Congrès international de Lyon
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Congrès international de Lyon
PARTENAIRES / PARTNERS SPONSOR PLATINE / PLATINUM SPONSOR SPONSORS OR / GOLD SPONSORS SPONSORS ARGENT / SILVER SPONSORS AFTES CONGRÈS INTERNATIONAL 2014 RÉSUMÉS DES COMMUNICATIONS ABSTRACTS AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 1 Le 14ième Congrès International de notre Association a été placé sous le thème “Tunnels et Espace souterrain : risques et opportunités”, partant de la conviction que, forte de ses progrès techniques et de sa capacité à prendre en compte les exigences de notre société, notre profession travaille avec succès tant à la maîtrise des risques de toutes natures qu’au développement des opportunités d’aménagement souterrain. Les contributions que vous pourrez lire dans ce recueil, et qui, pour une bonne moitié, vous seront exposées par leurs auteurs lors des 14 sessions de conférences scientifiques organisées sur les trois journées de notre Congrès, vous permettront de prendre la mesure des réponses apportées à ces défis. Elles s’organisent autour de quatre grands thèmes : •L a conduite et la conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains : Sur ce thème, vous pourrez partager des retours d’expérience tant dans la conception que dans la conduite de projets, qu’il s’agisse de tunnels en milieu urbain, ou d’autres types d’aménagements souterrains. Aux réalisations hexagonales, s’ajoutent des exemples venus de l’étranger. Vous pourrez aussi avoir un panorama des réflexions en cours au sein de notre Association et ailleurs sur les processus de contractualisation “gagnant- gagnant” destinés à accroître la confiance de l’ensemble des acteurs impliqués dans la réalisation de projets souterrains. Enfin, un éclairage particulier sera donné aux perspectives qui s’ouvrent à notre profession avec le lancement des grands projets parisiens. • Les progrès et innovations technologiques : Ce thème vous permettra de saisir la teneur des progrès récents réalisés dans les procédés d’excavation conventionnelle et mécanisée, ainsi que dans la maîtrise des matériaux, démontrant leur contribution à la maîtrise des risques. • Le développement des usages du sous-sol : Une place centrale est donnée à ce thème dans notre Congrès. Après les conférences scientifiques portant sur un certain nombre d’expériences innovantes dans l’usage du sous-sol, un point d’étape sur le Projet National “Ville 10D – Ville d’idées” soutenu par l’AFTES, et des réflexions sur les perspectives de développement de la ville souterraine, vous pourrez suivre entretiens et table ronde reprenant le thème. Et enfin, vous pourrez découvrir et vous laisser agréablement surprendre par les résultats du concours d’idées qu’a lancé l’AFTES auprès des étudiants en architecture. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 • La gestion des infrastructures souterraines : Les conférences rassemblées sur ce thème vous permettront, par leur richesse et leur diversité, de réaliser combien, dans la logique du développement durable, les questions de gestion, de maintenance, de régénération des espaces souterrains font l’objet d’attentions et d’efforts très significatifs de la part de maîtres d’ouvrage soucieux de leur patrimoine. Notre Congrès se termine par un séminaire de formation spécialisé sur le management du risque dans les travaux souterrains. Son ambition est de donner quelques clés, de manière aussi pédagogique que possible, pour la compréhension et la mise en œuvre pratique de ce qui va se trouver au cœur des processus de management de projets souterrains. Vous aurez un aperçu de son contenu à travers le résumé et les supports des présentations qui y seront faites à la fin du recueil que vous avez entre les mains. Je voudrais terminer en remerciant l’ensemble des membres du Comité d’Organisation, de la Commission Scientifique, les Présidents des Associations Sœurs, et tous les contributeurs qui n’ont pas ménagé leur peine pour assurer la haute tenue scientifique de ce 14ième Congrès. 2 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 The theme of the 14th International Congress of our Association is “Tunnels and Underground Space: risks and opportunities”. We are convinced that the profession’s technical progress and growing ability to cater for the requirements of our society is ample evidence of success in our work to manage every type of risk, and to develop new opportunities for the use of underground space. The contributions made available to you in this handbook – a good half of which will be presented by their authors over the course of the 14 scientific lectures organised during our three-day Congress – will give readers a sense of the degree to which these various challenges are being addressed. The contents have been broken down into four broad topics: •C oordination and design for tunnels and other underground construction projects This topic features feedback with regard to project design and coordination for tunnels in urban environments and other types of underground development. It features examples from France and elsewhere. There is also an overview of the discussions underway within our own Association and elsewhere with regard to the process of “win-win” contracts, designed to boost confidence for all stakeholders involved in the completion of underground projects. Lastly, there is a particular focus on the outlook for our profession in the light of the launch of a number of major projects in the Paris region. • Technological progress and innovations This topic offers readers an overview of recent progress in conventional and mechanised excavation procedures, as well as in the proper control of materials, showing how these deve- heritage-conscious project owners, with a view to sustainable development. Our Congress closes with a specialist training seminar on risk management in underground works. Its aim is to provide educational keys to facilitate understanding and practical implementation of the core issues in the management process for underground projects. The presentation summaries and visual aids at the end of this handbook will give readers a glimpse of the content to be covered. Finally, I would like to take this opportunity to thank all the members of the Organising Committee, the Scientific Committee, the Chairs of our sister Associations, and the contributors, who have exerted every effort to ensure the high scientific quality of this 14th Congress. lopments have contributed to risk management. - Development of uses for underground space This topic is a central theme of our Congress. Following on from scientific talks covering a number of innovative experiences in the use of underground space, a status report on the national “Ville 10D- Ville d’Idées” project, backed by AFTES, and discussion of the development perspectives for underground cities, there will be interviews and roundtable debates on this topic. Lastly, there will be an opportunity to explore – and no doubt be impressed – by the results of the ideas competition launched by AFTES directed at architecture students. - Managing underground infrastructures The talks covered in this topic offer a rich variety of ways of grasping the degree to which issues of management, maintenance and regeneration of underground space have been the subject of considerable attention and effort on the part of AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 MICHEL PRÉ PRÉSIDENT DU COMITÉ TECHNIQUE DE L’AFTES PRESIDENT OF THE TECHNICAL COMMITTEE 3 LES ASSOCIATIONS PARTENAIRES AETOS Asociación Española de Túneles y Obras Subterráneas Président : Manuel Arnaiz Ronda Almagro, 42 28010 Madrid - Espagne www.aetos.es ABTUS/BVOTS Association Belge des Techniques et de l’Urbanisme Souterrains Président : Jean-François Thimus c/o ADEB - av. Grandchamp - 148 - B 1150 Bruxelles - Belgique www.abtus-bvots.be FGU/GTS Fachgruppe für Untertagbau / Groupe spécialisé pour les travaux souterrains Président : Luzi Reto Gruber Bachweg 3 CH-8133 Esslingen - Suisse www.swisstunnel.ch SIG/ITS SIG/ITS Societa Italiana Gallerie / Italian Tunnelling Society Président : Andrea Pigorini Via Breda n.28 20126 Milano - Italie www.societaitalianagallerie.it CPT CPT Comissão Portuguesa de Túneis - Sociedade Portuguesa de Geotecnia Président : João Bile Serra c/o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) Av. do Brasil, 101 PT-1700-066 Lisboa - Portugal www.spgeotecnia.pt ITA-AITES ITA-AITES (International Tunnelling and Underground Space Association Association Internationale des Tunnels et de l’Espace Souterrain) c/o EPFL Président : Soren Degn Eskesen Bât. GC - Station 18 - 1015 Lausanne - Suisse www.ita-aites.org AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 4 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SOMMAIRE CONTENTS AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 5 SOMMAIRE DÉTAILLÉDETAILED CONTENTS THÈME ATOPIC A p.21 * 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. THÈME A : CONDUITE ET CONCEPTION DES PROJETS DE TUNNELS ET D’AMÉNAGEMENTS SOUTERRAIN TOPIC A: COORDINATION AND DESIGN OF TUNNELS AND OTHER UNDERGROUND CONSTRUCTION PROJECTS p.22 * Le Management des Risques appliqué à des projets de tunnels en milieu urbain/Risk Management applied to urban tunnel projects Silvestre Ordaz A.F. Beddiar K. p.23 * 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. SOUS-THÈME A2 - Conception et contractualisation SECTION A2 - Design and Contracting SOUS-THÈME A1 - Tunnels en milieu urbain SECTION A1 - Tunnels in an urban environment p.24 * Recommandations du GT16 de l’AFTES pour la prise en compte des effets induits par le creusement