L'effondrement de St-Laurent

Un problème similaire a déjà eu lieu lors de la construction du bâtiment du Centre

On retrouve en effet dans les archives du Musée cantonal de géologie de Lausanne, un article de journal qui fait référence aux problèmes de construction de l'immeuble du Centre près de l'Eglise de Saint-Laurent. En voici un extrait: "Sous le pilier est (côté église Saint-Laurent), par contre, les fouilles furent poursuivies jusqu'à 11,5 m. de profondeur, toujours dans la terre tendre. La poussée devenait toujours plus forte, les boisages fléchissaient, craquaient, les assemblages se marquaient profondément. La grue, placée à côté du puits, s'inclinait dangereusement. Il devenait impossible de descendre plus bas." Les alentours de l'église Saint-Laurent présentent en effet une géologie assez complexe et difficile à prévoir dans le détail. Un ancien cordon morainique, datant de la dernière grande glaciation, borde la partie aval de la rue de Saint-Laurent. En amont de cette moraine, un lac s'était formé. Il fut progressivement comblé et finalement remplacé par un marais à l'origine de dépôts de tourbe. Robin MARCHANT Conservateur de géologie et paléontologie Musée cantonal de géologie BFSH2-UNIL CH-1015 Lausanne (Suisse) Tél: 021 692 44 72; Fax: 021 692 44 75 E-mail: Robin.Marchant@unil.ch Internet: www.unil.ch/mcg

Profil schématique des environs de l'église de Saint-Laurent, extrait de "les dessous d'une ville: petite géologie lausannoise" de M. Weidmann, 1987.

L'article du 28 mars 1958 de "Coopération", page 13

"Les problèmes de l'ingénieur

Un immeuble, par définition, doit rester immobile. Le rôle de l'ingénieur est d'assurer a stabilité, aussi bien de l'ensemble que des divers éléments qui le constituent: ossature (planchers, poutres, piliers) et fondations. Il s'agit enfin d'éviter tout mouvement, tout accident aux immeubles voisins pendant les travaux.

OSSATURE

Le squelette du bâtiment est constitué par des piliers (les uns en béton armé, les autres métalliques) sur lesquels s'appuient les poutres et les dalles en béton armé.

Un grand nombre de solutions sont possibles. Mais deux conditions impératives en limitent singulièrement le choix: ce sont l'économie du prix et l'économie de place. La première va de soi: parmi toutes les solutions il faudrait choisir la moins coûteuse. La seconde est dictée par le prix très élevé du terrain et par la limite imposée à la hauteur du bâtiment: les colonnes doivent être aussi fines que possible pour laisser le maximum de place à la vente et ne pas gêner la visibilité dans les magasins. Les poutraisons doivent avoir le minimum de hauteur pour ne pas abaisser les plafonds, voire même pour ne pas perdre un étage sur la hauteur totale disponible.

Dans l'immeuble du Centre, les dalles en béton armé ont généralement 10 cm. d'épaisseur et reposent sur des poutres de 35 cm. de hauteur. Celles-ci s'appuient sur des piliers en béton armé également, à l'exception des cinq colonnes, espacées de 8 m., traversant les locaux de vente et qui sont en acier. Le métal, quoique trois fois plus coûteux dans ce cas que le béton armé, a l'avantage d'occuper à charges égales beaucoup moins de place. Ainsi, les colonnes métalliques, qui portent, dans le local du super-marché, des charges de l'ordre de 600 tonnes, n'ont que 36 cm. de côté. Construites en béton armé, leur diamètre aurait été de 1 m.

Une remarque s'impose encore au sujet de la façade sur la rue Saint-Laurent: les fines colonnettes qui lui donnent cette élégance et cet élan vers le haut que chacun a pu apprécier, ne supportent pas de charges: au contraire, elles sont supportées par les poutraisons qui avancent en porte-à-faux et s'appuient sur deux grosses colonnes, en béton armé, placées à 2 m. en retrait. A l'entrée, ces colonnes sont dissimulées dans les vitrines, mais elles sont bien visibles au snack-bar et au tea-room.

FONDATIONS

Des sondages préliminaires avaient permis de prévoir que les quatre cinquièmes de la surface du futur bâtiment devaient être excavés dans le rocher, dans ce rocher géologiquement

jeune qu'on appelle chez nous la «molasse». En fait, il a fallu extraire à l'explosif plus de 4000 m3 de molasse pour réaliser la profonde excavation du sous-sol.

