SITUATION INITIALE
Sous-sol de fondation consolidé
La propriété se trouve au coeur de la vieille ville de Lucerne, majoritairement pédestre, juste à côté de la Reuss et à quelques minutes de la gare. Elle fait partie d’une rangée de maisons, faisant face au théâtre de Lucerne et à l’église des Jésuites. Cette maison urbaine fut reconstruite, un incendie l’ayant endommagée vers 1833. Au nombre des rares parties originales préservées, on compte les arcades datant de 1596.
SOLUTION
Portance du sous-sol plus élevée que nécessaire après l’intervention
L’objectif de la transformation étant de développer un espace habitable qui réponde à des exigences élevées. L’opération de stabilisation mène à une augmentation des charges exercées par l’immeuble ; aussi, il fut fait appel à URETEK Schweiz AG pour renforcer le sol de fondation afin de prévenir tout risque de tassement supplémentaire. Les travaux furent exécutés en octobre 2010, en partenariat avec le bureau d’ingénieurs Durrer + Partner AG, Kerns, l’entreprise générale Eberli Sarnen AG, Sarnen, et la Iwan Bühler Architekturbüro GmbH, Lucerne.
Au rez-de-chaussée, l’immeuble de sept étages s’appuie sur deux rangées d’arcades du côté de la Reuss. Sous ces dernières se trouvent huit fondations individuelles (100 cm x 200 cm). Du côté de la Brandgässli, les fondations sont constituées de roche, s’inclinant vers le côté de la Reuss. Dans la zone des fondations des arcades, le sous-sol est sablonneux et a été remblayé à l’aide de pierres. Ce sous-sol doit être compacté, car la rangée de maisons familiales s’est affaissée vers l’extérieur/du côté de la Reuss d’env. 10 cm au fil des années. La semelle de fondation se trouve à une profondeur de -2,00 m par rapport au rebord supérieur des pavés dans le cas de la rangée intérieure, et de -3,00 m du côté extérieur. La roche est atteinte à une profondeur de -3,50 à -4,00 m dans le cas de la rangée intérieure, et de -4,70 à -5,20 m en ce qui concerne la rangée extérieure.
La résine synthétique URETEK fut injectée sous la fondation à trois niveaux de profondeur, en faisant usage de trous de forage de 12–25 mm et en appliquant une pression contrôlée. Les cavités furent comblées et le sous-sol (dans la zone souffrant des contraintes les plus importantes) compacté et renforcé par une importante force d’expansion de 10’000 kPa (100 kg/cm2). La profondeur des lances d’injection était de -2,50 m, -3,00 m et -3,50 m pour la rangée intérieure, et de -3,50 m, -4,00 m, -5,00 m pour l’extérieur. Les rapports géomécaniques du sous-sol et des fondations furent améliorés, jusqu’à atteindre une réaction de levage d’env. 1 mm. Ceci démontre que la portance du sol de fondation est maintenant plus élevée que requis pour les parties de l’immeuble le recouvrant.
CHIFFRES-CLÉS
Objet :
Maison de la vieille ville au bord de la Reuss, Lucerne
Méthode :
URETEK Deep Injections®
Entreprise générale :
Eberli Sarnen AG
Ingénieur ::
Ingenieurbüro Durrer + Partner AG, Kerns
Architecte :
Iwan Bühler Architekturbüro GmbH, Lucerne
rapport d'expert
Une série de mesures prises sur une durée d’env. 20 ans permit d’observer que le tassement de la fondation avait diminué d’env. 10 cm depuis bien longtemps. Des travaux de restauration (insonorisation) engendrèrent une compression supplémentaire des sols d’env. 20% sous les fondations individuelles, permettant de prévoir de nouveaux tassements.
Deux variantes de stabilisation furent discutées : d’une part l’enfoncement de micropieux, et d’autre part le renforcement du sol se trouvant sous les fondations. Préalables : les piliers en pierre naturelle âgés de plus de 500 ans ne devaient pas être altérés. Et comme le sol de la fondation se trouvait à plus de 2,0 m en dessous de la surface du terrain, le transfert des forces sur les micropieux aurait nécessité des efforts importants (par ex. insertion de poutrelles en acier).
Que décider? Un entretien avec la maîtrise d’oeuvre fi t apparaître une préférence claire pour un renforcement des sols selon le système URETEK. Celle-ci avait pour avantage de nécessiter une faible hauteur de travail, et d’employer une installation mobile permettant de réaliser les travaux de façon relativement rapide et sans vibrations. L’ensemble fut ainsi exécuté dans les délais et à la satisfaction de tous les intéressés.
Hansruedi Durrer
Bureau d’ingénieurs Durrer + Partner AG
