 12 m, les mesures et les contrôles sont systématiquement effectués à la main. Les colonnes de béton ne sont stables que si elles sont ancrées dans la roche. Aucune machine ne peut remplacer l’expérience et la connaissance des caractéristiques toujours changeantes d’un sol de fondation.

Les déblais de forage sableux, que les vis de forage de différentes tailles évacuent vers le haut, sont directement chargés par le machiniste sur un camion en attente.

Pour ce type de travaux, il est particulièrement important que tous les processus soient coordonnés avec précision. Si le béton reste trop longtemps dans la bétonneuse pendant le trajet vers ou sur le chantier, sa consistance se modifie et il devient inutilisable.

« Ce que nous construisons durera plus de 50 ans ! »

Travaux spéciaux en génie civil : un cas d’école

Beat Bachmann, contremaître : « Chacun sait ce qu’il a à faire, notre équipe est bien rodée. Pour que nous puissions travailler en toute sécurité, nous devons nous faire mutuellement confiance pour chaque geste : forer le puits, installer l’armature, déposer les lourds tubes de forage ou couler le béton sur place. » José Antonio Briego Recio est conducteur de machines de chantier depuis 20 ans. Il est arrivé en Suisse en 2011. Formé sur différentes machines, il a passé le permis de conduire M1 et l’examen spécial M17. Pour José, Adriano De Araújo est comme une deuxième paire de mains – à l’extérieur de la cabine. Adriano détache les tubages et remplace les forets ou mesure la profondeur du trou de forage.

En tant que contremaître, je suis responsable du forage des pieux à l’endroit prévu. Chaque pieu a un numéro et des coordonnées bien définies indiquant la longueur du forage, la longueur du pieu, l’intégration dans la roche. J’exerce ce métier depuis 37 ans. J’ai d’abord appris le métier de maçon, puis j’ai fait l’école de contremaître et je me suis ensuite tourné vers les travaux spéciaux de génie civil : puits, fouilles, rétention des eaux. Nous sommes souvent en Suisse romande, au Tessin et au Valais. Pendant les deux mois où nous travaillons à Berne, à la Guisanplatz, je peux rentrer chez moi à Steffisburg après le travail. José vient de Bienne et Adriano de Soleure. Sur d’autres chantiers, nous ne restons souvent que quelques jours. Mon fils est venu une fois ‹ humer › l’air du chantier. Il a trouvé que le travail était trop dur, il a décidé de devenir peintre. En ville, les constructions sont toujours plus denses. Les fouilles doivent donc être spécialement sécurisées. Notre expérience et notre expertise sont importantes. On a besoin de nous. »

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Les histoires que raconte le sous-sol

Un article de notre invité Jürg Ryser sur la géologie et la géotechnique, le sous-sol et la nappe phréatique de la Guisanplatz

Que s’est-il passé au cours des 10 000 dernières années sur le site de l’actuel centre administratif de la Guisanplatz ? Que nous raconte le sous-sol ? Et en quoi est-ce intéressant pour qui que ce soit ?

Comprendre l’histoire du sous-sol de la Guisanplatz a demandé plus de 30 sondages géologiques et points de mesures des eaux souterraines sur le site du centre administratif et dans les environs, qui ont ensuite été évalués avant le début des travaux de la première étape de construction et de la deuxième étape en cours. Il s’agissait d’identifier les strates, d’attribuer les propriétés et de mesurer les niveaux d’eau. Les résultats figurent dans le « Rapport sur les caractéristiques du sol de fondation et des eaux souterraines » (Bericht über die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse) de 2010.

L’ensemble du quartier Breitenrain à Berne a été marqué par différentes avancées glaciaires et par leurs sédiments après les glaciations Dans le secteur du centre administratif de la Guisanplatz, la roche est abrasée par les glaciers en plis peu profonds et se situe à environ 10–16 m de profondeur sous le terrain actuel. Après le retrait du dernier glacier, plusieurs mètres de sédiments de sable fin limoneux se sont déposés sur la roche dans des lacs glaciaires peu profonds. Après cette période de sédimentation, une nouvelle phase s’est ouverte au cours de laquelle les bras de l’Aar, très ramifiés à cette époque, ont en partie érodé ces sédiments à grains fins sur de larges surfaces et les ont recouverts de matériaux plus grossiers, sable ou gravillons, appelés cailloutis.