sur les constructions avoisinantes/Recommandations of AFTES WG16 to take into account the effects due to tunnelling on surrounding structures p.14* R etour d’expérience de la nouvelle ligne U5 du Métro de Berlin : présentation de l’excavation au tunnelier/Experience Gained at New Subway Line U5, Berlin Presentation of the TBM Tunnel Erdmann P. Boissonnas Y. Subrin D. Merakeb D. p.15 * La section souterraine du tramway T6 à Viroflay /The Underground Section of T6 Tram in Viroflay p.25 * Le tunnel de base de la nouvelle liaison ferroviaire Lyon-Turin : retour d’expérience des ouvrages de reconnaissance/The Base Tunnel of the Lyon-Turin New Railway Link: Feedback from the Reconnaissance Works Samama L. Ferrari M. Lechantre G. De Broissia T. Antoinet E. p.16* Les galeries de la nouvelle autoroute Pedemontana Lombarda/The tunnels of the new Pedemontana Lombarda motorway Monin N. Brino L. Chabert A. p.26 * Modélisation du soutènement des cavernes du projet hydro-électrique de Romanche-Gavet/Modelling of primary lining of the caverns of the Romanche-Gavet hydro-electric facilities Lunardi G. Gatti M. p.17 * Conception de la ligne B du métro automatique de Rennes Métropole, intégrant le retour d’expérience de la ligne A/Design of automatic metro line B in Greater Rennes, including feedback from line A Shiu W. Billaux D. Lecomte B. p.27 * Le Modèle Géologique et Géotechnique de Projet (DGGM) pour la conception des grandes infrastructures. La contribution de la tectonique et de la géologie structurale /The Design Geological and Geotechnical Model (DGGM) for major infrastructures. The contribution of Tectonics and Structural Geology Malbrancke G. Tirel X. Ghozayel S.Robert J. p.18 * L a ligne 15 Sud du Grand Paris Express, tronçon « Pont de Sèvres – Noisy-Champs »/Line 15 Southbound of Grand Paris Express, section « Pont de Sèvres - Noisy-Champs » Soldo L. Vendramini M. Eusebio A. Pons G. Huet J.P. p.28 * Vaste ensemble de tunnels et microtunnels pour la mise en place d’une conduite de diamètre 2,800m de 9 km de longueur vers l’unité de traitement d’eau « Czajka » à Varsovie/Successful challenging project in Poland for tunneling and microtunneling technologies for the construction of the 9 km DN2800 collector to the new “Czajka” Waste Water Treatment Plant of Warsaw p.19 * Le tracé de la Ligne 17 du Grand Paris Express à l’issue des études préliminaires optimisées/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. p.20 * Puits de Reconnaissances et essais en vraie grandeur pour une nouvelle gare RER à La Défense (Paris/Investigation Shaft and real-size in situ Testing for a New Underground Railway Station in La Défense district (Paris) Madryas C. Jacyno W. Górewicz W. Kosiorowski D. p.29 * Longs tunnels ferroviaires belges – Études de faisabilité et processus de décision/Long length railway tunnelling in Belgium – feasibility design and decision-making Marlinge J. Le Bissonnais H. Canolle L. Berend L. Thuaud O. Berten K. De Pauw B. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 6 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 p.30 * M aitrise d’œuvre Génie Civil - Equipements des tunnels de l’A89/ Tunnels on the A89 Motorway: Feedback from the Designer p.41 * Étanchéité des ouvrages souterrains - révision du fascicule 67 titre III/Waterproofing works in tunnels and underground constructions Martinetto O. Bultel F. Mazzoléni G. p.31 * C omment les enjeux de développement durable peuvent-ils être pris en compte dans le processus de décision des projets?/ How can sustainable development issues be taken into consideration to assist the stakeholders into the decision-making process? p.42 * Liaison Nord de Dijon : le management des risques dans la conception du tunnel de Talant/North bypass of Dijon: risk management in the design of the tunnel of Talant Robert F. Chamerois Y. Hamaide G. Quinet M. D’Aloia Schwartzentruber L.Deffayet M. p.43 * Méthode d’analyse préliminaire de la stabilité du front de taille comme outil d’analyse de risque ou d’analyse en retour/Preliminary analysis of tunnel face stability for risk or back analysis p.32 * Nouvelle recommandation du Groupe de travail n° 25 « Contractualisation et optimum économique »/New recommendation of the Working Group No. 25 «Contracting and economic optimum» Jassionnesse C. Cahn M. Tsirogianni A. p.44 * Une approche simplifiée pour la conception du boulonnage des roches, basée sur les principes de la Nouvelle Méthode Autrichienne/A simplified approach for rock bolting design, based upon principles of NATM Bourget A. Thibault J.F. p.33 * Premier bilan de l’évolution du processus de management du risque dans les projets souterrains depuis 10 ans/First assessment of the evolution of the process of risk management in underground projects for 10 years Jassionnesse C. Tsirogianni A. ermoote E. SOUS-THÈME A3 - Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes SECTION A3 - Feedbacks from TBM and large cavern works Humbert E. Hamaide G. Robert À. p.34 * La Conception – Réalisation en travaux souterrains; oui, mais…Point de vue d’un maître d’œuvre/Design-and-build contracts for underground constructions; yes, but…Point of view of a contractor’s designer p.45 * Conception du tunnel bitube du port de Miami/Design of Miami Port twin tunnel Collomb D. Chantron L. Lecointre J. Bouvatier P. Aubrit-Clochard M. Steiner G. Bourdon P. Fesq C. Hochart A. p.35 * Estimation du coût des tunnels/Cost assessment of tunnels Hamaide G. Robert F. Humbert E. Rabier M. p.46 * Rétroanalyse du creusement au tunnelier dans le massif fortement déformable du Fréjus sous forte couverture/Back analysis of TBM excavation through the highly deformable rock of the Fréjus Massif under high cover p.36 * Comment le management des risques permet-il de consolider le modèle géologique ? Le cas du projet de Ponserand/Improving geological models of projects by risk management: the Ponserand tunnel. Semeraro M. Besson A. Vinnac A. Schivre M. Ramond P. Bochon A. K. Bäppler Gaillard C. Kasperski J. p.37 * Introduction au guide d’application du fascicule 69 du CCTG Travaux/Application guide of the Fascicle 69 of the CCTG-Works p.47 * Tunnel de Saverne (LGV Est) : Déroulement des études géologiques et géotechniques en phase conception et travaux dans le cadre d’un processus de maitrise des risques/Tunnel of Saverne (Eastern High Speed Line): Progress of the geological and geotechnical studies in design and works phase within the framework of a process of risks management Hamaide G. p.38 * Les avantages d’un surdimensionnement du système de ventilation dans la cas de tunnels de grand diamètre creusés au tunnelier dans des horizons carbonifères/Advantages of oversizing the ventilation system in case of large diameter tunnels excavated with TBM through Carboniferous strata Le Bissonnais H. Legrand P. Veyron P. L. Lacroix A. Cuccaroni A. p.48 * Défis de l’aménagement hydroélectrique de Nant-deDrance/Challenges in constructing the Nant de Drance hydroelectric scheme Rodríguez Díez R. Díaz Aguado M. B. Lombardía Fernández C. Garin E. Seingre G. Nilipour N. p.39 * Guide de bonnes pratiques en sécurité et protection de la santé lors de travaux souterrains /A guide for good practice in health and safety in underground work p.49 * La construction de deux tunnels dans des conditions de contrainte-déformation difficiles à Sotchi : les résultats de la première comparaison réelle entre NATM et ADECO-RS/The construction of two tunnels in difficult stress-strain conditions in Sotchi: the results of the first real comparison between NATM and ADECO-RS Sergi P. Fémeland M. Hamaide G. p.40 * Erreurs courantes dans l’appréciation des risques en travaux souterrains/Common mistakes in risk assessments in underground works Lunardi G. Cassani G. Bellocchio A. Bourget A. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 7 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SOMMAIRE DÉTAILLÉDETAILED CONTENTS p.50 * Construction des tunnels principaux d’accès au nouveau niveau de la mine de cuivre de El Teniente au Chili/Construction of the main access tunnels to the next level of El Teniente copper mine in Chile p.61 * La nouvelle infrastructure combinée rail-route traversant le canal “Leuvense Vaart” contournant la gare de chemin de fer de Malines/The new combined road and railway infrastructure crossing the canal “Leuvense Vaart” in bypass of the railway station of Mechelen Lecomte B. Spenle L. De Pauw B. p.51 * Travaux d’injection autour de la nouvelle centrale hydroélectrique souterraine de Veytaux/Grouting Works around the New Veytaux Underground Hydroelectric Plant THÈME BTOPIC B Müller O. Fasel J.M. Wohnlich A. p.52 * Chantier Neutrinos : Réalisation d’un laboratoire souterrain en méthode traditionnelle sur le site de la centrale nucléaire de Chooz/Neutrinos site: Creation of an underground laboratory in traditional method on the nuclear site of Chooz THÈME B - PROGRÈS ET INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES TOPIC B - TECHNOLOGICAL PROGRESS AND INNOVATIONS Jarrin P. Morin E. Chaubert C. p.53 * La maîtrise des risques de fuites dans la conception et l’exécution des bouchons de stockage en cavités minées./Managing risk of leakage in mined cavern storage plugs during conception and realization. Deschamps P. p.54 * Lyon – Parc souterrain de la place Brosset – Modification d’un projet en cours de construction suite à la rencontre de conditions géologiques différentes de celles attendues /Lyon – Place Brosset underground car park – Modification of a project during construction due to unexpected ground conditions SOUS-THÈME B1 - Innovations dans les procédés d’excavation SECTION B1 - Innovations in respect of boring machines