Soutenance mémoire
La réalisation et l’exploitation d’infrastructures et d’aménagements souterrains ont généralement de forts impacts sur l’environnement et représentent un investissement financier conséquent le plus souvent déterminant dans le processus décisionnel.
Un projet souterrain se révèle souvent fortement pénalisé en comparaison d’un projet équivalent en surface (importance du dimensionnement, des quantités de matériaux, des moyens et solutions techniques à mettre en œuvre pour la construction, importance des équipements et de la consommation énergétique de ces derniers en phase d’exploitation). Cependant, le passage en souterrain ou la réalisation en sous-sol constitue parfois la seule possibilité d’aménagement dans des sites urbains denses et fortement contraints. La solution souterraine s’impose donc de fait dans ces seuls cas et c’est le besoin qui amène alors la solution. Force est de constater donc que dans la plupart des cas la solution en sous-sol est ignorée ou très vite abandonnée au profit d’une solution en surface. C’est ce qui explique que le sous-sol soit actuellement, en France, absent du schéma directeur des villes. Il constitue cependant une réelle opportunité pour la ville durable que l’on ne peut désormais plus se permettre d’ignorer dans un contexte où limiter l’étalement urbain et densifier la ville priment.
L’enjeu est donc de repenser la verticalité de la ville en incluant le sous-sol, de répondre aux nouveaux besoins de mobilité par des infrastructures souterraines, d’allier projets d’infrastructures et projets urbains. Pour cela de nouveaux outils sont nécessaires afin d’évaluer objectivement les impacts des projets souterrains. Ces outils et les indicateurs associés, doivent être adaptés aux projets souterrains. Ils doivent permettre de mettre en avant et de quantifier les avantages qu’apporte une réalisation en sous-sol : libération d’espaces en surface qui peuvent être dédiés à d’autres usages, diminution de la pression foncière, mobilité facilitée, etc.
Conception environnementale du sous-sol
Les innovations scientifiques et techniques permettent non seulement d’envisager une meilleure maîtrise des impacts de proximité, mais également de s’orienter vers une optimisation de la conception et de la réalisation des structures souterraines. En effet, l’aménagement du sous-sol constitue une véritable ressource qui offre de nombreuses opportunités face aux attentes d’une ville durable (géothermie, eaux d’exhaure, matériaux excavés, etc.). L’exploitation de ces ressources peut permettre de contrebalancer les impacts sur l’environnement de l’aménagement seul en s’orientant vers des solutions plus respectueuses de l’environnement : des aménagements souterrains « à énergie positive » par exemple. Une économie des ressources naturelles et une limitation des nuisances due à l’isolation naturelle de l’espace et au transport de matériaux en site urbain peuvent être visées en réutilisant les matériaux excavés en matériaux de construction que ce soit pour le projet en sous-sol lui-même ou bien un projet concomitant en surface.
Articulation sous-sol/surface
Au-delà même de faire la démonstration de l’intérêt de la solution souterraine, il s’agit également de montrer tout l’intérêt d’une meilleure articulation entre surface et souterrain. Cette réflexion doit nécessairement être appréhendée à plusieurs échelles spatiales et temporelles. On chemine ainsi de l’évaluation d’un projet isolé à celle d’un ensemble de projets, voire d’une politique d’aménagement avec le souci d’être en mesure d’évaluer les impacts de projets très détaillés (niveau avancé de définition), mais aussi celles de projets à l’étude dont seules les grandes lignes sont connues au moment où les premiers choix se font.
La ville et le souterrain urbain
L’urbanisme et la « ville durable »
Au sens premier, « La composition urbaine a eu pour rôle de définir l’organisation de l’espace de la ville ou du quartier à aménager » [Candon, 1996]. Il s’agit essentiellement d’une science ou d’un art qui vise à aider à projeter. C’est un domaine intitulé « Urban design » en langue anglaise, c’est-à-dire la conception de l’espace urbain. Cette science, qui est un mode de conception visant à produire des parties et la totalité d’un projet d’aménagement urbain, est fondée sur le principe de l’unité. Aussi estil important de définir et présenter les différentes unités urbaines.
Compositions urbaines
Une unité urbaine est définie, en France, comme un ensemble de communes comptant au moins 2000 habitants et présentant une continuité du bâti, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de coupure supérieure à 200 m entre deux constructions [INSEE, 2013]. Cette définition, selon l’INSEE, est fondée sur le principe de continuité de l’habitat, s’ajoutant à un critère de population minimale. Selon les nations unies : « Il existe presque autant de définitions du mot –Ville- dans le monde, que de pays » [UN, 2002]. Insérée dans le territoire, la ville se compose de quartiers et d’îlots situés en surface, eux-mêmes constitués de bâtis. Selon le dictionnaire Hachette, un quartier « c’est une partie de ville qui présente certains caractères distinctifs en termes de fonctions, de fréquentation, de population » [Boujnah et al, 2013].
La notion de « Grand Quartier » est définie, selon l’INSEE, comme un groupement de plusieurs îlots contigus à l’intérieur d’une même commune. Lorsque cette commune est partagée en plusieurs cantons (une subdivision administrative territoriale), les limites de quartiers peuvent ne pas respecter les limites des cantons [INSEE, 2013]. Par exemple, une commune de 20000 habitants n’est généralement pas découpée en plus de deux ou trois quartiers.
