Lancé en 2010, le chantier du Grand Paris Express réunit tout ce qui se fait de mieux en termes de compétences : génie civil, construction, électricité, infrastructures ferroviaires… Parmi les grands défis à relever : la gestion au quotidien des déchets des chantiers, aux quatre coins de l’Ile-de-France, dont le total final avoisinera… 45 millions de tonnes ! Gros plan sur un thème méconnu.
Imaginez dix-neuf tunneliers, sortes de taupes mécaniques version Jules Verne qui dévorent le sous-sol francilien, pour creuser les 200km de tunnels des futures lignes de métro 15, 16, 17 et 18. Imaginez les dizaines de millions de tonnes à évacuer et à recycler d’ici la fin des travaux en 2030. Cette tâche apparemment titanesque représente en réalité le quotidien ordinaire des différentes entreprises commissionnées par la Société du Grand Paris (SGP). Dès le début de l’aventure du Grand Paris Express (GPE), le défi était de taille pour les entreprises de construction engagées sur le projet : en 2014 par exemple, le secteur du BTP était responsable à lui seul de 70% de la production hexagonale de déchets, avec 227 millions de tonnes. Autant dire que les excavations en cours – avec une estimation de 43 à 45 millions de tonnes d’ici 2030 – ne font qu’accroître le problème. Ce problème s’est en réalité imposé comme une opportunité : les industriels de la construction n’ont pas eu d’autres choix que de trouver de nouvelles solutions et de structurer la filière des déchets (1), entre gestion opérationnelle d’avant-garde et innovations techniques.
Les tunneliers grignotent le sous-sol parisien
Dès 2020, le président du directoire de la Société du Grand Paris, précisait les contours du chantier du siècle (2) : « Le GPE, c’est le chantier d’Europe le plus important et qui va mobiliser des moyens exceptionnels, techniques et humains. Faire creuser une vingtaine de tunneliers en même temps, cela nécessite d’avoir des équipages particulièrement expérimentés en travaux souterrains. Ce projet nécessite aussi un rythme soutenu de construction. Nous devons aller vite, d’abord pour limiter les nuisances au maximum dans un environnement urbain très contraint. Ensuite, pour offrir dès que possible des mobilités nouvelles aux millions de Franciliens qui les attendent. » Rendez-vous dès 2024 pour l’ouverture d’une première ligne, en prévision des Jeux olympiques de Paris.
À modifier en fonction de l’évolution de la gouvernance
Parmi ces moyens exceptionnels donc, 19 tunneliers Herrenknecht, capables d’excaver 2000 tonnes par jour chacun. (3). Ces machines – toutes baptisées d’un prénom féminin : Amandine, Ellen, Aïcha, Laurence… – requièrent chacune une équipe d’une centaine de personnes pour assurer les 3/8. « Un tunnelier est un ensemble conçu sur mesure de 100 à 110m de longueur et 10m de diamètre, explique Guillaume Pons, directeur de projet à la SGP, constitué d’une tête d’abattage, d’un bouclier permettant de résister à la pression du sol et d’un système d’extraction et de propulsion attelés à un train suiveur. La vitesse moyenne de progression d’un tunnelier est de 12m par jour, mais elle dépend de la géologie. » L’avancée des tunneliers dépend en réalité de deux facteurs : la géologie, mais aussi la capacité d’évacuation des déchets.
