réalisation EOLE – Ligne de RER
Eole : symphonie technique en sous-sol
●● ● Cinquième des lignes de RER, la toute nouvelle ligne E matérialise un véritable prodige :
réaliser en plein centre de Paris un tunnel de 3 km et deux gares enterrées aux dimensions
équivalentes à trois fois la cathédrale Notre-Dame, c’est d’abord une gageure ; quant à orchestrer
la multiplicité des intervenants et la pluralité des techniques en réussissant le mariage du
génie civil et de l’architecture, c’est même un autre stade… celui de l’aventure humaine.
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>>> 1 La ligne E du RER offre un accès rapide au cœur de Paris à partir de l’Est de l’Ile de France. Elle déleste en cela la ligne A. E ole est mort le 14 juillet Mais plus qu’un simple lieu de passage, 2 La légèreté des escaliers et des équipements contraste les deux gares souterraines forment un 1999. Il a symboliquement volontairement avec la massivité des structures.3 Les volumes disparu lors de son ouverture au espace porteur d’une véritable identité public, laissant la place à la ligne qui concrétise le mariage entre génie civil monumentaux de ses gares souterraines favorisent un écoulement E du RER. Dernière des grandes artères et architecture. Enfin, ces deux gigan- fluide des flux d’usagers.4 Les voûtes empruntent à l’écriture parisiennes de transport ferroviaire, la tesques volumes enterrés, au même titre romane, un style auquel les architectes se réfèrent explicitement. ligne nouvelle relie pour le moment Vil- que le tunnel, représentent un véritable liers-sur-Marne et Chelles à la gare Saint- défi technique. Un défi d’autant plus dif- Lazare en passant par la station ficile à relever que leur réalisation a dû Magenta, construite entre la gare de l’Est composer avec un contexte géologique glaise avec une présence de lignite.Au 1 700 m de la première galerie – qui et la gare du Nord. Destinée à désengor- assez tourmenté. total ce sont près de 200 forages qui ont pour sa part n’a rencontré aucun écueil ger la ligne A du RER, la liaison a vocation été pratiqués avant le lancement des tra- majeur – a pu être réalisé en 386 jours à être prolongée vers l’est jusqu’à Tour- ● Le terrain : un sous-sol vaux afin d’avoir une connaissance aussi de travail. Au terme de l’opération, et nan-en-Brie et vers l’ouest depuis Pont- particulièrement diversifié complète que possible des terrains ren- donc après la pose de 1 245 anneaux, Cardinet, sans qu’aucune date, toutefois, contrés. Mais cette campagne de son- soit quelques 7 500 voussoirs en béton n’ait été arrêtée pour ce dernier prolonge- Entre les gares Haussmann-Saint-Lazare dages n’a pas empêché quelques sur- préfabriqué, le tunnelier a été démonté ment. Dans sa configuration actuelle, la et Magenta, les gares, le tunnel et les prises, voire des arrêts de chantier. et réacheminé jusqu’à son point de nouvelle ligne procure un gain de temps puits de ventilation s’inscrivent dans des Pourtant, ce tracé en profondeur à départ pour commencer la seconde d’une demi-heure entre ses gares termi- terrains d’une grande diversité. Depuis la – 30 m du niveau du sol avait été choisi galerie. Mais la géologie et l’hydrogéo- nus et Paris-Saint-Lazare. Mais plus surface jusqu’aux points les plus pro- notamment pour réduire l’impact du logie du site ont largement conditionné qu’une simple liaison, elle est un nœud de fonds, se succèdent des couches irrégu- chantier en surface, et la technique du le choix des dispositions techniques correspondance cardinal pour les usagers lières de remblais et des éboulis argilo- creusement mécanisé par un tunnelier à adoptées pour les deux gares. des transports parisiens. marneux, des marnes infragypseuses de pression de boue pour sa capacité à Depuis les gares Haussmann-Saint- 6 à 10 m, des sables de Monceaux ou réduire les tassements de surface. ● Une excavation d’envergure Lazare et Magenta, le voyageur se voit sables verts, des marnocalcaires de Quant à l’excavation au tunnelier, elle menée progressivement proposer 10 correspondances de RER Saint-Ouen sur 12 à 18 m, des sables de s’imposait aussi par un coût au mètre (RER A, RER B, RER D) ou de métro Beauchamp avec présence d’argile, des