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N° 248 - Mars/Avril 2015
BÉTON PROJETÉ + ÉTANCHÉITÉ,
DES TUNNELS MAÎTRISÉS
Accélérateurs pour béton projeté Sigunit®
Fibres pour béton projeté SikaFibre®
Etanchéité des joints Sika Dilatec®
Adjuvantation pour voussoirs Sika ViscoCrete®
Membranes pour tunnels SikaPlan®
Produits pour tunneliers : Sika Foam®, Sika Grease®, Sika Drill®…
Service lecteur : [email protected]
www.sika.fr
Béton(s)Mag Sika Tunnel VO.indd 1
16/12/2014 15:07
SOMMAIRE/SUMMARY
ORGANE OFFICIEL DE L’ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAIN
OFFICIAL ORGAN OF THE FRENCH TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION
Revue bimestrielle n° 248
Bi-monthly magazine
Mars/Avril 2015
Dépôt légal 1 er semestre 2015
EDITORIAL
91
CHANTIERS / WORKSITES121
Avis d’Experts de l’AFTES GT9
AFTES’ Experts’ report WG9
142
« Procédés d’étanchéité innovants »
Système d’Etanchéité Liquide armé
intrados des ouvrages souterrains en
maçonnerie – TECTOPROOF CA-M
“Innovative sealing systems and
products” - Reinforced liquid sealing system
for the inside of masonry underground
structures: TECTOPROOF CA-M
L’espace souterrain, notre richesse
The value is underground
AFTES INFO
92
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
97
Rapport général du sous-thème A1
« Tunnels en milieu urbain »
Magali Schivre
General report on sub-topic A1
« Tunnels in urban environments »
Réparation du paravalanche n°1
La Mongie - E tanchéité et drainage
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
Bernard DUCLOS
Repair of La Mongie 1 avalanche shed -
Sealing and draining
ESPACE SOUTERRAIN /
UNDERGROUND SPACE
150
Les journées GC’2015 :
Le génie civil en transition
Alain Mercusot
132
ÉDUCATION-MASTÈRE157
Mastère Spécialisé
«Tunnels et Ouvrages souterrains»
Une formation complémentaire d’un an
en tunnels et ouvrages souterrains pour
une évolution rapide vers des fonctions
de responsabilité.
CHANTIERS / WORKSITES109
«Tunnels and underground structures from
design to operation» post-masters course
Additional training in tunnels and underground
structures offering immediate career
opportunities in positions of responsibility
Génie civil du tunnel de Chabrières
dans les Alpes-de-Haute-Provence
« Ville 10D », u n projet national pour
promouvoir la valorisation du sous-sol
comme ressource de la ville durable
Mikael Rabier, Yohan Peru,
Jean-François Serratrice
Civil engineering works for the Chabrières
tunnel, Alpes-de-Haute-Provence
Monique Labbé, Jean-Pierre Palisse
« Ville 10D », a national project to promote
the development of underground space as a
resource for sustainable cities
Elkuch Bator AG
AGENDA
159 Congrès, Colloques, Journées d’études
Technical events
Les articles signés n’engagent que la responsabilité de leur auteur.
Tous droits de reproduction, traduction, adaptation, totales ou partielles
sous quelques formes que ce soit, sont expressément réservés.
CH-3360 HERZOGENBUCHSEE
T +41 (0) 62 956 20 63
Articles are signed under the sole responsability of their authors. All
reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally)
are subject to copyright.
© Elkuch Bator AG
www.elkuch.com
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
89
EDITORIAL
L’ESPACE
SOUTERRAIN,
NOTRE RICHESSE
Ce titre est celui du 15 ème congrès triennal de l’AFTES qui se tiendra à Paris
en novembre 2017, au Palais des Congrès à la Porte Maillot. Le choix de cette
“accroche” a donné lieu à de nombreux échanges, souvent passionnés ; nous
avons reçu un grand nombre de propositions, souvent trop longues ou pas
assez percutantes. Nous souhaitions, sous l’impulsion de notre président,
trouver un message simple et clair sur la valeur que crée l’utilisation de
l’espace souterrain pour la collectivité et les investisseurs mais aussi qui
mette en avant les capacités des acteurs de la profession. Nous croyons y
être parvenus. A vous de juger ! Dans la même veine, l’affiche du Congrès
(page 120) représente un espace souterrain lumineux et ouvert sur l’extérieur. Elle vise à donner envie de s’y promener, d’y travailler voire d’y vivre…
C’est là tout le sens du projet national “Ville 10D” pour promouvoir la valorisation du sous-sol comme ressource de la ville durable dont nous publions
dans cette édition l’avancement des travaux.
L’article « Le Génie Civil en transition » (pages 150-156) témoigne des
relations amicales et constructives que l’AFTES entretient avec l’AFGC (1)
qui avait invité plusieurs conférenciers de notre association à ses Journées
GC’2015 de mars dernier dont nous donnons ici un résumé complet. Un
esprit analogue de coopération existe entre l’AFTES et la plupart des autres
associations techniques (CFMS, CFMR, CFGI, FSTT, etc.) (2) avec lesquelles
nous avons récemment décidé de coordonner nos actions (conférences,
séminaires, visites, etc.) afin de permettre à chacun de mieux y planifier sa
participation. Nombre de thèmes sont, en effet, transversaux à ces diverses
associations : techniques, liés à l’environnement – contractuels, liés à la
gestion des risques ou au mode de passation des contrats – esthétiques, liés
aux choix architecturaux, etc.
Nous souhaitons que cette édition de T&ES, distribuée au Congrès annuel de
l’ITA à Dubrovnik (22-28 mai 2015), contribue à informer les congressistes
de plus de 70 pays sur les atouts français en matière de travaux souterrains
et, nous l’espérons, à les convaincre de l’intérêt de participer à notre Congrès
international de novembre 2017 à Paris !
Bonne lecture.
(1) AFGC : Association Française de Génie Civil (French Civil Engineering Association)
(2) CFMS : Comité Français de Mécanique des Sols (French Soil Mechanics Committee)
CFMR : Comité Français de Mécanique des Roches (French Rock Mechanics Committee)
AFGC : Association Française de Génie Civil (French Civil Engineering Association)
CFGI : Comité Français de Géologie de l’Ingénieur (French Committee of Engineering Geology)
FSTT : Fédération Française des Travaux sans Tranchée (French Trenchless Works Federation)
THE VALUE IS UNDERGROUND
This title is also that of AFTES’ fifteenth three-yearly Congress, to
be held in November 2017 at Palais des Congrès, Porte Maillot
in Paris. The choice of slogan has been the subject of plenty of
debate, much of it lively. We received a large number of proposals,
many of which were deemed to be too long or not catchy enough.
With our President, we were keen to find a clear, simple message
to get across the fact that using underground space can create
value for communities and investors alike – and to highlight the
capabilities of those involved in the profession. We believe we
have now achieved this; it remains to be seen whether you agree!
Similarly, the poster for the Congress (see page 141) depicts
a well-lit underground space that is open to the outdoors. It’s
designed to encourage people to visit, work there, or even live
there. This is the concept underlying “Ville 10D”, a national
project to promote the development of underground space as a
resource for sustainable cities; this issue includes a report on
the progress of research in this area.
The article on “Civil engineering in transition” (pages 150-156)
records the friendly, constructive relations AFTES enjoys with
French Civil Engineering Association AFGC (1); the latter invited a number of speakers from our association to its Journées
GC’2015 event last month, and a full summary is provided here.
A similar spirit of cooperation exists between AFTES and several
other French technical associations (CFMS, CFMR, CFGI, FSTT,
etc.) (2) with whom we have recently decided to coordinate initiatives such as talks, seminars, and visits, in order to enable
everyone to plan their involvement as effectively as possible.
Indeed, a great many topics are common to all of these various
associations: technical factors, relating to the environment;
contractual questions concerning risk management and contract
conclusion; aesthetic issues with respect to architectural decisions, and so on.
This issue of T&ES will be given out at the ITA’s annual Congress
in Dubrovnik from May 22-28, 2015, and we’re keen for it to
inform the delegates (from over seventy countries) about the
assets France has in terms of underground works – and, we trust,
persuade them that it will be well worth taking part in our
International Congress in November 2017 in Paris.
Enjoy this issue!
Maurice Guillaud, Rédacteur en chef / Chief editor
Directeur de publication : Yann LEBLAIS - Rédacteur en chef : Maurice GUILLAUD - Comité de rédaction : Anne BRISSAUD, Responsable communication NFM Technologies - Didier DE BRUYN,
Vice-Président ABTUS - Michel DUCROT, Eiffage TP - Pierre DUFFAUT, Ingénieur-conseil - Frédéric PELLET, Mines-Paristech - Bernard FALCONNAT, Ingénieur-conseil - Jean-Paul GODARD, Cadre de direction
honoraire RATP - Jean-Bernard KAZMIERCZAK, Inéris - Benjamin LECOMTE, VINCI Construction - Alain MERCUSOT, CETU / Secrétaire Général AFTES - Gilles PARADIS, SNCF IGOA Tunnels - Jean PIRAUD, Antéa
Patrick RAMOND, Razel-Bec - Patrice SALVAUDON, Expert judiciaire - François VALIN, Comité MEP, AFTES - Michèle VARJABEDIAN, Systra - AFTES - Siège social : AFTES - 15, rue de la Fontaine au Roi 75011 PARIS - Tél. : +33 (0)1 44 58 27 43 - [email protected] - Adhésion : Secrétariat AFTES : Sakina MOHAMED - Site Web : www.aftes.asso.fr - Edition Spécifique : 33, place Décurel - F 69760 LIMONEST
Maquette : Estelle PORCHET - Publicité : Catherine JOLIVET - [email protected] - Tél. : 33 (0)4 37 91 69 50 - Télécopie : 33 (0)4 37 91 69 59 - Abonnement : [email protected]
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
91
AFTES INFO
Ile de France
La Société Du Grand Paris a attribué quatre
lots d’assistance pour la réalisation des études
géotechniques du projet du Grand Paris Express.
BG Ingenieurs Conseils SA fournira l’assistance
de la section Noisy Champs-Villejuif Aragon,
comprenant 26 km de tunnels (lot 1), et pour
les 14 km de tunnels de la section OlympiadesAéroport d’Orly (lot 4). Antea France est en
charge du lot 2 comprenant 13 km de tunnels
entre Villejuif Louis Aragon et Pont de Sèvres.
Enfin, Terrasol réalisera les études pour les
sections Le Bourget RER-Noisy Champs et Le
Bourget-Saint Denis Pleyel-Mairie de Saint Ouen
comprenant 30 km de tunnels (lot 3).
The Société du Grand Paris (SGP) has awarded four
technical assistance contracts for the geotechnical
investigations of the Grand Paris Express project.
BG Ingénieurs-Conseils SA will provide assistance for the Noisy Champs-Villejuif Aragon section,
including 26 km of tunnels (Lot 1) and for the
14 km of tunnels of the Olympiades-Orly Airport
section (Lot 4). Antea France is in charge of Lot 2
which includes 13 km of tunnels between Villejuif
Louis Aragon and Pont de Sèvres. Finally, Terrasol
will carry out the studies for sections Le Bourget
RER-Noisy Champs and Le Bourget-Saint-Denis
Pleyel-Mairie de Saint Ouen which include 30 km
of tunnels (Lot 3).
Fin février, le Comité de direction du projet du
Grand Paris Express a fourni un état des travaux
prévus dans le cadre du nouveau métro périphérique. Les travaux d’extension des lignes 4, 12
et 14 sont en cours et l’excavation au tunnelier
du prolongement de la ligne 14 devrait débuter
en septembre. L’extension de la ligne E du RER
vers l’Ouest devrait débuter également en 2015,
ainsi que les premiers travaux de la ligne 15 Sud
entre Pont de Sèvres et Noisy Champs. L’enquête publique pour la section entre Mairie de
Saint Ouen et Noisy Champs s’est terminée fin
2014 et la Commission d’enquête a rendu début
février son rapport sans réserves. L’enquête sur
la prolongation de la ligne 14 en direction du
Sud vers Orly sera organisée avant l’été et celle
92
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
pour la ligne 15 Ouest et Est débutera respectivement à l’automne 2015 et au début 2016.
Enfin, les enquêtes pour la ligne 17 à Roissy et
la ligne 18 démarreront début 2016.
Late February, the Executive Committee of the
Grand Paris Express project issued a statement of
work planned for the new orbital metro network.
The extension works of lines 4, 12 and 14 are in
progress and the TBM excavation of Line 14 extension should begin in September. The westward
extension of the RER line E should also begin in
2015, as well as the first works on Line 15 South
between Pont de Sèvres and Noisy Champs. The
public inquiry for the section between Mairie de
Saint Ouen and Noisy Champs ended late 2014,
and, early February, the Commission issued a report without any reservation. The inquiry on the
southward extension of Line 14 to Orly will be held
before the summer and the one for Line 15 West
and East will begin respectively in the fall of 2015
and early 2016. Finally, the inquiries for Line 17 to
Roissy and Line 18 will start early 2016.
Un appel d’offres a été publié pour la construction de la tranchée couverte de La Folie dans le cadre de
l’extension de la ligne E du RER entre Haussmann St Lazare et La Défense. Les travaux comprennent la
tranchée couverte de 310 m de long, construite en parois moulées, et une section de 78 m, excavée par
des méthodes conventionnelles, pour faire la jonction avec les tunnels de la station de La Défense. Les
travaux de construction devraient débuter cet été et durer 3 ans.
A tender was issued for the construction of the La Folie cut-and-cover section in connection with the extension
of the RER line E between Haussmann St Lazare and La Défense. The works include the 310 meters long cutand-cover with diaphragm walls and a 78m long section, excavated by conventional methods, for the junction
with the La Défense station tunnels. The construction is expected to start this summer and last 3 years.
AFTES INFO
Dernières nouvelles / Latest news
Inauguration en Pologne
Le 8 mars, le Maire de Varsovie, Mme Hanna
Gronkiewicz-Waltz, a inauguré la partie centrale
de 6,3 km de long de la ligne 2 du métro entre
Rondo Saszynskiego et Dwarozec Wilenski comprenant 7 stations. Le contrat de construction,
d’un montant de 947 millions d’euros, avait
été attribué en 2009 au groupement Gulermak
/ PBDM / Astaldi et les travaux d’excavation
avaient démarré en août 2010. Trois tunneliers
Herrenknecht ont été utilisés pour creuser cette
section centrale.
section Nord du même tube entre Sigirino et la
tête de Vigana; le percement final est prévu pour
début 2016. Dans le tube Est, le percement de la
section Sud est imminent, alors qu’il reste 2 km
à creuser sur la section Nord. Selon M. Renzo
Simoni, PDG d’Alptransit Gotthard AG, la date
prévue d’ouverture du tunnel du Ceneri reste
fixée à décembre 2019.
Breakthrough in Switzerland.
The first breakthrough of the 15.4 km long Ceneri
tunnel project occured on March 17th; the southern section of the West tube between the Sigirino
median access and the Vezia head was completed
13 months ahead of schedule. 1.5 km remain to
be excavated on the northern section of the same
tube between Sigirino and the Vigana head; the
final breakthrough is scheduled early 2016. In the
eastern tube, the breakthrough of the South section is imminent, whereas 2 km remain to be excavated on the northern section. According to Mr.
Renzo Simoni, CEO of AlpTransit Gotthard AG, the
opening date of the Ceneri tunnel is still scheduled
for December 2019.
Inauguration in Poland
On March 8, the Mayor of Warsaw, Mrs Hanna
Gronkiewicz-Waltz, inaugurated the 6.3 km long
central section of the Metro Line 2 between Rondo Saszynskiego and Dwarozec Wilenski which
includes 7 stations. The construction contract had
been awarded in 2009 to the JV Gulermak / PBDM
/ Astaldi for an amount of € 947 million, and excavation work had started in August 2010. Three
Herrenknecht tunnel boring machines were used to
dig this central section.
Percement en Suisse.
Le 17 mars, a eu lieu le premier percement
dans le tunnel du Ceneri de 15,4 km de long.
Il s’agit de la section Sud du tube Ouest entre
l’accès intermédiaire de Sigirino et la tête de Vezia, qui a été terminée avec 13 mois d’avance
sur le planning. Il reste 1,5 km à excaver sur la
EGYPTE / EGYPT
Attribution pour la quatrième phase
de la ligne 3 du métro du Caire.
L’Autorité Nationale des Tunnels a confié au
Groupement Vinci Construction Grands Projets,
Bouygues Travaux Publics, Colas Rail, Eurovia
Travaux Ferroviaires, Orascom et Arab Contractors la construction, la pose des voies et la
signalisation d’une section de 5,7 km et 5 stations
correspondant au lot 4A de la phase 4 de la ligne
3 du métro; cette phase, qui a une longueur
totale de 14 km, a été divisée en 3 lots (A,B et
C). La première phase de la ligne 3 est en service depuis 2012, la deuxième a été inaugurée
en mai 2014 et les contrats pour la construction
de la phase 3, d’une longueur totale de 18 km,
n’ont pas encore été attribués.
Award for the fourth phase
of the Greater Cairo metro Line 3.
The National Authority for Tunnels awarded the
JV Vinci Construction Grands Projets, Bouygues
Travaux Publics, Colas Rail, Eurovia Railway Works,
Orascom and Arab Contractors, the construction,
track laying and signaling of a 5.7 km long – 5 stations section corresponding to the lot 4A - Phase 4
of the Metro Line 3; this phase, with a total length of
14 km, was divided into three lots (A, B and C). The
first phase of Line 3 is operating since 2012, the
second was opened in May 2014 and the contracts
for the construction of Phase 3, with a total length
of 18 km, have not yet been awarded.
TURQUIE / TURKEY
Nouveau tunnel sous le Bosphore.
Le Premier Ministre turc, M. Ahmet Davutoglu,
a annoncé un projet de construction d’un troisième tunnel sous le Bosphore, qui devrait être
un ouvrage à trois étages pour une autoroute à
2x2 voies et une ligne de métro. Ce projet, intitulé Tunnel du Grand Istanbul, aurait une longueur
de 6,5 km et un diamètre de 16,8 m. Le coût
total est estimé à 3,1 milliards d’euros et le projet devrait être réalisé dans le cadre d’un Partenariat Public-Privé; selon le premier ministre, le
tunnel pourrait être mis en service dans 5 ans.
Cette annonce intervient quatre mois avant les
élections générales de juin prochain. Le tunnel
ferroviaire sous le Bosphore a été mis en service
en octobre 2013 et le tunnel autoroutier devrait
être inauguré en 2017.
A new tunnel under the Bosphorus.
The Prime Minister of Turkey, Ahmet Davutoglu,
announced a plan to build a third tunnel under the
Bosphorus strait, which should be a three-level
structure with a 2x2 lane highway and a metro line.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
93
AFTES INFO
The project, called Greater Istanbul Tunnel, would
have a length of 6.5 km and a diameter of 16.8 m.
The total cost is estimated at 3.1 billion euros and
the project should be implemented as a public-private partnership; according to the Prime Minister,
the tunnel could be commissioned in 5 years. This
announcement comes four months before the general elections scheduled for next June. The railway
tunnel under the Bosphorus was commissioned
in October 2013 and the motorway tunnel is scheduled to open in 2017.
Inauguration de la ligne THT
entre la France et l’Espagne.
Le 20 février, le premier Ministre français, M.
Manuel Valls, et le Chef du gouvernement espagnol, M. Mariano Rajoy, ont inauguré la ligne THT
de 64 km entre Santa Llogaia, près de Figueras
en Espagne, et Baixas, près de Perpignan en
France. Cette ligne entièrement souterraine a
nécessité la construction d’un tunnel de 8,5 km
pour passer sous les Pyrénées entre Baixas et
Bescarno. Les travaux de construction du tunnel ont été réalisés par le groupement Eiffage /
Dragados, entre mars 2012 et mai 2013, avec
deux tunneliers Herrenknecht.
Inauguration of the ultra high voltage
(UHV) line between France and Spain.
On February 20th, 2015, the French Prime Minister,
Manuel Valls, and the Head of the Spanish Government, Mariano Rajoy, inaugurated the 64 km long
UHV line between Santa Llogaia near Figueras in
Spain and Baixas, near Perpignan in France. This
fully underground line required the construction of
a 8.5 km long tunnel to cross the Pyrenees between
Baixas and Bescarno. The tunnel construction work
was carried out by the JV Eiffage / Dragados from
March 2012 to May 2013, with two Herrenknecht
TBMs.
tion de la section internationale; cette nouvelle
société est détenue à parts égales par l’Etat
français et la Société des chemins de fer italiens
FS Holding. D’autre part, à l’occasion du somment des projets de réseau transeuropéen de
transport qui s’est tenu le 20 mars à Innsbruck,
le secrétaire d’Etat aux transports, Alain Vidalies,
a affirmé que la signature de la déclaration sur
la promotion des transports durables était une
avancée majeure, car l’Union Européenne s’est
engagée à participer aux financements des sections alpines. Le dossier de subvention déposé
par la France appelle un financement de l’UE de
1,2 milliard d’euros soit 40% du montant des
travaux du tunnel de base.
Award for the Rove tunnel.
The Marseille Port Authority awarded Geotec the
contract related to geotechnical investigations for
the proposed reopening of the 7 km long Rove tunnel, built in the early twentieth century and allowing
an exchange between the Mediterranean Sea and
the Etang de Berre. The experimental reopening will
require the construction of a 180 meters long gallery that will connect the two sides of the tunnel split
by a landslide in 1963.
Percement à Sydney.
A new company for the Lyon-Turin.
On February 24th, during the annual Franco-Italian
summit, French President Francois Hollande and
Prime Minister of Italy, Matteo Renzi, announced
that the construction of the international section
of the Lyon-Turin, including the 57 km long tunnel
under the Alps between St Jean de Maurienne and
Bussoleno, would begin next year. On February 23d,
the company TELT (Tunnel Euralpin Lyon Turin) was
created to manage the construction and operation
of the international section; this new company is
equally owned by the French State and the Italian
Railway Company FS Holding. On the other hand,
at the summit held on March 20th in Innsbruck
on the trans-European transport network projects,
Alain Vidalies, the French Secretary of State for
Transport, said that the signing of the declaration
on promoting sustainable transports was a major
advance and the European Union has committed to
participate in the financing of the alpine sections.
The application submitted by France calls for an EU
funding of € 1.2 billion i-e 40% of the amount of
the base tunnel construction.
Elisabeth, le premier des quatre tunneliers fournit par NFM pour le projet de la liaison NordOuest à Sydney, vient d’effectuer son entrée
dans la première station. Le percement a eu lieu
le 21 janvier en compagnie du Premier Ministre
de Nouvelle-Galles du sud et de sa Ministre des
Transports. Sur un total de 6 km à excaver, la
machine a déjà creusé 2,1 km soit en moyenne
35 m par jour.
Breakthrough in Sydney.
Elizabeth, the first of the four TBMs supplied by
NFM for the North-West link project in Sydney, has
just entered the first station. The Premier of New
South Wales and his Minister of Transport attended
the breakthrough ceremony on January 21st. The
machine has already excavated 2.1 km out of a total
of 6 km, with an average of 35 m per day.
Attribution pour le tunnel du Rove.
Nouvelle entreprise pour le Lyon-Turin.
Le 24 février, lors du sommet annuel franco-italien, le Président français, M. François Hollande,
et le Premier Ministre italien, M. Matteo Renzi,
ont annoncé que la construction de la section
internationale de la liaison Lyon-Turin, comprenant le tunnel de 57 km sous les Alpes entre
St Jean de Maurienne et Bussoleno, débuterait
l’année prochaine. Le 23 février, la société TELT
(Tunnel Euralpin Lyon Turin) a été créée pour
prendre en charge la construction et l’exploita-
94
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Le Grand Port Maritime De Marseille a confié
à l’entreprise GEOTEC le contrat de réalisation
des études géotechniques pour le projet de réouverture du tunnel du Rove de 7 km de long,
construit au début du XXème siècle et permettant un échange entre la mer et l’étang de
Berre. La réouverture expérimentale nécessitera
la construction d’une galerie de 180 mètres de
long qui connectera les deux parties du tunnel
séparées depuis un glissement de terrain survenu en 1963.
Deux tunneliers NFM à Londres.
London Underground (LU) a annoncé que le
contrat pour la conception, la fabrication et la
fourniture de deux tunneliers pour la Northern
Line avait été attribué à NFM Technologies.
Le groupement Ferrovial Agroman Laing O’Rourke
(FLO), qui a obtenu le contrat de construction
de la Northern Line prévoit de débuter le creusement à l’été 2016 et les machines devraient
nécessiter 7 mois pour accomplir l’excavation
des 2,5 km entre Battersea et Kennington. Le
AFTES INFO
diamètre de chaque machine sera légèrement
supérieur à 6 m pour une longueur de 106 mètres.
Deux nouvelles stations seront construites sur
cette extension, une au cœur de la zone de
redéveloppement de Battersea et l’autre à l’Est
à Nine Elms desservant l’ambassade des Etats
Unis et le nouveau marché de Covent Garden.
Cette ligne permettra un développement des
zones de Vauxhall, Nine Elms et Battersea avec
des dizaines de milliers d’emplois et d’habitations. David Darcy, le directeur du projet chez
FLO s’est déclaré satisfait d’avoir attribué ce
contrat crucial dans la construction de la ligne et
confiant dans le fait que NFM Technologies remplirait toutes les conditions pour la fourniture de
ces deux machines. Le coût de la Northern Line
est estimé à 1,35 milliard d’euros qui devrait
être entièrement financé par les contributions
des développements dans les nouvelles zones
économiques. Un accord de financement innovant a été signé entre le maire de Londres et
le gouvernement permettant de créer une zone
d’entreprises pour une période de 25 ans.
Two NFM TBMs in London.
London Underground (LU) has announced that the
contract for the design, manufacture and supply
of two TBMs for the Northern Line was awarded
to NFM Technologies. The JV Ferrovial Agroman
Laing O’Rourke (FLO) which won the Northern Line
construction contract plans to start boring in the
summer 2016 and the machines should need seven
months to complete the 2.5 km excavation between
Battersea and Kennington. The diameter of each
machine is slightly greater than 6 m; their length
is 106 meters. Two new stations will be built along
this extension, one in the heart of the Battersea
redevelopment area and the other on the eastern
side, at Nine Elms, close to the Embassy of the
United States and of the new Covent Garden market.
This line will allow the development of the Vauxhall,
Nine Elms and Battersea areas with tens of thousands of jobs and housings. David Darcy, FLO’s
Project manager, was pleased to have awarded this
major contract for the construction of the line extension and confident that NFM Technologies would
comply with all the specifications for the supply of
these two machines. The cost of the Northern Line
is estimated at 1.35 billion euros which should be
fully financed by contributions from developments
in the new economic zones. An innovative financing agreement was signed between the Mayor of
London and the government allowing the creation
of a business zone for a period of 25 years.
Anniversaire.
Dragages Hong Kong fête ses 60 ans au cœur
d’une ville dynamique où les tunnels sont légion.
Le premier ouvrage construit par Dragages a
été en 1955 la reconstruction et l’extension
de l’aéroport de Kai Tak. Dès 1961 avec la
construction du Lion Rock tunnel, Dragages est
actif dans le milieu des travaux souterrains. Dès
le début des années 70, de nombreux projets
d’infrastructures et notamment de réseau de
transports voient le jour pour développer l’activité. Dragages y participe activement. Dans les
années 1990, les tunnels routiers se multiplient
avec notamment le tunnel de Cheug Ching, tunnel bi-tube à trois voies de 1600 mètres de long.
Dragages participe également à la construction
de la ligne ferroviaire reliant les Nouveaux Territoires avec notamment la construction des
tunnels de Kwai Tsing, première utilisation à
Hong Kong d’un tunnelier à pression de terre capable de creuser en terrain dur et en sol meuble.
Aujourd’hui Dragages construit le tunnel routier
sous -marin de TuenMun – Chek Lap Kok de
4,2 km de long pour un montant de 1,15 milliard
d’euros. Il s’agit d’un tunnel bi-tube, chaque
tube ayant 14 mètres de diamètre. Ce tunnel
reliera les Nouveaux Territoires à l’ile de Lantau
à 50 mètres sous la mer. Les deux tubes sont
construits avec des tunneliers de 17,6 mètres de
diamètre. Ce tunnel devrait être mis en service
fin 2018.
Anniversary.
Dragages Hong Kong Co celebrates its 60 years
activity in the heart of this dynamic city with a large
number of tunnels. The first work built by Dragages
was in 1955 for the reconstruction and extension of
Kai Tak Airport. As soon as 1961, Dragages became
very active in underground works with the construction of the Lion Rock tunnel. By the early 70s, many
infrastructure projects, particularly for the transport network, are emerging, in which Dragages is
actively involved. In the 1990s, many road tunnels
are constructed such as the Cheung Ching Tunnel,
twin-tube tunnel, three-lanes each and 1600 meters
long. Dragages also participated in the construction
of the railway link to the New Territories including
the construction of the Kwai Tsing tunnels with the
first use in Hong Kong of an EPB TBM able to dig
in both hard and soft ground. Today Dragages is
building the 4.2 km long TuenMun - Chek Lap
Kok undersea tunnel, for an amount of 1.15 billion euros; this is a twin-tube tunnel, each tube
14 meters in diameter. This tunnel will connect the
New Territories to the Lantau Island, at a depth of
50 meters under sea level. Both tubes are built with
17.6 m-diameter TBMs. The tunnel is expected to
be commissioned late 2018.
Hommage
Lors de la cérémonie des vœux du Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne
(SIAAP), le président Maurice Ouzoulias a informé l’assemblée du décès de son prédécesseur Daniel Méraud.