Affleurant le sol du côté du passage Jean Muret, le banc de molasse descend vers la rue Saint Laurent pour plonger brusquement, à une distance de 10 à 15 m. de cette rue, jusqu'à une profondeur de 12 m.

Cela n'était pas pour surprendre quiconque connaît un peu le sous-sol de notre ville. Lausanne est en effet, ne l'oublions pas, construite sur les rives de deux ruisseaux, qui coulaient autrefois à l'air libre, parmi les vignes, les bosquets et les champs, mais que la croissance de la cité a profonde- enfouis sous les rues: le Flon, qui passe au Vallon, sous la rue Saint-Martin, la rue du Pré et le Grand-Pont, la Louve, qui a disparu sous la place du Tunnel, la Riponne, la rue de la Louve et la place Pépinet où elle rejoint le Flon. Ces ruisseaux avaient taillé leur lit dans la molasse, en formant des escarpements, des gradins, des gorges, semblables à ce que l'on voit encore dans la vallée du Flon, au pied du Signal.

L'immeuble du Centre se trouve sur un éperon rocheux qui plonge à l'est vers la vallée de la Louve et au sud vers celle du Flon. La molasse disparaît sous la rue Saint-Laurent pour réapparaître au niveau de la route de Genève.

Les fondations de la façade sud, celles des deux piliers qui la supportent, ont donc posé des problèmes épineux, d'autant plus que le niveau du deuxième sous-sol, qui abrite, sous le snack-bar, des installations de chauffage et de ventilation, se trouve à plus de 7 m. en contrebas de la rue. Pour construire le voile en béton armé devant retenir la poussée de ce front de terre long de 18 m. et haut de 7,5 m. - poussée de l'ordre de 240 tonnes - il n'était pas question, évidemment, d'excaver d'abord les deux sous-sols. De graves éboulements se seraient produits. Il a fallu creuser une tranchée, solidement étayée, par tronçons successifs, et construire le voile dans cette tranchée. Ce voile était retenu par une grande poutre horizontale, de 18 m. de longueur, qui absorbait les 240 tonnes de poussée et les transmettait sur les murs mitoyens des immeubles voisins, perpendiculaires à la rue Saint Laurent. Cette poutre a été exécutée en «béton précontraint», c'est-à-dire que les armatures ordinaires en acier ont été remplacées par des câbles à haute résistance, disposés dans des gaines noyées dans le béton et tendus, après son durcissement, à l'aide de vérins hydrauliques. Les câbles étaient au nombre de cinq et leur tension totale atteignait 250 tonnes. Cette poutre terminée, il s été possible d'excaver complètement les deux sous-sols du bâtiment,

Quant aux deux piliers dont il a été question plus haut, il fallait les fonder solidement sur le rocher. Deux fouilles en puits furent donc continuées plus bas que le deuxième sous-sol. Sous le pilier ouest, on rencontra bientôt la molasse, à 9 m. de profondeur, sous la rue Saint-Laurent, et ce pilier fut solidement assis sur une base élargie. Sous le pilier est (côté église Saint-Laurent), par contre, les fouilles furent poursuivies jusqu'à 11,5 m. de profondeur, toujours dans la terre tendre. La poussée devenait toujours plus forte, les boisages fléchissaient, craquaient, les assemblages se marquaient profondément. La grue, placée à côté du puits, s'inclinait dangereusement. Il devenait impossible de descendre plus bas. Un sondage nous montra qu'il manquait encore 3,5 m. pour atteindre la molasse. Juste à cet emplacement, une gorge profonde, mais étroite, avait été autrefois creusée par un ruisseau. Il fallait rapidement changer nos plans. Dans le fond de la fouille, à l'aide d'un «mouton» (marteau) pesant 1000 kg., on enfonça 20 gros fers profilés en double T, et on les fit pénétrer dans la molasse jusqu'à ce que les chocs répétés du «mouton» ne produisent plus le moindre enfoncement. Le sommet de ces fers fut englobé de béton et le pilier posé sur cette base.

IMMEUBLES VOISINS

Le bâtiment du Centre occupe l'emplacement de deux immeubles qui faisaient partie d'une série de maisons contiguës vieilles de deux siècles. Leur démolition a creusé un vide dans cet ensemble, et les murs mitoyens des immeubles voisins ont posé plusieurs problèmes.

