Sollicité par la Métropole Européenne de Lille (MEL), le Cerema mène actuellement, dans le cadre de la construction d’un bassin de rétention, une expérimentation visant à optimiser le dimensionnement des grands ouvrages enterrés dans des sols argileux.

En février dernier à Tourcoing (59), la MEL a commencé la construction d’un grand bassin circulaire de rétention d’eau, d’une profondeur de 20 m et de 44 m de diamètre. Celui-ci a vocation à protéger les riverains des inondations.

Représentatif du type d’ouvrage enterré présent dans la région en raison notamment de dimensions conséquentes, de la régularité du contexte géotechnique, de la représentativité et la connaissance des formations de l’argile des Flandres ou encore l’amplitude des déformations prévisibles (gonflement  d’une dizaine de centimètres), le Cerema a donc choisi de réaliser son projet de recherche à partir de ce bassin.

Il travaille donc sur deux problématiques principales : le gonflement du fond de fouille (impactant le radier des ouvrages) ainsi que l’estimation de l’état des contraintes horizontales initiales et après travaux, en rapport avec le gonflement du terrain.

Gonflement du fond de fouille

Assurant le suivi du bassin de rétention de Tourcoing, le Cerema pourra améliorer les prévisions en matière de comportement des sols, évaluer les choix de conception les plus courants tout en proposant des pistes et recommandations pour la conception de futurs projets d’excavation.

Plus spécifiquement, avant le début des travaux du bassin, un extensomètre sera mis en place, pour permettre le suivi du gonflement du sol argileux à différentes profondeurs. Des pieux installés à proximité de l’extensomètre seront instrumentés avec des capteurs de déformation verticale par le Cerema, de manière à comprendre l’interaction entre le sol et les pieux.

Des piges verticales seront par ailleurs mises en œuvre à partir du radier de l’ouvrage, pour déterminer l’évolution différentielle du gonflement, en fonction de la distance à la paroi moulée.

Etat des contraintes horizontales

Après réception de l’ouvrage, d’autres mesures seront effectuées par le Cerema durant plusieurs années. Mesures extensométriques biannuelles puis plus espacées, et poursuite du comportement des pieux, les données seront analysées et confrontées aux résultats de modélisation, avant de formuler des recommandations pour la prise en compte du gonflement des sols argileux.

Il travaillera également sur la caractérisation de l’état des contraintes horizontales dans l’argile des Flandres, et son évolution au cours des travaux. Dans cet objectif, des matériaux seront prélevés, des essais en laboratoire permettront de caractériser le coefficient de pression des terres K₀, avant et après l’excavation, et des essais pressiométriques associés à un dépouillement particulier, seront réalisés après l’excavation.