linéaire près de deux fois inférieur à La réalisation des gares s’est déroulée (lignes 3, 4, 5, 9, 12, 13 et 14, autrement marnes et caillasses avec calcaire gros- celui des techniques classiques pour pas à pas, afin d’éviter une décompres- dénommée Météor) ainsi qu’un accès sier sur 10 à 16 m, des calcaires grossiers une galerie de 2 km, tout en autorisant sion trop brutale des terres. Précisons à souterrain aux grandes lignes banlieue durs ou tendres sur 12 à 18 m ou encore des cadences 5 à 10 fois supérieures. À ce sujet que le volume des matériaux de la gare de l’Est et de la gare du Nord. des sables supérieurs et de la fausse titre d’exemple, le creusement des extraits s’élève à environ 1,3 million de
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mètres cubes, et ce, pour construire 3 000 colonnes ont été coulées par la REPÈRES près de 150 000 m3 avec une emprise méthode du jet double, créant ainsi un accordée par la ville de Paris limitée véritable bouclier pour permettre aux La ligne E du RER en chiffres 2 000 m2. Pour limiter les perturbations machines à attaque ponctuelle d’interve- “en surface”, les deux tiers des maté- nir en toute sécurité. ● 8 gares desservies de Chelles-Gournay à Haussmann-Saint-Lazare riaux ont été évacués par voie souter- À l’instar de la plupart des puits destinés à par la branche nord du RER E. raine, au moyen notamment d’une être conservés, les gares ont toutes deux ● 9 gares desservies de Villiers-sur-Marne à Haussmann-Saint-Lazare bande transporteuse capable d’em- utilisé la technique de la paroi moulée. par la branche sud. porter 1 500 m3 par jour. Pas question, Des voiles de béton coulés dans le sol, en ● donc, d’envisager de tels mouvements particulier, ont servi à créer une enceinte 3 minutes pour rallier les gares de Magenta et de Condorcet. de terre sans un confortement parallèle résistante pour les 2 400 m2 à ciel ouvert ● 15 minutes gagnées grâce à la réalisation du tronçon central. des terrains. du hall Caumartin,au-dessus de la station ● 30 minutes gagnées sur un trajet banlieue est – Paris-Saint-Lazare. Haussmann-Saint-Lazare.Les deux ouvra- ● 2 nouvelles gares souterraines. ges sont entièrement enfermés dans une ● Le jet grouting à l’honneur ● 5 correspondances par métro ou par RER dans chacune des gares enveloppe étanche. Sur un béton de pro- souterraines. En premier lieu, les deux gares ont large- preté de 10 cm d’épaisseur, trois couches ● 53 rames duplex accueillant 1 100 passagers assis. ment recouru au jet grouting. La tech- sont successivement mises en place : un nique consiste à injecter le terrain au feutre antipoinçonnement qui protège ● Capacité de la ligne E du RER : 30 trains/heure dans chaque sens moyen d’un mélange d’eau et de ciment l’extrados, une membrane PVC 20/10 qui (12 trains/heure dans chaque sens à l’inauguration). à haute pression afin de créer des assure l’étanchéité proprement dite et ● Coût final du projet : 12 milliards de francs (2/3 pour les travaux, colonnes de béton. Dans le cas de la gare une autre (17/10) qui protège l’intrados. 1/3 pour les rames). de Haussmann-Saint-Lazare, c’est un L’ensemble du complexe est recouvert total de 1 600 m de colonnes (1,20 m de d’une chape de protection de 3 cm diamètre et 6 m de profondeur moyenne) d’épaisseur, coulée avant le bétonnage qui ont été réalisés de la sorte. L’objectif du radier. était double : améliorer la cohésion des Pourtant, bien qu’elles partagent cer- sols, en supprimant les travaux d’injection taines techniques, les deux gares présen- classiques, et ceinturer la zone par un tent aussi de notables différences dans rideau étanche. Le radier de la gare se situe les méthodes de construction et le “pha- en effet en dessous de la nappe phréatique sage” des opérations qui ont jalonné (voir encadré p.31). À Magenta, près de leur réalisation. ❚
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Gare Magenta : progression pas à pas HISTORIQUE Les dates-clés
