#17: The functions of the principality’s new coastline

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Septembre 2019

September 2019

Les fonctions de la nouvelle façade littorale de la principauté

The functions of the principality’s new coastline

FR

EN

Introduction Monaco, une indispensable recomposition du paysage urbain

Introduction Monaco, an essential reconstruction of the urban landscape

Depuis plus de 150 ans, Monaco adapte son urbanisme à l’étroitesse de son territoire de 2 km2 contraint entre montagne et mer. La Principauté façonne sans cesse son paysage urbain à travers de grands projets structurants et répond ainsi aux exigences de la progression de sa démographie, de son attractivité économique et de son développement pérenne. Au siècle dernier, à partir des années 50, 20 % de la surface de la Principauté ont été gagnés sur la mer. Pour continuer de soutenir et d’accompagner ses évolutions et répondre aux responsabilités et défis qui lui sont posés, Monaco doit

For more than 150 years, Monaco has adapted its urban planning to the narrowness of its two squared km territory, which is constrained between mountains and sea. The Principality is constantly shaping its urban landscape through major structural projects in order to meet the requirements of its demographic growth, economic attractiveness and sustainable development. In the last century, from the 1950s onwards, 20% of the Principality’s surface area was reclaimed from the sea. To continue to support and accompany its developments and respond to the responsibilities and

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poursuivre le développement de l’emprise au sol de son territoire. Les évolutions successives des technologies de construction et les nouveaux concepts architecturaux qu’elles autorisent, permettent le développement de structures toujours plus innovantes et audacieuses en utilisant des méthodes et des matériaux plus performants et durables.

C’est pourquoi le gouvernement princier a lancé en mai 2013 un appel à candidatures pour la réalisation d’un nouveau quartier à travers un projet d’urbanisation en mer.

La SAM L’Anse du Portier, avec Bouygues Travaux Publics MC, a remporté cet appel d’offres. La réalisation de ce projet est un défi architectural et technique. Il concilie à la fois les ambitieux objectifs de la Principauté en matière de transition énergétique au regard des engagements pris de réduction des émissions des gaz à effet de serre (neutralité carbone en 2050) et la nécessité de croissance d’un pays dynamique et moderne. Ce défi s’incarne à travers la conception et l’application de méthodes de réalisation minimisant l’impact sur le milieu naturel tout en s’inscrivant dans un projet global de développement durable. Les superficies développées doivent permettre d’édifier un quartier préfigurant une nouvelle gestion énergétique urbaine responsable, mais aussi

challenges it faces, Monaco must continue to develop the ground area of its territory. The continuing evolutions of construction technologies and the new architectural concepts they make possible, allow the development of ever more innovative and daring structures using more efficient and sustainable methods and materials. That is why the Prince’s Government launched a call for applications in May 2013 for the construction of a new district through an urbanisation project at sea.

SAM L’Anse du Portier, with Bouygues Travaux Publics MC, won this tender. The realisation of this project is an architectural and technical challenge. It responds to the Principality’s ambitious energy transition objectives regarding its commitments to reduce greenhouse gas emissions (becoming carbon neutral by 2050) and to the need for growth in a dynamic and modern country. Part of the challenge is to design and apply construction methods which minimise the impact on the natural environment in agreement with Monaco’s global sustainable development project. The developed areas must make it possible to build a district at the forefront of a new responsible urban energy management, and of new construction methods whose constant objective is to reduce

Le futur quartier de L’Anse du Portier.

The future Anse du Portier district.

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des nouvelles modalités de construction dont l’objectif constant est de réduire l’impact sur l’environnement.

Les apparences sont trompeuses : bien qu’il semble posé, comme en apesanteur, quelques mètres au-dessus de la Méditerranée, l’éco-quartier de L’Anse du Portier ne flotte pas !

Il repose solidement ancré sur une infrastructure sous-marine.

Cette infrastructure est essentiellement composée de deux éléments : le remblai d’assise et la ceinture de caissons. Ces ouvrages sont situés en pleine mer et soumis en conséquence à d’importantes contraintes physiques. Ces contraintes agissent à la fois sur l’espace marin et sur les ouvrages immergés.

Quartier du Portier, 18 juillet 2019 : le caisson C11 vient fermer la ceinture qui dessine le nouveau littoral de la Principauté.

