Le nouveau passage sous-voies Wegmatt à Horw

Le quartier de la gare de Horw dans la banlieue lucernoise est en pleine restructuration. D’anciens dépôts et ateliers sont démolis des deux côtés de la ligne de chemin de fer et remplacés par des espaces d’habitation, de travail et de détente. Ces nouveaux quartiers sont séparés par le chemin de fer de la Suisse centrale (Zentralbahn). Mandatés par la Commune de Horw, Emch+Berger a planifié et réalisé un passage sous-voies à l’usage des piétons et des cyclistes.

Jusqu’ici, piétons et cyclistes disposaient de deux passages à niveau au nord de la gare de Horw. La Zentralbahn prévoit de densifier son horaire dans un proche avenir. Les barrières des passages à niveau seront donc plus souvent abaissées. En outre, ces passages arriveront bientôt à la limite de leur capacité, car l’évolution en cours dans le voisinage aura pour effet d’augmenter les flux de trafic lent. Pour faciliter la traversée des voies par les piétons et les cyclistes, la Commune de Horw nous a confié le mandat de la planification et de l’exécution d’un nouveau passage sous-voies dénommé Wegmatt. Il augmentera la capacité, desservira les nouveaux quartiers et reliera de façon optimale pour le trafic lent le centre de Horw au site de la haute école, de l’autre côté de la ligne de chemin de fer – indépendamment de l’horaire densifié de la Zentralbahn.

Un sous-sol complexe
Lors de la construction du passage sous-voies, la constitution du sous-sol a été un gros défi à relever. Les couches géologiques supérieures sont constituées de dépôts alluviaux très mous. On y trouve notamment des couches de tourbe de plusieurs mètres d’épaisseur, qui se tassent facilement. Ce n’est qu’à la profondeur de 15 à 17 mètres qu’on rencontre un fond porteur composé de sédiments fluviaux compactés. Par ailleurs, la situation des eaux souterraines est très complexe. On rencontre plusieurs niveaux de nappes phréatiques libres et sous différentes pressions, jusqu’aux pressions artésiennes. Dans les étages de nappes artésiennes, l’eau est sous pression et seule une couche de sol imperméable au-dessus empêche l’eau d’atteindre la surface. Dans la zone concernée par le nouveau passage sous-voies, la pression artésienne de la couche la plus profonde peut aller jusqu’à six mètres de colonne d’eau au-dessus du niveau du sol. Au cours des terrassements, dès qu’on enlève les couches supérieures, l’eau située au-dessous risque de s’échapper. La fouille se remplirait alors d’eau et les environs du chantier se tasseraient, ce qui causerait de gros dégâts aux infrastructures, notamment à la ligne de chemin de fer (effet de renard hydraulique du sous-sol).

Pour tenir compte des caractéristiques défavorables du sous-sol et éviter les risques mentionnés, la fouille a été fermée de manière étanche à l’aide de palplanches. En outre, des étais ont été placés entre les deux côtés de la fouille, sur deux rangées, pour prévenir les déformations horizontales. Pendant les terrassements, la fouille a été asséchée continuellement à l’aide de puisards. Pour obtenir la profondeur désirée tout en évitant la rupture du terrain, il a fallu détendre la couche de la nappe sous pression artésienne au moyen de puits filtrants. Aux endroits critiques, des puits de restitution ont été installés pour réalimenter la nappe et prévenir ainsi les tassements possibles consécutifs à son abaissement. Le passage sous-voies a été posé sur une fondation flottante de dalle sur pieux. Les pieux flottants augmentent la résistance à la poussée ascendante et s’opposent aux tassements différentiels.

Un calendrier serré
En plus des difficultés du terrain, c’est le calendrier de la construction du passage sous-voies Wegmatt qui a été l’un des plus grands défis. La Zentralbahn avait planifié la fermeture totale de la ligne entre Lucerne et Hergiswil voire Alpnachstad du 18 mars au 14 avril 2019, compte tenu de plusieurs chantiers sur la ligne. Il fallait à tout prix profiter de cette fenêtre pour construire le passage sous-voies. Les fermetures totales sont fixées des années à l’avance et restent très complexes (adaptation de l’horaire, bus de remplacement, information des voyageurs, etc.). Il était impératif de terminer les travaux à la date prévue et de rendre la ligne à la circulation des trains à temps. De plus, puisque de grands immeubles étaient construits directement à côté du passage sous-voies, sur l’ancienne zone artisanale, les travaux principaux devaient être achevés fin juillet 2019 de manière à pouvoir accéder au chantier du passage sous-voies.

Il ne fallait pas perdre de temps. Sitôt terminée la procédure d’approbation des plans par l’Office fédéral des transports, le chantier s’est ouvert en janvier 2019. Les rampes des deux côtés des voies ont été construites en premier, sans interrompre le trafic ferroviaire. Pendant la fermeture de la ligne, il ne restait que trois semaines pour construire le passage sous-voies proprement dit, compte tenu du temps nécessaire au démontage des voies et à leur réinstallation. Ce calendrier a imposé la préfabrication de neuf éléments en béton qui ont été déplacés à l’aide d’une grue mobile de 250 tonnes, puis reliés fermement entre eux par des câbles de précontrainte. Après la réouverture de la ligne de chemin de fer, les rampes d’accès ont été parachevées au béton coulé sur place jusqu’à la fin de juillet 2019.

Le nouveau passage se trouvant au milieu d’une zone habitée, différentes dispositions ont été prises pendant la durée du chantier pour pouvoir apporter, le cas échéant, la preuve des dommages que le chantier pourrait éventuellement causer. De nombreuses maisons autour du chantier ont été inspectées pendant et après les travaux par des relevés de fissures, ainsi que des mesures d’altimétrie. Des géophones ont été installés tout autour du chantier pour mesurer les vibrations. La ligne de chemin de fer a été surveillée automatiquement pour détecter les tassements horizontaux et verticaux potentiels. Enfin, plusieurs piézomètres surveillaient les niveaux des différents étages de nappes phréatiques.

Les travaux se sont déroulés sans incident notoire. Le 5 septembre 2019, le nouveau passage sous-voies Wegmatt a pu être inauguré officiellement et remis à la population.

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