Adaptation of the constructive rules of engineering structure of “Grand Paris Express” in Gypsum dissolution area (line 16)
Adaptation des dispositions constructives des ouvrages de la Ligne 16 du Grand Paris Express en zone de dissolution du Gypse Lutétien
Résumé
Geological investigations carried out as part of preliminary draft and project studies of the future railway line 16 of the Grand Paris Express highlighted spatial contrast of gypsum lutetian formations. In the north side of Sevran, a decompressed area with sporadic gypsum horizons contrasts with massive gypsum horizons of the south side. That lithological variation north-south has been interpreted in relation with the front of dissolution which is the result of the natural water flow in the lutetian aquifer. Research studies carried out by the partnership Cerema-Ineris for the company Grand Paris showed that in the context of the Paris Basin and at the kilometric gypsum terrain scale, kinetics of dissolution and evolution of the front de dissolution is relatively slow (scale of the lifetime of the structure). On the contrary, works highlight a high sensitivity, in term of stability, of the previous dissolved areas. In fact, the destructuration of the formations due to the dissolution of gypsum levels give them high susceptibility to hydrodynamic variations. These unstable areas remobilized under the influence of hydrodynamic variations are likely to cause localized collapses. Therefore, the conception of the facilities (train station, ancillary facilities, tunnel) has been adapted by implementing specific provisions during the construction process in addition of the usual measures of detection of voids on the front. In this way, strengthened monitoring of water level and sulfate concentration of impacted groundwater will be carried out.
Les investigations géologiques réalisées dans le cadre des études avant-projet (AVP) et projet (PRO) de la future ligne 16 du Grand Paris Express ont mis en évidence un contraste spatial de gisement dans les formations gypseuses lutétiennes. Des zones fortement décomprimées avec la présence sporadique d’horizons gypseux ont été reconnues en partie nord de la Sevran, alors que des horizons gypseux massifs ont été rencontrés en partie sud. Cette variation lithologique nord-sud a été interprétée en lien avec un front de dissolution induit par l’écoulement des eaux de la nappe lutétienne. Les travaux de recherche menés dans le cadre d’un partenariat Cerema-Ineris pour la Société du Grand Paris ont montré, que dans le contexte du bassin parisien et à l’échelle de ces lentilles gypseuses d’extension kilométrique, la cinétique de dissolution et d’évolution de ce front est relativement « lente » (à l’échelle de la durée de vie de l’ouvrage). Au contraire, les travaux mettent en évidence une forte sensibilité des zones dissoutes antérieurement. En effet, la déstructuration des formations sus-jacentes par la dissolution des lentilles gypseuses leur confère une forte susceptibilité aux mouvements de terrain (affaissement, effondrement, …) sous l’effet de modifications hydrodynamiques du milieu. En conséquence, la conception des ouvrages géotechniques des gares et ouvrages annexes a nécessité des injections au droit des parois moulées et sous le radier dans un objectif de réduire le débit de pompage. Un suivi renforcé des niveaux piézométriques et de la concentration en sulfate et calcium des nappes concernées est prévu.