● 13 octobre 1988 : Michel Rocard, Premier ministre, annonce L ongue de 228 m, large de tée par un boulonnage et un béton pro- 50 m et haute de 15 m, la jeté additionné de fibres métalliques), la réalisation d’Eole. gare Magenta est construite des tubes d’acier sont foncés dans les ● 15 novembre 1991 : déclaration d’utilité publique de la liaison. dans les couches géologiques sols afin de créer une voûte protectrice ● 14 février 1994 : baptême du tunnelier Martine. comprises entre les marnes permettant l’ouverture du tunnel central. ● 4 mai 1995 : achèvement du premier tunnel. et les sables de Beauchamp. ➜ Troisième acte. – Abaissement des ● Fin novembre 1996 : achèvement du second tunnel. Un sous-sol qui autorise des excavations galeries centrales et déplacement des plus limitées qu’à Haussmann-Saint- travaux de jet grouting des galeries ● Mi-janvier 1999 : mise sous tension des installations de traction Lazare.Ainsi, la progression des travaux ouest à la galerie centrale Est. électrique. de génie civil du tunnel central et des ➜ Quatrième acte. – Achèvement de ● 14 juillet 1999 : mise en service commercial de la branche nord, deux galeries latérales s’est faite essen- l’excavation de la galerie centrale Ouest jusqu’à Chelles-Gournay. tiellement de haut en bas, suivant un et bétonnage de la culée creuse Est. ● 30 août 1999 : mise en service de la branche sud, jusqu’à Villiers- “phasage” plus complexe, comportant ➜ Cinquième acte. – Achèvement de sur-Marne. huit temps. l’excavation de la galerie latérale Ouest, avec bétonnage et boulonnage de sa ● Huit étapes dans le détail voûte et coulage d’une moitié de son radier. bas des creusements, suivie d’un béton- nière tient à la réalisation d’une voûte ➜ Premier acte. – Les entreprises exca- ➜ Sixième acte. – Application des nage du radier central. active. Cette technique consiste, après vent des portions supérieures des gale- mêmes travaux à la galerie latérale Est La voûte de la gare se situe parfois à projection d’une couche de béton, à ries longitudinales Est et Ouest, ainsi que avec, toutefois, un bétonnage intégral seulement 8 m des fondations des mettre en place un anneau définitif la demi-section supérieure de la galerie de la culée pleine. immeubles, ce qui a entraîné de nom- constitué de voussoirs préfabriqués. Elle centrale Ouest. ➜ Septième acte. – Excavation et réa- breuses reprises en sous-œuvre en cours autorise un gain de temps appréciable ➜ Deuxième acte. – Après creusement lisation de la voûte du tunnel central d’exécution, comme à Haussmann- sur les travaux de confortement et de et renforcement de la demi-section supé- selon la technique de la voûte active. Saint-Lazare d’ailleurs. Une des diffé- ferraillage, tout en offrant l’assurance rieure de la galerie centrale Est (confor- ➜ Huitième acte. – Progression vers le rences majeures par rapport à cette der- d’une qualité constante des bétons. ❚
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>>> 1 Dans la gare Magenta, comme à Haussmann-Saint- Lazare, de larges verrières procurent un éclairage zénithal qui marque
Gare du Nord le retour à la surface, à la ville.2 Les structures apparentes
Gare du Nord participent pleinement de la ligne architecturale. Tout autant que 46 42 43 BUS 48 49 RER B D 47 les matériaux, elles expriment la “vérité constructive” de l’ouvrage. rue La Fayette
M 3 4 Le traitement angulaire des poteaux comme les sections circu- faubourg Saint-Denis rue du M 5 laires des poutres sont des éléments récurrents de l’architecture des Gare du Nord gares.4 Le parti pris architectural dégage de larges espaces Gare Magenta et joue sur les textures et les couleurs des bétons.5 La galerie
rue Demarquay centrale marie un sol en marbre avec une voûte en béton réalisée rue de l ’ ’Alsace Aqueduc suivant la technique dite de la voûte active. rue d rue La Fayette
Gare de l’Est
0 20 50 100 m Plan Gare Magenta
❙❙❙ Coupe transversale Rue Demarquay
Pôle Alsace Pôle Saint-Denis
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>>> 1 La proximité des constructions de surface a nécessité de nombreuses reprises en sous-œuvre.2 Des poutres massives Gare Haussmann-Saint-Lazare : reprennent les descentes de charge des ouvrages “supérieurs” dont la masse est parfois prise en compte pour contrer les effets de poussée des bétons spéciaux de la nappe phréatique.3 4 Le béton satiné des structures des halls cède place au béton glacé des galeries d’accès aux quais.