17 caissons ferment la ceinture mais ils sont 18 au total. Le dernier, équipé d'une piscine se positionne à l'entrée du port d'animation devant le caisson C1.

Dix-huit caissons qui composent cette superstructure monumentale de 500 mètres de long. La ceinture de caissons a pour principale vocation la protection du nouveau quartier en cours de réalisation, terrains, bâtiments et parc qui y seront édifiés ultérieurement. Elle agit comme un rempart en absorbant dans des chambres d’amortissement spécifiquement conçues, l’énergie de la houle et des vagues les plus fortes. Elle permet de couper leurs effets sur l’infrastructure.

La ceinture de caissons constitue aussi un écrin surprenant pour la faune et la flore. Grâce à une série de dispositifs très particuliers, spécifiquement développés pour le projet monégasque, elle favorise sa colonisation par les plantes, les algues et les animaux marins. Intégrées dès l’origine du projet, les mesures d’éco-conception, renforcées par une R&D (recherche/développement) permanente sur ces sujets, offrent des solutions favorisant le développement de la biodiversité.

Ce dossier consacré à « la nouvelle façade littorale de Monaco » explore toutes ses fonctions. Quasi invisibles pour l’observateur d’aujourd’hui et pour le promeneur et l’usager de demain, ces techniques innovantes sont cependant décisives pour la réalisation et la pérennité de l’éco-quartier et son intégration dans le milieu naturel. Elles illustrent à merveille une idée neuve et … durable : la « biodiversité urbaine ».

the impact on the environment.

Appearances can be deceptive: although it seems to be posed, as if it were weightless, a few metres above the Mediterranean, the eco-district of Anse du Portier not floating!

It is firmly anchored to an underwater infrastructure. This infrastructure is essentially composed of two elements: the backfill and the caisson belt. These structures are located in the open sea and are therefore subject to significant physical constraints. These constraints affect both the marine area around the site and the submerged structures.

Anse du Portier district, 18th July 2019: the C11 caisson completes the belt that defines the Principality's new coastline.

Seventeen caissons form the belt but there are eighteen of them in total. The last one, which is equipped with a swimming pool, is located at the entrance of the port d'animation in front of the C1 caisson.

Together these eighteen caissons make up this monumental 500-metre long superstructure. The main purpose of the caisson belt is to protect the new district currently being built, including the land, the buildings and the park that will be built there in the future. It acts as a rampart by absorbing the energy of the swell and the strongest waves into specially designed damping chambers, hence cutting off their effects on the infrastructure. The caisson belt is also a surprising setting for fauna and flora. Thanks to a series of very special devices specifically developed for the Monaco offshore extension, plants, algae and marine animals are encouraged to colonise the submerged caissons.

These eco-design methods that offer solutions to promote the development of biodiversity were implemented from the start of the project, with continuing R&D (research and development) on these subjects.

This themed feature is devoted to exploring all the functions of Monaco’s new coastline. Although almost invisible to today's observer and to tomorrow's resident and visitor, the innovative techniques that have been used here are nevertheless essential for the construction and sustainability of the eco-district and its integration into the natural environment. They are a perfect illustration of ‘urban biodiversity’, a new and sustainable concept.

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La ceinture de caissons, un rempart de conception (quasi) inédite

The caisson belt: a rampart of almost unprecedented design

Un rappel : la ceinture de caissons est une superstructure sinueuse de 500 mètres de long. Composée à la manière d’un puzzle entre juillet 2018 et juillet 2019, elle est constituée de 18 pièces de béton, les « caissons », assemblées une par une à 200 mètres du littoral de Monaco.

Chacun des caissons est lui-même un ouvrage massif de forme trapézoïdale, aux dimensions imposantes : 28 x 33 mètres de côté, 26 mètres de haut, pour un poids de 10 000 tonnes « à vide ».

Une fois ballasté sur son emplacement définitif, le caisson dépasse les 20 000 tonnes. Au fond, à moins 20 mètres sous la surface, la ceinture de caissons repose sur un remblai d’assise et émerge donc de six mètres au-dessus des flots.

