Construction d’une ligne de métro à Budapest

Analyse basée sur TerraSAR-X des phénomènes de mouvements de surface provoqués par la construction d’une nouvelle ligne de métro à Budapest

La construction d’infrastructures, les excavations et l’ingénierie souterraine sont susceptibles de provoquer des mouvements de la surface de la Terre. Ces phénomènes, qui s’opèrent généralement très lentement, peuvent pourtant avoir des effets soudains et considérables constituant une menace pour l’infrastructure, voire les vies humaines. Aujourd’hui, les projets d’ingénierie civile souterraine sont particulièrement complexes lorsqu’ils sont conduits dans les zones à forte densité de population des grandes agglomérations.

Construction d’une nouvelle ligne de métro à Budapest

Budapest, Hungary

Un projet de construction complexe a été lancé à Budapest en 2006, date de mise en place des fondations pour la construction d’une nouvelle ligne de métro traversant quasiment toute la capitale hongroise.

La ligne 4 du métro reliera le sud-ouest de Budapest aux quartiers nord-ouest de la ville et comprendra 16 stations réparties sur 12,7 km. Le chantier devrait s’achever en 2013.

Construction du tunnel de la ligne 4

Budapest Underground Construction

Les tunnels de cette nouvelle ligne nécessitent l’intervention de tunneliers, tandis que les stations sont construites selon une méthode dite « descendante ».

Un vaste programme d’arpentage terrestre a été lancé afin de surveiller les mouvements de surface liés à ce chantier, susceptible de menacer des vies humaines, mais aussi des bâtiments historiques de la ville.

 

Surveillance satellitaire et cartographie des mouvements de surface

Surface Movement Monitoring - Budapest

[haut] Analyse PSI dans la zone étendue de la Station Szent Gellért tér, basée sur 43 ensembles de données satellitaires de TerraSAR-X [milieu] analyse SBAS ciblée dans la zone de la Station Szent Gellért tér [bas] chronogramme des déplacements de surface

Outre la campagne de surveillance terrestre menée par le client, les experts d’Airbus Defence and Space ont conduit une campagne d’observation basée sur 43 scènes TerraSAR-X en mode StripMap de la zone ciblée, acquises entre le 24 octobre 2008 et le 16 avril 2010.

Ce projet visait à confirmer la pertinence de la surveillance satellitaire des mouvements de surface pour résoudre les déplacements liés aux travaux de construction souterraine dans les zones urbaines. Dans cette optique, les résultats issus des données de TerraSAR-X ont été comparés à l’arpentage terrestre.

En savoir plus sur l'imagerie TerraSAR-X

Une précision sub-centimétrique depuis l’espace

Les données TerraSAR-X ont été analysées par interférométrie PSI (Persistent Scatterer Interferometry) et SBAS (Small Baseline Subset Interferometry), des techniques qui déterminent les mouvements de la surface du sol avec une précision sub-centimétrique en procédant à l’analyse des variations, dans la phase interférométrique, de l’écho radar au fil du temps.

Cette technique interférométrique s’appuie sur le fait que la phase du signal radar transmise par le senseur et réfléchie au sol est proportionnelle à la distance entre le satellite et le point au sol sur lequel se réfléchit le signal. Une variation du signal réfléchi, dans la phase interférométrique, est donc proportionnelle au soulèvement ou à l’affaissement (subsidence) du sol au cours de la période d’étude.

 

Déplacements de surface : jusqu’à 10 millimètres

Surface Movement Monitoring Budapest

Carte des mouvements de surface réalisée au cours de la construction de la nouvelle ligne de métro de Budapest, en Hongrie.

Les subsidences figurent en rouge, tandis que les soulèvements apparaissent en bleu. La carte révèle clairement que des mouvements de surface se sont produits le long d’une ligne s’étendant du nord-est au sud-ouest du Danube, ce qui correspond exactement au tracé de construction de la nouvelle ligne 4 du métro.

D’importants déplacements de surface, allant jusqu’à près de 10 mm par an ont notamment été décelés à proximité des stations de métro.

 

Construction d’une ligne de métro