L'immeuble ouest possédant une cave, son mur mitoyen était fondé à 3 m. de profondeur environ. L'immeuble est, plus ancien et dépourvu de cave, n'était fondé qu'à 80 cm. de profondeur. Or, le deuxième sous-sol du nouveau bâtiment devait se trouver à 7 m. sous la rue Saint-Laurent. Il fallait donc prolonger les deux murs mitoyens, par-dessous, d'une hauteur allant de 5 à 8 m. environ. Là aussi, il fallait procéder par étapes. On a commencé par creuser sous les vieux murs un puits d'une surface de 2X2 m. environ et de la profondeur voulue. Ces anciens murs, quoique de très mauvaise qualité, pouvaient supporter, moyennant quelques précautions, d'être déchaussés sur une longueur de 2 m. Dans ce puits on bétonna un mur, au-dessous de l'ancien, et dès que le béton fut assez solide, on cala soigneusement les anciennes maçonneries sur le nouveau mur. Puis, la même opération fut recommencée plus loin, et ainsi, par tranches successives, tous les mitoyens furent descendus à la profondeur nécessaire.

Un seul de ces puits nous créa de sérieuses difficultés: celui qui se trouve à l'angle sud-est, à droite de l'entrée du super-marché. Lorsqu'il eut atteint la profondeur de 6 m., la poussée de la terre augmenta subitement.

Nous étions dans une période de pluies persistantes et la terre, ramollie par l'eau, commença à refluer par le fond du puits. Il devenait impossible de continuer de creuser, car la terre enlevée était aussitôt remplacée. Un vide commençait à se former sous le bâtiment voisin, des fissures apparaissaient. Il fallut arrêter le fonçage du puits, battre des pieux métalliques jusqu'à la molasse et bétonner d'urgence le nouveau mur. Le travail fut mené jour et nuit et de nouveaux dégâts furent ainsi évités.

Ces travaux délicats ne pouvaient pas être entrepris sans un étayage très sérieux des murs mitoyens des immeubles voisins. Pour ne pas gêner le chantier, cet étayage fut réalisé sous la forme d'un véritable pont en bois, long de 20 m. et allant d'un mitoyen à l'autre. Cet étayage fut enlevé aussitôt que les premières dalles du Centre furent bétonnées et furent à même de servir de butée aux bâtiments adjacents.

QUELQUES CHIFFRES

Ces travaux, presque tous difficiles, toujours délicats, furent menés à chef sans le moindre accident, par la Coopérative des ouvriers du bâtiment. Je tiens à rendre hommage non seulement à ses directeurs, MM. Barone et Pirinoli, et à ses contremaîtres, MM. Berti et Gramegna, dont l'expérience et le dynamisme ont permis de vaincre toutes les difficultés, mais aussi à tous les ouvriers, dont il ne m'est pas possible de citer les noms, mais qui sont les vrais artisans de cette importante construction.

On ne se représente pas facilement l'effort considérable accompli de jour en jour, d'heure en heure, par les terrassiers, les maçons, les manoeuvres, sur un tel chantier. S'il est vrai que les machines ont beaucoup réduit, ces dernières décades, l'effort humain, il n'en reste pas moins que certains travaux doivent encore être accomplis à bras. C'est ainsi que les terrassiers qui ont creusé les puits pour les fondations ont dû soulever, pellée par pellée, pour la jeter dans la benne de la grue, un poids de terre supérieur à 2900 tonnes. Et ce n'est qu'une équipe de 6 à 8 hommes qui a déplacé cette montagne.

Les charpentiers ont assemblé près de 12 000 m2 de coffrages, de formes souvent compliquées. Si l'on ne tient pas compte du réemploi, cela représente près de 40 km. de planches à débiter et à ajuster.

Les ferrailleurs ont soulevé une à une, misen place et attaché; 82 212 barres d'acier, représentant un poids total de 170 719 kg.

Les maçons qui ont manipulé le béton n'ont pas eu à le soulever, il est vrai, mais ils l'ont poussé dans des brouettes, répandu à la pelle, nivelé. Et cela représente un poids de 4700 t.

Ces quelques chiffres, quoique très incomplets, donnent une idée concrète de l'importance de ce bâtiment, une belle réalisation de notre mouvement coopératif lausannois.

G. Roubakine, ing."

Plan faisant partie de l'article. Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

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