Le dimensionnement et la forme de cet ouvrage sont le résultat d’études qui incluent deux facteurs : Les spécificités du milieu naturel : elles prennent en compte la force de la houle et des vagues, la courantologie particulière dans cette zone géographique, les effets du changement cli-

The caisson belt is a 500-metre long sinuous superstructure. It was composed, like a puzzle, between July 2018 and July 2019 and consists of eighteen concrete pieces, the ‘caissons’, assembled one by one 200 metres from the Monaco coastline.

Each of the caissons is a massive trapezoidal structure with imposing dimensions: 28 x 33 metres wide, 26 metres high and weighing 10,000 tonnes when ‘empty’.

Once ballasted in its final position, the caisson exceeds 20,000 tonnes.

Underwater, 20 metres below the surface, the caisson belt rests on a backfill and emerges six metres above the water.

The shape and dimensions of this work are the result of studies that include two factors.

The natural environment: The strength of the swell and waves, the particular currents in this geographical area, the effects of ongoing climate change and the different scenarios of a rising sea level.

The constraints of the architectural choices: For its design-

Chaque caisson est remorqué depuis son site de fabrication au Grand Port de Marseille et positionné sur son emplacement spécifiquement défini.

Each caisson is towed from its manufacturing site at the Grand Port of Marseille and positioned in its specifically defined location.

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matique en cours et les différents scénarios de hausse du niveau des mers.

Les contraintes des choix architecturaux : pour ses concepteurs, le futur quartier de L’Anse du Portier est un ouvrage maritime urbain. Contrairement à ce qui se fait généralement en matière de construction offshore, l’ensemble des bâtiments et des ouvrages terrestres seront aussi proches que possible du niveau de la mer (six mètres au-dessus) et à seulement dix mètres du littoral1.

Lors de la conception de cette ceinture de caissons, c’est donc une approche radicalement différente par rapport aux règles et usages habituels en matière de construction maritime qu’il a fallu mettre en oeuvre pour préparer la réalisation de cette ceinture2 . La structure doit contrer les effets hydrauliques pour protéger le quartier et les bâtiments fondés sur pieux.

Sa conception pionnière et innovante repousse à leurs limites extrêmes l’ensemble des techniques connues en matière de construction en mer.

ers, the future Anse du Portier district is an urban maritime structure. Contrary to what is generally done in offshore construction, all onshore buildings will be as close as possible to the sea (six metres above sea level) and only ten metres from the coast1.

When designing this caisson belt, it was therefore necessary to implement a radically different approach to the usual rules and practices in maritime construction in order to prepare for the construction of this belt 2 . The structure must counteract hydraulic effects to protect the district and pilebased buildings.

Its pioneering and innovative design pushes all known techniques in offshore construction to their extreme limits.

L’assemblage des caissons formant la ceinture s’est achevé le 18 juillet 2019.

The assembly of the caissons forming the belt was completed on 18th July 2019.

1. Les ingénieurs Bouygues prennent pour exemple le cas de Beyrouth (Liban) où la société de construction a développé un ouvrage urbain en mer. Une ceinture de caissons avait été réalisée, mais les bâtiments se trouvaient entre 50 et 80 mètres à l’arrière de celle-ci.

2. Sur l’ensemble des études menées et le dimensionnement du projet, voir le dossier n°16 consacré aux études hydrauliques.

1. Bouygues engineers use as an example the case of Beirut (Lebanon) where the construction company has developed an urban structure at sea. A caisson belt had been constructed, but the buildings were located between 50 and 80 metres behind it.

2. For all the studies carried out and the sizing of the project, see themed feature 16 on hydraulic studies.

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Absorber la puissance de la mer pour protéger l’éco-quartier

Absorbing the power of the sea to protect the eco-district

Aujourd’hui, les caissons assemblés ressemblent depuis le large, aux touches d’un gigantesque piano : on aperçoit une alternance de surfaces claires en béton et de volets noirs occultants.

Jusqu’à la fin des travaux de génie civil, ces volets bouchent l’entrée des chambres Jarlan, des espaces de dissipation de la force des vagues. Lorsqu’ils seront retirés, ils permettront aux caissons de remplir leur fonction en dévoilant leur véritable structure.

Today, from the open sea the assembled caissons look like the keys of a gigantic piano: we can see an alternation of light concrete surfaces and black shutters.