Dans les deux cas de figures, la Société du Grand Paris a pu faire confiance au savoir-faire de treize entreprises, depuis les plans d’organisation jusqu’à l’excavation à proprement parlé. En début de chaîne par exemple, une société d’ingénierie comme BG Ingénieurs Conseils établit la marche à suivre. « Nous accompagnons la SGP sur des thèmes transverses tels que les éléments de référence du programme, le suivi des coûts, des délais, le pilotage des risques, la qualité, l’environnement et les déblais », précise Nicolas Deschamps, directeur France chez BG. À l’autre bout de la chaîne, l’entreprise Razel-Bec a déployé ses ingénieurs en sous-sol : « Nous opérons actuellement sur quatre tunneliers, se félicite Marc Petit, directeur Grands projets. Il s’agit d’une dynamique soutenue qui devrait se poursuivre pour les prochaines années. Nous restons attentifs pour participer aux opérations d’aménagements urbains autour des futures gares. »
Terre excavée, déchets évacués
Évidemment, la vie en sous-sol n’est pas un long fleuve tranquille : les différentes zones géologiques nécessitent des solutions spécifiques, chaque entreprise a dû s’adapter. À certains endroits, les déchets peuvent être provisoirement stockés sur place durant les travaux ; à d’autres, une évacuation sans délai est requise. « Aujourd’hui, nous sommes face à quatre grands défis, détaille Guillaume Sauvé, président d’Eiffage Génie Civil et d’Eiffage Métal. Parmi eux, les défis environnementaux et techniques : techniques compte tenu de la nature du sous-sol et des profondeurs qui peuvent dépasser les 70m, et environnementaux car nous avons des volumes de déblais très importants à évacuer. C’est pourquoi nous privilégions les transports par voies fluviales ou ferrées », quand cela est possible. Cette solution hors voie routière aurait d’ailleurs permis, selon Guillaume Pons, directeur de projet de la ligne 15 Sud (4) pour la SGP, d’éviter, dès fin 2019, pas moins de 150 000 rotations de camions ! Et donc autant de nuisances pour les riverains.
Pour la première fois sur un chantier de cette dimension, le donneur d’ordres a immédiatement pris le dossier à bras-le-corps en imposant aux prestataires une traçabilité très précise des déchets, à la tonne près, grâce à l’outil T-Rex (5). L’outil connecté permet d’étiqueter les tonnages de déchets, leur nature, leur provenance et leur destination. « Vu la taille du chantier, c’est notre responsabilité d’avoir des pratiques exemplaires et innovantes », assure Frédéric Willemin, directeur de l’ingénierie environnementale à la SGP. Pour encourager les entreprises à valoriser leurs déchets, la Société du Grand Paris insiste donc les clauses incitatives des contrats, sachant que 80% des déchets peuvent être potentiellement valorisés sans surcoût (6), selon une étude de Démoclès. Tout le monde a donc à y gagner.
Vers la valorisation des déchets
« La valorisation des déchets est un défi environnemental pour tous les acteurs du secteur », poursuit Frédéric Willemin. Selon la loi de Transition énergétique, 70 % des déchets du BTP doivent être valorisés. […] Le Grand Paris est un catalyseur pour faire avancer le secteur et pérenniser les bonnes pratiques. » Avant de pouvoir valoriser les déchets, il faut donc connaître leur nature. Sur la future ligne 16 par exemple, les ingénieurs d’Eiffage Génie civil ont mis au point le système Carasol (7) (pour Caractérisation rapide des sols) qui analyse les terrains de manière quasi instantanée et permet ainsi un « aiguillage » des déblais excavés beaucoup plus rapide. En effet, de leurs caractéristiques et de leur dangerosité éventuelle dépendra leur destination et leur réutilisation potentielle. Une telle accélération des process constitue un progrès significatif : selon Pascal Hamet, le directeur de projet du lot nº1 de la ligne 16, « cette méthode permet d’analyser les déblais extraits par les tunneliers en quelques heures, alors que précédemment, nous attendions cinq à sept jours les résultats des analyses effectuées en laboratoire. Nous pouvons évacuer les déblais beaucoup plus rapidement, et donc réduire les installations de stockage des terres. Ce qui constitue un réel avantage en tissu urbain dense, où les emprises de chantier sont souvent assez exiguës ». Une fois les déchets identifiés, ils sont donc envoyés par camions – roulant au gaz naturel liquéfié pour certains – vers leur destination finale.
