NB : pour le volet tunnel, voir le chapitre 3.
2.10.1 Remarques préliminaires
Données – contraintes du projet
D'une manière générale l'étude met en évidence le manque actuel de données. C'est le cas en particulier pour les données géotechniques ; aucune reconnaissance spécifique n'a été faite, à ce jour, pour le projet. Des études hydrauliques doivent également être conduites (rivière Saint-Denis par exemple). Ces données sont essentielles à la conception technique des ouvrages les plus importants (tranchées principalement) et à leur mode de construction.
2.10.2 Echangeur RN1/RD41
Trémie pour le TCSP
La largeur du champ d'inondation de la rivière Saint-Denis, en cas de crue exceptionnelle, semble impacter l'amorce de la trémie du TCSP. Ce point n'est pas du tout mentionné dans l'étude mais pourrait avoir des conséquences sur :
• la conception de la trémie (moyens pour évacuer les eaux)
• la circulation du TCSP.
Il est proposé 2 ouvrages de type Cadre de 9 m d'ouverture de longueur 20 m et 28 m, séparés par des murs en « U » de 27 m de longueur et butonnés en tête pour soutenir les terres du giratoire entre les 2 bretelles. Cet ensemble est complété aux extrémités par des murs de soutènement en « L ».
Le parti technique proposé est adapté au franchissement. Les murs d'extrémité n'appellent pas de remarque.
De par la proximité voire l'interaction entre la réalisation des fouilles pour cette trémie et la RN1 actuelle, une réflexion sur le phasage devra être menée.
Passages Supérieurs du giratoire dénivelé
Il est proposé deux tabliers isostatiques de 22 m de portée de type dalle précontrainte de 1,0 m d'épaisseur. Les culées sont de type murs de front. Ces choix sont adaptés au franchissement. En particulier le type de culées est nécessaire en raison :
• du soutènement des bretelles et de leur proximité ;
• des élargissements qui impacteraient ces ouvrages à leurs extrémités s'ils étaient plus longs.
2.10.3 Ouvrages de franchissement de la rivière Saint-Denis
Remarques générales
Le mémoire mentionne un franchissement de la rivière Saint-Denis en alignement droit (p 91). Cela est vrai pour la voie TCSP mais pas pour la section courante de NEO (contradiction avec les plans 2.1.1 par exemple). Actuellement, l'ouvrage principal portant NEO est en alignement droit et en courbe
(R=400 m). Ce point n'est pas rédhibitoire à la construction d'ouvrages mais complexifie leur réalisation.
Il est mentionné (p 254) la présence sur la brèche d'un câble électrique sous-marin. Cette contrainte peut impacter significativement les solutions de franchissement (positions des appuis, protections particulières tant en phase travaux qu'en service,...). Ce câble mériterait de figurer sur les plans joints à l'étude et une première analyse des contraintes réalisée.
Données de site
La conception et le choix des ouvrages de franchissement de la rivière Saint-Denis sont principalement liés aux données hydrauliques : rivière Saint-Denis seule mais aussi interaction mer / ravine. Cet ouvrage est en intéraction forte avec les parties digues fluviales et protections maritimes.
La zone principale de franchissement est classée R1 selon le PPR : zone inconstructible concernée par un aléa inondation et/ou mouvement de terrain élevé à très élevé (p 207).
S'agissant d'ouvrages d'art, cette classification ne semble pas rédhibitoire à la construction d'appuis dans cette zone (i.e dans le lit endigué). Cependant, l'autorisation de construire des appuis dans cette zone nécessite une décision d'approbation par la DEAL, conditionnée aux conclusions d'une étude hydraulique spécifique, non menée à ce jour.
La chaussée de la RN1 aux abords immédiats du pont existant semble faire obstacle aux écoulements amont. La largeur du champ d'inondation de la crue exceptionnelle à l'aval du pont de la RN1 est de l'ordre de 150 à 200 m.
L'affouillement au droit des futurs ouvrages est méconnu à ce jour. L'étude fait état d'une profondeur allant jusqu'à 6 m (p 223).
Rappelons également la sensibilité forte de ce cours d'eau et l'objectif de qualité à atteindre pour 2015 et le rôle écologique de la rivière Saint-Denis (p 333).
Le franchissement de la rivière Saint-Denis par NEO se situe par ailleurs au niveau de l'embouchure de cette rivière sur l'océan. A ce jour, aucune étude de concomitance entre phénomènes maritimes (effets de la houle) et crues fluviales n'existe a priori. Le mémoire précise la nécessité de réaliser une étude et des essais spécifiques (de type cuve à houle). La combinaison de l'impact de la mer et de la ravine est ainsi méconnue mais représente une donnée essentielle conditionnant la conception et la dimension des ouvrages (implantation des appuis, portée, gabarits, ...).