Daniel Méraud, élu au Conseil de Paris en 1983, présida le SIAAP pendant 17 ans et fut à l’origine de grands travaux
tels que les stations d’épuration de Valenton et Colombes, les liaisons Pantin-Labriche et Sèvres-Achères, l’intercepteur de Gennevilliers – Colombes – Nanterre, etc.
Daniel Méraud répondit favorablement à la demande de l’AFTES d’ouvrir son Conseil d’Administration au SIAAP ;
c’est ainsi que Christian Huard entra au CA de l’AFTES, remplacé aujourd’hui par Philippe Millard.
Daniel Méraud fut également chargé de mission au Cabinet de Bernard Pons, ministre des DOM-TOM de 1986 à
1988.
Patrice Salvaudon
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
95
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
Thème A3
Rapport général du sous-thème A1
« Tunnels en milieu urbain »
General report on sub-topic A1
« Tunnels in urban environments »
Magali SCHIVRE
SYSTRA
1 - Présentation générale du sous-thème A1
1 - General presentation of sub-topic A1
Ce rapport présente les 10 communications du congrès AFTES de Lyon 2014
rattachées au thème A1, intitulé « Tunnels en milieu urbain ».
This report presents the ten papers for topic A1, “Tunnels in urban environments” from the 2014 AFTES Lyon Congress.
Il conviendra de rappeler dans un premier temps les spécificités des tunnels urbains, et pourquoi ceux-ci représentent un défi majeur pour notre
profession.
By way of introduction, the particularities of urban tunnels are discussed, as are
the reasons why they represent a major challenge for our profession.
Dans un second temps, on montrera que les sujets présentés dans les
communications font écho aux défis des tunnels réalisés en milieu urbain,
et que leurs thématiques s’articulent autour de 5 piliers principaux, qui sont :
• Les reconnaissances géologiques préalables
• L’adéquation de la conception et des méthodes constructives
• Les relations avec les intervenants tiers et les riverains
• Le management des risques et leur contractualisation
• La qualité du suivi de la construction
En tant que rapporteur, il m’a semblé préférable de présenter ces communications en articulation avec ces 5 piliers fondamentaux.
Parmi ces 10 communications, 8 d’entre elles ont fait l’objet de présentations
orales lors du congrès. Elles traitent aussi bien des phases d’exécution des
travaux (4) que des phases de conception, depuis les études préliminaires
(3) jusqu’aux études de conception détaillées (3).
Next, it will be shown that the subjects presented in the papers reflect the
challenges posed by tunnels built in urban environments, and that their topics
relate to five main pillars, as follows:
• Prior geological investigations
• Match between design and construction methods
• Relationships with third-party participants and local residents
• Risks Management and risks Contractualizations
• Quality of construction monitoring and follow-up
As rapporteur, I have decided that the best way of presenting these papers is to
do so on the basis of these five key pillars.
Eight of the ten papers were the subject of oral presentations during the
Congress. Four of them deal with the works execution phase, three with the design phases, from preliminary studies (3) through to detailed design studies (3).
The subjects presented in seven of these papers relate to the construction of
metro lines; in addition, there is one tramway project and one motorway project.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
97
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
Les sujets présentés à travers ces communications concernent la construction de lignes de métros (7), puis de façon plus marginale, un projet de
tramway et un projet autoroutier.
Les méthodes de réalisation qui sont décrites au travers des projets présentés sont majoritairement des solutions mécanisées (2 EPB, 1 Slurry,
plusieurs tunneliers prévus pour les projets en études préliminaires). Deux
communications décrivent des méthodes de construction conventionnelles.
Les auteurs nous font brillamment découvrir les problématiques de 84 km
de lignes de tunnels urbains et de 51 stations.
Ils nous font voyager pour cinq d’entre eux en Ile de France, au travers
notamment des projets du Grand Paris et des prolongements des lignes de
métro existantes. Deux communications portent sur le métro de Rennes, une
sur Solubiate en Italie, et une sur Berlin en Allemagne.
2 - Spécificités des tunnels urbains : de multiples défis dans
des environnement complexes
Le recours à des solutions souterraines devient de plus en plus fréquent, en
particulier dans les zones urbaines. La topographie, l’urbanisation dense de
la plupart des grandes villes n’offrent pas d’autre solution que d’enfouir les
nouvelles infrastructures de transport ou de services. C’est notamment le
cas des capitales, ou encore des villes côtières, entourées de montagnes,
dans lesquelles pratiquement tout l’espace en surface est aménagé et
occupé depuis longtemps. Dans certains cas, d’anciennes infrastructures de
surface sont transférées sous terre afin de libérer de nouveaux espaces et
d’offrir des solutions plus respectueuses de l’environnement qui libèrent de
l’espace pour de nouveaux usages.
Si l’on compare les tunnels urbains aux autres ouvrages souterrains, on
constate qu’ils présentent des caractéristiques spécifiques qui peuvent se
classer en deux familles principales : d’une part des contraintes d’insertion extrêmement fortes, et d’autre part une complexité technique hors
du commun.
Les contraintes d’insertion se caractérisent par :
• des contraintes de tracés fortes
• des espaces disponibles pour la construction très contraints et limités
• la consultation de multiples acteurs, y compris les riverains
• la présence de structures avoisinantes en surface et même en souterrain
•
un sous-sol exploité : présence d’objets anthropiques oubliés, de
carrières, de vestiges archéologiques…
Les contraintes de tracés fortes, imposent de conjuguer à la fois les
besoins dictés par l’exploitation de la future infrastructure, l’implantation
des futures gares dans des localisations stratégiques en liaison avec le
développement de l’aménagement urbain, et le positionnement des émergences de sécurité et de ventilation qui doivent être « discrètes ».
En particulier, l’exploitation engendre des contraintes de tracés /profil en
long dépendant de la vitesse de la ligne, à conjuguer avec les contraintes de
site (urbanisation, occupation du sous-sol …)
98
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Most of the projects presented were completed using mechanized solutions (two
EPB, one SPB, and several TBMs planned for projects still at the preliminary
design stage). Two papers describe conventional construction methods.
The authors offer penetrating insights into the challenges posed by a total of 84
km of urban tunnel lines and 51 stations.
Five of the papers relate to projects in the Ile de France region, more specifically
Grand Paris projects and extension works on existing metro lines. Two papers
relate to the Rennes Metro, one to Solbiate in Italy, and one to Berlin, Germany.
2 - Particularities of urban tunnels: a plethora of
challenges in complex environments
The recourse to underground solutions is increasingly frequent, particularly in
urban areas. Topography and increasingly dense urban development in major
cities mean that there is no solution other than to locate new transport and
infrastructure services below ground. This is more especially the case in capital
cities and coastal towns surrounded by mountains, for which all surface space
has been developed and occupied for many years. In some cases, historic service infrastructures are transferred below ground in order to free up new spaces
and provide more environmentally-friendly solutions, as well as to allow space
to acquire new uses.
If urban tunnels are compared to other underground structures, it may be
observed that they have two main categories of specific characteristic: firstly,
extremely restricted insertion requirements, and secondly, unprecedented
technical complexity.
The insertion requirements include:
• major constraints in terms of routes
• highly restricted and limited space available for construction
• consultation of a large number of stakeholders, including local residents
• the presence of neighbouring structures, on the surface and sometimes
even underground
• used underground space: forgotten objects of anthropic origin, quarry
workings, archaeological remains, and so on.
The major constraint in terms of routes mean that operational requirements
imposed by the future infrastructure, the location of future stations at strategic
sites relating to urban layout and development, and the need to locate safety and
ventilation outlets in a ‘discreet’ manner must all be taken into consideration.
In particular, operation involves route/longitudinal profile limitations that depend on line speeds, as well as site considerations such as urban development,
use of underground space, and so on.
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
L’espace disponible pour la construction est très contraint et limité, ce
qui fait des installations de chantier un enjeu particulier en site urbain. En
effet, les impacts des chantiers de travaux souterrains, avec leurs volumes
d’extraction de terrains et d’amenée de matériaux, sont importants, tout
particulièrement en site urbain. Ils sont accrus lorsqu’il s’agit d’ouvrages
de grande longueur, ce qui crée d’importants mouvements de matériaux
dans des sites très limités et très contraints, avec des possibilités d’accès
limitées. Une anticipation suffisante dès les premières phases d’études
du projet est donc nécessaire, pour en assurer la faisabilité. De plus, il
faut noter que la réalisation des reconnaissances préalables est souvent
rendue difficile en raison des difficultés d’obtention des autorisations.
Les villes sont caractérisées par la présence de tiers et du public : l’acceptation du projet par les tiers est donc essentielle pour qu’il puisse se
concrétiser. Pour cela, une stratégie de communication dès les premières
phases de l’étude est nécessaire. La recherche de solutions permettant
de limiter les nuisances, tant en phase chantier qu’en phase exploitation
seront étudiées de façon prioritaire.
La présence de structures avoisinantes en surface est intrinsèque
aux sites urbains : infrastructures diverses, voies ferrées, ponts, autoroutes…, et présence du bâti. La difficulté porte souvent sur la caractérisation et l’acquisition de données concernant le bâti privé (multiplication
des interlocuteurs, rareté des archives…).
La présence d’un sous-sol exploité, représente le background historique
des villes d’hier et d’aujourd’hui et implique le risque de rencontre d’infrastructures souterraines (métro, égouts …) ou encore d’objets anthropiques oubliés ou mal référencés. On peut par exemple citer les anciens
puits géothermiques, les fondations, d’anciennes carrières exploitées….
A ces contraintes d’insertion, s’ajoute une complexité technique caractérisée par :
• Une qualité de terrain souvent médiocre (sols meubles, évolutifs,
pollution…) conjuguée à la présence de la nappe phréatique.
• Des couvertures de terrains souvent faibles, rendant l’impact des
ouvrages sur leur environnement d’autant plus sensible.
L’ensemble de ces contraintes représente des sources de risques fortes
sur les avoisinants et les tiers, le tassement « zéro » n’existe pas, et à
l’extrême si ces risques ne sont pas maitrisés, il pourrait se produire un
effondrement des terrains qui aurait des conséquences catastrophiques en
milieu urbain ; plusieurs projets l’ont malheureusement prouvé.
Ces projets urbains doivent donc prendre en compte des contraintes de
plus en plus sévères, certaines faciles à solutionner par des méthodes
courantes (tassements, dommages de chantier de manière générale),
d’autres nécessitant une approche particulière tenant davantage compte
des nuisances en cours de chantier (émissions sonores ou de poussières,
vibrations, encombrement de voirie, horaires de travail, ...). Ces projets se
doivent d’être les plus « transparents » possible pour les riverains.
The space available for construction works is often confined and limited;
worksite installations are a particular challenge in urban environments. Indeed,
worksites for underground works involve considerable quantities of spoil
removal and materials supply, especially in urban environments. They are
exacerbated for longer structures, which involve moving large amounts of materials in extremely confined and limited site space, with highly limited access.
These call for sufficient anticipation right from the initial project study phases
in order to ensure that they are feasible. What is more, carrying out preliminary
investigation works is often hindered by difficulty in obtaining authorizations.
Cities are also characterized by the presence of third parties and the general
public: it is vital for third parties to accept the project if it is to become a reality.
To achieve this, a communications strategy must be adopted right from the
initial study phases. Identifying solutions that reduce disruption, both during
the worksite phase and during operations, must be studied as a priority.
The presence of neighbouring surface structures is inherent in urban
sites, with various infrastructures, rail tracks, bridges, motorways, and so
on, as well as buildings. The main difficulty is often defining and acquiring
data concerning private buildings, with numerous contacts, relatively scarce
archives, and so on.
The presence of used underground space – the historic heritage of cities past and
present – heightens the risk of encountering underground infrastructures such
as metros and sewers, as well as forgotten or poorly-referenced structures of
anthropic origin. These include legacy geothermal shafts, foundations, former
quarry workings, etc.
In addition to these insertion constraints, there is technical complexity
characterized by:
• soil quality that is often mediocre (soil that is loose, changing, polluted,
etc.) as well as the presence of groundwater.
• frequently shallow overburden means that the structures have a far more
significant impact on the environment.
Taken together, these considerations represent considerable sources of risk
for neighbouring structures and third parties; there is no such thing as
zero settlement, and in extreme cases, if such risks are not controlled, soil may
collapse with catastrophic consequences in urban environments: unfortunately,
this has been demonstrated in a number of projects.
Urban projects therefore need to take into account increasingly stringent
constraints. While some (such as settlement and standard types of worksite
damage) are easy to solve using conventional methods, others call for a specific
approach that takes greater account of disturbances during works (noise and
dust pollution, vibrations, obstruction of roads, working hours, etc.). Such
projects need to be as transparent as possible for local residents.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
99
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
3 - Articulation des communications autour
de 5 piliers principaux
Les solutions illustrées dans les 10 communications répondent aux défis
posés par les tunnels urbains, et s’articulent autour de 5 piliers principaux
qui sont :
3 - Papers structured around five key pillars
The solutions illustrated in the ten papers address the challenges posed by
urban tunnels, and may be organized on the basis of five key pillars as
follows:
Communication Thème A1
➊ Retour d’expérience de la nouvelle ligne U5 du Métro de Berlin : présentation
du tunnel au tunnelier / Experience gained at new subway line U5, Berlin presentation
of the TBM tunnel - Erdmann P., Boissonnas Y.
➋ La section souterraine du tramway T6 à Viroflay / The underground section of
tramway T6, Viroflay - Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
➌ Les galeries de la nouvelle autoroute Pedemontana / The tunnels of the new
Pedemontana Lombarda motorway - Lombarda - Lunardi G., Gatti M.
➍ Conception de la ligne B du métro automatique de Rennes Métropole, intégrant
le retour d’expérience de la ligne A / The design studies for the line B of Rennes
metro taking into account after works feedback from line A - Malbrancke G., Tirel X.,
Ghozayel S., Robert J.
• Reconnaissances géologiques préalables /
Prior geological investigations
➎ La ligne 15 Sud du Grand Paris Express, tronçon « Pont de Sèvres - Noisy-Champs » L ine 15 southbound of Grand Paris Express section - « Pont de sèvres - Noisy-Champs »Pons G., Huet J.P.
• Adéquation des méthodes constructives /
Match between design and construction methods
➏ Le tracé de la ligne 17 au Grand Paris à l’issue des études préliminaires optimisées /
• Relation avec les tiers /
Relationships with third-party participants and local
residents
Alignment of line 17 of Grand Paris Express as a result of optimized preliminary
design - Duclairoir X., Russo M., Amara B., De Goyon A., Poulain S.
➐ Puits de reconnaissances et essais en vraie grandeur pour la nouvelle gare RER à
La Défense (Paris) / Investigation shafts and full-scale tests for the new RER station,
La Défense, Paris - Le Bissonnais H., Canolle L., Berend L., Thuaud O.
• Management des risques à leur contractualisation /
Risks management up to risks contractualization
• Qualité du suivi de la construction /
Quality of construction monitoring and follow-up
➑ Prolongement de la ligne 14 du métro parisien à Saint-Ouen - Management des
risques en phase conception / Extension of Paris metro line 14 (Saint-Ouen) - Risk
management during design phase - Jullien P., Varjabedian M., Moyal P., Beaugendre N.
➒ Risk Management applied to urban tunnel projects / Risk management applied to
urban tunnel project - Silvestre Ordaz A.F., Beddiar K.
➓ Principe d’auscultation, de Surveillance et d’Instrumentation pour la nouvelle
ligne b du métro automatique de Rennes Métropole / Principles of auscultation,
monitoring and instrumentation for the new line b of Rennes métropole automatic
metro - Mortier S., Vilotitch C.
Figure 1 - Articulation des communications autour de 5 piliers principaux /Papers structured around five key pillars.
100
3.1 - Importance et qualité des reconnaissances préalables
3.1 - The importance and quality of prior investigations
Il est toujours nécessaire de souligner l’importance d’avoir des reconnaissances géologiques préalables de qualité pour minimiser les risques d’un
projet.
The importance of having high-quality prior geological investigations conducted
in order to minimize risks for a project cannot be emphasized often enough.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
Ces besoins en reconnaissances doivent être identifiés avec une anticipation suffisante pour en permettre l’intégration dans les phases de
conception détaillées. Le recours à des puits ou à des galeries de reconnaissance pour pallier l’insuffisance des reconnaissances depuis la surface
est un moyen particulièrement efficace.
Ces investissements des Maîtres d’Ouvrage seront amortis par une meilleure fiabilisation du projet, et par conséquent des dérives de coûts et des
délais moindres.
A ce titre, je souhaite rappeler l’intervention du Professeur Bienawsky au
congrès de l’AITES, en mai 2014, qui a rappelé que “Tunnels and mines
contractors try to reduce the outgoing and the result is less investigation.
They use modern technology and impressive graphics, which are, actually,
inefficient. The outgoing for drilling represent 3% of the total cost. And today
it represents around 1%”.
Notre profession se doit donc d’être attentive à cet effet pervers qui conduit
à la diminution des montants engagés pour la réalisation de reconnaissances in-situ.
Un cas particulièrement intéressant où le MOA a accepté de mettre en œuvre
des reconnaissances en vraie grandeur, est présenté dans la communication
par J. Marlinge et al. : pour la réalisation future d’un ouvrage majeur d’une
complexité hors du commun, à savoir une gare souterraine sous le CNIT à la
Défense, la construction d’un puits d’essai assorti d’essais in-situ a permis
d’apprécier le modèle géomécanique précis du sous-sol :
➐ Puits de reconnaissances et essais en vraie grandeur pour
la nouvelle gare RER à La Défense (Paris) - Marlinge J.,
Le Bissonnais H., Canolle L., Berend L., Thuaud O.
Investigation requirements must be identified with enough anticipation to
allow them to be integrated into the detailed design phases. The use of investigation shafts or galleries to compensate for a lack of surface investigations is
one particularly effective solution.
Investments of this nature by Clients will be offset by a more trustworthy
project, and thereby fewer cost overruns and delays.
In this respect it is worth noting the words of Prof Bienawsky at the ITA Congress
in May 2014: « Tunnels and mine contractors try to reduce outgoings and the
result is less investigation. They use modern technology and impressive graphics, which are, actually, inefficient. The outgoings for drilling represent 3% of
the total cost. And today it represents around 1% ».
This makes it all the more important for our profession to be aware of the adverse
outcomes of committing less expenditure to on-site investigations.
One particularly interesting case where the Client agreed to implement fullscale investigations is presented in the paper by J. Marlinge et al. for the future
construction of a major structure of unprecedented complexity: an underground
station beneath CNIT in the La Défense business district of Paris: this involves
the construction of a test shaft with various on-site tests in order to assess the
specific geo-mechanical soil model:
➐ Investigation shafts and full-scale tests for the new RER
station, La Défense, Paris - Marlinge J., Le Bissonnais H.,
Canolle L., Berend L., Thuaud O.
Figure 1 - Puits
d’essais du CNIT,
coupe des terrains
interprétée / C
NIT
test shaft: interpreted
soil cross-section.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
101
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
Les communications suivantes s’attachent à présenter les reconnaissances préalables mises en œuvre, leur interprétation et leur impact sur
The following papers present the preliminary investigations used, their interpretation and the impact on the design of the project in question:
le design des projets concernés :
➋ La section souterraine du tramway T6 à Viroflay Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
➋ The underground section of tramway T6, Viroflay -
➍ Conception de la ligne B du métro automatique de Rennes
Métropole, intégrant le retour d’expérience de la ligne A Malbrancke G., Tirel X., Ghozayel S., Robert J.
➍ The design studies for the line B of Rennes metro taking
into account after works feedback from line A - Malbrancke G.,
Tirel X., Ghozayel S., Robert J.
➑ Prolongement de la ligne 14 du métro parisien à SaintOuen - Management des risques en phase conception Jullien P., Varjabedian M., Moyal P., Beaugendre N.
➑ Extension of Paris metro line 14 (Saint-Ouen) Risk management during design phase - Jullien P.,
Varjabedian M., Moyal P., Beaugendre N.
Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
3.2 - Bonne adéquation des méthodes constructives
3.2 - Appropriate construction methods
La maîtrise des risques et la limitation des conséquences sur les avoisinants
Risk management and the minimization of consequences on neighbouring structures involve the following:
• using construction methods that are appropriate to site considerations,
• meticulous design, including the design of countermeasures,
• indispensable continuity between design and construction,
• experienced, agile teams to implement the adapted methods called for,
• high-quality technical monitoring of the worksite, coupled with systematic feedback analysis.
All eight oral presentations dealt with this subject from the angle of the specific
options used for each project.
passe par :
• des méthodes constructives adaptées aux contraintes de site,
• une conception soignée, y compris en matière de contre-mesures,
• une continuité conception – construction indispensable,
• d es équipes expérimentées et réactives pour implémenter les adaptations de méthodes requises,
• u n suivi technique du chantier de qualité en liaison avec des
retro-analyses systématiques,
L’ensemble des communications orales (8) aborde ce sujet au travers des
choix spécifiques effectués pour chaque projet.
Un exemple illustrant bien le choix de méthodes de construction adaptées
pour proposer une solution optimale limitant les risques, est le cas du démarrage du tunnelier EPB pour le Tramway T6 à Viroflay, solution présentée par
MM L. Samama G. Lechantre et al. Il s’agit de la création d’un comblement
autour du bouclier et du premier anneau pour garantir l’étanchéité en raison
de pressions elevées et qui permet un guidage forcé du tunnelier pour la
One such example, illustrating the choice of adapted construction methods to
provide the best possible solution minimizing risks, is that of start-up of the
EPB TBM for Tramway T6 in Viroflay, as presented by Messrs. L. Samama,
G. Lechantre et al. This involved creating fill around the shield and the first ring to
guarantee tightness given the high pressures involved, allowing forced guiding of
the TBM beneath the roadway, along with the creation of an appropriate slab and
a heavy mass capable of withstanding confinement overpressure. This solution
gave excellent results.
partie sous chaussée, assorti de la création d’une dalle adaptée et d’un
massif poids pour supporter les surpressions de confinement. Cette solution
a donné de très bons résultats.
102
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Figure 2 - Solution proposée à l’Exécution pour le démarrage du TBM pour le
Tramway 6 à Viroflay / Solution put forward for the Execution phase, for startup of
the TBM for Viroflay Tramway 6.
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
3.3 - Relation avec les tiers et limitation des nuisances
Le bon déroulement d’un projet urbain passe aussi par son acceptation et ce tout
au long de la vie du projet, que ce soit en phase études ou durant la construction.
Concernant les aspects essentiels de concertation et d’acceptation du
projet, la communication illustrant le point de vue d’un Maître d’Ouvrage
dans le cadre du Grand Paris, présentée par M. G.Pons, expose les choix
retenus pour le projet vu sous l’angle du décideur, et ce dès les phases
amont des études.
➎ La ligne 15 Sud du Grand Paris Express, tronçon
« Pont de Sèvres - Noisy-Champs » - Pons G., Huet J.P.
3.3 - Relationships with third parties and minimizing
disturbances
Successful completion of urban projects also involves them being accepted
at all times, including the design phase and during construction.
Regarding the vital aspects of consultation and acceptance of a project, the
paper illustrating the viewpoint of a Client as part of Grand Paris, presented
by Mr G. Pons, sets out the options chosen for the project from the decisionmaker’s perspective, right from the upstream design phases.
➎ Line 15 southbound of Grand Paris Express section « Pont de sèvres - Noisy-Champs » section, – Pons G., Huet J.P.
Lors de la phase de réalisation des travaux d’un projet urbain, l’enjeu
consistant à entretenir de bonnes relations avec les tiers est primordial :
il est nécessaire pour l’équipe en place d’informer et de rassurer les tiers,
d’être réactif, et pour cela d’anticiper et d’élaborer une stratégie de
communication efficace. La présentation du Tramway T6 à Viroflay par
MM L. Samama et al. expose la stratégie retenue et la démarche mise en
place pour assurer cette communication avec les riverains : un dispositif
de communication commun aux 3 maîtres d’ouvrage (le CG78, CG92 et la
RATP) a été mis en place et est mis en œuvre au jour le jour, doté d’un
budget d’un peu plus de 1% du montant global de l’opération.
During performance of works for an urban project, the issue of maintaining
good relations with third parties is paramount: the team on site needs to
inform and reassure third parties and be responsive; in order to do so,
it must anticipate and develop an effective communications strategy.
The presentation of Tramway T6 in Viroflay by Messrs L. Samama et al.
explains the chosen strategy and the approach implemented to provide
local residents with this type of communication: joint communications were
implemented for all three clients (CG78, CG92 and RATP) and deployed on
a daily basis, with a budget equivalent to just over 1% of the total cost of
the project.
➋ La section souterraine du tramway T6 à Viroflay Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
➋ The underground section of tramway T6, Viroflay Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
La limitation des nuisances urbaines en phase chantier est un enjeu
essentiel pour les tunnels urbains : les projets se doivent d’être le plus
« transparent » possible pour les riverains.
L’organisation de chantier se prépare dès les premières phases de la conception. Elle se prépare dans le choix des différents sites possibles vis-à-vis des
possibilités d’accès mais aussi pour réussir une mutualisation maximum
des sites retenus vis-vis de la logistique générale du projet. Les installations
de chantier de travaux souterrains constituent un sujet fondamental car ce
type de chantier mobilise de très importants volumes de matériaux sur un
nombre très limité d’émergences et d’emprises de surface.
Les dimensions, les liens avec les infrastructures de transport, et la densité
d’installations diverses au voisinage de ces installations de chantier constitueront les critères de bonne adaptation des installations, qui devront, bien
entendu, être implantées à proximité des ouvrages projetés.
La communication de MM Erdmann et al. présente justement des solutions de
marinage et d’approvisionnement ne venant pas congestionner le trafic
routier, avec la construction d’un port dédié sur la rivière Spree à Berlin, et
à l’élargissement de la rivière à cet endroit, réalisé dans le cadre de travaux
anticipés.
L’utilisation du mode fluvial, relié directement à l’installation de chantier
principale permet, par convoi, une capacité de transport très importante, bien
supérieure à celle par route. Rappelons qu’une barge de taille adaptée à une
voie d’eau de gabarit moyen peut transporter jusqu’à 500 t de matériaux, ou 7
anneaux de voussoirs, ce qui nécessiterait en mode routier près de 20 camions.
Keeping urban disturbances to a minimum during the works phase is
a key issue for urban tunnels: projects must be as ‘transparent’ as possible for
local residents.
Organization of the worksite must be prepared, right from the initial design
phases. This includes choosing various possible sites, not only in terms of access potential, but also in order to pool as many sites as possible with regard to
the overall logistics of the project. Worksite installations for underground works
are a core topic; this type of worksite involves very large quantities of materials
at a very small number of access points in very confined spaces.
Dimensions, links to transport infrastructures and the density of various installations neighbouring these worksites are all criteria to be taken into consideration
for appropriate installation; moreover, this naturally needs to be close to the
projected structures.
Indeed, the paper by Messrs Erdmann et al presents mucking and supply
solutions that do not entail traffic congestion, with the construction of a
dedicated bridge over the river Spree in Berlin and the widening of the river
at this point, carried out as part of advance works.
The use of river transport linked directly to the main worksite location offered significant transport capacity, well above what could have been provided
by road. A barge of appropriate size for an average waterway can carry up
to 500 tonnes of material or 7 arch segments; the equivalent of almost 20
trucks.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
103
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
➊ Retour d’expérience de la nouvelle ligne U5 du Métro de
Berlin : présentation du tunnel au tunnelier - Erdmann P.,
Boissonnas Y.
La communication de MM Marlinge et al. présente la mise à profit de la réalisation du puits d’essai du CNIT pour tester en vraie grandeur la limitation
des vibrations sur le bâti et la réalisation de ces travaux à partir d’emprises
très réduites, situées au dernier sous-sol d’un parking souterrain.
➊ Feedback from the new U5 Metro line in Berlin: presentation
of the TBM-bored tunnel - Erdmann P. , Boissonnas Y.
The paper by Messrs Marlinge et al. showed how the CNIT test shafts were used
to conduct full-scale tests of the limits of vibrations on buildings, and how these
works were conducted from very confined spaces, located on the bottom level of an
underground car park.
➐ Puits de reconnaissances et essais en vraie grandeur pour
la nouvelle gare RER à La Défense (Paris) - Marlinge J., Le
Bissonnais H., Canolle L., Berend L., Thuaud O.
➐ Investigation shafts and full-scale tests for the new RER
station, La Défense, Paris - Marlinge J., Le Bissonnais H.,
Canolle L., Berend L., Thuaud O.
3.4 - Du management des risques à leur contractualisation
3.4 - From risks management to risks contractualization
Depuis ces dix dernières années, on constate une systématisation du
management des risques sur les projets. En effet, la réalisation d’analyses
de risques dès les premières phases de l’étude est dorénavant une étape
indispensable pour les donneurs d’ordre.
Over the past ten years, risk management has become systematic for projects.
Indeed, conducting risk analysis right from the earliest design phases has become a vital stage for contracting entities.
On constate aussi que la profession est en train de développer des outils et
des guides de bonne pratique pour passer d’une simple gestion des risques
à une contractualisation des risques efficace et robuste. On peut citer à ce
sujet le nouveau Fascicule 69, et dernières recommandations de l’AFTES,
du GT32 « risques géologiques», du GT25 « contractualisation », du GT16
« avoisinants », et du GT43 « normes géotechniques ». Le congrès AFTES
2014 a justement dédié un séminaire de formation spécialisé sur le Management du risque dans les travaux souterrains.
Si le principe de contractualisation des risques est désormais acquis en
France, il semble cependant encore nécessaire de se doter de processus
décisionnels clairs et efficaces qui font encore l’objet de réflexions de
l’ensemble de la profession internationale. On peut citer par exemple les
contrats anglo-saxons NEC qui sont une véritable percée en la matière,
etc…
La mise en place de ces procédés contractuels permettra la gestion, voire
le partage des risques entre les acteurs. Pour cela, il est indispensable de
réunir les conditions de collaboration, de confiance, et de communication
entre les donneurs d’ordre, les prestataires et les assureurs.
