Dans les zones d'aléa dissolution du gypse, les travaux souterrains et plus largement l'aménagement du territoire sont soumis à des contraintes fortes. C'est en particulier le cas pour les travaux souterrains de la ligne 16 du Grand Paris Express réalisés sur la commune de Sevran, où des lentilles gypseuses d'extension kilométrique sont présentes dans la formation des Marnes-et-Caillasses (Lutétien), et où plusieurs désordres imputables à ce phénomène sont survenus. Dans ce contexte, la société du Grand-Paris, soucieuse de maîtriser les risques en phase de construction et de garantir la pérennité de l'ouvrage, a sollicité en 2016 le Cerema et l'Ineris pour conduire des actions de recherche et développement sur les processus de dissolution du gypse et les mouvements de terrain associés.

Ces travaux de recherche ont été menés à différentes échelles spatiales et temporelles afin de mieux comprendre et modéliser l'intensité des processus de dissolution in situ en fonction de différentes configurations géologiques et hydrogéologiques. Le fonctionnement hydrogéologique et les gisements de gypse lutétien ont ainsi été caractérisés à l'échelle de la Plaine de France, alors que la commune de Sevran a été retenue pour étudier in situ les processus de dissolution et évaluer l'impact potentiel des travaux de la SGP sur les processus de dissolution en cours. Des essais de dissolution ont par ailleurs été réalisés en laboratoire.

Des retours d'expérience sur d'anciens pompages et leurs impacts sur les fonctionnements hydrogéologiques et hydrochimiques sont venus compléter ces approches : des données piézométriques et physico-chimiques des années 1970 ont été exploitées et comparées aux données actuelles. Les pompages industriels, aujourd'hui arrêtés, avaient provoqué un rabattement des nappes et une modification de la distribution des concentrations en sulfates dans la nappe des Marnes-et-Caillasses. Un retour d'expérience sur les travaux du RER B à Sevran (1974) a par ailleurs mis en évidence l'impact d'une brusque sollicitation des aquifères. Le déclenchement de pompages intenses dans la nappe du Saint-Ouen avait en effet été suivi par l'apparition de mouvements de terrain, ce qui avait nécessité une adaptation des dispositifs de pompage et de suivi piézométrique.

Les mesures réalisées in situ, les expériences en laboratoire et les travaux de modélisation montrent que la cinétique de dissolution et l'évolution des fronts de dissolution sont relativement « lents », tout du moins dans le contexte géologique local. A contrario, les expertises en cours et les retours d'expérience indiquent une forte sensibilité des zones dissoutes antérieurement. En effet, la déstructuration des formations sus-jacentes par la dissolution des lentilles gypseuses (colonne de fontis) leur confère une forte susceptibilité aux mouvements de terrain (affaissement, effondrement, ...) sous l'effet de modifications hydrodynamiques du milieu.

Ces enseignements ont permis d'orienter le choix des dispositions constructives et des dispositifs d'épuisement des fonds de fouille pour les ouvrages de la Ligne 16 à Sevran. La maîtrise des risques est notamment assurée par une recherche de limitation des débits sur les différentes parties des ouvrages, un suivi en continu des concentrations en sulfate et calcium ainsi que la vérification de l'absence de mouvements sur les avoisinants.