Analyse des solutions techniques proposées
Cette analyse est menée à la fois pour la phase travaux et la phase en service.
Les ouvrages proposés sont des ouvrages à 3 travées (2 piles dans le lit endigué pour chacun d'eux) de type dalle nervurée précontrainte, d'épaisseur variable et coulée sur cintre. La travée principale est de 43 m. Ces ouvrages ont des longueurs totales de 90 m (TCSP) et 100 m (NEO + modes doux) (p 201). Le choix de ces solutions et leur mode de construction sont inappropriés au regard des données et des enjeux de site.
Les longueurs définies à ce stade semblent correspondre uniquement à la zone R1 du PPR au niveau de l'embouchure de la rivière Saint-Denis. Ces longueurs ne tiennent donc pas compte du champ d'expansion des crues, ni des effets combinés mer / ravine. Les hypothèses du PPR, plus pénalisantes, peuvent conduire à une longueur d'ouvrage plus conséquente et/ou à la mise en œuvre d'ouvrages hydrauliques de décharge dans les remblais d'accès.
Il est vraisemblable que les études ultérieures conduiront à des longueurs totales nécessaires supérieures à celles mentionnées.
Le choix d'implanter des appuis dans le lit endigué est effectué dans l'étude (OA à 3 travées : 2 piles en rivière) et conduit à proposer des ouvrages dits « courants ». Ce choix semble peu judicieux au regard des risques d'affouillement. Il convient que les fondations intègrent le risque d’enfoncement du lit (affouillement potentiel des berges de l’ordre de 6m) même s’il est actuellement canalisé. De plus, des études hydrauliques spécifiques doivent être menées pour identifier l'impact sur les niveaux de crues d'appuis potentiels dans le lit endigué et leur distribution dans ce lit. Notons également l'incidence de tels travaux en rivière sur l'environnement (rôle écologique de la rivière).
A noter également que les éléments de sondages disponibles ne sont pas rappelés. Il convient de signaler un sondage BSS indiquant un surcreusement important des basaltes au-delà de 30m de profondeur qui suggère le recours à des fondations profondes. Ces éléments ne sont pas évoqués à ce stade.
La mise en œuvre de cintres au-dessus d'une rivière à écoulement permanent et connaissant des régimes de crue n’apparaît pas approprié.
On notera pour mémoire que le tablier est présenté avec une largeur constante de 22,3 m, pour porter NEO et les modes doux. Au regard du plan 2.2.1, la séparation entre la bretelle S2 (+ modes doux) et NEO est progressive et significative. Cette largeur constante est donc erronée.
Synthèse
Le choix de structures « courantes » et d'un mode de construction classique n'est donc pas en adéquation avec les aléas sur cette zone et les risques encourus. Nous préconisons de considérer cette brèche dans son ensemble comme « non-courante » ; les conclusions des études à venir pourraient en effet conduire à envisager des ouvrages de plus grande portée et nécessitant des modes de construction particuliers (lançage par exemple). En termes d’impact hydraulique, la configuration du site suggère ainsi de ne pas contraindre d’avantage le site et d’éviter la réalisation d’un appui en rivière.
A noter également que de plus grandes portées signifient des structures plus épaisses (cas des structures intradossées) ou une conception d'ouvrages extradossés (pont à poutres latérales, bowstring,...). Les structures intradossées nécessitent un besoin potentiel de réhaussement du profil en long pour respecter une cote sous-poutre et un tirant d'eau nécessaire. Ce point est donc à considérer en amont des études pour mesurer rapidement l'incidence sur le giratoire Ouest et la trémie Ouest. Le passage d'ouvrages « courants » à des ouvrages « non-courants » conduit naturellement à un sur-coût.
2.10.4 Tranchées et trémies
Remarques générales
La hauteur libre dans les tranchées est de 4,95 m (hors revanches et équipements) pour la prise en compte des cachalots (poids lourds transportant la canne à sucre). Ce point ne peut être validé que par le maître d'ouvrage. Pour autant, il convient de s'assurer que ce gabarit est bel et bien respecté au-delà du projet d'aménagement NEO.
Il convient également de se reporter au paragraphe relatif au volet tunnel de cet avis.
Le mémoire mentionne une pente de 0,3 % dans la tranchée couverte du Barachois pour la phase 1 tandis qu'une pente de 0,5 % figure sur le plan 2.1.1. La pente de 0,5 % est effectivement nécessaire ; c'est la pente minimale recommandée (p 101 du guide sur les tranchées couvertes) pour les caniveaux en cas de déversement de matières dangereuses (hypothèse réaliste avec le passage prévu des TMD sur NEO). Le constat est identique pour les tranchées prévues en phase 2.