Until the civil engineering work is completed, these shutters block the entrance to the Jarlan chambers where wave power is dissipated. When removed, they will allow the caissons to fulfil their function by revealing their true structure.

The objective is to break the energy of the swell and waves.

To fulfil this function, the facade of the caissons facing the sea is pierced with vertical and rectangular openings. They begin three metres below sea level and continue four metres above sea level. They open inside the caissons to reveal the Jarlan chambers.

These chambers are used to limit the overtopping of waves and the reflection of swell energy.

In the case of overtopping, if the caisson walls were closed the wave would hit it, using it as a springboard, to jump over the caisson. This could have consequences for the safety of nearby people and the buildings on the other side of the wall.

In terms of reflection, when hitting a solid wall the water would rebound, reflecting some of its energy back to the sea. In this case, the consequences would be felt in the two surrounding protected marine reserves, at the entrance to Port Hercule and Larvotto beach.

L’objectif est de casser l’énergie de la houle et des vagues.

Pour remplir cette fonction, la façade des caissons tournée vers le large est percée d’ouvertures verticales et rectangulaires. Elles s’amorcent trois mètres sous le niveau de la mer et se poursuivent 4 mètres au-dessus. Elles s’ouvrent à l’intérieur des caissons sur les chambres Jarlan.

Ces chambres permettent de limiter les franchissements et la réflexion de l’énergie de la houle et des vagues.

S’agissant de franchissements, si le mur du caisson était simplement plein, la vague prendrait appui dessus, comme sur un tremplin, pour frapper et franchir le caisson. On imagine les conséquences dommageables pour la sécurité des personnes et l’intégrité des constructions de l’autre côté du mur.

S’agissant de la réflexion, en frappant un mur plein, l’eau rebondirait, renvoyant au large une partie de son énergie. Dans ce cas de figure, les conséquences seraient ressenties dans les deux réserves marines protégées environnantes, au niveau de l'entrée du Port Hercule et de la plage du Larvotto.

Les caissons et leurs ouvertures « Jarlan », aujourd'hui occultées par ces volets noirs.

The caissons and their ‘Jarlan’ openings, now hidden by these black shutters.

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Les ouvertures « Jarlan » sur la façade des caissons.

The ‘Jarlan’ openings on the front of the caissons.

Les chambres Jarlan occupent sur 7 mètres de hauteur la partie supérieure des caissons.

The Jarlan chambers are seven metres high and occupy the upper part of the caissons.

Le fonctionnement des chambres Jarlan

How the Jarlan chambers work

Grâce aux ouvertures dans les caissons, l’eau entre dans les chambres Jarlan. La vague, laminée une première fois par ces fentes perd dès cet instant, une partie significative de son énergie.

Elle passe ensuite dans les deux chambres d’atténuation successives par un mouvement de piston : la vague remplit progressivement une chambre vide, puis l’autre, un processus connu pour réduire la puissance d’un fluide.

La fonction d’absorption des caissons permet de traiter 100 m3 d’eau par mètre linéaire. Sur l’ensemble de la ceinture, ce sont 45 000 m3 qui peuvent être absorbés pour chaque vague.

Enfin, pour l’eau qui réussirait à « grimper » le long des caissons, un dernier dispositif est à l’oeuvre : les murs chasse-mer.

Il s’agit de pièces de béton de forme spécifique qui surmontent

Water enters the Jarlan chambers thanks to the openings in the caissons. The wave is instantly reduced when it passes through these openings, losing a significant part of its energy.

It then passes through the two successive attenuation chambers by a piston movement: the wave gradually fills an empty chamber, then the other, a process known to reduce the power of water.

The absorption function of the caissons makes it possible to treat 100m3 of water per linear metre. Over the entire belt, 45,000m3 can be absorbed for each wave.

Finally, for the water that manages to climb up the caissons, another device has been implemented: wave-return walls.

These are concrete parts with a specific shape that surmount the caissons. Any water that might have flowed up the wall is flushed out by the spoiler.

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les caissons. C’est via ce becquet que l’eau, qui aura progressé verticalement, sera chassée vers l’extérieur.

Sans ces dispositifs, le coefficient de réflexion des caissons serait de 0,9.

Le dispositif Jarlan fait chuter le coefficient de réflexion à 0,35.

Without these devices, the wave reflection coefficient of the caissons would be 0.9.

