Rabattement de nappe phréatique🌊

👉traduction et images de la page 2.stammstrecke-muenchen.de/Bauwasserhaltung 2e tronçon central commun du RER de Munich

👉 de.wikipedia.org/wiki/Wasserhaltung_(Bauwesen) Als Wasserhaltung bezeichnet man im Bauwesen Verfahren, die den Zweck haben, die Baugrube zeitweise oder auch dauerhaft trocken zu legen. Dans l'industrie de la construction, le rabattement de nappe est le terme utilisé pour décrire les processus qui ont pour but de sécher temporairement ou définitivement l'excavation.

👉 dsl.fr/rabattement-de-nappe Croquis expliquant bien le concept.

Qu’est-ce que le rabattement de nappe et à quoi sert-il?

Le rabattement de nappe décrit une mesure qui consiste à prélever des eaux souterraines dans le sous-sol, c’est-à-dire à les extraire. Souvent, les rabattements de nappe sont temporairement nécessaires dans le cadre des travaux de construction et sont ensuite appelés rabattement de nappe pour la construction.

Un exemple simple est la construction d’une maison dont le sous-sol se trouve plus tard dans les nappes phréatiques. Pour l’excavation de la fosse et la production de la cave, les nappes phréatiques doivent être abaissées dans cette zone afin de pouvoir construire des pieds secs. Une fois terminées la cave et l’étanchéité contre les nappes phréatiques, le rabattement de nappe pendant la période de construction n’est plus nécessaire. La maison peut alors « se tenir debout » dans les nappes phréatiques.

Une grande partie des ouvrages fabriqués pour la 2ème ligne du tronçon commun des RER se trouve dans le sous-sol. En raison de la géologie locale, les nappes phréatiques sont régulièrement rencontrées à de plus grandes profondeurs. Les nappes phréatiques se trouvent dans le sol dans les cavités entre les différents grains, à peu près comparables aux trous d’une éponge. Une partie des eaux souterraines doit être prélevée pendant la période de construction pour la production des ouvrages, en particulier des nouvelles stations de la gare centrale, de Marienhof et de la gare de l’Est, ainsi que des puits de sauvetage et du tube environnemental.

Comment fonctionne le rabattement de nappe ?

Des puits d’extraction sont construits pour le prélèvement des eaux souterraines. Pour ce faire, des forages profonds sont effectués jusque dans les nappes phréatiques, puis transformés en puits. Pour l’extraction des eaux souterraines de ces puits à la surface du terrain, des pompes sont insérées dans les puits.

En cas de fonctionnement d’un puits d’extraction, les eaux souterraines sont prélevées dans l’environnement du puits. Cela réduit d’abord la pression dans les nappes phréatiques (« décontraction des nappes phréatiques »). En cas d’extraction croissante, le sous-sol autour du sol peut également être (au moins partiellement) drainé. En cas de montage de plusieurs puits d’extraction en un seul groupe, le champ d’action du rabattement de nappe peut être étendu à de plus grandes surfaces.

Rabattement de nappe à Marienhof

La construction de la nouvelle station de RER au Marienhof comprend essentiellement deux métiers: la grande fosse et, à partir de là, plusieurs creusements de tunnels.

Fosse

Dans la grande fosse est construite la nouvelle station de RER à plusieurs étages, y compris les entrées et les sorties du quai. La limite extérieure de la fosse est la paroi moulée déjà fabriquée. Pendant l’excavation de la fosse sous un couvercle (=plafond supérieur), les parois moulées sont maintenues en position par l’installation précoce des plafonds à l’étage (construction de cloisons et couvercles).

Outre la pression de la terre, la pression de la nappe phréatique agit également à l’extérieur (terre) des parois. En particulier, la pression des eaux souterraines est très forte en raison de la grande profondeur de la fosse. Pour des raisons techniques, il est donc nécessaire de réduire la pression de l’eau.

Cette réduction de la pression de l’eau est obtenue par le maintien du rabattement de nappe. Un grand nombre de puits autour de la fosse sont extraits des eaux souterraines avant et pendant la construction. Ce prélèvement d’eau souterraine n’entraîne pas le « drainage » ou le « drainage » du sol, mais est conçu de telle sorte que seule la pression de l’eau sur la paroi moulée soit réduite au niveau nécessaire (« décharge des nappes phréatiques »).