Lebeaud R. Guillaud M. p.64 * Creusement au tunnelier au Laboratoire de Recherche Souterrain de Meuse Haute-Marne /TBM excavation in Underground Research Laboratory of Meuse Haute-Marne p.55 * Construction des tunnels routiers en Algérie - Perspectives à moyen et long termes/Construction of road tunnels in Algeria Medium and long-term Perspectives. Carraretto S. Noiret A. Zghondi J. Armand G. Richard-Panot L. Settouf A Bekakra M. p.65 * Maintenance robotisée des têtes de coupe des tunneliers/Robotized Maintenance of TBM Cutter Heads p.56 * Principes et méthodes de conception de grandes cavernes hydroélectriques souterraines./Design methodology for large underground powerplants Girault B. Moubarak S. Camus T. p.66 * Creusement au tunnelier à pression de terre : évolution et avenir/The Evolution and Future of Earth Pressure Balance Machine Tunnelling Laigle F. Plassart R. p.57 * Galerie de sécurité du Tunnel du Fréjus : organisation de la ventilation des abris mis à disposition entre une galerie en percement et un ouvrage circulé/Safety Gallery of Fréjus Tunnel: organization of the ventilation of shelters provided between a gallery under drilling and an operated tunnel Jordan D. SOUS-THÈME B2 - Innovations dans les autres aspects de la construction en souterrain SECTION B2 - Innovations in respect of other aspects of underground construction Veyet J. Avril V. p.58 * Projet du tunnel routier de Baralt, à Caracas, Venezuela/Design of the Baralt Road Tunnel, Caracas, Venezuela p.67 * Développement de la revalorisation des matériaux extraits en souterrain en ressources minérales réutilisables immédiatement /Development of immediate re-use of the underground excavated material as mineral resource Chitas P. Nunes A. Oliva R. Baião C. Rosa S. Guevara R. p.59 * La Ligne Nouvelle Provence Côte d’Azur (LNPCA) : exemple d’application du processus de management du risque dès les études préliminaires/Provence Côte d’Azur (LNPCA) New Railway Line: example of application of the risk management process from preliminary design Galler R. p.68 * Fabrication de bétons de grande qualité à partir de sable riche en mica - Expérience sur les grands chantiers de construction/Production of high quality concrete with mica rich sand – experience from large construction sites Prea A. Hamaide G. Humbert E. Robert A. p.60 * Création du nouveau dispositif de vidange de fond du barrage de Sarrans/New bottom outlet of the Sarrans dam Thalmann C. Burdin J. Brino L. Petitat M. Courtet R. Dettori L. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 8 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 p.69 * N EWTUN – Nouvelles techniques en tunnels voûtes parapluies/NEWTUN – New technical developments in pipe roofing p.79 * Une procédure fiable et efficace pour le suivi et le traitement des données géotechniques dans la construction d’un tunnel au rocher/ A reliable and effective procedure for the geotechnical survey and data processing during tunnel construction in rock Cascarino S. p.70 * Voussoirs préfabriqués de tunnel avec armatures en fibre de verre/Precast Tunnel Segments Reinforced With Fiberglass Reinforcement Verzani L. Soldo L. Eusebio A. Cabañas A. Ferrero A.M. Migliazza R. SOUS-THÈME B SECTION B p.80 * Voussoirs préfabriqués de tunnel réalisés en béton armé de fibres métalliques à haute résistance – Essais et exemples/Precast tunnel segments made in concrete reinforced with high strength steel fibres – Testing and case studies p.71 * Analyse statistique lexicale des articles des congrès ITA/AITES pour des recherches personnalisées sur le contenu/Lexical Statistic Analysis of the papers from ITA/AITES congresses for personalized researches p.81 * Sécurité des travaux hyperbares, évaluation des risques, réglementations, résultats actuels/iSafety of hyperbaric work, risk assessment, regulations, current results Meda A. Spagnuolo S. Rinaldi Z. Vago G. Giamundo N. De Rivaz B. Gourdon G. Le Péchon J.C. Faure N. Thimus J.F. Faure R.M. p.72 * Cartographie du phénomène de convergence d’un forage tubé et du chargement mécanique induit à l’aide d’un outil innovant/ Mapping convergence phenomenon of a cased borehole and induced mechanical load by using an innovative tool THÈME CTOPIC C Bumbieler F. Pepa S. Morel J. p.73 * La sismique fréquentielle, un outil pour vérifier la continuité de la transmission des contraintes dans un massif/Frequential Seismic, a tool to check stress propagation in soil and rocks THÈME C - DÉVELOPPEMENT DES USAGES DU SOUS-SOL TOPIC C - DEVELOPMENT OF USES FOR UNDERGROUND SPACE De Sloovere P .Colin P. Mauss J.L. Godin H. p.74 * Suivi des convergences durant l’excavation mécanisée d’une formation sensible : cas des calcschistes de la galerie du tunnel routier du Fréjus/Monitoring of convergences during the mechanized excavation of sensitive geological zones : case study of the