It can also be observed that the profession is now developing resources and
best practice guides to transition from basic risk management to robust and
effective contractualization of risks. Examples include the new Fascicle 69, the
most recent AFTES recommendations such as those from GT32 on « Geological
risks », GT25 on « contractualization », GT16 on « neighbouring structures »
and GT43 on « geotechnical standards ». Appropriately, the 2014 AFTES
Congress devoted a specialist training seminar to risk management for underground works.
Although the principle of contractualization of risk is now accepted in France,
there still appears to be a need for clear and effective decision-making processes; these are still the subject of study by the profession as a whole at
the international level. In the English-speaking world, NEC contracts are one
example of a real breakthrough in this area.
Implementation of these contractual procedures will allow risks to be managed
and even shared between stakeholders. This involves having the right conditions in terms of collaboration, trust, and communication between contracting
entities, providers and insurers.
The written paper by Mr Silvestre Ordaz et al. puts forward a method for
managing risks, specifically applied to urban tunnel projects.
La communication écrite de M. Silvestre Ordaz et al. propose une méthodologie de gestion des risques spécifiquement appliquée aux projets de
tunnels urbains.
➒ Risk Management applied to urban tunnel projects,
Silvestre Ordaz A.F., Beddiar K.
104
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
➒ Risk Management applied to urban tunnel projects,
Silvestre Ordaz A.F., Beddiar K.
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
Figure n°3 - Méthodologie proposée en « Risk Management for urban tunnel project » / M
ethod put forward in « Risk Management for urban tunnel projects. »
Les communications suivantes, présentant les chantiers de la Ligne14, du
métro de Rennes et du Tramway T6, présentées à l’oral, proposent chacune
des solutions de contractualisation et des modes de consultation spécifiques pour la gestion des risques. Le suivi de leur déroulement futur
permettra à la profession d’établir une doctrine de demain en la matière :
➑ Prolongement de la ligne 14 du métro parisien à Saint-Ouen
- Management des risques en phase conception - Jullien P.,
Varjabedian M., Moyal P., Beaugendre N.
➍ Conception de la ligne B du métro automatique de Rennes
Métropole, intégrant le retour d’expérience de la ligne A Malbrancke G., Tirel X., Ghozayel S., Robert J.
➋ La section souterraine du tramway T6 à Viroflay - Samama L.,
Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T., Antoinet E.
The following papers present Paris metro line 14, the Rennes metro, and Tramway
T6. The oral presentations reviewed the specific contract and consultation
procedures used with regard to risk management. Seeing how these work
out in practice will enable the profession to establish the relevant doctrine for
the future:
➑ Extension of Paris metro line 14 to Saint-Ouen – Risk
management during the design phase - Jullien P.,
Varjabedian M., Moyal P., Beaugendre N.
➍ Design of automatic metro line B, Rennes Métropole,
incorporating experience from line A - Malbrancke G., Tirel X.,
Ghozayel S., Robert J.
➋ The underground section of Tramway T6, Viroflay - Samama L.,
Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T, Antoinet E.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
105
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
3.5- Qualité du suivi de la construction pour assurer la sécurité
Une systématisation de l’approche sécurité vis-à-vis des avoisinants et
des tiers peut se faire au travers des procédés d’auscultation.
Les auscultations sont essentielles et doivent être au cœur du processus
d’études et de travaux, elles permettent de détecter des anomalies de comportement lors de l’avancement des travaux, et sont donc un des leviers
permettant de limiter les risques résiduels sur un projet.
Il est indispensable d’ausculter la source des évènements, c’est-à-dire
le creusement ou les travaux, et pas seulement la conséquence de ces
évènements. Cela peut consister par exemple en l’analyse :
• des paramètres de tunneliers en liaison avec des valeurs de seuils prédéfinies,
• des mesures de déformations d’une paroi,
• des mesures de la convergence de l’intrados d’un ouvrage en méthode
conventionnelle,
• des paramètres d’injections …
De la même façon, l’auscultation du bâti et des avoisinants permet la
mesure des effets du tassement notamment ou des vibrations par exemple.
La profession finalise ses réflexions à ce sujet au travers de la recommandation en cours de relecture du GT16 ; sa parution permettra d’homogénéiser les pratiques existant aujourd’hui. Les principes retenus dès à présent
dans les réflexions en cours, et qui se retrouvent partiellement au travers
des communications présentées, sont :
• études d’endommagement potentiel du bâti,
• définition de la Zone d’Influence Géotechnique (ZIG),
• proposition de contractualisation d’un seuil permettant de répartir le risque
avoisinant entre le Maître d’Ouvrage et l’Entrepreneur,
• définition pour le pilotage des travaux de deux seuils, le seuil de vigilance
et le seuil d’alerte,
• établissement d’un modèle « zéro »,
• rétro-analyses systématiques,
• extrapolation vers le tassement final prévisible.
Les quatre communications suivantes décrivent les principes retenus et mis
en œuvre lors de la réalisation des travaux, ainsi que la stratégie associée
en matière de seuils. On peut ainsi constater qu’elles diffèrent d’un projet à l’autre, en termes de vocabulaire, de nombre de seuils, de mode de
contractualisation mais les auscultations sont bien au cœur du système pour
chaque projet, ce qui est essentiel.
Observation procedures are one way of ensuring a systematic security policy
for neighbouring structures and third parties.
Observations are vital and should lie at the heart of design and study works,
enabling behavioural anomalies to be detected during the progress of works;
these then become a source of leverage for minimizing residual risk in a project.
It is vital for the source of events to be observed, i.e. excavation or works,
not simply the consequences of such events. This may involve various types of
analysis:
• TBM parameters, analysed in view of pre-defined threshold values,
• measuring deformation of a side wall,
• measuring inner surface convergence for structures excavated using conventional methods,
• injection parameters, etc.
Similarly, observation of buildings and neighbouring structures allows the
effects of settlement in particular, as well as vibrations, to be measured.
The profession is now finalizing its thinking on the issue in the recommendation currently being reviewed by GT16; its publication will allow current
practices to be harmonized. The main principles adopted as things stand are to
be found in part in the papers presented:
• studies of potential damage to buildings,
• definition of the Area of Geotechnical Influence (Zone d’Influence Géotechnique, ZIG),
• proposed contractualization of a threshold that allows risks to neighbouring
structures to be allocated between the Client and the Contractor,
• definitions for coordination of works with two thresholds: vigilance and alert,
• establishment of a ‘baseline’ model,
• systematic retrograde analysis,
• extrapolation to final forecast settlement.
The following four papers describe the principles chosen and implemented
during performance of works, and the related strategy in terms of thresholds. It
can be seen that they vary from one project to another in terms of vocabulary,
the number of thresholds, and the mode of contractualization, but observations
are of course at the heart of each project’s system, which is key.
➓ Principe d’auscultation, de Surveillance et d’Instrumentation pour la nouvelle ligne b du métro automatique de Rennes
Métropole - Mortier S., Vilotitch C.
➓ Principles of observation, monitoring and instrumentation
for the new automatic metro line B, Rennes Métropole Mortier S., Vilotitch C.
➋ La section souterraine du tramway T6 à Viroflay - Samama
L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T, Antoinet E
➋ The underground section of Tramway T6, Viroflay Samama L., Ferrari M., Lechantre G., De Broissia T, Antoinet E
➌ Les galeries de la nouvelle autoroute Pedemontana
Lombarda - Lunardi G. Gatti M.
➌ Galleries for the new Pedemontana Lombarda motorway Lunardi G., Gatti M.
➍ Conception de la ligne B du métro automatique de Rennes
Métropole, intégrant le retour d’expérience de la ligne A Malbrancke G. Tirel X. Ghozayel S.Robert J.
➍ Design of automatic metro line B, Rennes Métropole,
incorporating experience from line A - Malbrancke G., Tirel X.,
Ghozayel S., Robert J.
❿
106
3.5 - Quality of construction monitoring and follow-up to
ensure safety
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
4 - Conclusions et identification des points clés liés
aux tunnels urbains
4 - Conclusions and identification of key points relating
to urban tunnels
Je souhaite conclure ce rapport en rappelant les principes fondamentaux
pour la réussite des projets de tunnels en milieu urbain. Les points
clés suivant se dégagent clairement des communications exposées par les
auteurs du sous-thème A1 :
I would like to conclude this report by drawing attention to the fundamental
principles for successful tunnel projects in urban environments. The
following key points clearly emerge from the papers presented by authors for
sub-topic A1:
• L ’importance primordiale de disposer de reconnaissances préalables de qualité, de tous types, disponibles à temps. Rappelons
que les aléas de chantier, suite à une insuffisance de reconnaissances,
peuvent entrainer des dépassements en coût et délais parfois importants,
voire compromettre la sécurité même des personnes en souterrain.
Pourquoi ne pas recommander un montant minimum du coût des reconnaissances compris entre 5 % et 10 % du coût objectif de l’ouvrage ?
•The paramount importance of conducting high-quality prior investigations of all types, made available in due time. It should be borne in mind that
worksite incidents following a lack of investigations can result in major cost and
deadline overruns and in some cases, even compromise the safety of individuals
underground.
Perhaps a minimum cost of investigations of between 5 and 10% of the objective cost of the structure could be envisaged.
•U
ne acceptation réussie du projet par les tiers et les riverains passe par :
- une bonne intégration du chantier dans son environnement,
- la limitation des nuisances engendrées,
- la mise en place d’une communication de qualité.
Rappelons-nous donc simplement, qu’un chantier se doit d’être le
plus « transparent » possible, et ce à tous les sens du terme, pour les
riverains.
• Successful acceptance of the project by third parties and local residents involves a number of factors:
- good integration of the worksite in its environment,
- keeping the related disturbances to a minimum,
- establishing high-quality communication.
Simply put, it should be borne in mind that worksite should be as ‘transparent’
as possible, in every sense of the term, for local residents.
• La maîtrise des risques et la limitation des conséquences sur les
avoisinants, passent par des méthodes constructives adaptées aux
contraintes de site. Un suivi correctement organisé et rigoureux de la
construction des ouvrages est l’un des outils essentiels contribuant à
une bonne gestion des risques et du contrat. Il s’agira pour cela que les
auscultations soient au cœur du processus de suivi de la construction
de la source des évènements à leurs conséquences.
• Management of risks and mitigating consequences on neighbouring
structures involves the use of construction methods that are appropriate in the light of site limitations. Properly organized, meticulous monitoring of the construction of structures is one of the key ingredients in good
risk management and good contract management. This necessarily involves
observation being at the heart of the process of monitoring construction,
from the origin of events through to their consequences.
• Compte tenu de la complexité des ouvrages souterrains en milieu urbain,
une contractualisation appropriée des risques est nécessaire entre les
différents acteurs du projet : donneurs d’ordre, prestataires et assureurs.
Il s’agit d’un sujet en devenir, pour lequel on peut noter une grande implication de l’ensemble de la profession. Le changement de comportement
des parties prenantes est déjà enclenché. Les principes de contractualisation des risques doivent promouvoir les vertus suivantes :
- confiance et collaboration entre les acteurs,
- flexibilité suffisante pour s’adapter aux incertitudes intrinsèques aux
projets souterrains,
- clarification des risques restant à la charge du prestataire.
Une attention particulière au déroulement des projets récents en matière
de contractualisation des risques permettra à notre profession d’établir sa
doctrine de demain. t
• In view of the complex nature of underground works in urban environments,
appropriate contractualization of risks is necessary, assigning them to
the various project stakeholders, including clients, providers and insurers.
This is a developing subject, to which there is considerable commitment on
the part of the profession as a whole. Stakeholder behaviour is already beginning to change. The principles for contractualizing risks should nurture the
following positive effects:
- trust and collaboration between stakeholders,
- enough flexibility to be able to adjust to the uncertainties inherent in underground projects,
- clarification of the risks that remain incumbent on the provider.
Particular attention to the progress of recent projects in terms of risk contractualization will enable our profession to establish appropriate doctrine for the
future. t
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
107
CHANTIERS/WORKSITES
Génie civil du tunnel de Chabrières
dans les Alpes-de-Haute-Provence
Civil engineering works for
the Chabrières tunnel,
Alpes-de-Haute-Provence
Mikael RABIER
CETU - Pole PCME
1 - Présentation de
l’opération
Le tunnel de Chabrières est situé sur
la RN85 dans le département des
Alpes-de-Haute-Provence (France 04).
L’ouvrage d’art de presque 180
mètres de long s’intègre dans
l’aménagement de l’itinéraire
Digne-Nice qui constitue une
liaison importante pour le fonctionnement et l’aménagement du
territoire. Le tunnel court-circuite
les clues de Chabrières qui forment un verrou d’étranglement
délicat pour la circulation des
véhicules empruntant la route
nationale, notamment les poids
lourds. Il apporte une amélioration
Yohan PERU
CETU - Pole GCD
du confort et de la sécurité des
usagers.
À cet endroit, la RN85 possède
des caractéristiques géométriques
réduites avec une largeur de la
chaussée de 6 m et un rayon de
courbure faible. Elle se situe sous
un encorbellement de la falaise.
En outre cette partie de l’itinéraire
est exposée à des chutes de blocs.
Le caractère accidentogène de ce
maillon routier a donc poussé à
réaliser le tunnel de Chabrières.
Dans ce site encaissé, la configuration du tracé a imposé aux
amorces du tunnel d’être obliques
par rapport aux falaises abruptes
de l’éperon rocheux à franchir. En
raison de ce biais, et pour limiter
Entreprises et intervenants
• Maître d’ouvrage : DREAL PACA.
• Maîtrise d’œuvre : DIR Méditerranée.
Le CETU et le CEREMA ont apporté une assistance technique.
• Les travaux de réalisation confiés à l’entreprise : Spie Batignolles Tpci.
• Les travaux des têtes ont été sous-traités à l’entreprise Alpharoc Epc
Groupe.
Jean-François SERRATRICE
CEREMA / DterMed /
LABO AIX / SGMS
1 - Overview of the project
The Chabrières tunnel is located on
the RN85 road in the Alpes-de-HauteProvence department (France, 04).
Almost 180 m long, the structure
forms part of the Digne-Nice link, a
major connection for local development and activity. The tunnel cuts
out “Clue de Chabrières” water gap,
a tricky bottleneck for vehicles on the
main road, especially HGVs, providing enhanced comfort and safety for
users.
In this locality, the RN85 is fairly
narrow, with a roadway 6 m wide and a
small radius of curvature. It is located
beneath a cliff overhang. Furthermore,
this part of the route is exposed to
falling rocks. The accident-prone
nature of this section of road has led
to the Chabrières tunnel being built. In
this confined site, the road layout has
meant that the entrances to the tunnel
had to be at an angle to the steep cliffs
of the rock spur to be crossed. Due to
this angle, and to keep the depth of the
cuttings leading to the tunnel access
to a minimum, these accesses were
also built with an overhang, following
the initial morphology of the cliffs
as closely as possible. The project
has been the subject of a number
of study phases since the 1990s, to
which CETU and CETE (now known
as CEREMA) have contributed. Geological and geotechnical investigations
were carried out in the 2000s. A
Contractors and stakeholders
• Client: DREAL PACA.
• Project management: DIR Méditerranée.
Technical assistance from CETU and CEREMA.
• Construction works entrusted to contractors Spie batignolles Tpci.
• Portal works were subcontracted to Alpharoc Epc Groupe.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
109
CHANTIERS/WORKSITES
les hauteurs des déblais d’accès
au tunnel, ces amorces ont été
réalisées en encorbellement, au
plus près de la morphologie initiale
des falaises.
Ce projet a fait l’objet de plusieurs
phases d’étude depuis les années
1990 auxquelles le CETU et le CETE
(aujourd’hui CEREMA) ont participé.
Des reconnaissances géologiques et
géotechniques ont été entreprises
dans les années 2000. Plusieurs
variantes de projet ont été étudiées.
Des études d’aléa de chute de blocs
ont été menées et des dispositifs
de protection ont été installés. Les
travaux ont démarré en 2013.
Le maître d’ouvrage de l’opération
est la DREAL PACA. La maîtrise
d’œuvre a été assurée par la
DIR Méditerranée. Le CETU et le
CEREMA ont apporté une assistance
technique. Les travaux de réalisation ont été confiés à l’entreprise
Spie Batignolles Tpci. Les travaux
des têtes ont été sous-traités à l’entreprise Alpharoc Epc Groupe.
Figure 1 - Fin des travaux de génie civil en tête Nord / Completion of civil engineering works at the northern portal.
mètre à quelques mètres ;
- des calcaires en gros bancs de
l’Oxfordien-Kimméridgien (J6-8),
ensemble de calcaires clairs
à grains fins et en bancs dont
l’épaisseur va de 0,2 mètre à
quelques mètres ;
- des calcaires à joints marneux de
l’Oxfordien (J5) constitués par des
alternances de calcaires marneux
et de calcaires blancs, en bancs
parfois minces, de 0,2 à 1,0 m
d’épaisseur.
number of different alternatives were
examined. Studies of the risk of falling
blocks were conducted and protective
measures installed. The tender documentation was drafted in 2011 and
works commenced in 2013.
DREAL PACA is the project client;
DIR Méditerranée provided project
management; CETU and CEREMA provided technical assistance. Contractors
Spie Batignolles TPCI carried out the
construction works. Portal works were
subcontracted to Alpharoc Epc Groupe.
2 - Contexte géologique et
géotechnique
Les Clues de Chabrières coupent le
flanc nord d’un anticlinal de direction est-ouest. Au droit du projet, le
massif rocheux forme une structure
très régulière représentée par une
série de bancs calcaires massifs
d’épaisseur décimétrique à plurimétrique et redressés avec un pendage
compris entre 45 et 60° vers le nord.
Les terrains traversés par le projet
de tunnel s’échelonnent de l’Oxfordien au Portlandien (Jurassique
supérieur), constitués par des
calcaires massifs et des calcaires à
joints marneux (fig. 2).
Le projet traverse du nord au sud :
- des calcaires massifs en gros bancs
du Portlandien-Tithonique (J9), calcaires blancs à grains fins, avec des
épaisseurs de bancs qui vont de 0,2
110
Figure 2 - Carte géologique de la zone du projet / Geological map of the project area.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
2 - Geological and
geotechnical context
The Chabrières water gap cuts through
the northern flank of an anticline
running east-west. In the vicinity of the
project, the rock formation consists of
a highly regular structure with a series
of large limestone layers in thicknesses
of between 10 cm and several metres,
angled at a slope of between 45 and
60° in a northerly direction.
The project passes through rock
ranging from Oxfordian to Portlandian
(Upper Jurassic), made up of solid
limestone and marly limestone (figure
2).
From north to south, the project
passes through:
-
solid limestone in PortlandianTithonian strata (J9), fine grained
white limestone, with thicknesses
of between 0.2 metres and several
metres
-
large beds of Oxfordian-Kimmeridgian limestone (J6-8), a series
of light, fine grained limestone and
limestone beds, with thicknesses
of between 0.2 metre and several
metres
-
Oxfordian marly limestone (J5)
consisting of marly and white limestone alternations, in beds that are
thin in places, with thicknesses of
between 0.2 and 1.0 m.
North
Figure 3 - Profil en long géologique et géotechnique du projet et géométrie utile / L ongitudinal geological and geotechnical and functional geometry profile of the project.
Remblai / Backfill
Eboulis / Talus
Calcaire massif en gros bancs (Portlandien) /
Large beds of solid limestone (Portlandian)
Calcaire en gros bancs (Oxfordien sup. Kimméridgien) / Large limestone beds (Upper Oxfordian, Kimmeridgian)
Calcaire en petit bancs et interlits marneux (Oxfordien moyen) /
Small limestone beds and marly interbeds
(Middle Oxfordian)
South
CHANTIERS/WORKSITES
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
111
CHANTIERS/WORKSITES
La synthèse des données géologiques a permis de retenir deux
unités géologiques le long du tracé
du tunnel, depuis le nord en direction
du sud, c’est-à dire des terrains les
plus récents vers les plus anciens :
- u nité 1 – calcaires massifs (J6-8
et J9) – calcaires massifs clairs à
grains fins, avec des bancs de 0,2
à quelques mètres d’épaisseur ;
- u nité 2 – calcaires à joints
marneux (J5) – alternances de
calcaires marneux et de calcaires
blancs parfois en bancs minces, de
0,2 à 1,0 mètre d’épaisseur.
Le recueil des données géotechniques concernant la roche et les
levés structuraux en falaise ont
montré une bonne homogénéité
géomécanique des deux unités
géologiques 1 et 2. Ces unités ont
été considérées comme les deux
ensembles représentatifs du modèle
géotechnique en vue de la définition
des profils de soutènement. Décrites
comme un rocher de bonne qualité,
les deux formations peuvent toutefois être localement plus fracturées,
altérées et karstifiées.
Ces considérations ont amené à
définir le comportement à l’excavation du massif rocheux en vue du
creusement en distinguant :
-
l’ensemble géomécanique E1
(massif encaissant peu fracturé)
caractérisé par une classe RMR
II (bon rocher), avec un RQD bon
à moyen (RQD1 à RQD2) et une
densité de discontinuités faible à
moyenne (ID2 à ID3), sur 70 % du
linaire du tunnel ;
-
l’ensemble géomécanique E2
(passages fracturées du massif)
caractérisé par une classe RMR
III (rocher moyen), avec un RDQ
moyen à mauvais (RQD3 à RQD4)
et une densité de discontinuités
moyenne à forte (ID4 à ID5), sur
30 % du linéaire du tunnel.
Sur le plan structural, les calcaires
possèdent une stratigraphie régulière S0 à pendage vers le nord
112
très persistante et deux familles de
diaclase D1 et D2 formant un système orthogonal (la famille D2 est
subverticale et parallèle au tracé). Le
creusement du tunnel, du nord vers
le sud a été réalisé en travers bancs
contre le pendage.
L’ensemble des données géologiques et géotechniques est synthétisé sur le profil en long illustré sur la
figure 3 page précédente.
3 - Le tunnel et ses
principales phases de
creusement
La résistance élevée de la roche, ainsi
que l’état de fracturation modéré du
massif rocheux et sa faible karstification, ont conduit à retenir une
excavation en méthode conventionnelle à l’explosif et en pleine section.
L’orientation de la famille principale
des discontinuités (stratification) a
conduit à réaliser une excavation en
travers bancs contre le pendage.
La géométrie utile correspond à une
ouverture de plus de 60 m² pour une
largeur roulable totale de 8,80 m à
double sens de circulation composée
de deux voies avec bandes latérales
multifonctions.
Les travaux de creusement se sont
déroulés de septembre à décembre
2013 avec un percement le 17
décembre 2013 suivi par les travaux d’étanchéité et de revêtement
début 2014. Compte tenu des fortes
contraintes et des possibilités très
limitées d’installation en tête sud, le
creusement a été effectué en totalité
depuis la tête nord.
a) La phase de foration
La foration des trous de mines a été
réalisée à l’aide d’un jumbo robotisé
à trois bras. Les volées ont atteint
une longueur moyenne de 3,50 m
dans les bons terrains et de 1,90 m
dans les terrains plus difficiles. La
durée moyenne de cette phase (la
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
The summary of the geological data
led to the tunnel route being divided
into two geological sections, running
from north to south i.e. from the most
recent to the most ancient rock:
- unit 1 – solid limestone (J6-8 and
J9) – light fine grained limestone
formations, in layers between 0.2
and several metres thick
- unit 2 – marly limestone (J5) – marly
and white limestone alternations, in
layers that are thin in places, with
thicknesses of between 0.2 and 1.0 m.
The geotechnical data report concerning the rock and structural measurements of the cliffs revealed good
geomechanical uniformity of the two
geological units, 1 and 2. These units
were chosen to form the two representative parts of the geotechnical model
for the purposes of defining support
profiles. Described as good quality
rock, the two formations were nevertheless somewhat fractured, altered
and karstified in some places.
These considerations led to a definition of the behaviour of the rock
formation for the purposes of works
that distinguished the following:
- geomechanical area E1 (surrounding formation with few fractures)
characterized by RMR II good rock,
good to fair RQD (RQD1-RQD2)
and low to medium discontinuities
(ID2-ID3), for 70% of the length of
the tunnel;
- geomechanical area E2 (fractured
sections of the formation) characterized by RMR III medium rock with
medium to poor RQD (RQD3-RQD4)
and medium to high discontinuity
density (ID4-ID5), for 30% of the
length of the tunnel.
In structural terms, the limestone features regular, S0 stratigraphy, with a
highly persistent northward slope and
two families of discontinuity, D1 and
D2, forming a right-angled system
(family D2 is subvertical and runs
parallel to the route). Excavation of the
tunnel took place from north to south,
across the beds and against the slope.
The entire geological and geotechnical
data are summarized on the illustrated
longitudinal profile in figure 3 on the
next page.
3 - The tunnel and main
excavation phases
The high rock strength, the moderate
fracturing of the rock formation and
the lack of karstic formations led to
the choice of conventional, full-section excavation using explosives.
The orientation of the main family of
discontinuities (in strata) led to the
adoption of cross-cutting excavation,
against the slope.
The functional geometry has an area
of more than 60 m². It provides a total
span of 8.80 m with a two-way traffic
composed of two lanes and multifunction bands.
Excavation works took place from
September to December 2013 with
breakthrough on December 17, 2013,
followed by sealing and lining in early
2014. In view of the major constraints
and highly limited possibilities for
installations at the southern portal, all
excavation was carried out from the
northern portal.
a) Boring
Blast holes were drilled using a
drilling jumbo with 3 robotic arms.
The blasts had an average length
of 3.50 in good rock and 1.90 m in
more complex terrain. The mean
duration of this phase (figure 4) for
all types of profile combined was
3 hrs 20 min.
b) Charging and blasting
Blast holes were filled with explosives
in the form of dynamite cartridges.
This solution was adopted due to its
technical and economic appropriateness with regard to the quality of the
rock formation and the short length
of the tunnel. On average, 252 kg of
explosives were used for each blast.
CHANTIERS/WORKSITES
P3
P2
Blindage /
Shielding
00:17 - 2%
Cintre /Arch profile
01:53 - 14%
Forations /
Drilling
02:30 - 18%
Béton projeté /
Sprayed concrete
01:00 - 7%
Levé geol /
Geological survey
00:30 - 4%
Chargement /
Loading
03:06 - 23%
Marinage +P /
Mucking +P
04:03 - 30%
fig. 4), tous profils confondus, a été
de 3 h 20 min.
b) La phase de chargement et
de tir
Les trous de mines ont été chargés
d’explosif de type dynamite encartouchée. Cette solution a été privilégiée
du fait de sa pertinence technique et
économique en rapport à la qualité du
massif rocheux et à la faible longueur
de l’ouvrage. La quantité moyenne
d’explosifs mise en œuvre sur une
P1
Figure 4 - Cyclogrammes des profils
de soutènement / Cyclograms for
support profiles.
Ventilation /
00:20 - 2%
volée est de 252 kg.
À l’instant du tir, les circulations sur
la RN85 et la voie de chemin de fer
de Provence étaient impérativement
arrêtées. Les contraintes d’exploitation des voies circulées obligeaient
à tirer l’après midi avec un créneau
maximum de fermeture de 2h
(fig. 5). Une ventilation soufflante et
une brumisation manuelle ont été
mises en œuvre afin de diluer les gaz
et rabattre les poussières résultant
du tir.
Traffic on RN85 and the Provence
railway was halted for blasting itself.
The operating considerations for the
routes under traffic led to blasting
being carried out in the afternoons
with a maximum duration of closure
of 2 hrs (figure 5). Blower ventilation
and manual misting were used to
dilute gases and dampen down dust
following the blast.
c) Mucking
The average quantity of 235 m3
of muck per blast was removed
using a loader and trucks travelling
directly to the final disposal site,
located less than ten minutes to the
south of the worksite. At the end of
the mucking phase, all potentially
unstable blocks had been removed
from the cutting face. Mean mucking
duration, for an 80 m² face, was 1 hr
30 per metre of tunnel excavated, for
average lengths of 2.84 m (figure 6,
next page).
heure de début / Start time
heure de fin / End time
Durée min / Minimum duration : 00h17
Durée moyenne / Mean duration = 00h29
Durée max / Maximum duration = 01h23
Figure 5 - Extrait des créneaux de fermeture des avoisinants suite aux tirs / Sample closing times for neighbouring routes for blasting.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
È
113
Longueur creusée / Length excavated, m
CHANTIERS/WORKSITES
n° de pas / Increment no.
Min / Minimum = 1,30 m
c) La phase de marinage
Les 235 m3 moyens de marin par
volée ont été évacués à l’aide d’une
chargeuse et de camions allant
directement au site de mise en
dépôt situé à moins de 10 minutes
au sud du chantier. À la fin de la
phase de marinage, le front de taille
était dégagé de tous blocs potentiellement instables. La durée moyenne
de marinage et purges pour un front
de 80 m² a été de 01 h 30 par mètre
de tunnel creusé pour une longueur
moyenne de 2,84 m (fig. 6).
d) La phase de soutènement
L’ensemble des résultats de la
synthèse géotechnique a permis de
définir trois types de profil de soutènement effectivement mis en œuvre
à Chabrières : deux profils boulonnés, P1 et P2, et un profil cintré P3.
