# Parking souterrain de la valette (83). Approche technico-contractuelle pour l'optimisation des injections

Hassan Farhat

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Hassan Farhat. Parking souterrain de la valette (83). Approche technico-contractuelle pour l'optimisation des injections. Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l'Ingénieur, Jun 2008, Nantes, France. pp.77-84. hal-04695052

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Submitted on 11 Sep 2024

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# PARKING SOUTERRAIN DE LA VALETTE (83). APPROCHE TECHNICO-CONTRACTUELLE POUR L'OPTIMISATION DES INJECTIONS

## TECHNICAL AND CONTRACTUAL APPROACH FOR OPTIMIZATION OF GROUTING FOR AN UNDERGROUND CAR PARK

Hassan FARHAT
Arcadis, Agence de Marseille

**RESUMÉ**-Dans le cadre de la construction d'un parking souterrain de quatre niveaux, une approche technique et contractuelle a été adoptée afin de réaliser les traitements de la façon la plus efficace possible en limitant les injections au strict nécessaire. Cette approche peut être assimilée à la méthode observationnelle. Les aspects techniques et contractuels ont été pris en compte au stade des études de projet, du Dossier de Consultation des Entreprises et pendant l'exécution des travaux. Les traitements par injection ont montré leur efficacité et les débits d'exhaure mesurés actuellement en fin de travaux de génie civil sont inférieurs à 10 m³/h.

**ABSTRACT** - As part of the construction of a four level underground parking structure, the problem of water infiltration control was treated during the design phase. Both a technical and economical approach was chosen to optimise the soil treatment, limiting grouting to the strictly necessary quantities. The technical and contractual aspects were taken into account during the design & construction phases. This method has proven to be very effective and thus the water inflow rate has been limited to 10 m³/hr.

## 1. Introduction

La réalisation de parkings souterrains, en centre ville ou en périphérie des villes, connait un développement important.

Ces parkings sont de plus en plus profonds et sont dans la plupart des cas baignés par une nappe phréatique.

Le choix offert à l'ingénieur de réaliser un radier étanche ou un radier drainant est souvent rendu difficile par les faibles descentes de charge apportées par ce type d'ouvrage.

Dans le cadre de la construction d'un parking souterrain de quatre niveaux sur la commune de la Valette du Var (83), s'est posé, au stade de la conception, le problème de la maîtrise des eaux d'infiltration en fond de fouille.

Compte tenu des faibles descentes de charge, la solution de drainer sous le niveau bas s'est imposée. Les débits prévisibles étant très importants (supérieurs à 80 m³/h), un traitement préalable par injection de coulis de ciment était indispensable pour satisfaire aux exigences environnementales.

Dans ce qui suit sont présentés les aspects techniques et contractuels qui ont permis la gestion du projet au stade de l'étude et pendant la phase exécution.
## 2. Présentation du projet

Il s'agit d'un parking enterré de 408 places sur 4 niveaux de sous-sol. Ce parking est réalisé à l'abri d'une paroi moulée. En surface il est prévu l'aménagement d'une place publique. Le Maître d'Ouvrage est la Ville de La Valette du Var représentée par la SEMEXVAL.

La Maîtrise d'œuvre est assurée par le groupement des sociétés ARCADIS (mandataire), Atelier du Prado (Architecte) et AUXITEC Bâtiment.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 1 Vues en plan et en coupe</figcaption></figure>

## 3. Contexte géotechnique

Les sondages réalisés ont mis en évidence la présence successive des formations suivantes :

- Remblais de faible épaisseur

- Alluvions et formations meubles d'altération du substratum sous-jacent

- Pélites plus ou moins altérées, pélites gréseuses et grès. Ces terrains appartiennent au substratum du Permien.

Les essais de perméabilité réalisés dans le substratum permien ont donné des valeurs comprises entre $10^{-5}$ et $5 \cdot 10^{-5}$ m/s. Localement une valeur de $10^{-4}$ m/s a été observée.
Compte tenu des valeurs ci-dessus il a été demandé la réalisation d'un essai de
pompage avec une partie crépinée entre 8 et 23 m de profondeur.

Les différentes interprétations de cet essai (régime permanent, régime transitoire, piézomètres) ont donné des perméabilités comprises entre 5.10<sup>-5</sup> et 2.10<sup>-4</sup> m/s.