Dans l’état final, c’est-à-dire après la construction de la nouvelle station dans la fosse, il n’est plus nécessaire de réduire la pression des nappes phréatiques sur les parois moulées. Le nouveau bâtiment est conçu pour absorber la pleine pression de l’eau. La mise en service du rabattement de nappe, c’est-à-dire l’extraction des eaux souterraines pour réduire la pression, peut alors être interrompue.

Creusements de tunnels pour les quais

Les tunnels qui font partie de la construction de la station, dans lesquels se trouvent ensuite des parties des quais, sont construits de manière conventionnelle en béton pulvérisé sous l’air comprimé. Le sol est généralement dissous par une pelle et la paroi du tunnel est sécurisée par une coque en béton pulvérisé. Au cours de ces travaux, les compresseurs assurent une surpression permanente de l’air dans le tunnel, qui est étanche à la fosse avec des écluses d’air comprimé. La surpression de l’air est réglée de manière à ce qu’elle soit supérieure à la pression des eaux souterraines autour du creusement du tunnel. Cette surpression de l’air, ainsi que des tronçons de tunnels déjà sécurisés par du béton pulvérisé, empêche l’écoulement des eaux souterraines dans le creusement pendant les travaux de construction du tunnel.

Pour le personnel du chantier, à l’entrée et à la sortie des zones sous air comprimé, une « accoutumance » du corps aux changements de pression (acclimatation) est nécessaire, comme lors de la plongée sous-marine. Cet objectif est atteint par des sas d’entrée-sortie de la fosse vers le tunnel, où la pression atmosphérique est progressivement augmentée ou réduite.

Les tunnels pour la nouvelle station de RER au Marienhof se trouvent à environ 40 mètres de profondeur. Les pressions des nappes phréatiques qui y règnent sont très élevées, de sorte qu’elles ne peuvent être combattues uniquement par la surpression de l’air dans le tunnel. La solution consiste donc à réduire à l’avance la pression des eaux souterraines dans la zone du tunnel (« décontraction des nappes phréatiques »). Cette réduction de la pression de l’eau permet alors le creusement du tunnel avec une pression atmosphérique plus faible.

Pour réduire la pression de l’eau, il est nécessaire de maintenir le rabattement de nappe. Un grand nombre de puits sont extraits des eaux souterraines de l’environnement du chantier de construction du tunnel avant et pendant les travaux de construction du tunnel. Ce prélèvement d’eau souterraine, par analogie avec la fosse, n’entraîne pas le « drainage » complet ou le « drainage » du sol, mais est conçu de manière à réduire en premier lieu la pression de l’eau au niveau nécessaire.

Une fois achevé, il n’y aura plus besoin de surpression de l’air dans le tunnel. L’étanchéité contre les nappes phréatiques est alors réalisée par un système multicouches à l’intérieur d’un plateau de pulvérisation, d’un film d’étanchéité et d’une coquille de tunnel. Ce système multicouches est capable de résister durablement à la pression des nappes phréatiques d’origine. C’est la raison pour laquelle l’extraction des eaux souterraines, c’est-à-dire la mise en service du rabattement de nappe, prendra fin une fois les tunnels achevés. Par la suite, comme pour la fosse, les pressions d’origine des nappes phréatiques autour des nouveaux ouvrages se réintégreront.

Où vont les eaux souterraines extraites ?

Les eaux souterraines, alimentées par le grand nombre de puits pendant la période de construction, sont généralement réinjectées dans le sol ailleurs (en dehors du chantier).

En raison de l’emplacement central du chantier du Marienhof, cela n’est pas possible ici. Dans l’environnement accessible, il n’y a pas d’espace libre sur lequel une infiltration pourrait avoir lieu. Pour la construction de la nouvelle station de RER au Marienhof, un déversement de la nappe phréatique a donc été autorisé dans le ruisseau du rempart de la ville, à proximité à l'ouest. De là, l’eau continue à couler dans l’Isar.