Les principales caractéristiques des
soutènements sont les suivantes :
- le profil type P1, constitué de béton
projeté non fibré en paroi et de
boulons radiaux (2 à 6 boulons/ml),
avec un pas d’avancement de 2,0 à
3,0 m, applicable dans l’ensemble
géomécanique E1 ;
-
le profil type P2, constitué de
béton projeté fibré au front et en
paroi complété par des boulons
radiaux (6 à 10 boulons/ml), avec
114
Moyenne / Mean = 2,84 m
Max / Maximum = 4,20 m
Figure 6 - Longueurs des
pas d’avancement / Length
of progress increments.
Figure 7 - Répartition des soutènements
sur la partie en souterrain /
Use of different supports for
the underground section.
P1 (111 m)
P2 (25,1 m)
P3 (22,9 m)
un pas d’avancement de 1,2 à 2,2
m, applicable dans l’ensemble
géomécanique E2 ;
-
le profil type P3, constitué de
béton projeté fibré au front et en
paroi et renforcé par des cintres
lourds type HEB 180 remplis en
béton projeté non fibré, avec un
pas d’avancement de 1,0 à 1,5 m,
applicable au droit des têtes de
tunnel.
Les conditions de creusement
en souterrain se sont révélées
conformes aux prévisions, l’essentiel du linéaire de soutènement a
été réalisé à l’aide du profil le plus
« léger » P1. Ce profil, bien plus
rapide et bien moins coûteux à
mettre en œuvre que les deux
autres, a été utilisé sur près de 70 %
du linéaire, P2 et P3 se partageant
les 30 % restant (fig. 7).
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
d) Support installation
Based on the geotechnical results,
three types of support profile to be
used at Chabrières were defined: two
bolted profiles, P1 and P2, and an arch
profile, P3. The main characteristics of
the supports were as follows (figure 6):
- type P1 profile, consisting of nonfibre-reinforced sprayed concrete on
the walls and radial bolts (2-6 bolts/
lm), with a rate of progress of 2.0-3.0
m, applicable throughout geo-mechanical area E1;
-
type P2 profile, consisting of
fibre-reinforced sprayed concrete at
the face and on the walls, plus radial
bolts (6-10 bolts/lm), with a rate of
progress of 1.2-2.2 m, applicable
throughout geo-mechanical area E2;
-
type P3 profile, consisting of
fibre-reinforced sprayed concrete
at the face and on the walls, plus
heavy-duty HEB 180 arch profiles
filled with non-fibre-reinforced
sprayed concrete, with a rate of progress of 1.0-1.5 m, applicable at the
tunnel portals.
Excavation conditions underground
proved to be in line with forecasts, and
most of the support was installed using
the more “lightweight” P1 profile. This
profile is much faster and cheaper to
use than the two others, and was used
for almost 70% of the length, with P2
and P3 being used for the remaining
30% (figure 7).
CHANTIERS/WORKSITES
4 - La réalisation des têtes
La réalisation des têtes a nécessité
des travaux de terrassement et de
confortement très délicats du fait de
la structure du massif rocheux (fort
pendage des bancs et découpage
du massif par les trois familles
principales de discontinuités), de
la morphologie des versants et de
l’angle d’incidence du tracé au Sud.
Les terrassements rocheux ont été
réalisés par abattage à l’explosif,
avec les mêmes contraintes que
les travaux souterrains vis-à-vis
des propagations des vibrations.
Les confortements du massif au
voisinage des têtes sont constitués
par des ancrages en acier scellés
au coulis de ciment. Leur mise en
œuvre a nécessité des travaux
acrobatiques.
Tête Nord
Le versant de la tête nord se
présente comme une surface
structurale inclinée à plus de 45° et
de direction sensiblement perpendiculaire au tracé. Sur cette surface
globalement plane, des bancs
d’épaisseurs métriques (calcaires
massif du Portlandien) forment des
encorbellements en forme d’escaliers en surplomb (fig. 8).
Les terrassements extérieurs de
la tête Nord ont consisté en la
réalisation d’une tranchée courte,
limitée par un talus vertical à l’est
et par le front d’attaque vertical du
tunnel. Les renforcements du massif
par ancrages passifs ont été mis en
place au préalable. Puis les terrassements ont été réalisés en une
seule phase, en passes de terrassement successives avec boulonnage
complémentaire des talus verticaux
dégagés.
Tête Sud
En tête Sud, l’angle d’incidence du
tracé avec la paroi rocheuse est
the east and the vertical attack face
of the tunnel. Passive anchors were
installed to reinforce the formation
beforehand. Earthworks were then
carried out in a single phase, with
successive excavations followed by
supplementary bolting of the exposed
vertical embankments.
Figure 8 - Avant et après terrassement de la tête Nord / Before and after earthworks at the Northern portal.
beaucoup plus serré que celui de
la tête Nord (biais de 35° environ).
Les bancs pluri-décimétriques à
métriques des calcaires à joints
marneux de l’Oxfordien sont rencontrés avec le pendage. Certains
bancs sont très marneux et sont
soulignés par des encorbellements
des bancs rocheux subjacents
(fig. 9). Ainsi, la configuration
géo-métrique du tracé routier dans
une emprise très réduite de la tête
Sud, d’une part, et la structure
stratifiée du massif rocheux, d’autre
part, ont imposé d’adopter des
dispositions particulières quant au
découpage des talus de déblai, leur
renforcement par des ancrages et le
phasage des travaux.
La volonté de réduire les dimensions de cette emprise a conduit à
concevoir et à réaliser des talus en
encorbellement. Deux encorbellements ont été retenus dans la configuration géométrique de l’ouvrage
fini :
- l’encorbellement du tympan Nord
sous les plans de stratification ;
-
l’encorbellement du talus Est
permettant aux bancs inclinés de
se prolonger en débord sur la tête
de l’ouvrage.
4 - Portal construction
Portal construction called for extremely
delicate excavation and reinforcement
works due to the structure of the rock
formation, with a considerable slope in
the beds and the three main families
of discontinuity passing through the
formation, as well as the morphology
of the flanks and the angle of incidence
of the route to the south. Rock excavations were carried out by explosive
blasting, with the same limitations as
the underground works with regard to
vibration propagation. The formation
was reinforced around the portals by
means of steel anchors sealed with
cement grout. Their installation called
for highly acrobatic works.
Northern portal
The flank of the northern portal is
a structural surface with an incline
of 45°, oriented virtually at a right
angle to the route. On this largely flat
surface, layers several metres thick
(Portlandian limestone formations)
formed overhanging stepped corbels
(figure 8).
External earthworks at the Northern
portal involved cutting a short trench,
bounded by a vertical embankment to
Southern portal
At the southern portal, the angle of
incidence of the route to the rock
wall is much more acute than at the
northern portal, at some 35°. Layers of
Oxfordian marly limestone between 10
cm and 1 m thick are to be found along
the slope. Some layers were very
marly and characterized by corbelling
of the rock layers immediately below
(figure 9). The geometric configuration
of the route of the road in the very
confined area of the southern portal,
as well as the layered structure of the
rock formation, called for highly specific measures for excavating the sides
of the cutting; these were reinforced
with anchors, and appropriate phasing
of works was implemented.
To minimize the area involved, over­
hanging embankments were designed
and built. The geometrical configuration of the finished structure included
two overhangs:
- overhanging of the northern spandrel
beneath the strata layers;
- overhanging of the eastern embankment so that the inclined layers
could extend over the tunnel portal.
Long-term stability of the embankments is by means of permanent
passive anchors. These anchors
consist of continuous seal steel
bolts, installed prior to excavations in
upward boreholes. Other upwards-facing anchors were installed during
excavation of the cutting through the
rock. These were designed to offset
stress relief of the rock formation and
ensure stability during works phases
as well as in the long term.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
115
CHANTIERS/WORKSITES
La stabilité à long terme des talus
est assurée par des ancrages
passifs permanents. Ces ancrages
sont réalisés par des boulons en
acier à scellement continu, mis en
place avant les terrassements dans
des forages remontants. D’autres
ancrages remontants ont été disposés pendant l’excavation du déblai
rocheux. Ils sont conçus pour s’opposer au déconfinement du massif
rocheux et en assurer la stabilité
pendant les phases de travaux et à
long terme.
Plusieurs familles d’ancrages ont été
définies pour s’adapter précisément
aux conditions structurales du massif rocheux, sa morphologie locale et
la forme finale des parements finis
de l’excavation. Ainsi, les ancrages
mis en place au préalable sur le versant naturel sont déployés dans des
directions en éventail, en allant du
tympan Nord (sous la stratification)
vers le talus Est (perpendiculaire
aux discontinuités D2). L’inclinaison
par rapport à l’horizontale de ces
ancrages décroît aussi pour passer
du clouage sous la stratification au
clouage des diaclases.
Concernant les ancrages remontants, les têtes des barres ont été
équipées d’un dispositif permettant de reprendre leur poids puis
d’assurer leur maintien pendant le
scellement au coulis de ciment pour
s’opposer à la pression du coulis
frais avant sa prise.
Afin d’assurer la sécurité du chantier, des ancrages ont été ajoutés
pendant la phase de mise en place
de la coque en cintre. Un double
impératif a été imposé à l’entreprise,
d’une part garantir la stabilité locale
des bancs afin d’assurer la sécurité
des personnels et des matériels
pendant les phases d’excavation et
de boulonnage, et d’autre part éviter
de déstabiliser les talus définitifs
116
Figure 9 - Modélisation 3D des terrassements
de l’entrée en terre en tête Sud / 3D modelling of earthworks for the
southern portal entrance.
dans un mouvement d’ampleur et
irréversible que pourraient entraîner
des travaux imparfaitement contrôlés de terrassement de la tête Sud et
de creusement du tunnel.
5 - Les points singuliers
dans la réalisation des
travaux en souterrain
a) Les vibrations
Les travaux de creusement du
tunnel (158,5 m) ont été réalisés
en méthode conventionnelle à l’explosif (dynamite encartouchée). Ces
travaux ont nécessité 64 tirs, entre
le 9 septembre 2013 et le 7 janvier
2014, avec des volées comprises
entre 1,3 et 4,2 m de longueur.
Le creusement a été principalement
conditionné par le respect des
seuils contractuels de vibrations
vis-à-vis des avoisinants du chantier situés dans la zone d’influence
géotechnique, c’est à dire le tunnel
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
A number of anchor families were
designed in order to match the various
structural conditions to be found in the
rock formation, its local morphology
and the final shape of the finished
lining for the excavation. Anchors
installed beforehand on the natural
flanks were arrayed in a fan layout,
running from the northern spandrel,
beneath the stratification, towards the
eastern embankment, perpendicular
to the D2 discontinuities. The relative
horizontal inclination of these anchors
decreases, transitioning from nailing
beneath the stratification to nailing of
the discontinuities.
As to the slanted anchors, the bar
heads were fitted with a system to take
up their weight and ensure they were
held in place during cement grout sealing, so as to withstand the pressure of
fresh grout prior to setting.
To ensure worksite safety, anchors
were also added during the phase
when the arched shell was installed.
The contractor had to fulfil two
requirements: firstly, ensuring local
stability of the beds to ensure the
safety of personnel and equipment
during excavation and bolting phases,
and secondly, to avoid destabilizing
the final embankments, in any large,
irreversible movement due to improperly controlled excavation works at
the southern portal or during tunnel
excavation.
5 - Specific features of
underground construction
works.
a) Vibrations
Tunnel excavation works (total length:
158.5 m) were carried out using the
conventional explosive method, with
dynamite cartridges. These works
called for 64 blasts, between September 9, 2013 and January 7, 2014,
with blast sequences varying in length
CHANTIERS/WORKSITES
Figure 10 - Implantation des capteurs de suivi des vibrations. / Location of vibration monitoring sensors.
ferroviaire des Chemins de Fer de
Provence, les ouvrages de protection en falaise contre les chutes de
blocs, les confortements extérieurs
déjà réalisés au droit des têtes du
tunnel et un pylône de télécommunication. Les distances entre les
tirs et les ouvrages sensibles sont
comprises entre 25 m (pour les
confortements au droit des têtes et
les premiers dispositifs de protection des falaises) et 250 m (tunnel
ferroviaire et pylône).
Il a alors été mis en place un dispositif de surveillance, dans le cadre
du contrôle externe de l’entreprise,
constitué par la mise en place de
dix capteurs (ou géophones tri-directionnels) au droit des ouvrages à
surveiller (fig. 10). Une analyse quotidienne des résultats des mesures
de vibrations a permis d’adapter
les plans de tirs et d’optimiser les
charges unitaires à l’avancement.
Cela a permis, combiné à une très
bonne qualité du massif rocheux,
d’augmenter la longueur des volées
du profil P1 jusqu’à plus de 4,0 m,
entre les PM 65,7 et 119,9. Mais,
les contraintes liées aux falaises
en tête Sud ont également conduit
à réduire la longueur des volées à
2,0 puis 1,0 m afin de respecter les
seuils de vibration imposés par le
marché.
between 1.3 and 4.2 m.
Excavation was dictated mainly
by having to observe contractual
vibration thresholds with respect to
neighbouring structures within the
geotechnical area of influence: the
Provence Railways rail tunnel, cliffside
structures to protect against falling
rocks, previously constructed external
reinforcements at the tunnel portals
and a telecoms mast. The distance
between the blasts and the sensitive
structures ranged from 25 m (for the
reinforcements at the portals and the
first cliff protection installations) and
250 m (rail tunnel and telecoms mast).
Après chaque tir, une inspection
visuelle du tunnel ferroviaire et des
falaises était réalisée, conditionnant
As a result, a monitoring system was
installed as part of external control of
the contractor, consisting in an array of
10 sensors (or three-axis geophones),
adjacent to the structures being monitored (figure 10). Daily analysis of the
vibration measurement results allowed
blast plans and charges used for each
increment of progress to be adjusted.
Combined with the excellent quality
of the rock formation, this enabled the
length of blast schedules for the P1
profile to be extended to over 4.0 m,
between metre posts 65.7 and 119.9.
On the other hand, the limitations
relating to the southern portal cliffs
led to the blast schedule length being
reduced to 2.0 and then 1.0 m in order
not to exceed the vibration thresholds
dictated by the tender.
After each blast, visual inspection of
the rail tunnel and cliffs was carried
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
117
CHANTIERS/WORKSITES
la réouverture à la circulation de la
ligne de chemin de fer et de la RN85.
La durée moyenne d’interruption de
la circulation de la RN85 a été de 20
à 30 minutes.
b) Le découpage
La conjugaison des trois familles
principales
de
discontinuités
affectant le massif rocheux pouvait
laisser craindre un découpage au
“carré” de la voûte comme cela
peut être observé dans le tunnel
ferroviaire à proximité. Afin de
sensibiliser et de responsabiliser
l’entreprise quant au respect de la
géométrie et la problématique des
hors-profils, le marché prévoyait la
rémunération des déblais au mètre
linéaire d’ouvrage réalisé (sous
conditions). Entre autres éléments,
cette modalité de rémunération
permettait d’inciter l’entreprise à
soigner la qualité de son découpage.
Les résultats du suivi topographique
réalisé à chaque pas d’avancement
ont permis d’attester un découpage
soigné avec un total d’excédents de
déblais inférieur à 7,5 %.
out before the railway line and the
RN85 road were reopened to traffic. On
average, traffic was halted on the RN85
for between 20 and 30 min.
b) Cutting
The combination of the three principal
families of discontinuity in the rock
formation meant that “square” cutting
of the crown, as evidenced in the
adjacent railway tunnel, was a concern.
In order to brief the contractor and hold
them accountable with regard to geometry and the issue of overbreaks, the
contract specified that compensation
would be tied to the amount of spoil
per linear metre of structure completed
(subject to certain conditions). Along
with other elements, this mode of
compensation was a way of encouraging the contractor to take special care
with cutting. Results of the topographic
monitoring carried out for each increment of progress showed that care had
indeed been taken with cutting, with
total excess spoil of less than 7.5%.
6 - Conclusion
6 - Conclusion
Par sa mise en fonction, le tunnel de Chabrières court-circuitera la clue
formée par la rivière Asse et améliorera le confort et la sécurité des usagers
empruntant la RN85 entre Digne-les-Bains et Nice. Après plus d’un an de
travaux et malgré un contexte géologique difficile, la réalisation de l’ouvrage
s’est effectuée sans incident majeur.
Le suivi du creusement et l’adaptation à l’avancement des techniques et des
moyens, pilotés principalement par le respect des seuils de vibrations, ont
permis une réalisation rapide et soignée de l’ouvrage.
Les confortements extérieurs, et particulièrement au droit de l’encorbellement en tête Sud, ont permis de fortement limiter l’impact du creusement.
Aux travaux de creusement et de soutènement, ont succédé la mise en
place du système d’étanchéité, le bétonnage du revêtement et sa mise
en peinture. L’ensemble de l’opération se terminera au premier semestre
2015 avec l’installation des équipements et les travaux de raccordement
de chaussée. t
118
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Commissioning of the Chabrières tunnel will do away with having to drive
through the water gap formed by the Asse, improving comfort and safety for users
travelling on the RN85 between Digne-les-Bains and Nice. After over one year of
works and despite a difficult geological context, the tunnel has been completed
without any major incident.
Monitoring excavation and adjusting techniques and resources as works progressed, based largely on observing vibration thresholds, has enabled the tunnel
to be built quickly and meticulously.
External reinforcements, particularly at the southern portal overhang, have
enabled the impact of excavation on the cliff to be extremely limited.
After the excavation and support works, the sealing system has been installed,
followed by concreting of the lining and painting. The project as a whole will
be completed in the first half of 2015, with the installation of equipment and
connection of the roadway. t
CHANTIERS/WORKSITES
Réparation du paravalanche n°1 La Mongie
Etanchéité et drainage
Repair of La Mongie 1 avalanche shed
Sealing and draining
Bernard DUCLOS
CEREMA / DterMed /
LABO AIX / SGMS
Dans le cadre d’une gestion raisonnée de son patrimoine,
le Conseil Général des Hautes Pyrénées a entrepris depuis
plusieurs années la réparation de ses nombreux ouvrages d’art,
ponts, ouvrages hydrauliques, murs de soutènement, tunnels...
Parmis ces ouvrages figurent des ouvrages particuliers présents uniquement dans les régions montagneuses : les galeries
paravalanches. Après la réfection en 2009 des paravalanches
de Chèze dans la vallée de Luz-Saint-Sauveur sur la RD 921, le
Conseil Général a lancé la réfection des cinq paravalanches de
la RD 918 permettant l’accès à la station de ski de La Mongie et
au col du Tourmalet, itinéraire régulièrement emprunté pour le
Tour de France.
As part of its asset stewardship, over the past few years Conseil
Général des Hautes Pyrénées has carried out repairs on the
large number of bridges, hydraulic structures, support walls,
tunnels, and other civil engineering structures in the département. One specific type of structure in question is to be found
only in mountainous regions: avalanche galleries. Following
renovation of the Chèze avalanche sheds in Luz-Saint-Sauveur
valley on RD 921 in 2009, the Conseil Général launched renovation work on the five avalanche sheds on RD 918, which serves
the La Mongie ski resort and Tourmalet pass – a route regularly
used for the Tour de France cycle race.
Vue aérienne de la RD 918
à La Mongie / Aerial view
of RD 918 at La Mongie.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
121
CHANTIERS/WORKSITES
Vue du paravalanche n°1 / View of avalanche shed no. 1.
L’ouvrage
Le paravalanche n°1 d’environ
100 m de long est situé au point
kilométrique 46 km 120 sur la commune de La Mongie à une altitude
de 1680 m. C’est un ouvrage de
type galerie paravalanche construit
au milieu des années 70. La dalle
supérieure repose côté montagne
sur un mur de soutènement et côté
vallée sur une poutre longitudinale
appuyée sur une file de poteaux. La
dalle nervurée est constituée d’élé-
122
ments préfabriqués sur laquelle a
été coulée une dalle de compression
en béton. Cette galerie est protégée
en amont par un ouvrage hydraulique de collecte et de dévoiement
des eaux de ruissellement. Le soutènement est assuré en amont par le
piedroit et en aval dans la partie centrale du talweg par un mur sur environ 20 ml. Les cassures de pente de
la montagne et les ouvrages parepierres, collectant les blocs de roche
et éboulis, permettent de protéger la
galerie paravalanche.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
The strucuture
Avalanche shed no. 1 is approximately
100 m long and located at kilometre
post 46 km 120 in the municipality
of La Mongie, at 1680 m altitude. It
consists of an avalanche gallery built
in the mid-1970s. The top slab rests
on a support wall on the mountain
side, and on a lengthwise beam supported by a row of pillars on the valley
side. The ribbed slab consists of
prefabricated elements covered by a
concrete slab. The gallery is protected
from above by a hydraulic structure
that collects and diverts runoff water
over or under the structure. Support
on the upstream side is provided by
the side wall; on the downstream side,
in the central part of the talweg, by a
wall some 20 m long. Breaks in the
slope of the mountain and the rock
barriers collect boulders and scree,
protecting the avalanche gallery.
CHANTIERS/WORKSITES
AMONT / UPSTREAM
Pente moyenne 25%,
plus accentuée dans le virage /
Average slope 25%, more on curve
Remblai / Backfill
Longrine de retenue /
Retaining beam
Fossé /
Ditch
Mur de soutènement aval
en maçonnerie à réparer /
Downstream masonry
wall to be repaired
Aqueduc de surface
sur l’ouvrage /
Surface aqueduct
above structure
Terrassement à réaliser /
Earthworks to be carried out
Réceptable en enrochements bétonnés /
Concreted rockfill receptacle
Fossé / Ditch
Enrochements de dissipation /
Dispersal rockfill
Fossé enherbé /
Grass ditch
Ouvrage hydraulique de collecte des eaux /
Hydraulic structure for water collection
Coupe et vue en plan de l’ouvrage / Cross-sectional view and plan of the structure.
Avant les travaux, la dalle de couverture en béton était recouverte
de 50 cm de terre. La galerie était
protégée en amont par un ouvrage
hydraulique de collecte des eaux de
ruissellement équipé :
- d’un avaloir qui s’évacue par une
buse de diamètre 800 mm qui
passe sous l’ouvrage et se déverse
en aval ;
- et d’un aqueduc de surface sur
l’ouvrage servant de trop-plein.
Les joints de dilatation étaient protégés par une clé béton.
Prior to works, the concrete roofing
slab was covered with 50 cm of earth.
The gallery was protected from above
by a hydraulic structure for runoff
water collection with the following:
- a gully drained by a 800 mm conduit
passing beneath the structure and
discharging below it ;
- and a surface aqueduct above the
structure serving as an overflow.
The expansion joints were protected
by a concrete keystone.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
È
123
CHANTIERS/WORKSITES
Ouvrage hydraulique de
collecte des eaux / Hydraulic
structure for water collection
Avaloir et aqueduc de surface
sur l’ouvrage / Surface gully and
aqueduct on top of structure
Dalle nervurée constituée d’éléments préfabriqués
et recouverte d’une dalle béton / R
ibbed deck made
of prefabricated elements covered by concrete slab
Avaloir / Gully
Buse Ø 0,80 m /
0.80 m dia. conduit
Piedroit / Side wall
Drainage
Poutre longitudinale appuyée
sur une file de poteaux / Lengthwise beam supported
by row of pillars
Mur de
soutènement aval / Downstream
support wall
Coupe de l’ouvrage avant travaux / Cross-sectional view of the structure prior to works.
Aqueduc de surface / Surface aqueduct
Mur de soutènement / Support wall
Sortie buse Ø 800 mm / Outfall of conduit,
dia. = 800 mm
Ouvrage hydraulique de collecte des eaux / H
ydraulic structure
for water collection.
Vue du paravalanche / View of the avalanche shed.
Diagnostic préalable
Cette galerie a fait l’objet d’un
diagnostic préalable inspiré de la
méthode IQOA mise au point par
le SETRA. Elle a été classée 2ES
« Ouvrage avec mauvais état des
124
équipements ou éléments de protection et/ou défauts mineurs de
la structure présentant un risque
d’apparition de désordres graves
dans la structure avec insécurité
pour les usagers ».
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Preliminary diagnosis
The gallery was subjected to a preliminary diagnostic based on the ‘IQOA’
method developed by SETRA. The
resulting score was 2ES: « Structure
whose equipment and/or protective
elements are in poor condition, and/
or with minor structural defects presenting a risk of serious anomalies
appearing and endangering users. »
CHANTIERS/WORKSITES
État apparent de l’ouvrage / Apparent condition of the structure
Bon état / Good
Mauvais état des équipements et/
ou des éléments de protection /
Poor condition of equipment and/
or protective elements
et / ou
and / or
Défauts mineurs de la
structure / Minor
structural defects
Structure altérée / Altered structure
Y a t-il URGENCE à réparer par suite
d’une insufisance immédiate ou à brève
échéance de la capacité portante ? /
Is URGENT repair following immediate or
imminent inadequacy of the load-bearing
capacity required?
Y a t-il risque d’apparition rapide de
désordres graves dans la structure ? /
Are serious structural anomalies
likely to appear soon?
Non / No
Classe 2 / Category 2
Classe 1 / Category 1
Oui / Yes
Classe 2 E / Category 2E
Oui / Yes
Classe 3U / Categories
3 or 3U
Classe 3 / Category 3
Classes 2 ou 2E / Categories 2 or 2E
Y a-t-il- insécurité pour l’usager / Is it unsafe for users?
Entretien courant /
Standard maintenance
Non / No
Classes 3 ou 3U / Categories 3 or 3U
Oui / Yes Classe avec Mention «S» /With index S
Non / No Classe avec Mention «S» / Without index S
Entretien spécialisé / Specialized maintenance
Réparation / Repair
Classement IQOA « Image Qualité Ouvrage d’Art » / IQOA scoring: “Image Qualité Ouvrage d’Art” “Structure Quality” Image”.
Désordres identifiés
Les désordres identifiés sont principalement :
- la détérioration complète du dispositif d’écoulement des eaux avec
le bouchage de la buse souterraine
et l’encombrement de l’aqueduc
supérieur ;
- le développement d’une végétation
nuisible aux abords de l’ouvrage ;
-
de nombreuses fissures de la
structure béton avec infiltrations
et épaufrures des bétons ;
-
la détérioration des 2 joints de
dilatation ;
-
la présence de plaques fibrociment amiantées cassées servant
de fond de coffrage pendant la
construction ;
Identified anomalies
The main anomalies identified were as
follows:
-
extensive damage to the water
drainage system: the underground
conduit was blocked and the top
aqueduct clogged;
-
harmful vegetation had grown up
around the structure;
-
a large number of cracks in the
concrete structure, with water ingress
and concrete spalling;
- damage to both expansion joints;
-
presence of broken fibre cement
panels containing asbestos (these
were used as formwork bases during
construction).
Détail du joint de dilatation / Expansion joint: detail.
Vue du paravalanche / View of the avalanche shed.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
125
CHANTIERS/WORKSITES
Travaux de terrassement / Earthworks.
Les travaux
Les travaux ont été réalisés au
cours de l’été 2013 par le groupement d’entreprises de travaux
spéciaux LTP GABION + et ETANDEX.
Contrainte de circulation
pendant les travaux
Le Conseil Général des Hautes
Pyrénées a délivré une autorisation
de voirie pour réduire la vitesse de
circulation et mettre en place une
circulation alternée. Une signalisation de chantier et des feux tricolores
provisoires ont permis d’assurer la
sécurité des automobilistes.
L’alternat s’est limité aux entrées /
sorties des véhicules de chantier. La
route n’a jamais été fermée et l’accès
à la station de ski toujours possible.
Les travaux de terrassement et de
projection de la résine n’ont entraîné
aucune gêne, ni bruit, ni pollution,
ni dérangement des riverains et
usagers de la route départementale,
notamment les cyclistes.
Accès – Installations de
chantier
Le Conseil Général a mis à disposition, à proximité de leurs locaux
techniques, une aire pour les installations de chantier. Un refuge le
long de la route, côté aval, a permis
de stocker le matériel qui ne pouvait
être stocké sur le chantier.
Un chemin pour les engins de chantier a été créé depuis l’arrière de la
galerie paravalanche et rejoignant la
route.
Protection et sécurité
En phase chantier, des filets de
sécurité ont été fixés en périphérie
de la dalle supérieure.
Pour assurer l’inspection et l’entretien de l’ouvrage, quatorze points
d’ancrage ont été installés sur
126
l’ouvrage.
Les travaux de désamiantage,
pour la dépose et l’évacuation des
plaques fibrociment amiantées,
ont été réalisés par une entreprise
spécialisée et habilitée.
Enlèvement des matériaux
Dans un premier temps, l’ouvrage
a été complètement dégagé,
notamment à l’arrière du mur de
soutènement supportant la dalle, au
moyen de deux pelles mécaniques
sur chenilles, à long bras articulés
circulant au pied de l’ouvrage et de
deux chargeurs sur pneus. Au total,
plus de 6000 m3 de déblai (pierre,
terre, végétaux) ont été extraits,
en trois semaines, à l’arrière de
l’ouvrage et sur la dalle de couverture. La couche de terre végétale
d’épaisseur 50 cm sur l’ouvrage
a été évacuée, sans circulation
d’engin de chantier sur la dalle
de couverture, au moyen de deux
pelles mécaniques sur chenilles, à
long bras articulés circulant au pied
de l’ouvrage, et stockée pour une
remise en œuvre en fin de chantier.
Les matériaux ont été mis en dépôt
avec un tombereau et stockés
pendant la durée du chantier avant
d’être remblayés.
Le système de drainage existant
constitué d’un enduit d’imprégnation à froid sur le béton et de blocs
alvéolaires béton préfabriqués a été
déposé et évacué.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Works
Works were carried out during summer 2013 by a consortium of special
works contractors, LTP GABION + and
ETANDEX.
Traffic considerations during
works
Conseil Général des Hautes Pyrénées
issued a highway authorization for
special speed limits and alternating
traffic. Works signage and temporary
traffic lights ensured the safety of road
users.