The Jarlan device reduces the wave reflection coefficient to 0.35.

La future promenade du bord de mer. Sur la droite de l’image, le mur chasse-mer.

The future seaside promenade with the wave-return wall to the right.

La ceinture de caissons, un support de développement pour la biodiversité

The caisson belt supports the development of biodiversity

L’activité des ingénieurs environnementalistes s’inscrit dans une démarche dite ERC, trois lettres pour trois mots : « Éviter, Réduire, Compenser ».

Ils correspondent à trois étapes de la vie du chantier :

The work of environmental engineers is part of a process called ARC, three letters for three words ‘Avoid, Reduce, Compensate’.

These correspond with three stages of the life of the construction project:

• Éviter, c’est-à-dire limiter en amont l’impact sur l’environnement en adaptant la construction de l’infrastructure.

• Réduire, en minimisant cet impact pendant le déroulement des travaux.

• Compenser, c’est-à-dire donner des fonctionnalités écologiques aux structures développées pour rétablir

• Avoid: limit the environmental impact by adapting the construction of the infrastructure.

• Reduce: minimise this impact during the course of construction.

• Compensate: give ecological qualities to the structures de-

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l’équilibre entre la situation initiale, celle préexistante au déroulement des travaux, et celle qui résulte de ces travaux.

veloped to help restore the balance between the initial environment that existed before the work started, and the new environment resulting from this work.

La conception des caissons a donc également été déterminée par un impératif écologique : favoriser l’appropriation de l’infrastructure par la faune et la flore aquatiques.

Trois axes de travail ont été privilégiés : • l’amélioration du potentiel de colonisation des caissons. La première étape pour développer la biodiversité est de favoriser la présence d’algues qui se développent sur les parois de l’infrastructure.

• le développement de la fonction « nurserie » pour la petite faune. Il s’agit de permettre aux larves de poissons et aux juvéniles de disposer d’un espace pour se protéger.

• la création de corridors écologiques. L’enjeu est important, car l’infrastructure maritime est placée entre les deux réserves naturelles, celles des Spélugues et du Larvotto. Il s'agit de permettre aux espèces de passer le plus facilement possible devant la ceinture de caissons pour rejoindre l'une ou l'autre des deux réserves naturelles protégées entourant le projet, celle des Spélugues et celle du Larvotto.

The design of the caissons was therefore also determined by an ecological necessity: to encourage the appropriation of the infrastructure by aquatic fauna and flora.

Three areas of work have been given priority: • Improving the colonisation potential of the caissons. The first step in developing biodiversity is to encourage the presence of algae that develop on the walls of the infrastructure.

• The development of a ‘nursery’ for small wildlife. The aim is to provide fish larvae and juveniles with a space to protect themselves.

• The creation of ‘ecological’ corridors. The stakes are high because the offshore extension is located between the two natural reserves of Spélugues and Larvotto. The aim is to allow species to pass as easily as possible in front of the caisson belt to reach either one of the two protected natural reserves surrounding the project, the Spélugues and Larvotto nature reserves.

Un caisson en cours de construction à Marseille en 2018.

A caisson under construction in Marseille in 2018.

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Favoriser techniquement l’appropriation des caissons par la faune et la flore

Promote appropriation of the caissons by fauna and flora

Sur les caissons, l’attention a été portée sur trois zones :

Attention was focused on three areas of the caissons:

• la façade, • l’intérieur des chambres Jarlan, • la base des caissons sur le remblai d’assise3.

• The facade • Inside the Jarlan chambers • The base of the caissons on the backfill3.

Pour favoriser l’accroche et donc la colonisation des caissons, l’un des facteurs décisifs est la création de rugosité, d’où la complexification du béton sur certaines zones. Les changements dans la matière, les aspérités, permettent l’implantation des algues. Au moment de la construction des caissons à Marseille, dans les coffrages glissants4 qui ont permis leur réalisation, des matrices ont été intégrées aux banches 5 pour dessiner des formes, creuser des rainurages et créer du relief.

Certaines surfaces ont aussi été poncées pour en changer la texture.

Une attention particulière a été portée à la zone des chambres Jarlan.