Le traitement des trémies (p 60 à 62) figurant dans le mémoire ne peut avoir qu'une valeur informative à ce stade. Il est nécessaire que la définition technique soit plus avancée au préalable.
Il semble par ailleurs qu’il soit envisagé un butonnage des trémies et tranchées ouvertes. Il convient d’appréhender correctement ce point qui a de considérables influences en terme « architectural ». En effet le plan évoque des butons « ponctuels ». Or le fonctionnement mécanique des parois moulées implique qu’il sera indispensable d’envisager a minima un buton par paroi, soit tous les 7 à 10 m environ suivant les largeurs d’éléments unitaires.
Il serait utile en phase d’étude d’avant projet d’envisager l’utilisation de tirants d’ancrage en lieu et place des butons.
Conception – structure
L'étude fait état des problématiques liées à l'hydrologie et l'hydrogéologie, pour l'ensemble des zones traversées :
• Trémies Ouest et Est (encadrant la tranchée couverte du Barachois) :
Zones découvertes, sensibles aux franchissements (houles...) ; il est mentionné une attention particulière lors des études détaillées (p 190)
• Tranchée couverte du Barachois :
Arrivée d'eau souterraine venant de l'océan car digue non étanche (p 249) : cyclones mais aussi variations journalières (marées)
Identification d'un besoin d'étanchéité totale ainsi que d'un lestement de l'ouvrage en raison du niveau de l'océan vis-à-vis de l'ouvrage (p 262)
• Tranchée couverte Est :
Hors d'eau de l'océan en temps normal mais infiltration d'eau salée possible (p 250) Venues d'eau terrestre possibles
Au regard de ces problématiques, l'étude présente un « catalogue général » de systèmes constructifs techniquement envisageables : parois étanches provisoires ou définitives, abaissement de nappe, pompage, bouchon étanche, lestage...
Nombre de ces systèmes sont conditionnés à la nature même des sols en présence. La carence de données géotechniques ne permet pas aujourd’hui de dire lesquelles de ces solutions sont réellement envisageables.
Le dossier prévoit la réalisation de la tranchée couverte avec une méthode comparable à celle d’un cadre fermé. La construction se ferait ainsi en place dans une fouille à sec. La principale réserve vis-à-vis de ce mode de construction est qu’il faut pouvoir assurer la mise au sec de la fouille. En complément à cette réserve il y a lieu de s’interroger sur la pertinence de la technique de construction proposée (cadre en place).
Pour la TC « terrestre », il est envisagé de gérer les arrivées d’eau par pompage afin de rabattre la nappe. La mise en œuvre de techniques de soutènement est évoquée et semble être provisionnée dans les sommes à valoir. À ce stade de connaissances, cette option semble hasardeuse vu les perméabilités attendues des alluvions et vu les possibles nuisances (tassements) induites par ces pompages excessifs (modification des écoulements, tassements sur le bâti …, risque d’entraînement de sables lors des pompages et impact sur les réseaux et le bâti). Le dimensionnement des
soutènements provisoires par berlinoise pourraient également s’avérer compliqué par la présence d’eau.
Pour la TC « maritime » il est prévu d’étancher la zone de travaux par des soutènements de type palplanches, parois moulées ou pieux sécants. Si ces dispositions constructives peuvent assurer l’étanchéité latérale elle n’assure en rien l’étanchéité du fond de fouille, par lequel des arrivées d’eau très importantes peuvent se produire. Il n’apparaît pas dans le dossier que ce point ait été pris en compte (provisions pour injections de fond de fouille, ou gros béton immergé).
Quelle que soit l’option constructive choisie, il semble indispensable que l’étanchement du fond de fouille soit assuré (bouchon injecté ou béton immergé et pompage des venues d’eau résiduelles).
Le mémoire mentionne la réalisation d'un radier continu en béton armé anti-soulèvement. Un lest sur la traverse supérieure est également indiqué ; il figure sur les plans.
D'un point de vue stabilité globale de l'ouvrage, ces lests peuvent effectivement répondre à la problématique de soulèvement dû aux nappes et arrivées d'eau de manière plus générale. Pour autant, ces lests mis en œuvre sur traverse ont un impact sur le dimensionnement de la structure (épaississement traverse-piédroits). Par ailleurs, ce système ne résout pas les problèmes de soulèvement en phases intermédiaires lorsque la traverse n'est pas coulée. Des systèmes mis en œuvre en partie inférieure seraient ainsi à privilégier : gros bouchon d'assise, lest intérieur inférieur, tirants d'ancrage...