calcschists formation in the shaft of the Fréjus road tunnel SOUS-THÈME C1 - Innovations dans l’usage du sous-sol SECTION C1 - Innovations in uses for underground space Col F. Novel J.P. Frédéric-Moreau E. Bochon A. p.75 * Machine à démonter un tunnel – Retour d’expérience des travaux/Tunnel Dismantling Machine – Feedback from the works Robin S. Roux G. Lasfargue J.N. Vallon F. p.84 * Aménagement d’une carrière souterraine en une plateforme expérimentale et démonstrative/Converting an underground quarry in an experimental and demonstration platform p.76 * Revêtement articulé de tunnel - Comparaison entre une Méthode hyperstatique aux coefficients de réaction et un modèle numérique 3D/Segmental Tunnel Linings - Comparison between the Hyperstatic Reaction Method and a 3D Numerical Model Do N.A. Cherkaoui A. Degas M. Watelet J.M. Richard T. Gouillon G. p.85 * Devons-nous revoir l’idée d’installer en souterrain des centrales nucléaires? Une approche scientifique de Mécanique des Roches./Should we revisit the idea of underground siting of nuclear power plants? A scientific Rock Mechanics view. Dias D. Oreste P. Djeran-Maigre I. p.77 * Analyse sémantique des congrès ITA/AITES pour un recueil des connaissances/Semantic analysis of the ITA / ITA Congress for knowledge compilation De Bruyn D. Duffaut P. Sakurai S. p.86 * Les aspects de la faisabilité de tunnels et de puits revêtus pour le stockage d’énergie par air comprimé dans des roches tendres/Feasibility aspects of lined tunnels and shafts for compressed air energy storage in weak rock masses Faure N. Thimus J.-F. Faure R.M. p.78 * Molettes d’abattage instrumentées développées par Bouygues Travaux Publics (Mobydic). Bénéfice sur la maintenance et le pilotage du tunnelier du projet WIL703 (Hong Kong)Monitored Cutter Disks Developed by Bouygues Travaux Publics (Mobydic). Benefits on maintenance and driving of the TBM on WIL703 project (Hong Kong) Perazzelli P. Anagnostou G. Combe B. Moulin P. Baranger E. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 9 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SOMMAIRE DÉTAILLÉDETAILED CONTENTS THÈME DTOPIC D SOUS-THÈME C2 - La ville souterraine SECTION C2 - The Underground City p.87 * « Ville 10D - Ville d’idées », un projet national pour promouvoir l’utilisation du sous sol des métropoles /« Ville 10D – Ville d’idées», a National Project to promote the use of underground space of metropolis THÈME D - GESTION DES INFRASTRUCTURES SOUTERRAINES Labbé M. Palisse J.P. p.88 * Quel avenir pour le sous-sol urbain? Potentiels du sous-sol et de la surface à San Antonio au Texas /What future for the urban underground? Subsurface and surface potential in San Antonio, Texas TOPIC D - MANAGING UNDERGROUND INFRASTRUCTURES Doyle M.R. SOUS-THÈME D1 - Des infrastructures pérennes SECTION D1 - Sustainable infrastructures p.89 * La résilience de la ville intérieure de Montréal : observation, analyse et pistes d’évolution/Resilience of the internal city of Montreal: observation, analysis and possible developments p.98 * La gestion des risques dans les grands projets d’infrastructure publique/Risk management in major public infrastructure projects Diab Y. Soucy A. p.90 * L’environnement juridique de l’urbanisme souterrain/Legal aspects of underground urban planning Deulofeu C. Cocquière A. Nikolova T. p.99 * Nouvelles recommandations de l’A.F.T.E.S relatives aux traitements d’arrêts d’eau dans les ouvrages souterrains/New AFTES recommendations on waterproofing treatments in underground structures SOUS-THÈME C3 - Optimisation des espaces souterrains SECTION C3 - Optimisation of underground spaces Mahuet J.L. p.91 * Quelles leçons tirer de l’architecture populaire pour le développement durable dans un environnement désertique (Algérie) ?/What lessons of vernacular architecture for sustainable design in desert environments (Algeria) ? p.100* Stratégie d’auscultation des tunnels : implantation et notation/ Tunnel auscultation strategy: implantation and notation Rhayma N. Breul P. Talon A. Goirand P. SOUS-THÈME D2 - Grands chantiers de rénovation SECTION D2 - Flagship renovation sites Benoudjafer I. Zemmouri N. Benoudjafer I. p.92 * Estimation des coûts d’accidents évités par de nouveaux tunnels piétonniers dans la ville intérieure de Montréal /Estimates of accident costs saved due to new pedestrian tunnels in the Montréal’s interior city p.101* ECOMINT - Étanchéité par Coques Minces en Tunnels/ ECOMINT - Tunnels Waterproofing by Thin Shells Larive C. Chamoley D. Sauger L. Clerec P. Arnau J.P. Espic G. Morin C. Boisvert M. p.93 * Optimisation de l’espace souterrain dans le projet d’un métro, du point de vue de la construction et de l’architecture/Optimization of the underground space in the design of Metro stations, from a constructive and architectural point of view. p.102* Rénovation de la ventilation