D’un point de vue écologique, elles sont très intéressantes en raison de leur position « mixte » : pour partie sous l’eau et pour partie à l’air libre. À l’intérieur des chambres Jarlan, le principe des matrices a aussi été appliqué, l’une légère et l’autre renforcée. Elles ont créé des reliefs de différentes profondeurs pour attirer différentes variétés de flore et de faune. Dans certains caissons,

To promote the colonisation of the caissons, one of the decisive factors is the creation of a rough surface, hence the complexity of the concrete in certain areas. The changes in the concrete, the roughness, allow the algae to grow. When the caissons were built in the sliding formworks 4 in Marseille, moulds were integrated into the form panels5 to draw shapes, dig grooves and create relief. Some surfaces have also been sanded to change their texture.

Particular attention was paid to the Jarlan chambers.

From an ecological point of view, they are very interesting because they are partly underwater and partly in the open air.

Inside the Jarlan chambers, moulds were also used, some lightweight and others reinforced. They have created reliefs of different depths to attract different varieties of flora and fauna.

In some caissons, additional devices have been installed to create underwater cavities and small caves in the Jarlan chambers. The concrete was also brushed with rakes during drying. Artificial habitats have also been installed.

After the installation of the caissons, two different types of

Des exemples de changements de texture dans le béton des chambres Jarlan.

Examples of texture changes in the concrete of the Jarlan chambers.

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Une nourricerie en fibre naturelle placée dans les joints inter-caissons.

A natural fibre nursery placed in the joints between the boxes.

des dispositifs additionnels ont été implantés pour créer des cavités sous-marines et de petites grottes, dans la dalle de la chambre Jarlan. Celle-ci a aussi été brossée au moyen de râteaux passés dans le béton en cours de séchage. Des habitats artificiels ont été installés.

Après l’installation des caissons, des panneaux éco-conçus sont ajoutés en façade. Ils sont de deux types : l’un permet de créer un mimétisme par rapport au tombant rocheux, l’autre légèrement décollé du caisson offre un habitat.

Enfin, par moins 20 mètres, là où les caissons reposent sur le remblai d’assise, apparaît une banquette entre le bord du caisson et le talus de remblai.

Sur cette banquette, des gabions (6) montés les uns sur les autres le long des caissons ont été disposés pour former un corridor vertical. Ils constituent autant de caches et permettent à la faune de remonter en direction de la surface. Une roselière (lianes) imitant la posidonie, complètera ultérieurement ce dispositif.

Un travail spécifique a aussi été réalisé sur les joints inter-caissons.

Des éléments, type modules d'escalade, ont été fixés. Là encore, ils permettront la colonisation par les algues et le développement de caches pour la faune et la flore.

eco-designed panels were added to the façade - one that mimics a rocky drop-off, the other, which is slightly detached from the caisson, offers a habitat.

Finally, 20 metres below the surface, where the caissons rest on the backfill, a bench appears between the edge of the caisson and the backfill slope.

On this bench, gabions (6) mounted one on top of the other along the caissons were placed to form a vertical corridor.

They are little hiding places and allow wildlife to move up towards the surface. A reed bed (vines) imitating Posidonia will later complete this system.

Specific work was also carried out on the joints between the caissons.

Some elements, similar to climbing modules, have been fixed. Here again, they will allow algae colonisation and the development of hiding places for fauna and flora.

3. Les caissons sont posés sur un remblai d’assise, une colline construite en pierre calcaire naturelle sur 500 mètres de long entre moins 50 et moins 20 sous la surface de la mer.

4. Voir le dossier n°1, La construction des caissons de protection.

5. Les panneaux de côté du moule à béton du coffrage.

3. The caissons are placed on a backfill, a hill built of natural limestone 500 metres long between 50 and 20 metres below the surface.

4. See themed feature 1, Building the Protective Caissons.

5. The side panels of the concrete mould of the formwork

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Entretien avec Solène Robic

Interview with Solène Robic

Solène Robic dirige l’équipe en charge des dossiers environnementaux chez Bouygues TP à Monaco. Elle est associée à chacune des phases des travaux pour concevoir, tester et mettre en oeuvre les solutions nécessaires dans le cadre de la démarche ERC.

Solène Robic leads the team in charge of environmental issues at Bouygues TP in Monaco. She is involved in each phase of the work to design, test and implement the necessary solutions as part of the ARC process.