Ces déchets disparates peuvent être transformés sous deux formes (8), comme l’explique Christophe Maillet, responsable de la valorisation des déblais à la SGP : « La valorisation-volume tout d’abord : les terres du Grand Paris servent alors à combler des carrières, réaliser des remblais, aménager des jardins, etc. Et la valorisation-matière ensuite : elle consiste à transformer les terres pour fabriquer des éco-matériaux. » Comme par exemple de la terre fertile, des briques en terre crue, des sous-couches pour les infrastructures routières ou du ciment. « Une telle démarche de valorisation prend un peu de temps : il faut faciliter le travail des génie-civilistes en réalisant un “sourcing” des projets, poursuit Christophe Maillet. Nous cherchons donc à faire émerger des projets d’aménagement susceptibles d’utiliser des déblais du Grand Paris. » Des projets d’aménagements (9) que Valérie Pécresse, la présidente du conseil régional d’Ile-de-France, appellent régulièrement de ses vœux, suivant son leitmotiv : « Continuons à construire plus et mieux. » A bon entendeur…
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Imaginez dix-neuf tunneliers, sortes de taupes mécaniques version Jules Verne qui dévorent le sous-sol francilien, pour creuser les 200km de tunnels des futures lignes de métro 15, 16, 17 et 18. Imaginez les dizaines de millions de tonnes à évacuer et à recycler d’ici la fin des travaux en 2030. Cette tâche apparemment titanesque représente en réalité le quotidien ordinaire des différentes entreprises commissionnées par la Société du Grand Paris (SGP). Dès le début de l’aventure du Grand Paris Express (GPE), le défi était de taille pour les entreprises de construction engagées sur le projet : en 2014 par exemple, le secteur du BTP était responsable à lui seul de 70% de la production hexagonale de déchets, avec 227 millions de tonnes. Autant dire que les excavations en cours – avec une estimation de 43 à 45 millions de tonnes d’ici 2030 – ne font qu’accroître le problème. Ce problème s’est en réalité imposé comme une opportunité : les industriels de la construction n’ont pas eu d’autres choix que de trouver de nouvelles solutions et de structurer la filière des déchets (1), entre gestion opérationnelle d’avant-garde et innovations techniques.
Les tunneliers grignotent le sous-sol parisien
Dès 2020, le président du directoire de la Société du Grand Paris, précisait les contours du chantier du siècle (2) : « Le GPE, c’est le chantier d’Europe le plus important et qui va mobiliser des moyens exceptionnels, techniques et humains. Faire creuser une vingtaine de tunneliers en même temps, cela nécessite d’avoir des équipages particulièrement expérimentés en travaux souterrains. Ce projet nécessite aussi un rythme soutenu de construction. Nous devons aller vite, d’abord pour limiter les nuisances au maximum dans un environnement urbain très contraint. Ensuite, pour offrir dès que possible des mobilités nouvelles aux millions de Franciliens qui les attendent. » Rendez-vous dès 2024 pour l’ouverture d’une première ligne, en prévision des Jeux olympiques de Paris.
À modifier en fonction de l’évolution de la gouvernance
Parmi ces moyens exceptionnels donc, 19 tunneliers Herrenknecht, capables d’excaver 2000 tonnes par jour chacun. (3). Ces machines – toutes baptisées d’un prénom féminin : Amandine, Ellen, Aïcha, Laurence… – requièrent chacune une équipe d’une centaine de personnes pour assurer les 3/8. « Un tunnelier est un ensemble conçu sur mesure de 100 à 110m de longueur et 10m de diamètre, explique Guillaume Pons, directeur de projet à la SGP, constitué d’une tête d’abattage, d’un bouclier permettant de résister à la pression du sol et d’un système d’extraction et de propulsion attelés à un train suiveur. La vitesse moyenne de progression d’un tunnelier est de 12m par jour, mais elle dépend de la géologie. » L’avancée des tunneliers dépend en réalité de deux facteurs : la géologie, mais aussi la capacité d’évacuation des déchets.
Dans les deux cas de figures, la Société du Grand Paris a pu faire confiance au savoir-faire de treize entreprises, depuis les plans d’organisation jusqu’à l’excavation à proprement parlé. En début de chaîne par exemple, une société d’ingénierie comme BG Ingénieurs Conseils établit la marche à suivre. « Nous accompagnons la SGP sur des thèmes transverses tels que les éléments de référence du programme, le suivi des coûts, des délais, le pilotage des risques, la qualité, l’environnement et les déblais », précise Nicolas Deschamps, directeur France chez BG. À l’autre bout de la chaîne, l’entreprise Razel-Bec a déployé ses ingénieurs en sous-sol : « Nous opérons actuellement sur quatre tunneliers, se félicite Marc Petit, directeur Grands projets. Il s’agit d’une dynamique soutenue qui devrait se poursuivre pour les prochaines années. Nous restons attentifs pour participer aux opérations d’aménagements urbains autour des futures gares. »
Terre excavée, déchets évacués
Évidemment, la vie en sous-sol n’est pas un long fleuve tranquille : les différentes zones géologiques nécessitent des solutions spécifiques, chaque entreprise a dû s’adapter. À certains endroits, les déchets peuvent être provisoirement stockés sur place durant les travaux ; à d’autres, une évacuation sans délai est requise. « Aujourd’hui, nous sommes face à quatre grands défis, détaille Guillaume Sauvé, président d’Eiffage Génie Civil et d’Eiffage Métal. Parmi eux, les défis environnementaux et techniques : techniques compte tenu de la nature du sous-sol et des profondeurs qui peuvent dépasser les 70m, et environnementaux car nous avons des volumes de déblais très importants à évacuer. C’est pourquoi nous privilégions les transports par voies fluviales ou ferrées », quand cela est possible. Cette solution hors voie routière aurait d’ailleurs permis, selon Guillaume Pons, directeur de projet de la ligne 15 Sud (4) pour la SGP, d’éviter, dès fin 2019, pas moins de 150 000 rotations de camions ! Et donc autant de nuisances pour les riverains.