T out en adoptant une pro- 20 m, des réservations pour les accès aux tier a été l’un des temps forts de l’opéra- présence d’eaux agressives (ciment CHF - gression générale du bas quais. Deux piédroits de 1,20 m d’épais- tion. Le soutènement par des arcs métal- CEM III 52,5 PM-ES) et procurer une résis- vers le haut, les travaux de la sta- seur en béton B 30 accueillent les réser- liques cintrés a été abandonné au profit tance à la compression de 20 MPa à 24 h. tion Haussmann-Saint-Lazare ont vations des escaliers et des remontées d’une méthode associant boulonnage et Notons que les bétons coulés ici ne sont suivi un même principe de galeries d’extré- mécaniques à venir. La jonction des pié- béton projeté par voie sèche ou humide, pas revêtus. Ils ont donc fait l’objet d’une mité provisoires dans lesquelles ont été droits et des culées creuses reprend des pour une meilleure stabilité. La voûte du attention minutieuse dans leur formula- coulées les futurs appuis, constitués de efforts importants provenant de la des- tunnel central, d’une portée de 21 m, a tion comme dans leur mise en œuvre, culées. Les galeries provisoires ont reçu des cente de charges (1 000 t/m) et de la été coulée en place par cycles de trois d’où ces protections contre les agressions culées creuses de 6 m de large sur toute la poussée hydrostatique de la nappe jours correspondant à une progression de par des panneaux de contreplaqué et des 2 longueur de la gare (225 m), formées de phréatique (25 t/m ). Le changement de 2,40 m. Quant aux bétons, ils ont été feuilles de plastique au moment de la blocs de béton armé comprenant, tous les méthode d’excavation en cours de chan- spécialement formulés pour supporter la mise en œuvre. ❚
❙❙❙ Coupe transversale Rue du Havre Rue de Caumartin
Pôle Saint-Lazare Pôle Haussmann
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HISTORIQUE Architecture façon Construire Haussmann-Saint-Lazare “à pied sec” “grandes lignes” Les voûtes des halls Nord et Sud de la station Haussman-Saint-Lazare se situent à la cote NGF 22, soit 10 m sous le niveau du sol et près de 2 m en dessous de la nappe phréatique libre. Maîtrise d’ouvrage et L es stations Haussmann- de l’architecte, une “vérité constructive”. maîtrise d’œuvre ont donc décidé de rabattre cette nappe en dessous Saint-Lazare et Magenta Cette idée de vérité se traduit par l’em- du niveau des radiers (– 5 NGF). À cet effet, 24 puits de pompage ont marquent par leurs contrastes, ploi quasi systématique d’un béton été utilisés qui auront permis le pompage de près de 30 millions de avec les gares parisiennes du siècle der- coulé en place et non préfabriqué, afin nier, faites de verre et d’acier, mais aussi de laisser apparente la trace du travail mètres cubes en quatre ans. “L’association du jet grouting et du rabat- avec les habituelles stations enterrées de l’homme. tement a fait la preuve de son efficacité en permettant aux travaux de du transport au quotidien : espaces, s’effectuer dans de bonnes conditions”, confirme Henry Weisberger, matières et lumières diffèrent du modèle ● L’étoffe des bétons directeur technique du groupement Sogea. courant et se rapprochent plutôt des der- nières nées des gares du TGV. Dues Le béton brut n’en devait pas moins par- comme ces dernières à l’atelier d’architec- ticiper d’une logique architecturale fon- Gare Saint-Lazare ture de la SNCF – l’Agence des gares – et dée sur une trilogie matériau-couleur- à l’architecte en chef Jean-Marie Duthil- lumière, ses différentes teintes et rue Saint-Lazare leul, elles en partagent les préceptes. Elles textures ayant pour but de produire des M 12 Saint-Lazare signent ainsi une volonté d’unité dans le lumières différentes. Onze qualités de
M 13 transport ferroviaire et donnent ses béton ont ainsi été sélectionnées, pré- Saint-Lazare lettres de noblesse à la ligne E du RER. sentant selon la nature des ciments et Gare Haussmann-Saint-Lazare des granulats une large palette de rue Joubert teintes et de textures. Parois lisses et rue de Rom rue du Havre ● Vérité du béton brut rugueuses alternent en fonction des