L'hétérogénéité des valeurs mesurées ainsi que la nature des terrains mettaient en évidence une perméabilité de fissures au sein des grès et marnes raides du Permien.

4. Prévision des débits de drainage

Les débits de drainage en fond de fouille ont été estimés par la méthode de Davidenkoff¹ qui prend en compte la présence de la paroi moulée mais qui suppose un milieu isotrope.

Pour une perméabilité de 2.10<sup>-5</sup> m/s on obtient un débit de drainage en fond de fouille de 55 m<sup>3</sup>/h. Ce débit de 55 m<sup>3</sup>/h constituait un seuil à ne pas dépasser. Ce seuil a été imposé par les services de la DDAF. Cette limite est inférieure à la valeur imposée par la loi sur l'eau nécessitant une autorisation des services concernés (80 m3/h). Néanmoins, le Maître d'Ouvrage et la Maîtrise d'œuvre ont entièrement adhéré à la demande de la DDAF par souci de limiter au maximum l'impact de l'ouvrage sur les eaux souterraines.

Compte tenu des valeurs de perméabilité mesurées lors des campagnes de re-
connaissances il n'était pas possible de garantir le débit imposé sans prendre des
dispositions supplémentaires.

5. Phasage des traitements et prise en compte dans le marché

Compte-tenu du fait que les perméabilités pouvaient s'avérer localement élevées (présence de fissures ou de fractures) ou au contraire très faibles sans que l'on puisse au stade de l'étude statuer sur la répartition de ces perméabilités, il est apparu nécessaire de prévoir un phasage permettant d'éviter une généralisation des traitements, généralisation forcément antiéconomique.

Il a donc été prévu le phasage et les dispositions contractuelles suivantes :

- Réalisation de la paroi moulée en périphérie de l'ouvrage. Ces travaux ont été contractualisés en tranche ferme.

- Injection en pied de la paroi moulée. Ces travaux ont été contractualisés en tranche conditionnelle (tranche conditionnelle 1).

- Réalisation de puits de pompage à l'intérieur de l'enceinte délimitée par la paroi moulée et les injections périphériques.

- Injection des terrains depuis la surface sous le futur fond de fouille.

Ce phasage permettait de déclencher chaque phase après l'autre en fonction des résultats des observations et mesures réalisées lors de la phase précédente.

Lors de l'exécution et suite aux discussions avec les services de la DDAF et des prévisions de débit de pompage, il a été décidé de déclencher les injections sous la paroi moulée immédiatement après la réalisation de cette paroi.

Les travaux de mise en œuvre de la paroi moulée et des injections ont été réalisés par l'Entreprise BOTTE FONDATIONS.
## 6. Injections sous le pied de la paroi moulée (jupe d'étanchéité)

Les forages sous le pied de la paroi moulée ont été réalisés à partir de réservoirs 102/114 dans la paroi.

- Espacement : 1,5 m

- Epaisseur de traitement : 5 m sous le pied de paroi

- Injection dans des tubes à manchettes par passes remontantes de 33 cm.

- Composition du coulis de ciment :

Pour $1 m^3$ : C/E de 0,4

- Ciment CLK CEM III/C 32,5 PM ES : 350 kg

- Bentonite CV15 : 30 kg

- Eau : 860 litres

- Densité : 1,24 +/- 2 %

- Viscosité : de 32 à 38 s Marsch (buse de 4,75 mm)

- Ressuage : < à 3% (2 heures)

Les critères d'injection sont présentés dans le tableau 1

<table><caption>Tableau 1 Critères d'injection</caption><thead><tr><td></td><td>Pression de sécurité</td><td>Pression à atteindre</td><td>Débit moyen</td><td>Volume maximum par manchette</td></tr></thead><tbody><tr><td>PHASE 1</td><td>30 bars</td><td>15 bars</td><td>600 à 800 l/h</td><td>70 litres</td></tr><tr><td>PHASE 2</td><td>30 bars</td><td>10 bars</td><td>600 à 800 l/h</td><td>70 litres</td></tr></tbody></table>

Les phases 1 et 2 correspondent au premier et deuxième passage dans le même forage.

Les injections de la jupe étanche ont été réalisées sur toute la périphérie de l'ouvrage.