Pour la première fois sur un chantier de cette dimension, le donneur d’ordres a immédiatement pris le dossier à bras-le-corps en imposant aux prestataires une traçabilité très précise des déchets, à la tonne près, grâce à l’outil T-Rex (5). L’outil connecté permet d’étiqueter les tonnages de déchets, leur nature, leur provenance et leur destination. « Vu la taille du chantier, c’est notre responsabilité d’avoir des pratiques exemplaires et innovantes », assure Frédéric Willemin, directeur de l’ingénierie environnementale à la SGP. Pour encourager les entreprises à valoriser leurs déchets, la Société du Grand Paris insiste donc les clauses incitatives des contrats, sachant que 80% des déchets peuvent être potentiellement valorisés sans surcoût (6), selon une étude de Démoclès. Tout le monde a donc à y gagner.
Vers la valorisation des déchets
« La valorisation des déchets est un défi environnemental pour tous les acteurs du secteur », poursuit Frédéric Willemin. Selon la loi de Transition énergétique, 70 % des déchets du BTP doivent être valorisés. […] Le Grand Paris est un catalyseur pour faire avancer le secteur et pérenniser les bonnes pratiques. » Avant de pouvoir valoriser les déchets, il faut donc connaître leur nature. Sur la future ligne 16 par exemple, les ingénieurs d’Eiffage Génie civil ont mis au point le système Carasol (7) (pour Caractérisation rapide des sols) qui analyse les terrains de manière quasi instantanée et permet ainsi un « aiguillage » des déblais excavés beaucoup plus rapide. En effet, de leurs caractéristiques et de leur dangerosité éventuelle dépendra leur destination et leur réutilisation potentielle. Une telle accélération des process constitue un progrès significatif : selon Pascal Hamet, le directeur de projet du lot nº1 de la ligne 16, « cette méthode permet d’analyser les déblais extraits par les tunneliers en quelques heures, alors que précédemment, nous attendions cinq à sept jours les résultats des analyses effectuées en laboratoire. Nous pouvons évacuer les déblais beaucoup plus rapidement, et donc réduire les installations de stockage des terres. Ce qui constitue un réel avantage en tissu urbain dense, où les emprises de chantier sont souvent assez exiguës ». Une fois les déchets identifiés, ils sont donc envoyés par camions – roulant au gaz naturel liquéfié pour certains – vers leur destination finale.
Ces déchets disparates peuvent être transformés sous deux formes (8), comme l’explique Christophe Maillet, responsable de la valorisation des déblais à la SGP : « La valorisation-volume tout d’abord : les terres du Grand Paris servent alors à combler des carrières, réaliser des remblais, aménager des jardins, etc. Et la valorisation-matière ensuite : elle consiste à transformer les terres pour fabriquer des éco-matériaux. » Comme par exemple de la terre fertile, des briques en terre crue, des sous-couches pour les infrastructures routières ou du ciment. « Une telle démarche de valorisation prend un peu de temps : il faut faciliter le travail des génie-civilistes en réalisant un “sourcing” des projets, poursuit Christophe Maillet. Nous cherchons donc à faire émerger des projets d’aménagement susceptibles d’utiliser des déblais du Grand Paris. » Des projets d’aménagements (9) que Valérie Pécresse, la présidente du conseil régional d’Ile-de-France, appellent régulièrement de ses vœux, suivant son leitmotiv : « Continuons à construire plus et mieux. » A bon entendeur…
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