Aménagement urbain durable (surface)
La durabilité se base sur les trois piliers du développement durable (environnemental, économique et social) dans un cadre réglementaire (gouvernance). L’aménagement urbain durable constitue l’un des moyens majeurs de mise en œuvre de la durabilité urbaine, au sein des politiques de planification urbaine mais aussi d’autres outils politiques territoriaux comme les Agenda 21 et les Plans Climat Air Énergie Territorial (PCAET) [Jégou, 2011].
Selon l’architecte Richard Rogers, la ville durable est « juste, belle, créatrice, écologique, accueillante et connectée, compacte et polycentrique, et diversifiée » [Roger, 2008]. Selon Rogers, un éco-quartier intègre en amont de sa conception dix critères : le choix d’un site pertinent ; la proximité et les solutions alternatives à la voiture ; la mixité sociale et fonctionnelle ; la diversité spatiale et la lutte contre l’étalement urbain ; la sobriété énergétique ; la conception d’espaces publics structurants ; le respect du cycle de l’eau ; le renforcement de la biodiversité ; la gestion des déchets ; l’implication des habitants. En France, le Ministère de du logement et de l’habitat durable a lancé en 2008 une démarche de labélisation d’un éco-quartier, il s’agit d’un projet d’aménagement urbain qui respecte les principes du DD, tout en s’adaptant aux caractéristiques de son territoire.
Éco-concevoir un quartier, c’est concevoir la composition, l’organisation et le fonctionnement du quartier en respectant l’environnement, la société et l’économie [Boujnah et al, 2013]. Selon Crepon, réaliser un éco-quartier, c’est fédérer un grand nombre de problématiques sociales, fonctionnelles, économiques, environnementales autour d’un retour aux fondamentaux de l’urbanisme et de l’architecture : mieux vivre avec les ressources localement disponibles et mieux vivre ensemble [Crepon, 2008]. La difficulté réside dans la mise en place d’une synthèse entre de nombreux aspects : gestion de l’énergie, diversité sociale, qualité de l’air, réseaux de transports, qualité de l’eau, gestion des déchets, aspect économique, etc. [Cherqui, 2005].
|
Table des matières
Introduction générale
1. Contexte de la thèse
1.1. Conception environnementale du sous-sol
1.2. Articulation sous-sol/surface
2. Objectifs de la thèse
3. Déroulement de la thèse
3.1. Présentation du projet national Ville 10D – Ville D’Idées
3.2. Réalisation d’un questionnaire en amont de la thèse
4. Contenu scientifique
4.1. Le souterrain urbain et la ville durable – Chapitre 1
4.2. Développement méthodologique fondé sur l’ACV – Chapitre 2
4.3. Développement méthodologique fondé sur la HQE – Chapitre 3
4.4. Synthèse sur la méthodologie développée – Chapitre 4
Partie I : La ville et le souterrain urbain
1- L’urbanisme et la « ville durable »
1.1. Compositions urbaines
1.2. Aménagement urbain durable (surface)
2- Qu’est-ce qu’un souterrain ?
2.1. Le souterrain à travers l’histoire
2.2. De l’espaces souterrain à l’ouvrage souterrain
2.3. Configuration des ouvrages de construction souterrains
2.3.1. Ouvrage linéaire
2.3.2. Ouvrage ponctuel
2.3.3. Complexe d’ouvrages
3- Accessibilité au souterrain
3.1. Articulation souterrain – surface
3.2. Accès au souterrain
4- Fonctionnalité du souterrain
4.1. Fonctions souterraines
4.1.1. Expression de « fonction »
4.1.2. Classification selon la fonction de l’ouvrage
4.1.3. Classification selon la géométrie de l’ouvrage
4.1.4. Synthèse des fonctions souterraines
4.2. Multifonctionnalité souterraine
4.2.1. Zonage vertical
4.2.2. Notion de profondeur
5- Cadre règlementaire
5.1. Contraintes règlementaires relatives à l’urbanisme de la ville
5.1.1. Documents d’urbanisme
5.1.2. Jeu d’acteurs relatif au projet urbain souterrain
5.2. Contraintes règlementaires relatives à l’urbanisme souterrain
5.2.1. Règlementations relatives aux ouvrages linéaires
5.2.2. Règlementations relatives aux ouvrages ponctuels
5.3. Synthèse et conclusion
Partie II : Pratiques d’aménagement souterrain au niveau international
1. Introduction
2. Pratiques concernant les ouvrages linéaires
2.1. Réseaux souterrains
2.2. Complexe d’ouvrages linéaires – Tunnel de la Croix-Rousse – Lyon
3. Pratiques concernant les ouvrages ponctuels
3.1. Ouvrage ponctuel simple – Université EWHA – Séoul
3.2. Complexes d’ouvrages souterrains
3.2.1. Gare de Noisy-Champs – Paris
3.2.2. Le Grand Louvre – Paris
3.2.3. Site d’Orly-Rungis, Paris
4. Pratiques concernant les villes souterraines
4.1. Monaco – France
4.2. Helsinki- Finlande
4.3. Expérience singapourienne
5. Souterrain pour les années futures
5.1. Espaces verts souterrains
5.2. Gratte-terre
Conclusion générale