## 7. Essais de pompage dans l'enceinte de l'ouvrage

Les essais de pompage ont été réalisés après la fin des injections sous la paroi moulée (jupe étanche). Cette campagne d'essai de pompage était prévue dans le marché en tranche ferme.

L'objet de ces essais était de déterminer les perméabilités en différents points de l'ouvrage après la réalisation de la paroi moulée et des injections périphériques.

Cinq (5) puits d'essai de pompage ont été réalisés.

Huit (8) piézomètres de contrôle ont été mis en place (quatre intérieurs et quatre extérieurs).

Les essais de pompage ont été effectués suivant la norme NF P 94-130.
Sur les cinq essais, trois ont donné des perméabilités aux alentours de $2.10^{-5}$ m/s. Il s'agit des puits P2, P7 et P8 (voir plan de la figure 2).

Le puits P6 a donné par contre une perméabilité de $1,5 \cdot 10^{-4}$ m/s. Cette valeur est élevée compte-tenu des débits recherchés.

Le puits P3 a donné une perméabilité de $2.10^{-6}$ m/s.

Ces essais de perméabilité ont confirmé le fait qu'il s'agit bien de perméabilités de fissures pouvant être très élevées par endroits.

Les valeurs mesurées montrent que les perméabilités varient autour de la valeur moyenne de $2.10^{-5}$ m/s donnant un débit acceptable de $55 \text{ m}^3\text{/h}$.

Néanmoins ces données ont paru peu satisfaisantes pour garantir les débits demandés.

Il a été donc décidé de déclencher la tranche conditionnelle concernant les injections au niveau du futur dallage.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 2 – implantation des puits et des injections importantes sous la paroi</figcaption></figure>
## 8. Injection des terrains en fond de fouille

Les informations obtenues suite aux injections en pied de paroi moulée (jupe) et des essais de pompage ont été utilisées pour définir ces injections en fond de fouille.

Sur la figure 2 sont indiquées les zones qui ont absorbé des volumes de coulis importants en pied de paroi. Sont également implantés les puits de pompage et notamment le puits P6 qui a donné les plus fortes perméabilités.

Compte tenu de ces éléments il s'est avéré évident que les injections en fond de fouille devraient être limitées à une partie de l'emprise de l'ouvrage.

Les injections ont été démarrées dans la zone située au milieu de l'ouvrage.

Il a été décidé également de réaliser ces injections suivant un maillage qui va de la maille primaire à la maille tertiaire suivant les volumes et les pressions enregistrées. La maille primaire était de 5m x 5m.

Une procédure de suivi en temps réel a été mise en œuvre en collaboration avec l'Entreprise.

Ainsi en fonction des observations il a été possible de définir l'implantation des nouveaux forages primaires et de déclencher les forages secondaires voire tertiaires.

Pour les forages secondaires et tertiaires leur réalisation était conditionnée par les volumes injectés dans les forages voisins.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 3 Implantation des forages</figcaption></figure>

Sur la figure 3 sont implantés les forages d'injection, colorés suivant les volumes injectés dans chaque forage.
Lors des terrassements il a été possible de visualiser sur des échantillons de Péli-tes gréseuses le colmatage des fissures par les injections (figure 4).

Haut

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

Bas

<caption>Figure 4 Colmatage de fissure par injection</caption>

Les mesures de débit d'exhaure en fin de travaux de génie civil donnent un débit inférieur à **10 m³/h**, valeur nettement inférieure à la valeur recherchée.

**9. Conclusion**

L'approche technique et contractuelle qui a été mise en place a permis de gérer d'une façon très satisfaisante les différents aspects du chantier et d'optimiser les travaux d'injection.

La mise en œuvre des tranches conditionnelles dans le marché et leur déclenchement en fonction des observations des phases précédentes est parfaitement dans l'esprit de la méthode observationnelle.

Ceci a été possible grâce à la coopération des différents intervenants et notamment de la SEMEXVAL représentant le Maître d'Ouvrage qui a accepté d'introduire ces adaptations dans le marché et le groupement d'Entreprises CAMPENON Bernard - BOTTE Fondations qui a respecté le marché et adhéré à cette approche.

**10. Référence**

Cassan M. (1986) Aide Mémoire d'Hydraulique Souterraine. Presses Ponts et Chaussées