e rue de Provence Mogador de rue Exploiter au maximum la présence du espaces souterrains. Les piédroits des
boulevard Haussm gros œuvre a été une des idées majeures voûtes des quais recourent à un béton ann M 9 Havre Caumatin du projet. Les structures ne sont pas bouchardé. Les striures mécaniques lais- RER A masquées mais au contraire mises en sant apparaître les sables et les granulats 0 20 50 100 m Plan Gare Haussmann-Saint-Lazare valeur afin d’exprimer, selon l’expression blancs de Jouy-le-Châtel pour éclairer la
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>>> 1 L’harmonie des gares s’appuie sur la définition et l’articulation de différents bétons. En l’occurrence, les bétons glacés métalliques, dont la légèreté contraste des galeries, choisis pour leur douceur, croisent, en s’ouvrant sur avec la monumentalité des halls. La les piédroits des quais, des bétons bouchardés piquetés de granu- pierre est elle aussi présente. Marbrière, elle remplace avantageusement le tradi- lats blancs pour mieux réfléchir la lumière.2 Le mœlleux des tionnel asphalte au sol ; elle apparaît coussins acoustiques recouverts de tissus synthétiques créent aussi dans le mobilier, sous forme de bancs pour les quais de la station une saillie s’inscrivant dans la trame des voussoirs en béton satiné. Haussmann-Saint-Lazare.
matière en accrochant la lumière, tout en technique consiste ici à mettre en œuvre ● Un éclairage “domestique” Maître d’ouvrage : exprimant les forces reprises par ces un film plastique entre le béton et le cof- SNCF – direction déléguée Eole, ouvrages. Les grands ouvrages comme frage. Le bois, matériau d’appoint, s’allie La lumière est une composante majeure assistée des bureaux d’études du projet architectural. Naturelle à Socotec (bureau de contrôle) les voûtes des quais utilisent du béton avec le béton pour marquer l’univers et Méthodes et pilotage satiné. Choisie pour sa faculté à réfléchir d’Eole. Présent dans les volets des accès l’abord de la surface grâce à de nom- (planificateur) breuses verrières, elle devient artificielle les lumières indirectes, cette texture est sur rue, il revêt également le traitement Maître d’œuvre études : obtenue grâce au traitement des peaux acoustique des seuils souterrains de la en plongeant en profondeur. Les “tubes direction de l’Ingénierie de coffrage. Enfin, dans les passages gare de Magenta ou des correspon- fluo” sont abandonnés au profit de de la SNCF étroits où le matériau est très proche des dances RATP de Haussmann-Saint- lustres colorés sur les quais et les halls, Maître d’œuvre travaux : usagers, l’architecte a opté pour un Lazare. Il jalonne aussi le cheminement de mâts qui balisent les galeries, d’ap- SNCF,direction des travaux Eole béton glacé gris clair séduisant par son des voyageurs, notamment comme revê- pliques qui soulignent la trame des Entreprises : aspect lisse et légèrement brillant. La tement du plancher des passerelles poteaux. La lumière affirme aussi le • groupement Chantiers caractère colossal des halls en mettant modernes/Dumez (Magenta), DG Construction/Impreglio en valeur le rythme des poteaux et des (tunnel) ; butons, le strict calepinage des joints, et • groupement Sogea avec Spie >>> Plus de cinq années surtout en offrant une “profondeur de Batignolles,Bouygues, de travaux “titanesques” pour champ” qui semble repousser les parois Fougerolle ; souterraines. ❚ Ballot et Picot ces deux cathédrales (gare Haussmann-Saint-Lazare)
de béton brut enfouies dans TEXTE : PHILIPPE MORELLI Plasticien du béton : Jean-Pierre Aury PHOTOS : SNCF, DIRECTION DE LA COMMUNICATION le sous-sol de Paris.d CENTRE AUDIOVISUEL,DIDIER BOY DE LA TOUR, ALFRED WOLF,PHILIPPE FREYSSEIX
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