Puits d’essais à Aulnay-sous-Bois

Dans le cadre de la ligne 16 du Grand Paris Express, de nombreux rameaux vont être creusés en méthode traditionnelle dans les Sables de Beauchamp en présence d’une nappe phréatique.  Ce puits d’essais, réalisé à Aulnay-sous-Bois pour le compte de la Société du Grand Paris, permettra de mieux connaître le comportement de ces sables lors du creusement, soit à l’abri d’un massif en jet grouting, soit à l’abri d’un massif de terrain congelé.

Le puits d’essai a été réalisé en paroi moulée circulaire armée d’épaisseur 80 cm sur une profondeur de 25 m, l’ancrage se faisant dans les Marnes et Caillasses. Le diamètre intérieur du puits mesure 7,5 m.

• Jet grouting

Il a ensuite été procédé aux travaux d’étanchement du rameau 1 en vue de son ouverture après le terrassement du puits. La méthode utilisée est celle du jet grouting double, à l’aide de colonnes verticales mises en place depuis la surface. Ce procédé consiste en l’injection sous haute pression d’un coulis de ciment, entouré par un jet d’air concentrique qui améliore son rayon d’action. Une quarantaine de colonnes sécantes, d’un diamètre moyen de 2 m environ, ont été réalisées dans les Sables de Beauchamp afin d’obtenir l’objectif d’étanchéité.

• Congélation

Les forages horizontaux nécessaires à la congélation ont été mis en place à l’aide d’une foreuse de petit gabarit depuis le fond du puits. 

La congélation du rameau 2 a consisté à faire circuler un fluide frigorifique à travers les sondes disposées autour de la galerie, ces sondes étant reliées en série les unes aux autres.  L’objectif est d’obtenir une épaisseur de terrain congelé à une certaine température. Dans ce projet, la congélation a nécessité deux phases : une phase de mise en froid à l’azote et une phase de maintien du froid à l’aide d’un fluide, le Temper.

L’ouverture du rameau de congélation a nécessité une adaptation à l’entrée de la galerie du fait de l’apport de chaleur lié à la ventilation du puits. En effet, un sas d’isolation thermique a dû être mis en place afin de limiter les déperditions de froid au moment de l’ouverture du rameau.

La galerie en forme de fer à cheval a été creusée à l’aide d’une fraise par passes d’un mètre. Chaque passe a été soutenue par des cintres métalliques. Le marché ne prévoyait pas de blindage (béton projeté ou bois), afin de pouvoir observer le fluage du rameau sur une période d’observation de 2 mois.

L’ouverture du rameau de jet grouting a suivi exactement le même mode opératoire. Cependant, toutes les passes de terrassement ont été blindées avec du bois.