Alternating traffic was required only
when plant entered and left the worksite. The road was never closed, and
access to the ski resort remained open
at all times.
Earthworks and resin spraying operations did not entail any disturbance,
noise, pollution, or disruption for local
residents or users of the secondary
road, including cyclists.
Access - Worksite
installation
The Conseil Général provided an area
for worksite installations located close
to their technical facilities. A shelter
alongside the road on the downstream
side was used to store equipment that
could not be stored on site.
An access route for plant was made
from the rear of the avalanche shed to
the road.
Protection and safety
During works, safety nets were fixed
around the top slab.
For the purposes of inspection
and maintenance of the structure,
fourteen anchor points were also
installed.
Asbestos removal works, to dismantle and remove the asbestos
cement fibre panels, were performed
by an approved specialist contractor.
Removal of materials
Firstly, the structure was completely
exposed, particularly to the rear of the
slab support wall, using two tracked
mechanical excavators with long
articulated arms, operating at the foot
of the structure, and two tyre-mounted
loaders. In all, over a period of three
weeks, more than 6,000 m3 of debris
(stone, earth and plant material) was
removed from behind the structure
and from the roofing slab. The 50 cm
layer of topsoil on top of the structure
was removed without any plant operating directly on top of the roofing
slab, using two tracked mechanical
excavators with long arms operating
at the foot of the structure, and stored
to be re-used at the end of works.
The materials were removed using a
dump truck and stored throughout the
duration of works, before being used
as backfill.
CHANTIERS/WORKSITES
Vue d’ensemble du paravalanche / General view of the avalanche shed.
Ouvrage hydraulique de
collecte des eaux / Hydraulic
structure for water collection
Déblai permettant d’accéder
à l’arrière de l’ouvrage /
Excavation to provide access
to the rear of the structure
Garde corps de sécurité
et points d’ancrage /
Safety guard rail and
anchor points
Balisage +
circulation alternée /
Signage and alternating
traffic
Montagne /
Mountainside
Mur de
soutènement aval /
Downstream support wall
Coupe de l’ouvrage pendant les travaux / Cross-sectional view of the structure during works.
Réparation des bétons
Après passivation des aciers, les
éclats de bétons de la dalle supérieure et du mur ont été repris au
mortier de réparation de classe
R4 sur une surface cumulée de
450 m².
The existing drainage system, consisting of a cold set saturating coating
on the concrete and prefabricated
honeycomb concrete blocks, was
dismantled and removed.
Repair of concrete
After passivation of the steel sections,
the chips in the concrete used in the
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
È
127
CHANTIERS/WORKSITES
Reprise de l’ouvrage
hydraulique
L’ouvrage hydraulique a été entièrement repris par désengorgement
de la buse pour permettre un bon
écoulement de l’eau et une grille de
protection a été posée sur l’avaloir
pour éviter qu’il ne se remplisse
d’éboulis.
L’ouvrage de soutènement aval a
été restauré par injection de mortier
et rejointoiement.
Etanchéité de l’ouvrage
en béton
Les zones traitées sont la dalle
supérieure et le piedroit.
Préparation du support
œuvre est assuré par le logiciel MIEL
qui contrôle également le paramétrage de la centrale de projection.
Le respect des conditions d’ambiance (température, humidité
relative, support sec …) lors de la
mise en œuvre est indispensable à
la bonne réalisation des travaux.
Protections
L’étanchéité Prothéane AC a été
recouverte d’un film de résine de
600 μm d’épaisseur pour réaliser
une couche de signalisation, qui
permet de mettre en évidence les
dégradations éventuelles de la
membrane. Cette couche améliore
également la protection aux UV.
Traitement des joints de
dilatation
Le support a été préparé par nettoyage à la lance très haute-pression (400 bars eau chaude) suivi
d’un ragréage partiel au mortier de
réparation de classe R4 dans les
zones où cela s’avérait nécessaire.
Les joints de dilatation ont été traités à l’aide du système Tectoflex et
protégés mécaniquement à l’aide
d’une tôle galvanisée.
Pare-vapeur
Une bande à ourlets fixés mécaniquement a été posée sur la casquette aval pour protéger les bétons
de la poutre et des poteaux.
Un procédé barrière pare-vapeur
de type Tectoproof T0 à base de
résine époxy sous Avis Technique a
été appliqué sur le support préparé
afin de bloquer les remontées d’humidité.
top slab and wall were repaired using
category R4 repair mortar, for a total
surface area of 450 m².
Repairs to the hydraulic
structure
The hydraulic structure was completely renovated. The conduit was
cleared to allow proper water drainage,
and a protective grille was installed on
the gully to prevent it becoming filled
with scree.
Mortar injections and rejointing work
was carried out to restore the support
wall on the valley side.
Sealing the concrete
structure
The top slab and side wall were
treated.
Surface preparation
The surface was prepared by cleaning
using a high pressure lance (400 bar
hot water) followed by partial rendering
with category R4 repair mortar where
necessary.
Vapour barrier
An epoxy resin Tectoproof T0 vapour
barrier system with Technical Certification was applied to the prepared
surface to prevent rising damp.
Sealing the top slab and
side wall
The avalanche shed was sealed
throughout using a 3 mm layer of
Prothéane AC polyurethane resin hot
sprayed onto a sanded epoxy primer.
This resin is certified by CETU Technical Statement 09-001 for sealing underground works (see TES, issue 219,
May/June 2010). MIEL software was
used to ensure appropriate quantities
of resin were used; the same software
controls settings for the spraying unit.
During installation, local conditions in
Points singuliers
Etanchéité de la dalle
supérieure et du piedroit
Le paravalanche a été entièrement étanché à l’aide de la résine
polyuréthane Prothéane AC projetée
à chaud d’épaisseur 3 mm sur
primaire époxy sablé. Cette résine
fait l’objet d’un avis technique
CETU n°09-001 pour l’étanchéité
des ouvrages souterrains (Voir TES
n°219 Mai/Juin 2010). Le respect
des quantités de résine mise en
128
Application de la couche d’étanchéité PROTHEANE AC sur primaire / Applying the coat of PROTHEANE AC sealant on the primer.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
CHANTIERS/WORKSITES
Trous oblongs / Oblong holes
➀ Support préparé / Prepared surface
➁ Fond de joint / Back-up material
➂ Mastic polyuréthane Type Gutta / Gutta polyurethane mastic
➃ Système Tectoflex / Tectoflex system
➄ Bande de désolidarisation de 10 cm / 10 cm separator strip
➅ P rimaire ETANPRIM SH saupoudré silice 0.1/0.6 / ETANPRIM SH primer with sprinkled 0.1/0.6 silica
➆ Projection Prothéane AC 3mm / 3 mm spray coating of PROTHEANE AC
➇ Finition anti UV / UV barrier finish
➈ Tôle galvanisée de protection ép. 3mm / 3 mm thick galvanized metal cover
➉ Fixation chevilles chimique / Chemical anchor fixings
Traitement des joints de dilatation / Treatment of expansion joints.
terms of temperature, relative humidity, and a properly dry surface must
be observed for works to be properly
carried out.
using the Tectoflex system; galvanized sheet metal was used to provide
mechanical protection.
Particularities
Protection
➀ Support préparé / Prepared surface
➁ Bande à ourlet fixée mécaniquement / M
echanically fixed strip with seams
➂ P rimaire ETANPRIM SH saupoudré silice 0.1/0.6 / The Prothéane AC waterproofing
course was covered with a resin film
600 μm thick to act as a warning
layer: this allows any damage to the
membrane to be highlighted. This
layer also improves protection against
UV radiation.
ETANPRIM SH primer with sprinkled 0.1/0.6 silica
➃ Projection Prothéane AC 3mm / 3 mm spray coating of PROTHEANE AC
➄ Couche de signalisation / Warning layer
Points particuliers / Particularities.
Treatment of expansion
joints
The expansion joints were treated
Mechanically fixed drip edge flashing
was installed on the downstream overhang to protect the beam and pillar
concrete.
Backfilling
Earth was then replaced around
the structure, with a Datex PR 1000
drainage geocomposite bonded to
the rear of the support wall. Water is
drained via a drain at the foot of the
support wall.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
129
CHANTIERS/WORKSITES
Remblaiement
Enfin, l’ouvrage a été remblayé avec
la mise en place d’un géocomposite
de drainage de type Datex PR 1000
collée à l’arrière du mur de soutènement. Un drain en pied du mur de
soutènement permet d’évacuer l’eau.
Un « fossé enherbé» de collecte des
eaux de surface a été réalisé et une
Enrochement
bétonné / Concreted rockfill
cunette en amont de l’ouvrage permet également de servir de piège
à éboulis facile d’accès pour son
entretien.
4500 m3 de remblai avec des matériaux frottants de type Moraine ont
été remis en talus et modelé.
Ouvrage après travaux
(figure ci-dessous)
Tête de surverse avec grille
de protection galvanisée /
Overflow head with galvanized
protective grille
A “sod waterway” to collect surface
water was dug, while a channel
upstream from the structure also
serves to trap scree, and is easy to
access for maintenance purposes.
4500 m3 of backfill using frictional
Moraine material was made into a
talus and shaped.
Structure after works
(see figure herein below)
Fossé enherbé / Grass ditch
Cunette amont / Upstream channel
Remblai / Backfill
Géocomposite de drainage / Drainage geocomposite
ÉTANCHÉITÉ PROTHEANE AC / PROTHEANE AC SEALING
- Pare vapeur / - Vapour barrier
- Étanchéité ép. 3 mm / 3 mm thick seal
- Finition anti UV / - Anti-UV finish
Ouvrage de retenue d’éboulement
et système de drainage dévoyant
l’eau sous l’ouvrage / Landslide
retaining structure and drainage
system diverting water beneath Matériaux drainant
main structure
20/40 coffrage perdu / 20/40 draining materials,
permanent formwork
Mur de soutènement
réparé / R
epaired
support wall
Drain
Coupe de l’ouvrage après travaux / Cross-sectional view of the structure after works.
La protection de la route contre les avalanches est une protection à trois niveaux / Protection of the road against avalanches is threefold:
Un ouvrage hydraulique en amont permet de conduire l’eau au-dessous de l’ouvrage / A
n upstream hydraulic structure to direct water over the structure
Un système de drainage en piédroit permet d’évacuer l’eau / a drainage system at the side wall to drain water.
La cunette en amont de la galerie paravalanche et l’étanchéité de la dalle de couverture de la galerie permettent de protéger les bétons de l’ouvrage / The channel upstream from the avalanche shed and sealing of the gallery roofing slab provide protection for the concrete used in the structure.
Coût
Le coût de cette opération pour un
ouvrage de 100 mètres de long,
une surface étanchée de plus de
1800 m² et 10 semaines de travaux,
130
est d’environ 430 k€ HT. La partie
étanchéité réalisée par Etandex
représente 40% des prestations,
alors que les travaux de terrassement réalisés par LTP Gabions+ ont
coûté plus de 260 k€ HT. t
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Cost
The cost of this project, for a structure
100 metres in length, a total of more
than 1800 m² of sealed surface, and
ten weeks of works, amounted to
approximately €430k before tax. The
sealing works carried out by Etandex
accounted for 40% of the cost of all
works; earthworks carried out by LTP
Gabions+ cost over €260k before
tax. t
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
« Ville 10D »,
un projet national pour promouvoir la valorisation du sous-sol comme
ressource de la ville durable
« Ville 10D »,
a national project to promote the development
of underground space as a resource for sustainable cities
Monique LABBÉ
Architecte - Cabinet LABBÉ
Now that construction of the Grand Paris Express underground
metro has commenced, it is urgent to review the use of underground space in our cities: at present, it is used for little
else than infrastructures. In their quest for sustainability, large
french cities must begin to use it as an alternative to urban
sprawl and the consumption of open spaces. The goal of the
national research project « Ville 10D-Ville d’idées » (« the 10D
city – a city of ideas ») is to make the case for doing so, and
put forward methods and tools to open up urban projects to the
underground dimension. Developing underground space should
no longer be seen as an adventure, but as a natural choice.
© photo Miguel de Guzmàn
Alors qu’est lancée la réalisation du métro souterrain du Grand
Paris Express il est urgent de renouveler l’usage du sous-sol
de nos métropoles, aujourd’hui voué presque exclusivement à
l’implantation de leurs infrastructures. Dans leur quête de durabilité, les grandes métropoles françaises doivent le mobiliser
comme alternative à l’étalement urbain et à la consommation
d’espace ouvert. L’ambition du projet de recherche national
« Ville 10D-Ville d’idées » est d’en faire la démonstration et de
proposer des méthodes et outils pour ouvrir les projets urbains
à la dimension souterraine. Construire en sous-sol ne doit plus
être une aventure mais une évidence.
Jean-Pierre PALISSE
Architecte
« TERUEL-ZILA », espace de loisirs ; Teruel (Espagne), Mi5 Arquitectos, et PKMN Architectures / « TERUEL-ZILA » leisure center ; Teruel (Spain), Mi5 Arquitectos and PKMN Architectures.
132
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
© photo Miguel de Guzmàn
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
« TERUEL-ZILA », la rue se divise sans solution de continuité entre le dessus et le dessous de la ville ; Teruel (Espagne), Mi5 Arquitectos, et PKMN Architectures / « TERUEL-ZILA », the street splits up between underground and on-ground without discontinuity ; Teruel (Spain), Mi5 Arquitectos and PKMN Architectures.
Résumé
L’espace souterrain offre aux métropoles en quête d’intensification urbaine un potentiel d’aménagement urbain important.
En France, il est surtout utilisé pour implanter des infrastructures en raison d’obstacles multiples qui découragent sa valorisation urbaine. Le projet national de recherche « Ville 10D - Ville
d’idées », dans une approche pluridisciplinaire et systémique,
mobilise une trentaine de partenaires pour identifier et lever
ces obstacles et promouvoir la prise en compte et l’intégration
du sous-sol dans les projets urbains de la ville dense. A l‘issue
de la première phase du projet des propositions s’ébauchent
pour renforcer la multifonctionnalité du sous-sol, mieux articuler le dessus et le dessous de la ville, développer des démarches intersectorielles et globales, décloisonner la gestion
du sous-sol, harmoniser ses règles et partager des outils de
connaissance, d’évaluation et de projection. La commande en
espaces souterrains n’existe pas dans sa dimension urbanistique, il s’agit de la susciter, de la produire auprès de l’ensemble
des acteurs de l’aménagement et des travaux publics.
Summary
Underground space offers cities keen to foster denser development major potential in terms of organisation. In France, it
is used first and foremost to locate infrastructures, due to a
wide range of obstacles discouraging its broader use in urban
planning. France’s national research project “Ville 10D-Ville
d’Idées” (‘The 10D City – a city of ideas’) takes a multi-disciplinary, systemic approach, bringing together some 30 partners
to identify and remove these obstacles, and to promote underground space being taken into account so it can be integrated
into urban projects for denser cities. At the end of the first project phase, proposals are emerging to enhance the multifunctionality of underground space, clarify the relationships between
city space above and below ground, develop inter-sectoral and
global policies, normalise the management of underground
space, harmonise its rules, and share knowledge, evaluation
and forward planning resources. In terms of urban planning,
there is no such thing as a commission relating to underground
space; the challenge is to nurture this concept and make it a
reality for all stakeholders in development and public works.
La concentration du développement économique et social sur
les grandes métropoles conduit
les grandes villes du monde à
rechercher des modes d’aménagement urbain plus durables et
résilients. Densification, concentration et intensification urbaine sont
les maîtres mots des stratégies
urbaines qui visent à économiser
l’espace, à mailler le tissu urbain
The concentration of economic and
social development in large cities has
led metropolises worldwide to seek
more sustainable and resilient modes
of urban development. Densification,
concentration and. urban intensification are recurring themes in urban
strategies seeking to save space,
interlink urban fabric using sensible,
effective transport networks, and preserve a natural environment which is
par des réseaux de transports efficaces et sobres et à sauvegarder
un environnement naturel fragile
mais nécessaire à la qualité de
l’écosystème urbain. Pour atteindre
ces objectifs, toutes les ressources
de la ville doivent être mobilisées,
notamment l’espace souterrain
dont le potentiel peut être valorisé
sans obérer son usage et son évolution futurs. Alors que les métro-
both fragile and necessary to the quality of urban ecosystems. To achieve
these goals, cities need to draw on all
of their resources, including underground space – the potential of which
can be realised without compromising its future use and development.
At a time when cities are undertaking
major underground transport network
projects like Grand Paris Express, it
is high time for underground space
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
133
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
« Les dessous de la Dame de Fer », accueil du public sous la Tour Eiffel (concours d’architecture), Paris (France), Gilles Lefèvre et Matthieu Badie, collectif 4point5,
architectes. / « Underneath the Iron Lady », public facilities below the Eiffel tower in Paris (architecture contest).
poles engagent d’ambitieux projets
de réseau de transport souterrain
comme le Grand Paris Express, il est
temps d’intégrer leur sous-sol à la
ville, contribuant ainsi à la rendre
plus résiliente et durable. L’ambition
du projet national Ville 10D est de
promouvoir une approche globale et
interdisciplinaire qui permettra à la
dimension souterraine de participer
pleinement à la vie de la cité.
L’espace souterrain,
une ressource pour les
grandes métropoles.
Les villes ont toujours exploité les
ressources de leur sous-sol, eau
ou matériaux, et utilisé les cavités naturelles ou creusées comme
lieux de stockage ou de refuge.
134
Depuis le XIXème siècle elles l’ont
voué à l’implantation des réseaux
d’infrastructure, alimentation en
eau et en énergie, assainissement,
voies ferrées métropolitaines ou
régionales, tunnels routiers. Des
constructions souterraines ont
été réalisées autour des nœuds
de transport comme Châtelet-les
Halles ou en sous-œuvre de grands
équipements comme le musée du
Louvre. Certaines métropoles sont
allées beaucoup plus loin dans la
valorisation urbaine du sous-sol. A
Tokyo ou à Montréal, par exemple,
la rudesse du climat ou l’absence
d’espace urbanisable ont amené à
développer la ville en sous-sol en
créant des maillages très étendus
de galeries commerçantes reliées
aux réseaux souterrains de trans-
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
to become fully part of the city, thereby helping to make the latter more
resilient and sustainable. The goal of
France’s national “Ville 10D” project is
to promote a holistic, interdisciplinary
approach, enabling the underground
dimension to play its role to the full in
city life.
Underground space:
a resource for large cities.
Cities have always used their underground resources such as water
and materials, and used natural or
excavated cavities for storage or
refuge. Since the nineteenth century,
cities have also used underground
networks for infrastructure, water and
power supply, drainage, regional and
metropolitan railways, and road tun-
nels. Underground structures have
also been built adjacent to transport
hubs such as Châtelet-les Halles, or
beneath major amenities such as the
Louvre Museum. Some cities have
gone much further in terms of urbanising underground space. In Tokyo
and Montréal, for instance, harsh climate and/or lack of new urban space
have led to the development of the city
underground, with extensive networks
of shopping malls linked to underground transport networks. Cities like
Helsinki have devised an underground
space master plan governing the use
of this area and its resources. Worldwide, a large number of underground
urban projects are being developed,
such as the Singapore Underground
Science City and the “Lowline” underground park in New York.
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
port. Des villes comme Helsinki ont
élaboré un schéma directeur du
sous-sol pour planifier l’usage de
son volume et de ses ressources.
Dans le monde, de nombreux projets urbains souterrains s’élaborent
comme la Cité des sciences à Singapour ou le parc souterrain de la
« low line » à New-York.
Des opportunités d’aménagement substantielles
mais des obstacles à leur
valorisation.
Le sous-sol des métropoles recèle
d’importants volumes aménageables après excavation ou après
reconversion lorsqu’ils ont déjà été
exploités. Il offre un environnement
protégé des aléas climatiques et de
nombreuses nuisances urbaines. Il
est rendu accessible par les réseaux
souterrains existants ou en projet,
se trouvant directement desservi
par les transports métropolitains
les plus puissants comme le métro,
le RER ou le Grand Paris Express.
Implanter des espaces en sous-sol
libère autant de terrains qui pourront
être maintenus en espaces naturels
ou voués à des fonctions profitant
de l’air et de la lumière naturels.
Pourtant, l’intégration du sous-sol
à la ville est freinée par plusieurs
obstacles qui conduisent souvent
les aménageurs à y renoncer. La
méconnaissance et la gestion fragmentée du sous-sol compliquent et
fragilisent la conception de projet.
Les contraintes et exigences de
sécurité nécessitent des dispositions spécifiques d’accessibilité plus
complexes et coûteuses qu’en surface. Une image négative du souterrain mais aussi une confusion des
responsabilités et un flou juridique
sont autant de facteurs dissuasifs
pour les maîtres d’ouvrage urbains
et pour les réalisateurs d’infrastructures qui préfèrent éviter de s’intégrer à un projet urbain perçu comme
source de complication, de retard et
de surcoût.
« Ville 10 D » un projet
national pour lever ces
obstacles et promouvoir
l’intégration du sous-sol
dans les projets urbains.
Ce constat partagé par les animateurs du comité espace souterrain
de l’AFTES a conduit à initier le projet national de recherche « Ville10D
- Ville d’idées ». En effet la France
a été le précurseur de l’urbanisme
souterrain des temps modernes en
«embellissant» la ville de surface
concomitamment et grâce à la
création de vastes réseaux d’eau
potable, d’eaux usées et d’eaux
brutes, puis en réalisant le réseau
de transport métropolitain souterrain. Ce modèle a fonctionné et
fonctionne encore si bien, qu’il n’a
jamais été remis en cause et, à
de rares exceptions près, perdure
dans sa quasi-exclusivité d’espace
servant. Ainsi sommes-nous en
repli par rapport à toute idée d’inclure le sous-sol dans les réflexions
urbaines et de faire descendre la
ville, par exemple, à la rencontre des
voyageurs du métropolitain.
Percevant aujourd’hui l’aménagement de l’espace souterrain comme
une opportunité d’associer qualité
et densification de la ville, ce projet
vise à proposer des réponses pratiques aux difficultés et blocages
rencontrés dans la valorisation de
l’espace souterrain et à promouvoir
une utilisation plus large, plus diversifiée et plus coordonnée de ces
espaces pour un développement
urbain durable des métropoles. Il
s’agit notamment de dégager les
règles utiles et les bonnes pratiques
qui permettront d’optimiser et de
diversifier l’usage du sous-sol dans
l’aménagement urbain en contribuant à une planification plus efficace et à la conception de projets
Substantial development
opportunities – and barriers
to better use
Metropolitan underground space
offers large areas that can be developed after excavation or repurposed
if they have already been used. It
offers an environment that is protected from adverse weather conditions
and many forms of urban disruption.
Access can be via existing or projected underground networks, served
directly by high-performance metropolitan transport, such as the Metro,
RER and Grand Paris Express in Paris.
Creating space underground frees up
equivalent areas of land that can thus
be kept as natural spaces or reserved
for functions requiring natural air and
light. That said, incorporating underground space into the city is hindered
by number of obstacles, and this often
results in developers abandoning
such projects. Poor knowledge and
fragmented management of underground space further complicate and
imperil project design. Safety considerations and requirements call for
specific accessibility measures; these
are more costly and complex than they
would be on the surface. An overall
negative image of underground space,
combined with overlapping responsibilities and a lack of legal clarity, often
deters urban clients and infrastructure
builders, who prefer to avoid getting
involved at all in urban projects, perceived as a source of complications,
delays and cost overruns.
The “Ville 10 D” national
project: overcoming
obstacles and promoting
the inclusion of underground
space in urban projects
ideas’). Indeed, France has been a
pioneer in underground space development in modern times, “embellishing” the aboveground city with the
creation of huge water mains, drains
and pipelines, and by building the
underground metropolitan transport
network. This model has worked, and
still does today – so much so that it
has never been called into question
and has endured almost universally;
underground space is almost only
ever used secondarily. This marks a
retreat from any idea of incorporating
underground space into urban design
or inviting the city down to interact
with metro passengers.
Today, this project views the development of underground space as an
opportunity to combine urban densification and quality of life, putting
forward practical answers to the difficulties and obstructions encountered
in the use of underground space and
promoting broader, more diversified
and coordinated use of this space for
the sustainable urban development
of cities. Key challenges include the
identification of relevant rules and
best practices that will allow the use
of underground space to be optimised
and diversified in urban development,
thereby contributing to more effective planning and the design of more
innovative projects. Project outcomes will take the form of advice and
recommendations for urban planning,
project development and evaluation.
The project will contribute to the promotion of best practice, and provide
resources for 3D visualisation and
information, as well as project coordination methods and tools. It will also
make suggestions as to the necessary
changes required to the legal and
regulatory framework for underground
space development.
Having observed this state of affairs,
the AFTES Underground Space Committee decided to launch the national research project “Ville 10D-Ville
d’Idées” (‘The 10D City – a city of
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
135
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
Une trentaine de partenaires ont signé
la charte du Projet Ville 10D-Ville d’Idées.
Ce sont des établissements publics d’aménagement ou collectivités
locales, des sociétés d’ingénierie, des laboratoires de recherche et universités, des associations, etc. dans une pluridisciplinarité large et ouverte.
They include public development bodies, local authorities, engineering firms,
research laboratories and universities, non-profit associations and others, in a
broad, open-ended, multi-disciplinary approach.
Une centaine de chercheurs de plus de quarante organismes (dont le
Collège de France) ont activement participé aux actions de recherche de
la première tranche. Quatre thèses de doctorat sont en cours.
Around one hundred researchers from over forty institutions, including the
prestigious Collège de France, have played an active role in the first phase of
research work. Four PhD theses are currently being written.
Les thèmes de recherche sont pilotés en binôme par un praticien et un
universitaire et interrogent des sites réels.
Research topics are being coordinated jointly by a practitioner and an academic, and relate to real-life sites.
• Organismes de recherche et écoles /
Research Organizations and Schools
BRGM - Bureau de recherches géologiques et minières
CETU - Centre d’études des tunnels
IFSTTAR - Institut Français des Sciences et Technologies des
Transports, de l’Aménagement et des Réseaux
EIVP - École des ingénieurs de la ville de Paris
ENTPE - École nationale des Travaux Publics de l’État
INERIS - Institut national de l’Environnement Industriel et des Risques
ENPC - École des Ponts ParisTech
ESTP - Ecole Spéciale des Travaux Publics
I2M - laboratoires
UPEM - Université Paris-Est Marne-la-Vallée
Université de Lorraine
URCA - Université de Reims Champagne-Ardenne
• Entreprises / Contractors
Bouygues Travaux Publics
Soletanche Bachy France
Rescue Solutions
plus innovants. Il débouchera sur un
ensemble de préconisations et de
recommandations en matière d’élaboration et d’évaluation de projet et
en matière de planification urbaine.
Il contribuera à la promotion des
bonnes pratiques et proposera des
outils d’information et de visualisation en 3D et des méthodes et
outils d’aide à la conduite de projet.
Il suggérera aussi les évolutions
nécessaires du cadre juridique et
règlementaire de l’aménagement
du sous-sol.
Un large partenariat pour
une approche systémique,
pluridisciplinaire et
expérimentale.
Le projet Ville 10D a adopté une
démarche systémique croisant
136
Some thirty partners have signed the Projet Ville 10D Ville d’Idées.
les approches sectorielles afin de
réduire ou contourner les nombreux
cloisonnements qui empêchent
d’optimiser l’usage du sous-sol.
Il s’organise autour de quatre
thèmes de recherche : l’économie, l’environnement, la dimension psycho-sociale, la visibilité
et la gestion des données. Afin de
garantir leurs retombées concrètes,
ces recherches thématiques sont
confrontées à des sites d’aménagement qui peuvent faire l’objet d’expérimentations des propositions
formulées. Plusieurs sites franciliens participent au projet : Paris
et le réseau RATP, le Val-de-Marne
et Orly-Rungis, La Défense, la Cité
Descartes à Marne la Vallée. Des
sites sont également concernés
dans le Grand Lyon ou la métropole
bordelaise. La complémentarité
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
• Maîtres d’ouvrage d’aménagement urbain, de transport et d’énergie /
Owners
EPADESA - Établissement public d’aménagement de La Défense Seine-Arche
Conseil Général du Val-de-Marne
DEFACTO - établissement public de gestion du quartier d’affaires de La Défense
• Associations
AFILOG - Association française des acteurs de la logistique
AFTES - Association Française des Tunnels et de l’Espace Souterrain
CIMBETON - Centre d’information sur le ciment et ses applications
FNTP - Fédération Nationale des Travaux Publics
• Bureaux d’études et sociétés d’ingénierie / Design, Engineering offices
Systra
Interface Transport
Les Ateliers Monique Labbé, architectes
BG Ingénieurs Conseils
Cycleco
Egis Structures et Environnement
IAU IDF - Institut d’aménagement et d’urbanisme d’Île-de-France
A systemic, multi-disciplinary and experimental
approach based on a broad
partnership
The Ville 10D project is organised
systemically, combining sectoral
approaches with a view to minimising
or sidestepping the many artificial
boundaries that prevent underground
space being used in the best possible
manner. It has been structured around
four research topics: the economy;
the environment; the psycho-social
dimension; and data management and
visibility. In order to ensure practical
outworkings, this thematic research
will be tested at specific development
sites where the suggestions made can
be the subject of experimentation. A
number of sites in the Ile-de-France
region are involved in the project:
Paris and the RATP network, Val-deMarne and Orly-Rungis, La Défense,
and Cité Descartes in Marne la Vallée,
in addition to sites in Grand Lyon and
the Bordeaux urban district. Thematic study will be kept complementary
and convergent through the use of a
crosscutting approach, coordinated
by the project’s leadership team and
supported by research into underground space strategic planning, as
well as legal and risk analysis aspects.