[TA] [SR]

Thierry Apparu Solène Robic

TA Le projet de construction de l’extension en mer est parti d’une page blanche. Dans votre secteur d’activité, comment avez-vous travaillé pour concevoir les différentes solutions destinées à protéger et à développer la biodiversité sur ce chantier ?

TA The construction project for the offshore extension started from a blank page. In your area of work, how did you work to create the different solutions designed to protect and develop biodiversity on this site?

SR We started our work by using impact studies as a basis.

They provide an exhaustive situation analysis prior to the work.

They gave a clear overview of the composition and consistency of biodiversity on the site. The objective is to recover this ecosystem after construction.

Standards are very high.

The geographical area in which the construction is located, enclosed between two nature reserves, raises the standards even further.

Finally, there is the desire to demonstrate an alternative way of installing an artificial infrastructure into a natural environment is possible.

On this project, the environment is not a separate subject, it is an integral part of it.

It is from here that we started to design our solutions. We did a lot of research.

SR Nous avons débuté nos missions environnementales en nous appuyant sur les études d’impact. Elles constituent un état des lieux exhaustif, antérieur aux travaux. Elles donnent une vision d’ensemble claire de la composition de la biodiversité sur le site et de sa cohérence. L’objectif est de retrouver cet écosystème après l’achèvement de la construction.

Le niveau d’exigence est très élevé.

Il y a l’espace géographique dans lequel se trouve la construction. Elle est enclavée entre deux réserves naturelles. Ceci relève encore le niveau d’exigence.

Il y a enfin la volonté de montrer qu’une autre voie est possible pour l’intégration d’une infrastructure artificielle dans un milieu naturel.

Sur ce projet, l’environnement n’est pas un sujet à part. Il en est consubstantiel. C’est à partir de cet ensemble que nous conce-

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vons nos solutions. Nous effectuons beaucoup de recherches.

L’éco-conception est encore un sujet jeune, presque neuf dans le monde de la construction. Il y a quelques années, le dossier « environnement » se limitait à la gestion des déchets et celle des produits dangereux. Cependant la situation évolue : les enjeux environnementaux deviennent des points cruciaux et particulièrement dans le domaine des travaux publics. De façon globale, de plus en plus de ressources sont dédiées au développement de solutions. Ici, notre équipe est composée de huit personnes à temps plein. C’est très important.

Beaucoup de bureaux d’études font de l’éco-conception appliquée à la biodiversité marine. Cependant, il n’existe pas de solution « clef en main ». Par exemple, de nombreux dispositifs ne ciblent à chaque fois qu'une espèce.

Avec la création de l’infrastructure maritime, nous ne pouvons pas limiter notre travail à une espèce. Notre réflexion s’étend à un écosystème. Par conséquent, nous avons un travail de R&D quotidien. Nous sommes en perpétuelle réflexion sur les moyens d’attirer la biodiversité et de développer l’attractivité de toute la zone.

Eco-design is still a young, almost new, subject in the construction world. A few years ago, the issue of the environment was limited to waste management and the management of hazardous products. However, this is changing: environmental issues are becoming crucial and especially in the field of public works.

Globally, more and more resources are dedicated to developing solutions. Here, our team is made up of eight full-time employees.

This is a large number.

Many design offices are involved in eco-design applied to marine biodiversity. However, there is no ‘master’ solution. For example, many devices target only one species each time.

With the creation of Monaco’s maritime infrastructure, we cannot limit our work to one species. Our thinking extends to an ecosystem. Therefore, we are constantly researching and developing.

We are always thinking about ways to attract biodiversity and develop the attractiveness of the entire area.

TA Can you give some examples?

SR The shape of the caisson belt is the most visible and emblematic. This sinuous route respects the flow of the Ligurian underwater current. It allows the renewal of the water and good oxygenation for fish, plants and algae. Its disappearance could have led to the asphyxiation of certain species.

TA Pouvez-vous donner des exemples ?

SR La forme de la ceinture de caissons est le plus visible et le plus emblématique. Ce tracé sinueux respecte l’écoulement du courant sous-marin Ligure. Il permet le renouvellement de l’eau et la bonne oxygénation pour les poissons, les plantes, les algues. Sa disparition aurait pu conduire à l’asphyxie de certaines espèces.