A noter que les incertitudes majeures sur le niveau de nappe en condition cycloniques coté terre ainsi que coté océan (avec le phénomène de stockage hydrostatique dans le corps de digue) sont susceptibles d’induire, selon les profils considérés, un risque de non justification de l’ouvrage vis-à-vis du phénomène de soulèvement hydraulique. Cela pourrait conduire à la mise en œuvre d’ancrages pour accroître le lestage de la tranchée.
Pour la tranchée couverte Est avec profils en long décalés en sortie, la structure proposée consiste en 2 cadres accolés, d'altimétrie différente, mais avec un piédroit central commun. Il est préférable, lorsque les profils en long de chaque sens se séparent, d'opter pour 2 structures disjointes mécaniquement. En cas de tassement différentiel, chaque cadre fonctionnera de façon autonome, évitant tout désordre structurel.
Phase travaux
D'une manière générale, les méthodes de construction des tranchées et trémies du projet NEO sont liées aux problématiques : hydrauliques et hydrogéologiques , géotechniques, de circulation et de phasage d'exploitation.
Le dernier point concerne exclusivement les tranchées et trémies de la phase 2, à construire sur le boulevard à 2x2 voies déjà réalisé en phase 1. La construction des tranchées et trémies de la phase 1 (Barachois) est, quant à elle, dictée essentiellement par les problématiques de venues d'eau.
L'étude met en exergue les aspects hydrauliques et géotechniques sans toutefois apporter de réponse évidente du fait de la carence des données.
Les solutions proposées dissocient les protections provisoires pour la phase travaux (vis-à-vis des circulations d'eau) de la structure de type double portiques définitive. Le contexte hydrogéologique et géotechnique peut imposer cependant de retenir un système combiné. Dans ce cas, on peut souligner que le « catalogue » proposé est incomplet.
Sans remettre en cause le procédé, il semble intéressant de confronter cette approche à une construction « classique » de TC qui consiste à réaliser les piédroits en parois moulées.
Il est difficile à ce stade de porter un avis sur le planning prévisionnel proposé (p 265). Il est directement lié aux partis techniques, non stabilisés par manque de données, ainsi qu'aux méthodes d'abaissement du niveau d'eau dans la tranchée, en phase travaux.
Les durées de travaux, les phasages et surtout les coûts associés peuvent varier de manière significative.
Tranchée couverte « terrestre »
L'interaction tranchée / bâti existant est identifiée dans le mémoire (p 263). Le recours à des parois clouées et/ou des parois berlinoises est précisé et mentionné comme intégré à l'estimation.
Seules des études fines sur le linéaire où de telles interactions sont présentes, permettront de fiabiliser les solutions techniques, les dimensionner précisément et enfin les évaluer.
2.10.5 Franchissement du carrefour Labourdonnais
La solution retenue en phase 1 résulte des contraintes de phasage pendant les travaux. Le choix s'est porté sur un portique de 8 m d'ouverture biaise constitué de piédroits en parois moulées et de 26 m de longueur. Cet ouvrage est complété par 4 murs de 60 m chacun.
Le phasage prévu consiste à réaliser l'ouvrage par demi-chaussée et à terrasser en « taupe ».
Le type de structure et le phasage prévus répondent effectivement aux contraintes de la phase 1, sous réserve des résultats géotechniques confirmant la possibilité de réaliser les parois moulées.
Cependant cette structure constitue un véritable handicap pour la construction de la tranchée de la phase 2. En effet, la structure devra être totalement démolie, y compris la fiche des parois moulées en interaction avec l'ouverture pour la tranchée couverte Est. A noter que la transition entre les 2 phases n'est pas du tout abordée dans le mémoire.
A noter également que la longueur de 26 m (p 255) semble erronée puisque cet ouvrage doit porter les 2x2 voies de NEO + 1 bretelle + 2 voies de TCSP. Il convient de mesurer l'impact de cet écart sur les murs côté centre-ville et en particulier au croisement Labourdonnais / Gounod.
2.10.6 Ouvrage du carrefour Pasteur
L'évolution des profils fonctionnels des voies portées et franchies par le pont Pasteur nécessitent effectivement sa démolition et sa reconstruction. Il est proposé pour la structure neuve 2 tabliers adjacents de type poutrelles enrobées à 2 travées. Les culées sont de type murs de front.
Le type de structure et le phasage démolition/reconstruction proposés (p 257 à 259) n'appellent pas de remarque. L'attention est néanmoins attirée sur les points suivants, sachant que l'ouvrage est reconstruit au même endroit :
• la période démolition/reconstruction impacte directement la circulation (automobiles + TCSP) ; ce point n'est pas mentionné dans le mémoire ;
• les appuis (piles et culées) sont reconstruits en lieu et place des appuis précédents ; il conviendra de s'assurer des caractéristiques des sols et des éventuels problèmes de remaniement de sols suite aux opérations de déconstruction.