To ensure the success of this complex
challenge, the project brings together
some 30 partners from a wide range
of disciplines: research laboratories
connected with graduate schools and
universities; public-sector design
and research institutions and bodies;
contracting authorities for urban development, transport and energy; national and local government departments;
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
et la convergence des études thématiques sont assurées grâce aux
approches transversales conduites
par l’équipe d’animation du projet,
et sont alimentées par des travaux
sur la planification stratégique
du sous-sol et les aspects juridiques et cindyniques. Pour mener
à bien cette démarche complexe,
le projet mobilise une trentaine
de partenaires de diverses disciplines : laboratoires de recherche
de grandes écoles et d’universités, établissements et organismes
publics d’étude et de recherche,
maîtres d’ouvrage d’aménagement
urbain, de transport ou d’énergie,
services de l’État et des collectivités
territoriales, entreprises et sociétés
d’ingénierie œuvrant dans l’aménagement urbain ou dans la logistique
urbaine.
Un projet bien engagé
Lancé fin 2012 pour une durée
de 4 ans, le projet s’achèvera
en 2016/2017 par la publication
de l’ensemble des rapports de
recherche et d’un document de synthèse proposant des préconisations
et recommandations pour intégrer
la dimension souterraine des projets urbains et de la planification
métropolitaine, des outils et des
méthodes pour la prise en compte
des ressources et potentiels du
sous-sol et des suggestions d’évolution du cadre législatif et règlementaire. Un colloque international
conclura ces travaux, réunissant
l’ensemble des partenaires et des
experts de l’aménagement urbain
du sous-sol et s’adressant à tous
les acteurs de l’aménagement susceptibles d’y œuvrer et de promouvoir sa valorisation. La première
tranche de recherche a été achevée
en décembre 2014, la deuxième
tranche étant engagée parallèlement. A ce stade, à près d’un tiers
de sa réalisation, le projet Ville 10D
révèle les contraintes et les potentiels de l’aménagement du sous-sol
et met en évidence les conditions
de l’intégration des espaces souterrains aux projets d’aménagement
urbain. Il permet déjà de clarifier
les enjeux et les problématiques
et d’esquisser les propositions et
recommandations qu’il formulera
in fine.
Renforcer la multifonctionnalité du sous-sol
Renforcer la multifonctionnalité
et la mixité de ses usages permettra à l’espace souterrain de
participer pleinement aux projets
urbains et de valoriser toutes les
ressources exploitables dans le
cadre de ces aménagements. Le
sous-sol apporte à la ville quatre
ressources essentielles, l’espace,
les matériaux, la géothermie et
l’eau. Une gestion coordonnée de
ces ressources contribuera à un
aménagement urbain économe,
durable et résilient et permettra d’y
accueillir des fonctions urbaines
très diverses. Traditionnellement
le sous-sol urbain accueille les
réseaux desservant la ville, alimentation en eau, assainissement, énergie, télécommunication, route, chemin de fer, libérant la surface pour
d’autres usages. Beaucoup d’autres
fonctions peuvent y trouver place
dans des espaces techniques et des
lieux d’activités en profitant de son
accessibilité aux flux d’énergie, de
données, de véhicules, de marchandises et de personnes transportées
et en utilisant le potentiel de production et de régulation thermique
propre au souterrain. A condition de
ne pas imposer un séjour permanent en sous-sol, de nombreuses
fonctions urbaines peuvent y être
implantées et profiter des réseaux
de desserte maillés qui le sillonnent.
Il s’agit d’activités d’archivage, de
stockage de marchandises, de par-
and contractors and engineering firms
working in urban development and
urban logistics.
Encouraging developments
Launched at the end of 2012 for a
period of four years, the project will
conclude in 2016/2017 with the
publication of all the research reports
and a summary document providing
advice and recommendations on a
number of issues: incorporating the
underground dimension in urban
projects and metropolitan planning, tools and methods; taking into
account the resources and potential
of underground space; and making
proposals for changes to the legal
and regulatory framework. The work
will conclude with an international
symposium, bringing together all the
partners with experts in underground
urban development, and directed at
all development stakeholders with a
potential interest in working in and
enhancing underground space. The
first phase of research was completed in December 2014, as the second
phase commenced. Some one-third
of the way through its lifespan, the
Ville 10D project has revealed both
the limitations and the potential of
underground space development,
and highlighted the requirements for
underground space to be incorporated
in urban development projects. It has
already made it possible to clarify key
issues and challenges, and draft the
broad outlines of the proposals and
recommendations to be made on its
completion.
Enhancing underground
multifunctionality
Enhancing multifunctionality and
diversity of use will allow underground space to play its role to the
full in urban projects, and highlight all
the resources that can be used for this
type of development. Underground
space can provide four key resources
to cities: space, materials, geothermal energy and water. Coordinated
management of these resources will
contribute to urban development that
is economical, sustainable and resilient, and provide space for a wide
range of urban functions. Traditionally,
urban underground space has accommodated networks serving the city: the
water supply, drainage, energy, telecommunications, roads, and railways,
freeing up aboveground space for
other uses. Many other functions may
also find their place in technical and
activity spaces, making the most of
the easy access to supplies of energy,
data, vehicles, goods and passengers,
and using the temperature generation
and regulation potential that is only to
be found underground. Provided that
they do not involve people staying
permanently underground, many
urban functions may be located there,
making the most of the extensive
coverage by the networks also located
underground. Such activities include
archiving, storage, parking, urban
logistics and data centres, all of which
involve large amounts of enclosed
space combined with relatively little
human presence. In addition, some
amenities, shops and public-access
premises housing meetings, performances and exhibitions do not require
natural lighting or are better off without it. These multiple uses can enliven underground space; as it takes on
the diversity of existing public space,
it can be fully incorporated into the
city, creating an underground-overground continuum. This means that
urban projects developed on sites
around underground transport hubs
should be designed in three dimensions, incorporating a downward as
well as an upward aspect.
Linking above and below
Underground space must be made
more human and desirable by creating
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
137
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
king, de logistique urbaine ou de
traitement de données numériques
(« data center ») qui impliquent
d’importants volumes clos pour une
présence humaine assez réduite.
Mais il s’agit aussi d’équipements,
de commerces et de services recevant du public, de lieux de réunion,
de spectacle ou d’exposition dont
l’éclairage naturel n’est pas nécessaire ou est à éviter. Ces usages
multiples contribuent à l’animation
de l’espace souterrain et, en rejoignant la diversité de l’espace public,
l’intègrent complètement à la ville
qui forme un continuum du dessus
au dessous du sol. Ainsi, les projets
urbains développés sur les sites
environnant les nœuds de transport
souterrain doivent être conçus en
trois dimensions, pensés vers le bas
autant que vers le haut.
Articuler le dessus et
le dessous.
L’espace souterrain doit être rendu
plus humanisé et « désirable »
grâce à l’articulation du dessous
et du dessus de la ville, à sa programmation, à sa qualité architecturale, à sa composition et à ses
ambiances. Réussir l’intégration
des espaces souterrains à la ville
suppose d’assurer une continuité
d’aménagement entre le sol et le
sous-sol . La qualité architecturale
des espaces accessibles est essentielle pour qu’ils soient agréables et
attractifs. Pour éviter la claustrophobie et offrir un cadre accueillant,
il faut que la ville en sous-sol soit
compréhensible et lisible grâce à
un dessin structuré, à des espaces
différenciés et séquencés, à des
repérages et des signaux clairs.
Les espaces souterrains doivent
offrir des volumes généreux pour
éviter l’impression d’écrasement et
d’enfermement et bénéficier d’une
qualité architecturale adaptée grâce
au jeu des niveaux, à la pénétration
138
de la lumière naturelle, à la conception des cheminements, au choix
des matériaux et des couleurs, à
une ambiance sonore maîtrisée.
Une conception tridimensionnelle
du projet permettra d’emboiter et
d’interpénétrer le dessus et le dessous et de faire entrer aussi loin que
possible la lumière et l’air libre dans
le sous-sol.
Développer les démarches
intersectorielles et globales
Concevoir des projets multifonctionnels et intégrés à la ville suppose de
changer l’approche et la méthode
d’élaboration des projet souterrains. Il faut passer d’une pratique
de juxtaposition à une approche
systémique en recherchant la
complémentarité des fonctions, en
emboîtant les échelles de projet et
en croisant les points de vue sectoriels. La recherche de rentabilité
à court terme doit être dépassée
et un équilibre économique doit
être trouvé dans une approche globale des coûts intégrant les effets
externes induits, le fonctionnement
et les besoins d’évolution future.
L’impact, le potentiel de valorisation
et la résilience des ouvrages dans
leur environnement, les synergies
induites par les interactions entre
les fonctions implantées en soussol doivent être pris en compte. Cela
nécessite des démarches de projet
et des méthodes de conception et
d’évaluation décloisonnées et pluridisciplinaires.
Décloisonner la gestion du
sous-sol et harmoniser ses
règles
Pour réussir un aménagement
durable et résilient, le sous-sol
ne doit plus être géré comme une
annexe technique de la ville mais
comme une de ses composantes.
Pour cela il doit relever des mêmes
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
the right relationship between aboveground and below-ground space
in cities; this involves appropriate
programming, architectural quality,
composition and atmospheres. The
successful integration of underground
space in cities calls for continuity
of development on the surface and
beneath it . It is vital for accessible
spaces to have the required architectural quality if they are to be pleasant
and attractive. To prevent claustrophobia and provide a welcoming environment, underground parts of the city
must be clear and self-evident. This
can be achieved through structured
design, differentiated, sequenced
spaces, and clear landmarks and
signage. Underground space must
provide a large enough volume to
avoid any impression of being crushed
or enclosed, and benefit from suitable
architectural quality through features
such as varied levels, the penetration of natural light, well-designed
walkways, an appropriate choice of
materials and colours, and a properly
managed auditory environment. Designing projects in three dimensions
will allow surface and below-ground
space to inter-penetrate and interlock,
bringing as much light and fresh air
underground as possible.
Developing inter-sectoral,
holistic policies
Designing multifunctional projects
that are fully integrated into the city
will involve changing underground
project development policy and
methods. There needs to be a transition from a practice of juxtaposition to
a systemic approach, in which complementarity of function is sought, all
scales of the project are interlinked,
and various sectoral perspectives
are taken into account together. It is
imperative to get beyond the quest
for short-term profitability; economic
equilibrium must be found in a holistic approach to costs – incorporating
the resulting external effects, operation, and future development needs.
The impact, development potential
and resilience of structures within
their environment, and the synergies
arising from interactions between the
functions located underground, must
be taken into account too. This calls
for multidisciplinary project policies,
and design and evaluation methods
that transcend traditional boundaries.
Holistic management of
underground space and
harmonised rules
For underground space to be successfully developed in a sustainable,
resilient manner, it must no longer be
managed as a technical appendage to
the city, but rather as one of its components. This implies that it should be
covered by the same policies and competencies as the city above ground in
terms of local development and planning: forming part of the overall urban
and metropolitan development project,
and included in the relevant framework
established by the local authorities
concerned. The underground dimension must be incorporated into the
overall urban project; this means it
must be coordinated by a contracting authority capable of relating it
to surface development, overseeing
a multi-sector, cross-disciplinary
policy and ensuring consultation and
coordination between all stakeholders
involved in underground space development, including those responsible
for resources and networks, and
civil protection authorities. This will
be possible only if the stakeholders
know, share and abide by the same
rules; and this in turn calls for work
to clarify, simplify and harmonise the
legal and regulatory framework, as
well as changes in project development policy and procedures allowing
greater anticipation, transparency and
consultation.
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
Anticipation : la station de métro s’ouvre sur le jardin du musée du Moyen-Âge ; métro de PARIS, station Cluny avant et après (France) - Yannick Gourvil et Cécile Leroux,
collectif et alors - www.etalors.eu / Anticipation: the metro station opens to the Middle-Age Museum gardens ; Paris metro, Cluny station before and after.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
139
politiques et des mêmes compétences que la ville du dessus en
matière de développement territorial
et d’urbanisme et participer au projet global d’aménagement urbain et
métropolitain dans le cadre fixé par
les collectivités territoriales concernées. La dimension souterraine doit
être intégrée au projet urbain global et par conséquent conduite par
une maîtrise d’ouvrage capable de
l’articuler à l’aménagement de la
surface, de piloter une démarche
plurisectorielle et interdisciplinaire
et d’assurer la concertation et la
coordination avec tous les acteurs
impliqués dans l’aménagement du
sous-sol y compris les gestionnaires
des ressources et des réseaux et les
services de la protection civile. Cela
ne sera possible que si ces acteurs
connaissent, partagent et respectent
les mêmes règles du jeu ce qui suppose un effort de clarification, de
simplification et d’harmonisation du
cadre légal et règlementaire mais
aussi une évolution des démarches
et des procédures d’élaboration de
projet permettant plus d’anticipation,
de transparence et de concertation.
Partager des outils de
connaissance, d’évaluation
et de projection
Le PN Ville10 D s’attache donc à proposer aux décideurs et aménageurs
des outils pour la connaissance,
l’évaluation et le projet adaptés au
contexte de l’espace souterrain. La
pratique de l’aménagement urbain
a montré la nécessité de disposer
d’outils adaptés de gestion et de
visualisation permettant de croiser
les données multisectorielles, mais,
pour le sous-sol, il n’existe aucun
outil comparable à ceux utilisés
pour la gestion et la conception de
l’espace urbain et métropolitain.
Les bases de données existantes
sont trop spécialisées pour servir
la démarche systémique qui est
140
© Didier Boy de la Tour.
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
Parcours de marche dans l’eau thermale ; thermes dans la carrière de Jonzac (France), Jean de Gastines, architecte, INERIS /
Walking in thermal water ; Jonzac quarry thermal springs.
nécessaire. Il faut donc constituer
des systèmes d’information géographique regroupant et croisant
l’ensemble des données sectorielles nécessaires à une approche
globale de l’espace souterrain des
métropoles. Par ailleurs pour faciliter
l’intégration de la dimension souterraine au projet urbain, des outils
numériques de visualisation en 3D
adaptés à la spécificité du soussol et à son opacité permettront
de mieux connaître et comprendre
les contextes et de simuler et évaluer les projets souterrains. Des
méthodes d’évaluation économique,
sociale et environnementale seront
proposées afin de faciliter des choix
et des arbitrages prenant en compte
tous les impacts et les potentiels
des projets impliquant le sous-sol.
L’élargissement à la dimension souterraine des orientations et prescriptions des documents de planification
et d’urbanisme (schémas régionaux,
schémas de cohérence territoriale,
plan locaux d’urbanisme) permettra
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Sharing knowledge,
evaluation and forecasting
tools
To achieve this, the Ville 10D Project is
committed to providing policymakers
and developers with tools promoting
knowledge, evaluation and forecasting that are appropriate for underground space. Urban development
practice has shown the need to have
appropriate management and visualisation resources bringing together
data from many sectors. However,
for underground space, there is no
tool comparable to those used to
manage and design urban and metropolitan space above ground. Existing
databases are too specialised to be
used as part of the systemic policy
that is called for. As a result, there
is a need for geographic information
systems that bring together and combine data from all sectors required,
in order to have a global approach
to metropolitan underground space.
Moreover, to facilitate the integra-
tion of the underground dimension
in urban projects, digital 3D visualisation software tailored to the particularities of underground space
and its opaque nature is needed to
make it possible to achieve better
comprehension and knowledge of
the context, and then simulate and
evaluate underground projects. Economic, social and environmental evaluation methods will be put forward
in order to facilitate decision-making
and prioritisation that takes into
account all the impacts and potential
of projects relating to underground
space. Broadening out documents
relating to urban development and
planning (e.g. regional master plans,
local development plans, and town
planning documents) in terms of
strategic orientation and recommendations in order to include underground space will enable the latter to
be taken into account properly, and
ensure it contributes to urban development wherever it is strategically
important for urban intensification.
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
de garantir sa prise en compte et
sa contribution à l’aménagement
urbain dans tous les sites stratégiques pour l’intensification urbaine.
Pour créer les conditions d’une
réhabilitation urbaine de l’espace
souterrain et lui permettre de contribuer efficacement à un développement intense, durable et résilient
des métropoles il faut sortir de
l’approche « en silos » qui dominait
jusqu’à présent l’aménagement du
sous-sol avec pour seuls objectifs
l’exploitation des ressources naturelles ou l’implantation de réseaux
d’infrastructures. L’espace souterrain doit être désormais considéré
comme une dimension de la ville et
être pleinement intégré à son projet
urbain. Ses aménageurs et tous
ceux qui participent à la transformation et à la gestion du sous-sol
doivent mettre au service de ce projet une nouvelle logique et de nouvelles pratiques faites d’anticipation,
de transparence, de concertation, de
mutualisation et d’innovation.
Aucune commande d’études d’urbanisme souterrain n’existe aujourd’hui
qui fasse du Grand-Paris-Express,
par exemple, bien « plus qu’un
métro », qui en fasse le germe du
prolongement souterrain de la ville.
L’ambition du PN Ville 10D est de
donner aux acteurs de la ville, la
conviction et l’envie de ce champ
nouveau et de leur fournir les outils
et les méthodes d’une mise en
œuvre sereine et évidente. t
To create the right conditions for
urban repurposing of underground
space and enable it to make an effective contribution to intense, sustainable and resilient development of
cities, it is vital to break free from the
silo-based approach that has dominated underground space development to date – the sole aims of which
have been to exploit natural resources
or locate infrastructure networks.
Henceforth, underground space needs
to be viewed as a dimension of the
city, fully incorporated into the latter’s
urban project. Those working on its
development, and those helping to
transform and manage underground
space, must provide such projects
with a new way of thinking and new
practices that incorporate anticipa-
tion, transparency, consultation, sharing and innovation.
For instance, Grand Paris Express
is clearly “much more than a metro”
– but to date there has been no call
for underground urban planning
design in which this infrastructure
forms the starting-point of further
underground extension of the city.
The aim of the Ville 10D project is to
give city stakeholders fresh conviction
and enthusiasm with regard to this
new field, and provide them with the
tools and methods needed in order to
engage with it simply and constructively. t
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
141
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
Avis d’Experts AFTES
« Procédés d’étancheite innovants »
Système d’Etancheite Liquide armé intrados des ouvrages souterrains
en maçonnerie – TECTOPROOF CA-M
AFTES Expert Report
“Innovative sealing systems and products”
einforced liquid sealing system for the inside of
R
masonry underground structures: TECTOPROOF CA-M
MAHUET
Commission “Avis d’experts” du GT9 - AFTES
Jean-Louis
1 - Présentation du Système
d’Etanchéité Liquide armé
pour l’intrados des
ouvrages en maçonnerie
la structure en maçonnerie tant que
celle-ci se trouve dans un état de
compression permettant de justifier
de sa stabilité.
Le 18 décembre 2013, la Société
SPPM – 27/29, rue Raffet – 75016
PARIS, a sollicité auprès du Groupe
de Travail n°9 de l’AFTES une demande d’attribution d’un « Avis
d’Experts procédés ou produits
d’étanchéité innovants ».
1.2 - Domaines d’utilisation
revendiqués par le S.E.L-A
TECTOPROOF CA-M :
Cette demande s‘applique au Système d’Etanchéité Liquide armé
(S.E.L-A) TECTOPROOF CA-M
1.1 - Mode de fonctionnement revendiqué par le
S.E.L-A TECTOPROOF CA-M :
Le système TECTOPROOF CA-M est
un Système d’Etanchéité Liquide
Armé (S.E.L-A) adhérant à la structure assurant la fonction d’étanchéité, sans fonction structurelle
qui permet de laisser apparaître
les désordres structurels éventuels
pouvant se révéler après sa mise en
œuvre.
Il supporte les déformations et les
mouvements de fonctionnement de
142
Cette demande concerne l’étanchéité adhérante au support, mise
en œuvre à l’intrados des parties
suivantes d’ouvrages souterrains :
• Les tunnels, les galeries.
• Les stations, les interstations ou
les couloirs de métro, de tramway
et de transports ferroviaires, les
gares, y compris les locaux techniques.
• Les ouvrages de génie civil enterrés.
Les supports admissibles sont :
• moellons de pierre, enduits* ou non,
• briques, enduites* ou non,
• béton cyclopéen
• béton non armé
• mixte parmi ceux précités.
* La conservation de l’enduit existant devra être validée par des tests
de cohésion superficielle par traction directe.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
1 - Presentation of the
Reinforced Liquid Sealing
Solution for the inside of
masonry underground
structures
On December 18, 2013, SPPM –
27/29, rue Raffet – 75016 PARIS, approached AFTES Working Group no.
9 with a request for an “Expert Report
on innovative sealing systems and
products”.
This request concerns the TECTOPROOF CA-M Reinforced Liquid Sealing System (Système d’Etanchéité
Liquide armé, S.E.L-A).
1.1 - Operational claim
made for S.E.L-A
TECTOPROOF CA-M:
The TECTOPROOF CA-M system is
a Reinforced Liquid Sealing System
(Système d’Etanchéité Liquide Armé,
S.E.L-A) that bonds to the structure
and provides sealing, without any
structural function, allowing any
structural anomalies that may occur
after it is used to become visible.
It withstands deformation and movement during operation of the masonry
structure, provided the latter remains
in a state of compression that allows
it to remain stable.
1.2 - Scope of use claimed
for S.E.L-A TECTOPROOF
CA-M:
This request relates to a sealing system bonded to a surface and used on
the inside of the following parts of
underground structures:
• Tunnels and galleries.
•
Stations, inter-station sections,
metro, tram and rail transport corridors, and rail stations including
technical premises.
•
Underground civil engineering
structures.
Permissible surfaces are as follows:
• rendered* or non-rendered stone blocks,
• rendered* or non-rendered bricks,
• cyclopean concrete,
• non-reinforced concrete,
• combination of any of the above.
* The soundness of existing render
must be validated by direct tensile
stress surface cohesion testing.
S.E.L-A TECTOPROOF CA-M is designed to provide the following:
• Sealing of the crown and side walls
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
Le S.E.L-A TECTOPROOF CA-M est
destiné à assurer :
• L’étanchéité de voûte et piédroit
de l’intrados de l’ouvrage.
• Localement et au droit d’un système de drainage, le traitement
d’étanchéité confortatif (par
exemple du procédé D/NOX-TBS
10 – détenteur d’un Avis d’Experts
AFTES).
1.3 - Présentation du S.E.L-A
TECTOPROOF CA-M
Le système TECTOPROOF CA-M est
constitué par :
• Le procédé D/NOX TBS-10 bénéficiant d’un Avis d’expert AFTES pour
le traitement des fissures actives.
• Un système de drainage pour décomprimer et éviter la saturation
de la maçonnerie et obtenir un
support sec lors de la mise en
œuvre des autres couches.
•
Eventuellement un enduit hydraulique pour compléter l’assèchement provisoire de la paroi et
constituer un support d’étanchéité.
• Le revêtement d’étanchéité TECTOPROOF CA, bénéficiant d’un
avis d’expert AFTES en cours de
validité.
1.3.1 - Dimensionnement du
système TECTOPROOF CA-M
Le système TECTOPROOF CA-M est
mis en œuvre sur une maçonnerie
chargée, en conséquence il n’a pas
d’influence sur la position et la profondeur des rotules plastiques que
comporte éventuellement l’ouvrage
considéré.
Le système TECTOPROOF CA-M est
dimensionné pour résister aux phénomènes de microfissuration pouvant
se développer dans les joints, même
après leur restauration complète.
Cette fissuration est susceptible
d’entraîner l’apparition d’un effort de
soulèvement immédiatement sous le
revêtement lorsqu’une pression hydrostatique règne dans le terrain.
Le dimensionnement est mené en
considérant la possibilité d’un décollement sur la largeur de joint
correspondant à la maçonnerie
étudiée. Sur cette largeur est appliquée la pression hydrostatique estimée, le comportement du système
TECTOPROOF CA-M est analysé en
retenant un modèle membranaire.
Il en résulte l’étude d’un cloquage
cylindrique entre les éléments maçonnés considérés comme significativement plus imperméables que
les joints.
1.3.2 - Réaction au feu du
S.E.L-A TECTOPROOF CA-M
Selon la norme NF EN 12501-1,
plusieurs systèmes sont possibles,
avec les réactions au feu suivantes :
• Pour le classement au feu B.S1.
d0 application du système TECTOPROOF CA-M/PRM
- Le système TECTOPROOF CA-M
est complété par la finition TM500F.
• Pour le classement au feu B.S1.
d0 application du système TECTOPROOF CA-M/PRH
- Le système TECTOPROOF CA-M
est protégé par un revêtement
minéral (enduit, carrelage).Dans
ce cas, la dernière couche de
résine est saupoudrée à refus
de Vasilgrit 10/14.
• Pour le classement au feu B.S2.
d0 application du système TECTOPROOF CA-M/TRI
- Ces performances permettent
au système TECTOPROOF CAMITRI d’être mis en œuvre sans
finition dans les tunnels routiers
(voir note d’information n°25 de
Février 2014 du CETU).
1.3.3 - Mise en œuvre du
S.E.L-A - TECTOPROOF CA-M
1.3.3.1 - Prescriptions générales de
mise en œuvre.
•
Les surfaces seront soigneusement préparées pour revenir au
support
• Le système de drainage, préala-
of the inner surface of the structure.
• Locally, adjacent to a drainage system, supplementary sealing treatment (e.g. in addition to system D/
NOX-TBS 10, certified by an AFTES
Expert Report).
1.3 - Presentation of S.E.L-A
TECTOPROOF CA-M
The TECTOPROOF CA-M system
consists of the following:
• The D/NOX TBS-10 system, certified by an AFTES Expert Report, for
the treatment of active cracks.
• A drainage system to relieve pressure, prevent the masonry becoming saturated and provide a dry
surface when additional layers are
applied.
• Where applicable, a hydraulic render to complete temporary drying
out of the wall and provide a surface
for the sealing system.
• The TECTOPROOF CA sealing coating, certified by a valid AFTES Expert Report.
1.3.1 - Dimensioning of the
TECTOPROOF CA-M system
The TECTOPROOF CA-M system is
applied on masonry under load; it therefore has no impact on the location
or depth of any plastic bearings in the
structure under consideration.
The TECTOPROOF CA-M system is
designed to withstand micro-cracking
that may occur in joints even after their
complete restoration. This cracking
may entail the emergence of a lifting
force immediately beneath the lining
if there is hydrostatic pressure in the
soil.
Dimensioning takes account of the
possibility of the system becoming
unstuck across the width of the joints
used in the masonry under consideration. Estimated hydrostatic pressure
for this width is used, and the behaviour of the TECTOPROOF CA-M
system analysed on the basis of a
membrane model. This is used to stu-
dy cylindrical blistering between the
masonry components, which are deemed to be significantly more watertight
than the joints.
1.3.2 - Fire performance of
S.E.L-A TECTOPROOF CA-M
Standard NF EN 12501-1 allows for a
number of systems, with the following
fire performances:
• For fire rating B.S1.d0: use of the
TECTOPROOF CA-M/PRM system
- Finish TM500F is used in addition to the TECTOPROOF CA-M
system.
• For fire rating B.S1.d0: use of the
TECTOPROOF CA-M/PRH system
- The TECTOPROOF CA-M system
is protected by a mineral lining
(render or tiling). In this case, the
final layer of resin is sprinkled
with Vasilgrit 10/14 to refusal.
• For fire rating B.S2.d0: use of the
TECTOPROOF CA-M/TRI system
-
These performance ratings allow the TECTOPROOF CAM-TRI
system to be used without any
additional finish in road tunnels
(see CETU Tunnels Study Centre
memo no. 25, February 2014).
1.3.3 - Application of S.E.L-A –
TECTOPROOF CA-M
1.3.3.1 - General recommendations
for use.
• Surfaces must be carefully prepared
so that the appropriate surface is
fully exposed
• The drainage system, dimensioned
beforehand, must be installed in order for a half-pipe type drain to be
embedded.
• Active cracks must be drained using
the D/NOX TBS – 10 system, certified by an AFTES Expert Report
- For occasional water ingress with
an AFTES flow rate ≤ 4: hydraulic
load relief drains
- For occasional water ingress with
an AFTES flow rate ≥ 5: injection
of KHOBRA grout to reduce the
flow rate
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
143
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
blement dimensionné, sera mis en
place par encastrement de drain
du type ½ coquille.
• Les fissures actives seront drainées à l’aide du procédé D/NOX
TBS – 10 bénéficiant d’un Avis
d’Expert AFTES
-
Pour les venues ponctuelles
débit AFTES ≤ 4 : drains de décharge hydraulique
- Pour les venues ponctuelles débit AFTES ≥ 5 : injection de coulis KHOBRA pour réduire le débit
- Pour les venues d’eau sur des
grandes surfaces :
. Ajout de drains
. Réalisation d’un cuvelage
mortier
•
Après assèchement du support
la maçonnerie sera enduite d’un
mortier qui constituera le support
du système TECTOPROOF CA M.
Cet enduit sera constitué soit :
-
D’un mortier de réparation à
retrait compensé de classe au
moins R3 pour les maçonneries
peu infiltrantes ou régénérées.
-
D’un mortier hydrofuge épais
conforme au fascicule 67 titre III
et mis en œuvre façon cuvelage
(cf TOS N° 208 Tunnel Maurice
Lemaire) pour les maçonneries
très infiltrantes ou pour constituer un système mixte étanchéité/imperméabilisation.
1.3.3.2 - Mise en œuvre
du TECTOPROOF CA-M
Après séchage de l’enduit de reprofilage ou du cuvelage mortier.
• Application du primaire
En cas de réalisation d’un boucheporage non saupoudré, le délai de recouvrement du primaire
ETANPRIM SH THIXO est au maximum de 72h. Si le délai de 72 h est
dépassé, le boucheporage doit être
dépoli par ponçage
Il est appliqué au rouleau ou par
projection à raison de 400g/m² avec
un saupoudrage léger de sable de
silice 0.4/0.9.