Dans le secteur du centre administratif, cette couche graveleuse a une épaisseur de 3 à 4 m en moyenne. Sous ce cailloutis s’écoule une nappe phréatique de faible épaisseur. Les sables sous-jacents sont donc aussi saturés d’eau souterraine jusqu’à la roche située en dessous.

Comme les nouveaux bâtiments doivent comporter deux sous-sols, le bord inférieur de la dalle de fondation se trouve à environ 8,5 m sous le sol, soit à un peu plus de 4 m sous le niveau de la nappe phréatique dans les sables saturés d’eau. Par ailleurs, la construction du nouveau bâtiment va emporter toute une partie du cailloutis et modifier ainsi le cours actuel de la nappe phréatique. Cette construction ne doit toutefois pas la modifier au point de provoquer des dommages sur les parcelles voisines par accumulation ou affaissement. Le maître d’ouvrage serait responsable de tels dommages sur le plan civil.

Concilier l’histoire géologique du sous-sol et les souhaits de l’homme grâce à la technique, telle est la mission de l’ingénieur géotechnique. Il est l’interface entre le géologue et l’ingénieur civil. Il doit à la fois comprendre l’histoire que raconte le sol et faire les calculs de fouille et de fondations sur lesquels l’ingénieur civil s’appuiera. À l’instar des nouveaux bâtiments de la première étape, le nouveau bâtiment ne sera pas « bâti sur le sable ». Ce terrain est si mouvant que les bâtiments se tasseraient et pencheraient. Les charges du bâtiment s’ancrent dans la molasse grâce aux pieux de fondation et le bâtiment sera « solide comme un roc ».

Afin de mieux évaluer l’équilibre hydrique en sous-sol après les travaux, l’évolution de l’écoulement des eaux souterraines a fait l’objet d’une étude par coloration en 2019–2021. Vers la Rodtmattstrasse au sud, des marqueurs ont été versés dans la nappe phréatique via trois points de mesure existants (forages). Les substances de marquage sont réapparues après un temps variable et à des concentrations différentes dans les échantillons d’eau provenant d’autres forages plus au nord et à l’ouest. Ces données ont permis de conclure que la construction de la deuxième étape au nord-est du site ne posait pas non plus de problème pour la nappe phréatique. La plupart des eaux souterraines s’écoulent vers le nord-est en direction de l’Allmend et d’Ostermundigen et, dans une moindre mesure, depuis la Guisanplatz vers le nord-ouest en direction du Breitfeld.

Dans ce contexte, le concept élaboré pour la nappe phréatique est le suivant : comme tous les bâtiments de la première étape, le bâtiment D de la deuxième étape dispose également d’un « tapis d’infiltration » bien perméable sous la dalle de fondation. Ainsi, l’eau souterraine peut désormais s’écouler à travers ce passage nouvellement créé au lieu de traverser les cailloutis comme auparavant. Les remblais latéraux du bâtiment sont également perméables. Dans les parois de pieux forés de la deuxième étape, il est prévu de percer des trous pour éviter que le niveau d’eau ne s’élève trop à l’intérieur de la fouille une fois étayée, et pour offrir un chemin suffisamment perméable à l’eau souterraine. Ainsi, le risque d’accumulation ou d’affaissement dans les environs est calculé et maintenu à un niveau faible. Une fois les travaux terminés, le parcours hydrique sera contrôlable en trois endroits. En cas d’urgence, ces points de contrôle permettront aussi de pomper l’eau des remblais pour l’évacuer hors du système.

Voilà pour l’histoire. Nous nous trouvons maintenant au beau milieu de la dernière phase et voyons enfin le résultat : le vieil adage – ce n’est qu’au premier coup de pelle que le sol se révèle – s’applique bien entendu aussi à ce projet. Jusqu’à présent, les spécialistes du génie civil ont travaillé avec beaucoup de soin et les concepts choisis semblent fonctionner comme prévu. Toute l’équipe est persuadée que l’on atteindra le fond de la fouille sans problème et que cette dernière, équipée des pieux de fondation, sera remise « clés en main » au maître d’ouvrage du bâtiment en avril 2022.

Jürg Ryser est ingénieur civil EPF chez B+S AG. Responsable de la planification de la fouille, de la rétention des eaux et des fondations sur pieux de la deuxième phase, il a réalisé l’étude géotechnique du terrain en 2010.

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