La ceinture a une forme sinueuse prononcée.

The belt has a pronounced sinuous shape.

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TA Même si ce chantier est loin d’être terminé, quels enseignements peut-on tirer du point de vue de votre activité ?

TA Even if this project is far from over, what lessons have you learned within your field of expertise?

SR Le chantier de l’extension en mer de Monaco démontre parfaitement que l’aspect environnemental doit être intégré dès le début avec la phase de conception. Une fois encore, de façon globale, il faut arriver à ne plus parler du sujet environnement, mais qu’il soit « naturellement » un élément à part entière d’un projet.

La raison est simple : il nous faut anticiper énormément. Plus les sujets sont traités en amont, plus les solutions sont efficaces et écologiquement pertinentes.

Nous avons des contraintes techniques fortes : les solutions que nous apportons ne doivent pas altérer la qualité globale des ouvrages ni leur fonctionnalité.

Si l’on prend l’exemple des panneaux à fixer sur les caissons, il n’est pas possible de simplement perforer, poser et visser. En fait, il a fallu prévoir et tester des modalités de fixation spécifiques pour ne pas altérer le béton des caissons en laissant pénétrer par des orifices les ions chlorures7.

Nous avons également réalisé des tests en immersion voici plus d’un an, avec des analyses des évolutions à 2, 6, 8 et 12 mois pour connaître le type de faune attirée et la vitesse de son implantation. Ceci nous a permis de retenir 2 types de panneaux sur les cinq qui étaient initialement envisagés.

De la même façon, le positionnement des gabions est une très bonne idée du point de vue environnemental. Il a fallu cependant la tester du point de vue technique pour savoir si leur mise en place perturbait ou non, l’efficacité des caissons dans l’exercice de leur fonction première, casser l’énergie de la houle et des vagues, et s'assurer de leur stabilité.

Notre choix a fait l’objet d’essais très poussés en canal à houle pour validation. Dans le cas où la mise en place des gabions aurait altéré l’efficacité des caissons, il nous aurait fallu trouver une autre solution.

SR The construction site of the offshore extension perfectly demonstrates that environmental issues must be integrated from the beginning, in the design phase. Once again, we need to consider things globally and stop viewing the environment as a separate topic, making it a natural and integral part of every project.

The reason is simple: we have to anticipate a lot. The earlier the topics are addressed, the more effective and ecologically relevant the solutions are.

We have significant technical constraints: the solutions we provide must not affect the overall quality of the structures or their functionality.

If we take the example of the panels to be fixed on the caissons, it is not possible to simply perforate, install and screw. In fact, specific fixing methods had to be planned and tested in order not to alter the concrete of the caissons by allowing chloride ions to penetrate through openings7.

We also carried out immersion tests more than a year ago, analysing changes after 2, 6, 8 and 12 months to determine the type of fauna attracted and how fast it was able to establish itself. This allowed us to select two types of panels out of the five that were initially considered.

Similarly, the positioning of gabions is a very good idea from an environmental point of view. However, it had to be tested from a technical point of view to determine whether or not their installation disrupted the efficiency of the caissons in the performance of their primary function of breaking the energy of the swell and waves, and to ensure they were stable.

Our choice was the subject of very extensive tests in wave flumes for validation. If the installation of the gabions had altered the efficiency of the caissons, we would have had to find another solution.

TA How can we ensure the relevance of the results in the long term?

TA Comment s’assure-t-on de la pertinence des résultats sur le long terme ?

SR As you know, with regard to the movement of species, scientific monitoring is carried out over 10 years.

The same applies to eco-design: monitoring is also planned over a period of 10 years.

SR Comme vous le savez, s’agissant du déplacement d’espèces, un suivi scientifique est assuré sur 10 ans.

S’agissant de l’éco-conception il en va de même : un suivi est également programmé sur une période de 10 ans.

7. Sur ce sujet très spécifique on peut se référer utilement au dossier n°7, Le remorquage et la pose d’un caisson.

7. On this very specific subject, please refer to themed feature 7, Towing and Installing a Caisson.

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Page 1 — Photo © Principauté de Monaco – SAM L’Anse du Portier – Renzo Piano Building Workshop – Valode & Pistre Architectes – Michel Desvigne Paysagiste

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