144
Figure 1
• Préparation du tissu
Le tissu VP45 ne possède pas de
sens particulier de pose. Chaque
face est équivalente (fig.1).
Les laizes sont découpées à la
bonne dimension au sol à l’aide de
ciseaux à grand couple.
• Couche d’imprégnation
Au plus tôt 12h après application du
primaire, la couche d’imprégnation
en ETANPRIM SH – V est appliquée
au rouleau à raison de 1000g/m².
Le rouleau de tissu de verre VP45 est
positionné et déroulé dans la couche
de résine fraiche. Le tissu est immédiatement marouflé au rouleau et/ou
à la spatule à maroufler.
Les 5cm de recouvrement des lés
sont matérialisés en lisière du tissu
par un fil coloré.
La continuité de l’armature est assurée par un recouvrement des
laizes sur au moins 10 cm en superposant les fils colorés.
• Couche de saturation
Après au moins 4h d’auto-imprégnation et au plus 4 Jours, le
tissu est saturé par une couche
d’ETANPRIM SH – V appliquée au
rouleau ou par projection à raison
de 600g/m².
Cette couche peut être saupoudrée
à refus de silice pour recevoir une
protection. La granulométrie de la
silice est choisie en fonction de la
protection apportée.
1.3.3.3 - Application d’un
revêtement céramique
La dernière couche de résine est saupoudrée mécaniquement de Vasilgritt
10/14 pour créer une clef d’adhérence. Le carrelage est ensuite collé
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
- For water ingress across a large
area:
. Additional drains
. Construction of a mortar
casing
• After the surface has been dried, the
masonry must be coated with mortar
to constitute a surface for the TECTOPROOF CA-M.
This mortar must consist of one of the
following:
-
Shrinkage compensated repair
mortar, category R3 or higher, for
masonry with little water ingress
or that has been renovated
- Thick water-repellent mortar complying with Fascicle 67 Section III
applied as a casing (cf TOS Issue
208, Maurice Lemaire Tunnel) for
masonry with considerable water
ingress or to constitute a combined
sealing/waterproofing system.
torque shears.
• Impregnation layer
No sooner than 12 hours after the primer is applied, the ETANPRIM SH – V
impregnation layer must be applied
with a roller, in quantities of 1000g/m².
The roll of VP45 glass fabric must be
offered up and rolled out along the
layer of fresh resin. The fabric must
then immediately be worked in with a
roller and/or spatula.
The length overlap distance of 5 cm is
marked at the edge of the fabric by a
coloured thread.
Continuity of the reinforcement is
provided by the having the lengths
overlap by at least 10 cm, achieved by
lining up the coloured threads.
• Saturation layer
After at least four hours of self-sealing and no more than four days, the
fabric must be saturated using a layer
of ETANPRIM SH – V applied using
a roller or sprayed, in quantities of
600g/m².
This layer may be sprinkled to refusal
with silica for a protective coating to
be applied. The grade of silica should
be chosen in line with the type of protection to be added.
1.3.3.3 - Application of a tile lining
1.3.3.2 - Application of
TECTOPROOF CA-M
After the reprofiling mortar or mortar
casing has dried.
• Application of the primer
If a non-sprinkled filler for minor voids
is used, the ETANPRIM SH THIXO primer must be covered within 72 hours
maximum. If this period is exceeded,
the filler must be roughened by sanding.
It is applied using a roller or spraying,
in quantities of 400g/m² and with a
light sprinkling of 0.4/0.9 silica sand.
• Preparation of the fabric
VP45 fabric does not have to be installed any particular way up; each face
is the same (see fig. 1).
Lengths must be cut to the right dimensions on the ground using high-
The last layer of resin must be mechanically sprinkled with 10/14 Vasilgrit
to create a bonding surface. Tiling
should then be glued on using a
double bonding process. A reprofiling
render may be inserted between the
TECTOPROOF CA-M and the tiling.
1.3.3.4 - Fixings
Fixings installed in TECTOPROOF
CA-M must not compromise its sealing properties. A number of systems
may be used:
-
Sealing using a synthetic resin-based product. The resin
must have good immersion performance.
- Use of a Halfen type rail in an additional layer of render.
- Box-out in the surface.
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
par double encollage. Un enduit de
reprofilage peut être inséré entre le
TECTOPROOF CA-M et le carrelage.
perts A.F.T.E.S, un examen du dossier technique de la société SPPM et
la réalisation de chantiers tests ont
été réalisés :
1.3.3.4 - Réalisation de fixation
La mise en place de fixations dans
le TECTOPROOF CA-M doit permettre de conserver l’intégrité de
l’étanchéité. Plusieurs systèmes
peuvent être utilisés :
-
Scellement réalisé avec un
produit à base de résine synthétique. La résine devra avoir
un bon comportement en immersion.
- Incorporation de rail type Halfen
dans un enduit rapporté.
-R
éservation dans le support.
1.3.4 - Caractéristiques
physico-mécaniques du
TECTOPROOF CA-M
Les caractéristiques physico-mécaniques du système TECTOPROOF
CA-M sont les suivantes :
Ces caractéristiques découlent du
tableau figurant dans le mémoire
technique du procédé TECTOPROOF
CA, validé par le Département Laboratoire de Lyon du CETE de LYON
(CEREMA) :
- Adhérence sur support sec, selon NF EN 13596 : ≥1 MPa
- Contrainte à la rupture en traction, selon ISO 527-4 : ≥40 MPa
- Déformation à la rupture en traction, selon ISO 527-4 : ≤10%
- Module d’élasticité en traction,
selon ISO 527-5 : ≥2 GPa
- Perméance à la vapeur d’eau,
selon NF EN ISO 7783-2 :
≤ 0.01 g/m².h.mmHg
- Application en surface verticale
et voûte, selon référentiel AT
SETRA : pertes <10%
2 - Essais laboratoire et
chantier test :
Conformément à la procédure établie pour la délivrance d’avis d’ex-
2.1 - Examen du dossier
technique transmis par la
société SPPM :
Cet examen a été confié par la
commission à EGIS Rail. Celui-ci
a été fait à partir des documents
transmis par SPPM à savoir : Cahier
des charges du procédé et rapports
d’essais.
La vérification de la partie caractérisation physico-mécanique du
TECTOPROOF CA, (constituant le
système TECTOPROOF CA-M) s’est
faite à partir du rapport d’essai
n° 41313, qui avait été transmis à
la commission le 18 janvier 2013
par le CEREMA, dans le cadre de la
procédure initiale d’avis d’expert du
TECTOPROOF CA. Les principales
caractéristiques
physico-mécaniques du système TECTOPROOF
CA-M sont rappelées ci-dessus.
L’examen du Cahier des Charges
de mise en œuvre, n’a donné lieu
aucune observation particulière. Celui-ci est complet et il couvre tous
les domaines d’emploi, revendiqués
pour ce procédé d’étanchéité.
Les conclusions de cet examen du
dossier technique ont été définitivement validées par la commission
lors de sa réunion plénière du 10
juillet 2014.
2.2 - Réalisation
des chantiers test:
Dans le cadre de cette demande
d’avis d’expert deux chantiers tests
ont été organisés avec l’accord de la
société SPPM.
Le 1er chantier test s’est déroulé en
mars 2014 sur un chantier de rénovation étanchéité de la RATP – ligne
1.3.4 - Physical and
mechanical characteristics
of TECTOPROOF CA-M
The physical and mechanical characteristics of TECTOPROOF CA-M are as
follows:
These characteristics are provided on
the basis of the table shown in the
technical memorandum for the TECTOPROOF CA system, validated by the
Lyon CETE Highways Technical Research Centre Laboratory Department
- Adherence to dry surface as per
NF EN 13596: ≥1 MPa
- Stress at failure point, as per ISO
527-4: ≥40 MPa
- Deformation at failure point, as per
ISO 527-4: ≤10%
- Tensile modulus of elasticity, as
per ISO 527-5: ≥2 GPa
-
Water vapour performance,
as per NF EN ISO 7783-2:
≤ 0.01 g/m².h.mmHg
-
Application on vertical surfaces
and the crown, as per AT SETRA
handbook: losses <10%
2 - Laboratory tests
and trial worksite:
Pursuant to the procedure established for AFTES Expert Reports to be
issued, in addition to examination of
the SPPM technical file, test worksites
were conducted:
2.1 - Examination of the
technical file supplied by
SPPM:
This examination was entrusted by
the committee to EGIS Rail and was
performed on the basis of the following documents supplied by SPPM:
Specifications for the system and test
reports.
Verification of the physical/chemical definition of TECTOPROOF CA
(comprising the TECTOPROOF CA-M
system) was carried out on the basis
of test report no. 41313, supplied to
the committee on January 18, 2013
by CEREMA as part of TECTOPROOF
CA’s initial Expert Report procedure.
The chief physical and mechanical
characteristics of the TECTOPROOF
CA-M system have been reviewed
above.
There were no particular comments
following examination of the Specifications for use. These are complete
and cover all fields of use claimed for
this sealing system.
The conclusions of the examination of
the technical submission were definitively ratified by the committee in its
plenary session of July 10, 2014.
2.2 - Test worksites:
As part of this Expert Report application, two test worksites were organised
with the agreement of SPPM.
The first test worksite took place in
March 2014 on an RATP sealing renovation worksite on metro line 7b for the
access stairs from Rue Secrétan at the
JAURES station.
This staircase leaked extensively during rainy weather and had been the
subject of a number of unsuccessful
injection and drainage treatments.
It was treated as follows:
-
Removal of existing render and
drains.
-
Installation of pipe drains with
connection to a gutter.
- Construction of a mortar casing reinforced with welded wire mesh.
- Installation of the TECTOPROOF CA
system sprinkled with silica to refusal.
- Installation of bonded tiling on side
walls and paint on the crown.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
145
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
7bis – Escalier d’accès rue Secrétan
– Station JAURES
Cet escalier était très fuyard en
temps de pluie et il avait fait l’objet
de nombreux traitements d’injections et de drainage sans succès.
Le mode de traitement a été le suivant :
- Dépose des enduits et drains existants.
- Mise en place de drains en cerce
avec un raccordement à un caniveau.
- Réalisation d’un cuvelage mortier
armé d’un treillis soudé.
- Mise en place du système TECTOPROOF CA saupoudré à refus de
silice.
- Mise en place en piédroit de carrelage collé et d’une peinture en
voûte.
Photo 3 - fin de l’application du TECTOPROOF CA-M / Completed application of TECTOPROOF CA-M.
Photo 1 - Mise en œuvre d’un cuvelage armé sur la maçonnerie / Installing the reinforced casing on the masonry.
Photo 2 - Pose de l’armature en tissu de verre sur couche d’imprégnation / Installing the glass fabric reinforcement on the impregnation layer.
146
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Photo 4 - Pose du carrelage sur le TECTOPROOF CA-M / Installation of tiling over TECTOPROOF CA-M.
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
gress at the crown, at cracks located at
the top of the crown (so-called “runner” cracks) and on the side walls:
only the “runner” cracks were treated
using the TECTOPROOF CA-M system.
Le 2eme chantier test s’est déroulé
également en mars 2014, toujours
sur la ligne 7 bis du métro de PARIS, au niveau de la voûte de la station JAURES
Cette station a été construite en
pierres de meulière, sa mise en
service remonte à 1903.
Le revêtement a été régénéré en
voûte en 1998.
L’ouvrage présente des infiltrations
en voûte au droit des fissures situées en clé de voûte (fissures dites
de coulisseau) et en piédroit, seules
les fissures de coulisseau ont été
traitées par le système TECTOPROOF CA-M.
Le traitement a été réalisé de la
manière suivante :
- Mise à nu de la maçonnerie 50 cm
de part et d’autre des fissures.
-
Ouverture et calfeutrement des
fissures
- Réalisation de ½ cerce de drainage de la voûte jusqu’en piédroit. Des drains Aliva ont été
scellés dans des saignées réalisées dans la maçonnerie.
-
Réalisation d’un enduit classé
R3 sur 50 cm de large de part et
d’autre de la fissure.
- Mise en place d’un pontage D/
NOX TBS -11
-
Pose du système TECTOPROOF
CA-M avec un saupoudrage de
silice.
Conclusion des deux chantiers
tests : la visite du chantier a permis de constater la bonne adaptabilité du procédé pour traiter
ponctuellement et surfaciquement
des arrivées d’eau sur support en
maçonnerie. Le procédé autorise
ainsi et dans de bonnes conditions
de siccité du support, la pose de
carrelage ou autres revêtements
de finition et de protection au feu
sur ouvrages maçonnés. La commission a validé ces deux chantiers
Photo 5 : Préparation et purge de la voûte / Preparation and clearing of the crown.
The treatment was performed as follows:
- The masonry was exposed for 50 cm
either side of the cracks.
- The cracks were opened and caulked
- A drainage half-pipe was installed
running from the crown to the side
wall. Aliva drains were sealed into
channels cut into the masonry.
-
R3 class render was applied for
a width of 50 cm either side of the
crack.
- A bridging layer of D/NOX TBS – 11
was installed
- The TECTOPROOF CA-M was applied, together with a sprinkling of
silica.
Conclusions of the two test worksites: The Expert Report committee
inspection found that the system was
suitable for local surface treatment
of water ingress through masonry. If
the surface is properly dry, the process then allows tiling or other finishing or fire protection linings to be
installed on masonry structures. The
committee validated these two test
worksites in its plenary session on
July 10, 2014.
Photo 6 - Enduisage de la clé de voûte avant application TECTOPROOF-CA-M /
Rendering the top of the crown prior to applying TECTOPROOF-CA-M.
3 - Opinion of AFTES
Working Group 9:
tests lors de sa réunion plénière du
10 juillet 2014.
3 - Avis du GT n°9
de l’AFTES :
Lors de sa réunion du 12 février
2015, le Groupe de Travail n°9,
composé de représentants de l’APSEL, du SNFORES, de l’APRODEG,
The second worksite also took place
in March 2014 and was also on Paris
metro line 7b, on the crown of JAURES
station.
The station was built using millstone
blocks and was commissioned in
1903.
The crown lining was renovated in
1998.
The structure suffers from water in-
At its meeting on February 12, 2014,
Working Group 9 (group of APSEL,
du SNFORES, de l’APRODEG, de
la CSFE, de la RATP, de la SNCF,
d’EGIS, and firms), issued the following report:
Working Group 9 of the French Association for Tunnels and Underground
Spaces, AFTES, hereby issues a
favourable report for the use on
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
147
AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9/AFTES’ EXPERTS’ REPORT WG9
de la CSFE, de la RATP, de la SNCF,
d’EGIS, et d’entreprises, a donné
l’avis suivant :
Le Groupe de Travail n°9 de l’Association Française des Tunnels et de
l’Espace Souterrain (AFTES) émet un
avis favorable à l’utilisation sur supports maçonnés du Système d’Etanchéité Liquide armé TECTOPROOF
CA-M.
Cet Avis d’Experts AFTES couvre les
utilisations suivantes :
- L’étanchéité de voûte et piédroit de
l’intrados de l’ouvrage maçonné,
- localement et au droit d’un système de drainage, le traitement
d’étanchéité confortatif.
Cet Avis d’Experts AFTES couvre
les ouvrages souterrains maçonnés
suivants :
- Les tunnels, les galeries,
- les stations, les gares, les interstations, les couloirs et les locaux
de métro, de tramway et de transports ferroviaires,
- les ouvrages de génie civil enterrés.
Le stockage et la mise en œuvre du
Système d’Etanchéité Liquide armé
TECTOPROOF CA-M , devront être
réalisés conformément au cahier
de pose de la Société SPPM de juin
2014 et de ses actualisations. t
NOTA : conditions de validité d’un Avis d’Experts AFTES. Cet avis d’expert
est valable pour une durée de 5 ans. A l’issue de cette période un renouvellement de cet avis doit être demandé à l’AFTES. Cet Avis devient caduc
à la date de l’adoption du référentiel technique, spécifique à la famille de
procédé d’étanchéité concernée, par la commission AVIS TECHNIQUE CETU
pour les procédés d’étanchéité mis en œuvre dans les ouvrages souterrains. Informations - CETU : téléphone : 04.72.14.34.00.
148
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
masonry surfaces of the reinforced
liquid sealing system TECTOPROOF
CA-M.
This AFTES Expert Report covers the
following uses:
- Sealing of the inside of the crown and
side walls of the masonry structure,
- supplementary sealing treatment locally, adjacent to drainage systems.
and rail stations including technical
premises,
- underground civil engineering structures.
Storage and use of the TECTOPROOF
CA-M Reinforced Liquid Sealing System must be pursuant to the SPPM
installation specifications dated June
2014 and any updates thereof. t
This AFTES Expert Report covers
the following underground masonry
structures:
- Tunnels and galleries,
- stations, inter-station sections, metro, tram and rail transport corridors,
NB: conditions for the validity of an AFTES Expert Report: this Expert Report is
valid for a period of 5 years. Following this period, its renewal must be requested
from AFTES. This Report shall become obsolete on the date of the adoption by
the CETU Technical Reports Committee of the specific technical handbook for the
family of sealing systems used for underground structures. For more information
– CETU: telephone +33 (0)4 72 14 34 00.
AVIS D’E
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
Le Génie Civil en transition
MERCUSOT
CETU - AFTES
Alain
Organisées par l’Association Française de Génie Civil (AFGC) les journées GC’2015 ont eu
lieu les 18 et 19 mars 2015 à l’ESTP de PARIS CACHAN. Le thème général « Le Génie Civil en
transition ; écologique et énergétique » a été ouvert en 6 sessions représentant 33 présentations
orales. Par ailleurs 10 posters, en phase avec les thèmes des journées, avaient été commentés lors des pauses et 3 visites d’ouvrages emblématiques
ont été organisées. Le GC’2015 a débuté par l’allocution de
bienvenue de Florence DARMON, Directrice de l’ESTP, suivie
du mot du Président de l’AFGC, Bruno GODARD, devant 160
personnes, qui a souhaité réunir l’ensemble des acteurs du
génie civil et échanger sur les évolutions récentes des
connaissances scientifiques et techniques.
Cet article résume les présentations orales de ces deux
journées GC’2015.
Florence DARMON - ESTP
Session 1 : Transition écologique et énergétique
Eugène Freyssinet, un pionnier de la transition
écologique (F. Guyon)
La première présentation est relative à la découverte en 1928 d’un matériau
nouveau : le béton précontraint, procédé très original de fabrication et de
mise en tension du béton pour lui interdire de fissurer à l’aide de câbles
d’acier fortement tendus. L’auteur rappelle que la nécessaire transition
écologique ne peut attendre une hypothétique découverte d’une invention
comparable à la précontrainte d’Eugène Freyssinet. Mais elle peut chercher
son inspiration dans la recherche du faire plus et mieux avec les matériaux
et procédés de construction existants. La transition écologique est donc une
révolution mentale que le Génie Civil ne peut porter seul : c’est toute la
société qui doit se convaincre de la nécessité de rechercher l’optimum.
La compatibilité biologique du Génie Civil (P. Valantin)
L’article présente l’avenir du Génie Civil qui se construit surtout par l’innovation et l’imagination et « non en répétant à l’infini de vieilles recettes » et qui
se dessine dans le domaine de l’aménagement, de la gestion des usages,
des techniques de construction ou des matériaux et les défis d’aujourd’hui...
tout en cherchant la compatibilité du Génie Civil avec les éco-sociosystèmes.
Du béton biogène pour favoriser la biodiversité marine
dans des ouvrages maritimes éco-conçus (F. Martareche,
J-C. Souche, T. Monier)
La démarche présentée synthétise des expérimentations menées depuis
2009 tentant à trouver un compromis entre des objectifs contradictoires :
150
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Bruno GODARD - AFGC
intérêt biologique, résistance structurelle et contraintes budgétaires.
Au-delà du matériau lui-même, une réflexion a été menée sur les moyens
économiques de produire des éléments bio-attractifs pouvant ensuite être
inclus dans des ouvrages structurels complexes qui couvrent de multiples
usages, correspondant à une diversité d’environnements et de contraintes.
Développement d’habitats artificiels en zone portuaire
(M. Lapinski, M. Perrot)
Les infrastructures portuaires techniques et économiques immergées représentent des linéaires considérables qui ont aussi une fonction écologique.
Dans le cadre du projet GIREL, Egis a développé et testé deux modules
de micro-habitats artificiels visant à accueillir et protéger les juvéniles de
poissons au niveau des enrochements de digues et des parois verticales
de quais démontrant que les espaces portuaires et les infrastructures associées ne constituent pas des « zones mortes » et peuvent être colonisés par
un panel d’espèces non négligeable
Suivis écologiques des récifs artificiels d’Etretat sept ans
après immersion (J. Dubreuil - D. Grosdemange)
IN VIVO a réalisé des suivis écologiques réguliers et scientifiques de l’immersion de récifs artificiels qui ont permis d’appréhender la colonisation
de structures implantées en mer sur des fonds créant ainsi des habitats
potentiels pour tout un assemblage d’espèces d’algues, d’invertébrés et de
poissons. Deux types de structures artificielles en béton (à base de ciment
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
CEM1 PM 52,5) de taille importante ont été immergés dans le cadre de ce
projet et sont présentés. La première structure, consiste en un module qui se
présente sous la forme d’une pyramide tronquée (volume de 54 m3 - poids
de 40 T). Les autres structures sont constituées d’amas chaotiques formés
par un assemblage de 16 modules cubiques unitaires (1,4 m3 – poids de
1,75 T).
Captage géothermique en fondations profondes et radiers
(J-B. Bernard)
L’objectif de l’intervention a été de présenter le procédé, la technique et la
valorisation énergétique des captages géothermiques en structures (bâtiments) et en ouvrages (pieux, parois moulées, tunnels..) ainsi que les enjeux
qui y sont liés. Plusieurs projets réalisés en France ont été présentés.
Session 2 : Innovation et progrès dans le domaine
des matériaux
L’utilisation d’armatures passives en acier inoxydable dans
les ouvrages d’art (P. Jandin, Y. Tardivel, T. Chaussadent,
L. Gaillet, P. Corfdir)
La présentation montre l’utilisation de l’acier inoxydable qui permet de
répondre à plusieurs objectifs dont la diminution de la vulnérabilité des
ouvrages d’art en béton armé vis-à-vis de la corrosion, la minimalisation
de la fréquence et de l’importance des opérations d’entretien spécialisées
et la prolongation de la durée de structures spécifiques particulièrement
sollicitées.
Les co-produits de l’acierie inox comme granulats dans le
béton (G. Adegoloye, A-L. Beaucour, S. Ortola, A. Noumowe)
Jusqu’à maintenant, l’utilisation des laitiers issus de l’élaboration d’aciers
inoxydables était très limitée pour des raisons écologiques du fait de leur
forte teneur en chrome. Cependant, de récentes recherches ont montré qu’il
est possible de réduire la teneur en chrome lixiviable de ces laitiers et de
les rendre utilisables. Cette étude révèle une nouvelle catégorie de bétons
aux propriétés spécifiques : plus denses et en même temps plus poreux. Elle
apporte également une réponse environnementale à la gestion des déchets
industriels et à la préservation des ressources naturelles.
Evaluation des contraintes résiduelles dans les
assemblages soudés et amélioration de leur durée de vie
par techniques de parachèvement (S. Chataigner, L. Dieng,
Y. Falaise, M. Grasset)
Le travail proposé dans cet article s’attache à présenter des investigations
expérimentales réalisées pour l’étude de l’efficacité de deux opérations de
parachèvement sur assemblages soudés. Une des perspectives de l’étude
présentée consiste à vérifier l’efficacité des méthodes proposées dans le
cadre d’assemblages ayant déjà subi de la fatigue mécanique. La seconde
perspective concerne le développement de modélisation permettant de
prendre en compte les opérations de parachèvement. Ce travail fait partie
d’une étude plus large dédiée aux méthodes de renforcement des assemblages soudés vis-à-vis de la fatigue.
Construire avec de l’acier autopatinable : impact
environnemental et économique (L. Michel, E. Gogny)
Le but de cet exposé est de montrer à travers un exemple concret, l’intérêt
d’utiliser de l’acier autopatinable dans un contexte particulier et contraint
afin de limiter l’impact environnemental d’un ouvrage d’art dans un cycle de
vie global. L’exposé présente successivement une description de l’ouvrage
OA2 du Tramway RATP T7, les contraintes majeures du projet, l’historique
des études de conception réalisées, la solution retenue pour l’ouvrage de
franchissement, les détails spécifiques retenus liés à l’utilisation de l’acier
autopatinable et ses avantages.
Réalisation de paralumes en béton fibré à hautes
performances à l’extrémité du tunnel du vieux port de
Marseille (F. Laravoire, A. Chastel, J. Vanni, A. Schmitt,
T. Robinson, J. Resplendino, N. Bennati, B. Dimanche,
A. Simon, F-B. Cartiaux)
Le projet porté par la communauté urbaine s’inscrit dans le contexte d’aménagement et de mise en conformité de l’ouvrage et la présentation a mis
l’accent sur les aspects de résistance au feu et de protection phonique tout
en montrant les techniques de conception, de fabrication et de mise en
œuvre des 90 poutres précontraintes en BUHP.
Session 3 : Architecture et paysage
Génie Civil : génie technique, architectural et
environnemental ? (L. Weizmann)
Dans cette présentation une approche large et diversifiée de ces domaines
est avancée à partir de projets synthétiques d’architectures. Les exigences
contemporaines et la prise en compte des questions environnementales
émergentes modifient profondément l’appréhension collective des ouvrages
dits de Génie Civil et ainsi des équipements et des ouvrages « que l’on aurait
voulu cacher, ou tout au moins ignorer », peuvent s’inscrire dans le territoire,
être valorisés dans leur fonction et dans leur structure et intégrer une forme
de génie sociétal et culturel.
Architecture et intégration paysagère : maitrise de
l’étalement urbain, densification des villes,
utilisation de l’espace souterrain (M. Labbé)
Après avoir retracé l’évolution des usages du sous-sol à travers l’histoire,
sont exposées les qualités du souterrain en tant que ressources et besoins
de la ville dense et durable et l’auteur met en évidence, en s’appuyant sur
des réalisations françaises et étrangères, l’intérêt d’un usage planifié et
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
151
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
raisonné du sous-sol et la nécessité concomitante de créer de nouveaux
outils pour de nouvelles manières de penser.
développer une analyse globale des couvertures d’infrastructures de transports en milieu urbain, afin de développer et de proposer aux maîtres d’ouvrages et aux maîtres d’œuvre des outils d’analyse, d’aide à la décision et de
conception de ces ouvrages aux multiples enjeux. Ce travail, lancé en 2012 et
qui viendra à son terme en 2015, montre les grandes difficultés que l’on rencontre sur le terrain pour coordonner harmonieusement le projet urbain et le
projet de transport. Créer une couverture c’est réaliser un sol urbain artificiel
en s’inscrivant dans la durée : qualité, durabilité, maintenabilité, adaptabilité.
Monique LABBE - Cabinet LABBE
Construire en souterrain : quels avantages du point de vue
du développement durable ? (Y. Audi, A. Jullien, T. Lorino,
A. Feraille, L. D’Aloia-Schwartzentruber)
L’application présentée ici se veut purement illustrative dans la mesure où
les données sont basées sur des hypothèses fortes. L’apport de ce travail
est d’ordre méthodologique et réside dans le développement logique d’un
projet urbain souterrain, constitué de deux parties : l’une en surface, l’autre
en sous-sol (une troisième partie, interface entre les deux précédentes, peut
également être présente dans d’autres cas). Ces premiers calculs qui portent
sur la consommation énergétique, permettent d’enrichir la comparaison de
deux solutions du point de vue de leur « rentabilité environnementale ». L’allocation des indicateurs aux usagers permet également de mettre en évidence
l’importance du mode/phase pour étudier cette rentabilité. L’exposé s’inscrit
dans le cadre du Projet National « Ville 10D Ville d’idées » sur la conception et
l’aménagement du sous-sol pour une ville durable.
Pierre MERAND - EGIS
Un nouvel ouvrage patrimonial en BFUP, le mémorial
international de Notre-Dame de Lorette (P. Prost, S. Dandoy,
J. Frezin)
Le matériau choisi par l’Architecte pour la réalisation de la structure ellipsoïdale composée d’un anneau d’un périmètre de 345 m est un Béton Fibré
à Ultra-Haute Performance (BFUP) ; une partie des éléments préfabriqués
qui constituent le Mémorial sont assemblés par précontrainte. Ce matériau
a permis de réaliser des éléments préfabriqués très fins, mais aussi des
éléments de grande résistance tant en compression qu’en cisaillement, afin
de répondre aux sollicitations particulières de cet ouvrage.
Quel Génie Civil pour l’écologie ? (G. Bignier)
Décrire certains enjeux écologiques (l’eau, l’énergie, la biodiversité) au
travers de trois projets de concours et montrer en quoi ils convergent tous
vers l’horizon de la transition écologique est l’objectif de cette présentation
qui a montré que les énergies renouvelables à disposition sont nombreuses
(solaires, marémotrices, fatales, potentielle, etc…) et que leur utilisation dans
le Génie Civil entraîne des changements de comportements assez radicaux.
Yaarob AUDI - IFFSTAR
152
Session 4 : Analyse de Cycle de Vie et construction durable
Le projet de recherche canopée : programmation, conception
et réalisation de couvertures d’infrastructures de transport
en milieu urbain (M. Moussard, P. Merand, F. Appere)
Réseaux d’assainissement : réaliser une évaluation
environnementale adaptée à chaque projet (L. Monfront,
N. Decousser)
Issu de réflexions engagées dans le cadre des couvertures du boulevard
périphérique de Paris, ce projet a permis à une équipe pluridisciplinaire de
Le CERIB a réalisé une étude pour déterminer et mettre en évidence les
impacts environnementaux des produits d’assainissement préfabriqués en
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
béton ainsi que ceux des autres matériaux et de fournir des données nécessaires afin d’établir les bilans environnementaux de réseaux d’assainissement sur l’ensemble de leur cycle de vie. Les résultats présentés concernent
six indicateurs d’impacts environnementaux : la consommation d’énergie
primaire totale, l’épuisement des ressources non renouvelables, les déchets
totaux éliminés, le changement climatique, l’acidification atmosphérique et
l’eutrophisation des eaux.
Evaluation des impacts sur l’environnement des tunnels
creusés au tunnelier par une méthode de type analyse du
cycle de vie (L. D’Aloia-Schwartzentruber, E. Humbert,
R. Bonnet, C. Dumoulin)
Une comparaison entre la méthode conventionnelle et la méthode au tunnelier est réalisée dans le cas du tunnel du Mont Sion (A41), afin de mettre
en évidence les différences entre les deux méthodes et d’expliciter le périmètre de l’analyse. Du point de vue des matériaux mis en œuvre, elle met
en évidence des impacts moins importants pour la méthode au tunnelier par
rapport à une méthode conventionnelle avec radier contre voûté. Mais de
manière plus générale, la longueur de l’ouvrage, les conditions géologiques,
l’accès au site, les installations du chantier, la réalisation des structures…
peuvent compléter ou réorienter le choix entre les deux méthodes. Il est
donc intéressant, pour un maître d’ouvrage, de pouvoir disposer d’un éclairage complémentaire avec les critères environnementaux que propose l’ACV
et qui dépassent le simple cadre de l’étude d’impacts.
Durabilité des bétons dans les structures des secteurs
agricoles, agroalimentaires et de la méthanisation
(A. Bertron, C. Voegel, B. Erable, G. Escadeillas)
Les ouvrages agricoles et agroindustriels sont majoritairement réalisés
en béton car il s’agit d’un matériau économique, étanche, présentant une
bonne inertie thermique et permettant de respecter les normes d’hygiène
dans ces secteurs. La durabilité des structures est néanmoins entravée du
fait du caractère agressif de ces environnements. Les travaux ont permis
d’identifier les mécanismes d’altération par la composante chimique des
effluents et mettent en évidence l’impact spécifique du biofilm microbien
dans la dégradation. L’exposé met également en évidence les besoins en
termes de recherche sur les prochaines années.
Structures à hautes performances à base de lamellé-collé
et de BFUP (L. Michel, K. Kong, E. Ferrier)
La plus grande opportunité pour étendre l’utilisation des produits du bois tel
que le bois lamellé-collé dans la construction est de combiner ce matériau
avec d’autres tels que des éléments composites ou hybrides. Dans cette
étude, des poutres et des panneaux de bois mais aussi des éléments renforcés ont été testés jusqu’à rupture afin de mettre en évidence l’intérêt
fort de mettre en place des structures multi matériaux pour améliorer le
comportement structural d’éléments à base de bois. Que cela soit pour les
poutres que les panneaux, le renforcement permet d’augmenter les charges
et les états limites de service.
Réalisation d’un mur de soutènement routier en pierres de
granit issues de la déconstruction de bâtiments d’habitation
(Y. Tardivel, A-S. Colas)
Le chantier de construction du mur de soutènement important (longueur
de 50 m et 3 m de hauteur) en pierre sèche de Felletin (Creuse) a été suivi
afin de réaliser une analyse du cycle de vie (ACV) de l’ouvrage et étudier le
bien-fondé de cette technique de construction au regard des alternatives
étudiées. Une évaluation sur le cycle de vie complet des différentes alternatives reste à mener pour confirmer cette analyse.
Laetitia D’ALOIA-SCHWARTZENTRUBER - CETU et Romain BONNET - BOUYGUES
Comparaison des bilans environnementaux de deux types
de démolition (R. Briere, A. Feraille, O. Baverel, R. Le Roy,
Y. Tardivel)
Cette étude s’est focalisée sur la fin de vie des bâtiments d’un point de
vue environnemental. Les impacts d’une démolition traditionnelle et d’une
démolition sélective ont pu être analysés à l’aide de l’outil d’Analyse de
Cycle de Vie. Les modélisations ont montré que la mise en décharge est
la phase la plus contributrice dans les deux scénarios. Globalement, la
démolition sélective présente des impacts inférieurs à ceux de la démolition
traditionnelle pour deux raisons : un meilleur tri des déchets (séparation
des matériaux inertes à réutiliser et matériaux à mettre en décharge) et une
économie financière et environnementale pour le transport.
Session 5 : Diagnostic, réparation et maintenance
Etude du comportement thermique du tablier du viaduc
de Millau (Z. Hajar, C. Servant, M. Virlogeux)
Lors de sa réalisation et en raison de son caractère exceptionnel, le viaduc
a fait l’objet d’une instrumentation importante dont l’objectif a été d’une
part la surveillance et le suivi du comportement de l’ouvrage dans le
temps, et d’autre part la validation des hypothèses de calcul qui ont servi
au dimensionnement de l’ouvrage. Les analyses menées en exploitant
les enregistrements réalisés sur une période de sept ans allant de 2005
à 2011 ont permis de connaitre avec précision le comportement thermique du tablier : évolution des valeurs extrêmes, valeurs des gradients
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
153
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
thermiques et corrélation de ces grandeurs avec les données météorologiques.
Déformations différées de structures en béton : Savines et
Chevire (J-P. Sellin, J-F. Bathelemy, G. Bondonet,
J-M. Torrenti)
Cet article illustre ces phénomènes à l’échelle des ponts de Savines et de
Cheviré. Ceux-ci ont été choisis d’une part pour les effets spectaculaires
des déformations observées et d’autre part pour la quantité importante de
mesures disponibles. L’objet de l’étude est de comparer les mesures in-situ
aux flèches théoriques calculées sur la base des lois de dimensionnement
actuelles. La comparaison montre que, au moins pour ces ponts, ces lois
sous-estiment systématiquement les déformations à long terme. Ce rapport
présente une des adaptations possibles des lois, en particulier de l’évolution
des fonctions de fluage et de retrait pour le béton mais également de celle
de la fonction de relaxation des aciers.
Evaluation qualitative de la vulnérabilité au séisme
des ouvrages du réseau APRR (R. Ranciere, V. Fagot,
J-P. Marion)
La question de la conformité et de la mise à niveau des ouvrages se pose
aux gestionnaires d’infrastructures. Une évaluation qualitative de la fragilité
au séisme des ouvrages du réseau APRR a été effectuée. Chaque ouvrage
a été caractérisé par son importance, le risque sismique associé, sa vulnérabilité structurelle puis classé. Les ouvrages identifiés à risques ont fait
l’objet d’un diagnostic détaillé et le cas échéant d’une étude de solutions
afin d’améliorer leur tenue au séisme. L’objectif étant de permettre au MOA
d’élaborer un programme hiérarchisé et chiffré.
Présentation des premiers résultats de l’expérimentation
de la poutre VIPP de Clerval (C. Aubagnac, D. Germain,
J-P. Sellin)
Les Viaducs à travées Indépendantes en Poutres Précontraintes (VIPP) ont
été construits en nombre important en France en particulier avant 1970. Ces
ouvrages dits « de première génération » ont été conçus dans l’idée d’une
précontrainte totale, durable en raison de la parfaite étanchéité du béton
comprimé. Dans la réalité, un certain nombre de ces anciens VIPP souffrent
de la corrosion des câbles de précontrainte, corrosion avec un caractère
éminemment aléatoire. Le sujet expose les instrumentations mises en
œuvre qui se complètent, se recoupent et permettent de mettre en évidence
les changements de comportement des sections et de la poutre au cours du
chargement et les valeurs d’effort « charnières ».
Diagnostic et réparation des ouvrages métalliques du plan
rail Auvergne (C. Lamarsaude, R. Leconte, C. Raulet,
C. Defargues)
Dans le cadre du Plan Rail Auvergne, d’importants travaux de rénovation
des infrastructures ferroviaires - travaux de voie, ouvrages d’art, tunnels
154
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
et ouvrages en terre - ont été réalisés sous maitrise d’œuvre. Ces travaux
consistaient à sécuriser, moderniser ou remettre à niveau trois lignes ferroviaires, dont celle de Bordeaux Lyon entre Montluçon et Gannat. Dans le
cadre de cette étude, la phase préalable de diagnostic avait pour objectif
de conclure sur l’état général de ces ouvrages en s’assurant de leur aptitude à satisfaire le service attendu, en termes de charge et de fréquence.
Le cas échéant, les mesures de renforcement définitives nécessaires pour
assurer ce service et les mesures de renforcement provisoires ont été
définies.
Diagnostic du bateau-porte de la forme 10 du port
de Marseille (T. de Folleville)
La forme de radoub du Grand Port Maritime de Marseille (GPMM) est un
ouvrage aux dimensions hors norme (465 m de longueur, 85 m de largeur,
14 m de hauteur, 480 000 m3 de volume, 3 ème plus grande forme de réparation navale au monde, après celles de Dubaï et de Lisbonne). Cette forme
est isolée de la mer par un bateau-porte monolithique en béton précontraint.
En 2011 le port de Marseille a décidé de le réhabiliter pour être capable
de remplir sa fonction une dernière fois. La livraison du nouveau bateauporte est prévue au cours du second semestre 2015. L’inspection détaillée
exceptionnelle du bateau-porte est présentée.
Renforcement parasismique de piles de ponts par
chemisage en BFUP (J-P. Deveaud, G Genereux, A. Simon,
N. Luis, F-B. Cartiaux, F. Toulemonde, P. Marchand, F. Baby)
Cet article présente une technique qui consiste à substituer, en pied de
pile, le béton ordinaire en périphérie par un chemisage en BFUP. Technique
permettant de pallier au manque de dispositions constructives et d’augmenter la ductilité de cette zone très sollicitée afin de dissiper l’énergie
sismique et obtenir un bon comportement de l’ouvrage, contrairement à
d’autres solutions de renforcement par chemisage composite tel que tôle
métallique.
Session 6 : Gestion et valorisation des matériaux
Perspectives de valorisation de granulats riches en
sulfates dans les bétons (L. Divet, J. Colas, T. Chaussadent,
S. Lavaud, B. Desrues)
La normalisation européenne limite la teneur en soufre et en sulfates dans
les granulats afin de se prémunir des phénomènes de dégradation des
bétons par réactions sulfatiques. En effet, des teneurs en sulfates au-delà
des seuils préconisés par la norme peuvent conduire à des réactions avec
certains composants des ciments et entraîner des désordres au sein des
bétons suite à la formation de produits gonflants et/ou dé-cohésifs. Une
étude a donc été menée pour valoriser des matériaux d’excavation riches en
sulfates dans le cadre du creusement du futur tunnel de la liaison ferroviaire
entre Lyon et Turin. Cette initiative a été mise en place dans la volonté de
mener une démarche de développement durable.
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
Valorisation de granulats provenant de la transformation
des matériaux d’excavation des tunnels (J. Burdin)
Les MATéraux d’EXcavation des tunnels - MATEX - ont été pendant de
nombreuses années mis en dépôt, sans qu’aucune perspective d’emploi
n’ait été envisagée. Depuis une vingtaine d’années, les projets de tunnels
longs produisant de grandes quantités de MATEX d’une part, et la législation environnementale d’autre part, ont changé la donne et contraignent
les acteurs, dans la mesure du possible, à utiliser ces matériaux pour préserver les ressources minérales, réduire les émissions de gaz à effet de
serre et réduire l’impact sur l’environnement des zones de mise en dépôt
définitif. Les MATEX deviennent donc une matière première à part entière.
Au tout premier rang des utilisations possibles se trouve leur transformation
en granulats pour béton. Cette présentation traite de ce sujet particulier en
évoquant successivement les méthodes d’excavation, les différents types
de produits, la situation actuelle de la technique, quelques opérations de
référence, les contraintes de production, la qualité des granulats produits,
son incidence sur les bétons et la nécessaire relation avec les documents
normatifs.
Jacques BURDIN - IC
Gestion des matériaux excavés en travaux souterrains
(F. Robert, L. D’Aloia-Schwartzentruber, A. Denot,
L. Eisenlohr)
Les préoccupations liées à la gestion des matériaux géologiques naturels extraits lors du creusement des tunnels ont conduit à rédiger une
note d’information à l’attention des maîtres d’ouvrage afin d’aider ces
derniers à définir et mettre en place leur démarche pour la gestion des
matériaux géologiques extraits, des stades les plus en amont jusqu’aux
travaux. En effet, les futurs grands projets laissent présager des volumes
excédentaires conséquents dont la mise en dépôt est de plus en plus
difficilement acceptable. Dans le cas du creusement d’un tunnel, seule
une petite partie des matériaux extraits peut être réemployée pour la
fabrication des bétons du tunnel. Ainsi, d’autres pistes de réemploi et de
valorisation doivent être étudiées en fonction de l’activité industrielle et
économique présente sur le territoire. Il est en effet possible d’imaginer
que certains matériaux spécifiques que l’on orienterait a priori vers une
mise en dépôt, puissent trouver une valorisation via l’approvisionnement
de nouvelles filières.
Florent ROBERT - CETU
Construction d’un ouvrage d’art avec des granulats de
bétons recyclés - Contournement ferroviaire de
Nimes-Montpellier (F-X. Demalherbe, P. Michelon,
O. Servan, J. Resplendino, M. Verbauwhede, I. Moulin,
E. Perin, L. Nolot, P. Labbe, P. Dantec)
L’utilisation de bétons formulés à partir de granulats de bétons recyclés
est autorisée par la norme NF EN 206-1/CN dans certaines limites mais le
nombre de réalisations avec ce type de matériau reste faible et les retours
d’expérience rares, notamment dans les ouvrages d’art. Le partenariat
(maître d’ouvrage, maître d’œuvre, constructeur) a débouché sur le développement et la mise en œuvre d’un béton à base de granulats recyclés sur
un des ouvrages routiers de ce projet. L’objectif de cette réalisation est de
démontrer la faisabilité technique et industrielle d’un tel béton et de mieux
appréhender les freins actuels liés au développement de ce type de béton en
France. La présentation s’est attachée à détailler le contexte de l’opération
et les modalités d’implication des divers intervenants, les caractéristiques
des granulats recyclés mis en œuvre et des bétons formulés notamment
d’un point de vue de leur performance mécanique et de leur durabilité. Le
chantier pilote du pont cadre du projet a permis de mettre en évidence la
faisabilité industrielle de la mise en œuvre d’un béton incorporant 20% de
gravillons de béton recyclé pour la réalisation d’un ouvrage d’art de cette
nature. Plus largement, le Projet National RECYBETON projette d’autres
chantiers expérimentaux permettant de faire la démonstration qu’il est possible d’aller au-delà des seuils actuellement fixés par la norme.
Etude des propriétés de durabilité des bétons de granulats
recyclés (A. Djerbi Tegguer, M. Saillio, J. Mai-Nhu,
L. Schmitt, P. Rougeau)
L’utilisation de granulats recyclés (GR) provenant de la déconstruction dans
de nouvelles structures en béton peut permettre de valoriser ces déchets.
En France, le projet national RECYBETON impliquant 43 partenaires pour un
budget de 4,8 M€ et le projet ANR ECOREB s’intéressent à lever les verrous
technologiques concernant ce type de granulat afin de mieux maitriser leur
utilisation et de les introduire encore d’avantage dans le contexte normatif.
Plusieurs travaux ont été réalisés pour étudier l’utilisation des GR en remplacement partiel ou total des granulats naturels (GN) dans la fabrication
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
155
ASSOCIATIONS PARTENAIRES
de nouveaux bétons. Cet article propose donc une nouvelle approche
permettant d’améliorer les propriétés des bétons de GR (résistance à la
compression, porosité, diffusion des chlorures et perméabilité au gaz), en
optimisant la formulation des bétons en ajustant d’autres paramètres (dont
le rapport E/L et la quantité de super plastifiant).
Comportement des bétons ordinaires et à hautes
performances (C. Laneyrie, A-L. Beaucour, A. Noumowe,
R. Hebert, B. Ledesert)
L’article montre (et déjà annoncé dans les présentations précédentes) que
depuis quelques années en France, et notamment en Ile-de-France, la
production et les importations de granulats ne couvrent plus les besoins
croissants en matériaux de construction. Les carrières de granulats sont
de plus en plus fréquemment étiquetées ICPE (Installations Classées pour
la Protection de l’Environnement) et les producteurs font face à une pénurie
de sites exploitables. D’autre part, les chantiers de démolition produisent
une quantité considérable de déchets majoritairement placés en installation de stockage, et dont l’élimination ou la valorisation devient un enjeu
environnemental important. Une alternative intéressante au système actuel
serait de réutiliser le béton déconstruit sous forme de granulats recyclés,
utilisables dans la formulation de nouveaux bétons destinés au secteur du
bâtiment. L’instabilité thermique du béton peut causer des phénomènes
d’écaillage et/ou d’éclatement, ainsi que la diminution de ses propriétés
mécaniques résiduelles. Il a été important d’étudier leur comportement à
haute température et plusieurs études ont été menées sur le comportement mécanique du béton incorporant des granulats recyclés, mais plus
rares sont les travaux concernant leur comportement à haute température.
D’autres investigations seront complétées afin de déterminer précisément
l’influence de la nature et de la teneur des contaminants sur le comportement à hautes températures des bétons recyclés.
-----------------------Pour conclure ce reportage, nous adressons nos remerciements à l’AFGC
pour avoir invité l’AFTES à ces deux journées très denses et riches en
présentations et visites très techniques. t
156
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
ÉDUCATION-MASTÈRE
Mastère Spécialisé
«Tunnels et Ouvrages souterrains»
Une formation complémentaire d’un an en tunnels et ouvrages souterrains
pour une évolution rapide vers des fonctions de responsabilité.
«Tunnels and underground structures from
design to operation» post-masters course
Additional training in tunnels and underground structures offering immediate
career opportunities in positions of responsibility
2015 registrations
Inscriptions 2015
Le dossier d’inscription est à télécharger.
http://www.insa-lyon.fr/fr/mastere-ouvrages-souterrains
Applications may be downloaded at the following address:
http://www.insa-lyon.fr/fr/mastere-ouvrages-souterrains
Ce dossier d’inscription doit être renvoyé complet
et signé au plus tard le 30 juin 2015
à l’attention d’Isabelle Minguez :
INSA Lyon - SEFDI
Bâtiment des humanités - 1 rue des humanités
69621 Villeurbanne Cedex
Tél : 04 72 43 81 42
Applications must be completed, signed and returned
no later than June 30, 2015
marked for the attention of Isabelle Minguez:
INSA Lyon - SEFDI
Bâtiment des humanités - 1 rue des humanités
69621 Villeurbanne Cedex
Tel : +33 (0)4 72 43 81 42
Procédure de sélection des candidats
Selection procedure
Première sélection sur dossier (études, expériences professionnelles,
engagement personnel, etc.), complétée par un entretien (rencontre ou
visioconférence).
Initial selection on the basis of applications (studies, professional experience, personal commitment, etc.), followed by an interview (meeting or
videoconference).
Schedule for the 2015-2016 academic year
Planning de l’année 2015-2016
There are three admissions panel sessions:
Trois sessions de jury d’admission :
Sessions
1ère session
Session 1
2ème session
Session 2
3ème session
Session 3
Dépôt des dossiers de candidature
Submission of applications
Avant le 03 avril 2015
Before April 3, 2015
Avant le 20 mai 2015
Before May 20, 2015
Avant le 30 juin 2015
Before June 30, 2015
Audition des candidats admissibles
Interviews with eligible candidates
Du 06 au 18 avril 2015
April 6-18, 2015
Du 25 mai au 4 juin 2015
May 25-June 4, 2015
Du 1er au 10 juillet 2015
July 1-10, 2015
Résultats d’admission
Admissions results
22 avril 2015
April 22, 2015
05 juin 2015
June 5, 2015
15 juillet 2015
July 15, 2015
Démarrage des cours : 28 septembre 2015
Stage en entreprise : du 15 mars 2016 au 15 aout 2016
Classes start: September 28, 2015
Company internship: March 15, 2016-August 15, 2016
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
157
ÉDUCATION-MASTÈRE
Frais de formation
15 000 euros* pour les salariés (quel que soit leur statut: CDI, CDD, intermittents).
7 500 euros* pour les étudiants et les demandeurs d'emplois ou stagiaires
en autofinancement dont les frais de formation ne sont pris en charge ni par
un OPCA ni dans le cadre d'un dispositif d'aide sociale.
€15,000* for employees (irrespective of status: indefinite/fixed-term contract,
temporary employees).
€7,500* for students, jobseekers, and self-funded participants whose course fees
are not covered by a professional training funding body (OPCA) or by any form
of social aid.
* L’INSA n’est pas assujetti à la TVA sur ces activités - * Tarif 2014-2015
*INSA is not subject to VAT for these course fees - *2014-2015 fees
Financement
Tout salarié a la possibilité de solliciter un CIF (Congé Individuel de Formation) ou une période de professionnalisation s’il est en CDI, directement
auprès de son employeur qui donne sa décision et transmet son dossier à
l’OPACIF dont il relève.
Cette demande de prise en charge se prépare plusieurs mois à l’avance (en
général elle doit être déposée auprès de l’organisme financeur au moins
trois mois avant l’entrée en stage). Elle est indépendante de la procédure
d’inscription administrative à l’INSA. Nous vous recommandons d’entreprendre cette démarche dès votre décision de suivre la formation arrêtée
même si les tests de sélection n’ont pas encore eu lieu.
Si la demande est acceptée, l’organisme pourra prendre en charge tout ou
partie des frais pédagogiques ainsi que la rémunération du salarié durant
son temps de formation.
Les demandeurs d’emploi peuvent également bénéficier d’aides à la formation. Se renseigner auprès de pôle emploi. t
158
Course fees:
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
Funding
Employees in France may request ‘CIF’ individual training leave or, if they are
on an indefinite-term contract, a professional training period, directly from their
employer. The latter takes a decision in this respect and forwards the dossier to
the relevant training leave funding body.
Requests for funding should be made several months in advance (generally,
applications must be made to the funding body at least three months before the
course commences). This is a separate procedure to the administrative application to INSA. We recommend starting this process as soon as you decide to apply
for the course: do not wait for the selection process to begin.
If accepted, the funding body may cover all or part of the teaching fees and
compensation for employees during the training period.
Jobseekers may also be entitled to training aid. Consult your local ‘pôle emploi’
jobcentre. t
AGENDA/CALENDAR
MAI
10-13 mai 2015
ISRM - 13th International Congress
on Rock Mechanics
MONTRÉAL, CANADA
www.isrm2015.com
[email protected]
10-12 juin 2015
TC 2015, Swiss Tunnel Congress
S
LUCERNE, SUISSE
www.swisstunnel.ch
[email protected]
11-12 Mai 2015
onférence Internationale CIGOS Paris
C
2015 - Constructions innovantes
ENS CACHAN, FRANCE
www.cigos.org
22-28 mai 2015
orld Tunnel Congress & 41st ITA
W
General Assembly - «Promoting
Tunnelling in South East European
(SEE) Region»
DUBROVNIK, CROATIE
http://wtc15.com
[email protected]
SEPTEMBRE
09-11 septembre 2015
inth International Symposium on
N
Field Measurements in Geomechanics
SYDNEY, AUSTRALIE
fmgm2015.com
[email protected]
13-17 septembre 2015
VI European Conference on Soil
X
the Flat Dilatometer
ROME, ITALIE
dmt15.com
Mechanics and Geotechnical
Engineering - (XVI ECSMGE 2015)
«Geotechnical Engineering for
Infrastructure and Development»
EDINBURGH, GRANDE BRETAGNE
http://xvi-ecsmge-2015.org.
[email protected]
17-18 juin 2015
rd Tunnels and ITS Symposium
3
15 au 17 septembre 2015
6th International Symposium ISAVFT
1
14-16 Juin 2015
T he 3rd International Conference on
B ERGEN, NOREVEGE
www.tekna.no
22-26 juin 2015
routing Fundamentals and Current
G
2015 - Aerodynamics, Ventilation &
Fire in Tunnels
SEATTLE, USA
www.bhrconferences.com
[email protected]
Practice: 36th Annual Short Course Colorado School of Mines Campus
csmspace.com
[email protected]
JUIN
1-3 juin 2015
CCS - International conference on
R
the regeneration and conservation of
concrete structures
N AGASAKI, JAPON
www.jci-net.or.jp
[email protected]
2-5 juin 2014
4e congrès de l’ASTEE
9
ONTAUBAN, FRANCE
M
www.astee.org
2, 3 et 4 juin 2015
1e Salon Ville Sans Tranchée
1
HATOU (78), FRANCE
C
www.fstt.org
5-6 juin 2015
omité Français de Géologie de
C
l’Ingénieur - Excursion en Maurienne
et Tarentaise
FRANCE
www.cfgi-geologie.fr
7-10 juin 2015
2015 RETC - Rapid Excavation &
Tunneling Conference & Exhibit
NEW ORLEANS, USA
www.retc.org
[email protected]
24-25 juin 2015
1ème Salon national
1
de la Géotechnique du Forage et
des Fondations
LYON, FRANCE
www.solscope.fr
28 juin-1er juillet 2015
9th US Rock Mechanics/
4
Geomechanics Symposium
SAN FRANCISCO, USA
www.armasymposium.org
[email protected]
AOÛT
27-29 août 2015
nd Tunnel Construction Technologies
2
and Equipments Fair
ISTANBUL, TURQUIE
www.demosfuar.com.tr
[email protected]
30 août-2 septembre 2015
oncrete 2015 - 27th Biennial National
C
Conference of the Concrete Institute of
Australia in conjunction with the 69th
RILEM Week conference
MELBOURNE, AUSTRALIE
concrete2015.com.au
[email protected]
15-18 septembre 2015
ICSSC 2015 - International Conference
on Sustainable Structural Concrete
L A PLATA, ARGENTINE
www.rilem.org
[email protected]
28-30 septembre 2015
th international Symposium Human
6
Behaviour in Fire
CAMBRIDGE, GRANDE BRETAGNE
www.intersciencecomms.co.uk
[email protected]
OCTOBRE
5-7 octobre 2015
ICCRRR 2015 - 4th International
Conference on Concrete Repair,
Rehabilitation and Retrofitting
LEIPZIG, ALLEMAGNE
www.iccrrr.com
[email protected]
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
159
AGENDA/CALENDAR
7-10 octobre 2015
EUROCK 2015 - ISRM European
Regional Symposium & 64th
Geomechanics Colloquy - «Future
development of rock mechanics»
SALZBURG, AUTRICHE
www.oegg.at
[email protected]
1-3 décembre 2015
STUVA Conference
DORTMUND, ALLEMAGNE
www.stuva-conference.com
3-4 décembre 2015
8-9 octobre 2015
IWCS - 4th International Workshop on
Concrete Spalling due to Fire Exposure
LEIPZIG, ALLEMAGNE
www.iccrrr.com
[email protected]
13-16 octobre 2015
5th International Symposium on
Geotechnical Safety and Risk (ISGSR)
ROTTERDAM, PAYS-BAS
isgsr2015.org
[email protected]
NOVEMBRE
2-6 novembre 2015
XXVth World Road Congress
SEOUL, COREE
www.piarcseoul2015.org
[email protected]
ICSGE 2015 - International Conference
on Soft Ground Engineering
SINGAPOUR
www.geoss.sg
[email protected]
14-16 décembre 2015
SSCS 2015 Numerical Modeling
Strategies for Sustainable Concrete
Structures
RIO DE JANEIRO, BRESIL
wwwp.coc.ufrj.br
[email protected]
2016
AVRIL
5-7 avril 2016
INTERtunnel 2016
TURIN, ITALIE
www.intertunnel.com
[email protected]
MAI
18-20 mai 2016
2nd International Conference on Rock
Dynamics and Applications (RocDyn-2)
«From Research to Engineering»
SUZHOU, CHINE
www.rocdyn.org
23-25 mai 2016
13th International Conference
Underground Construction & 3rd
Eastern European Tunnelling
Conference (EETC 2016)
PRAGUE, REPUBLIQUE TCHEQUE
www.ucprague.com
[email protected]
JUILLET
4-6 juillet 2016
Interflam - 14th International
conference on Fire Science and
Engineering
LONDRES, GRANDE BRETAGNE
www.intersciencecomms.co.uk
[email protected]
AOÛT
13-19 août 2016
3rd International Symposium on Mine
Safety Science and Engineering
MONTREAL, CANADA
isms2016.symposium.mcgill.ca
29-31 août 2016
18-20 novembre 2015
First International Conference on TBM
in Difficult Grounds (TBM DiGs)
SINGAPOUR
www.tbmdigs.org
[email protected]
11-17 avril 2016
Bauma
MUNICH, ALLEMAGNE
www.bauma.de
[email protected]
18-21 avril 2016
6th European Transport Research
Conference - TRA 2016 - Moving
forward : Innovative Solutions for
Tomorrow’s Mobility
WARSAW, POLOGNE
www.traconference.eu
[email protected]
22-28 avril 2016
DÉCEMBRE
1-2 décembre 2015
STUVA Expo 2015 - Westfalenhallen
www.stuva-expo.com
[email protected]
160
ÈTUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°248 - Mars/Avril 2015
World Tunnel Congress & 42st ITA
General Assembly
including NAT2016
SAN FRANSISCO, USA
www.wtc2016.us
EUROCK 2016 Symposium
Rock Mechanics & Rock Engineering :
From Past to the Future
CAPPADOCIA, TURQUIE
eurock2016.org
[email protected]

Documents pareils