de désenfumage du complexe souterrain de Nanterre-La Défense/Renovation of smoke extraction system of the Nanterre-La Défense underground complex Trussoni E. Airaghi S. Stefanizzi S. Darpas M. Hervé F. p.94 * Ouverture d’une carrière souterraine de grès vosgien à Rothbach/Opening of an underground red sandstone quarry at Rothbach p.103* Méthode innovante de remplacement d’une voie ferrée ballastée par une voie ferrée béton en tunnel exploité/Innovative method of replacing a ballasted track by a track on concrete in a tunnel under operation Piraud J. Loegel F. Alvarez A Bonnet J.G. SOUS-THÈME C SECTION C p.104* Rénovation lourde du tunnel de la Croix-Rousse (Lyon) : management de l’opération dans un contexte urbain contraint/Heavy renovation of the Croix-Rousse(Lyon) tunnel : management of the project in a constrained urban context p.95 * Tunnels innovants pour les Lignes ferroviaires à Grande Vitesse/Innovative Tunnels for High-Speed Railway Lines Pompeu-Santos S. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Roux T. Kavaj T. Dupont J Walet F. 10 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SOUS-THÈME D SECTION D p.116 Nomadisation des relevés de désordres sur ouvrages d’art à la RATP/Remote readings descorders in RATP infrastructures p.105 Mise en sécurité du tunnel de Nogent sur Marne - Un chantier complexe sous exploitation/Improvement of safety in the road tunnel of Nogent - A complex project with works in tunnel while keeping it in operation p.117 O pération de maintenance lourde dans la galerie d’amenée de l’usine hydraulique de Nentilla/Heavy Maintenance in ihe Collecting Gallery of the Nentilla Hydraulic Plant Mirouze F. Douroux J.F. Kruszyk J.L. Brissonnette B. Berho Y. Castel C. Hervé F. p.118 Elaboration d’éléments de doctrine pour l’évaluation de la sûreté en exploitation d’un stockage géologique de déchets radioactifs/Development of elements of doctrine for assessing operational safety of radioactive waste geological disposal p.106 S tation M5 Lotto: une intégration entre deux lignes dans le métro de Milan/M5 Lotto station: an integration between two lines in the Milan metro Lunardi G. Mancinelli L. Viganò S. Espivent C. Flachet M. Tichauer M. p.107 P rise en compte des effets différés dans les ouvrages géotechniques enterrés/Taking into account the delayed effects in geotechnical underground works p.119 Tunnel du Puymorens - Incidence des vibrations sur les structures existantes lors de l’excavation des abris d’auto-évacuation/Puymorens Tunnel – Impacts on the existing assets of the vibrations induced by the excavation works of auto-escape shelters Tzimas G. Le Bissonnais H. Witasse R. p.108 Approche de la sûreté fonctionnelle dans la rénovation du tunnel de la Croix Rousse (Lyon)/Approach to functional safety in renovation of the Croix-Rousse Tunnel (Lyon) Demas E. Muller J.F. Chevassus M. Lemaire V. Bauvatier G. Soler B. Cartpentier T. SÉMINAIRE SEMINAR p.109 Influence des paramètres de composition sur les caractéristiques du béton de revêtement des tunnels/Influence of composition parameters on tunnel lining concrete characteristics Kazi Aoual-Benslafa F. Kerdal D. Mekerta B. Semcha A. p.110 Conception, aménagements des stations souterraines, utilisation de la 3D sur le projet du Métro automatique de Rennes (France)/Underground stations design for Rennes MRT (France): BIM uses p.121 MANAGEMENT DU RISQUE DANS LES TRAVAUX SOUTERRAINS RISK MANAGEMENT IN Bergoin P. Ratanat E. Champetier de Ribes C. Musseta A. p.111 Dimensionnement d’une galerie souterraine d’essais soumise à des explosions et des incendies, à Montlaville (Oise, France)/Design of an underground test gallery subject to blast and fire, in Montlaville (Oise, France) UNDERGROUND WORKS Kazmierczak J.B. Jamois D. Morin E. Chaubert C. Laveuve O. Villedieu J. p.112 L ’élargissement du tunnel «Montedomini» en présence de traffic : l’évolution de la méthode «Nazzano» et des nouvelles modalités mises en œuvre./Widening the “Montedomini” tunnel in the presence of traffic: the evolution of the “Nazzano” method. I NDEX DES AUTEURS AUTHORS INDEX Lunardi G. Selleri A. Belfiore A. Trapasso R. p.113 Étude sur la prévention des comportements à risques des usagers d’un tunnel sur deux étages/Study on the prevention of risk behaviors of users of a tunnel on two floors Magnin F. p.126 p.114 Amélioration de la sécurité des tunnels de la ligne A du métro de Toulouse./Up-grading of safety in tunnels of Line A of the Toulouse Metro. Guigas X. Defert R. Delpech N. Rivault B. p.115 Modélisation numérique des anciens tunnels en maçonnerie du métro parisien/Numerical modelling of old masonry tunnels of the Paris Metro * Communications présentées oralement * Papers presented orally Moreno Regan O. Douroux J.F. Desbordes A. Bourgeois E. Colas A.S. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 11 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 12 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A TOPIC A CONDUITE ET CONCEPTION DES PROJETS DE TUNNELS ET D’AMÉNAGEMENTS SOUTERRAINS COORDINATION AND DESIGN OF TUNNELS AND OTHER UNDERGROUND CONSTRUCTION PROJECTS AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 13 A 1 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment RETOUR D’EXPÉRIENCE DE LA NOUVELLE LIGNE DE MÉTRO U5 À BERLIN PRÉSENTATION DE L’EXCAVATION AU TUNNELIER EXPERIENCE GAINED AT NEW SUBWAY LINE U5, BERLIN PRESENTATION OF THE TBM TUNNEL P. Erdmann, Amberg Engineering AG, Regensdorf-Watt, Switzerland Y. Boissonnas, Amberg Engineering AG, Regensdorf-Watt, Switzerland Actuellement le terminus de la ligne 5 du métro de Berlin The existing U5 underground line in Berlin currently ends se trouve à l’Alexanderplatz à Berlin-Mitte. at Alexanderplatz station in Berlin-Mitte. Il est envisagé de combler le vide d’environ 2.2 km de It is planned to close the gap of approximately 2.2 km in la section entre les parties de tunnels existant à Berliner the section between the existing tunnels at Berliner Ra- Rathaus et la station Branderburger Tor. La nouvelle ligne thaus and Brandenburger Tor station. The line is set to run mènera à travers le centre-ville de Berliner Rathaus au through downtown from the new Berliner Rathaus station Brandenburger Tor. Elle sera construite au-dessous de la to be built below the Spree, underneath thwe future Berlin Spree, en aval du nouveau Château de Berlin et du Canal Palace and the Spree Canal, and along Unter den Linden Spree et elle mènera jusqu’à Unter den Linden. to Brandenburger Tor. La ligne comprend trois nouvelles stations (Berliner Ra- The line includes three new stations (Berliner Rathaus, thaus, Museumsinsel et Unter den Linden). La construc- Museumsinsel and Unter den Linden). Two parallel tun- tion des deux tunnels parallèles, chacun d’une longueur nels, each approximately 1.6 km long, are to be built using d’environ 1.6 km, s’effectue avec un tunnelier à pres- a slurry pressure balanced TBM. The passage under the sion de boue. Particulièrement le passage au-dessous retaining walls of the banks of the river Spree, integration des rives de la Spree, l’intégration de la construction du with the construction of the future “Berlin Palace”, and nouvel Château de Berlin et la connexion avec la station the link to the existing Brandenburger Tor station present existante Brandenburger Tor, présentent des enjeux ma- major challenges in terms of the design and execution of jeurs en matière de construction et dans la réalisation de the shield tunneling. l’excavation. Construction works started in April 2012. Les travaux ont commencé en avril 2012. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 14 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment LA SECTION SOUTERRAINE DU TRAMWAY T6 À VIROFLAY THE UNDERGROUND SECTION OF T6 TRAM IN VIROFLAY L. Samama, Egis Rail, France M. Ferrari, Egis Rail, France G. Lechantre, Eiffage TP, France T. de Broissia, Conseil Général des Yvelines, France E. Antoinet, Antea Group, France La section souterraine du tramway sur pneu à guidage The underground section of the Parisian on tire light rail T6 central T6 permettra de mailler les réseaux de transports will enable to develop the public transport network west of publics dans la banlieue Ouest de Paris. Le projet, sous Paris and to create new connections. The Engineer, EGIS, maîtrise d’œuvre EGIS hormis le système de transport, is under contract with two different employers, namely est sous la double Maîtrise d’ouvrage du CG78 et de la the Yvelines Local Council and RATP (Paris Underground RATP. Il consiste en la réalisation d’une section de 600 m Company). The project consists in a 600m at grade sec- à l’air libre suivi par un tunnel de 1500m comprenant 2 tion followed by a 1500m long tunnel. In the town of Vi- stations souterraines en correspondance avec la SNCF roflay, there are 2 underground stations connected with sur la commune de Viroflay. Les travaux sont confiés à un the suburban railway network. These works are carried Groupement d’entreprises Eiffage TP- Solétanche Bachy. out by the joint venture Eiffage TP - Solétanche Bachy. Ils se déroulent dans la géologie classique de la région The construction takes place in the typical geologic Ile de France avec, de bas en haut, une succession de conditions of the Paris area. The ground layers are, from marno-calcaires (à partir du Calcaire grossier) jusqu’aux bottom to top, a series of marl, limestones and fine sand. Sables de Fontainebleau. L’extrême exigüité des em- Peculiar aspects of the project feature first very narrow prises des stations à Viroflay, le croisement en trois points construction sites for underground stations and second, du tracé avec des ouvrages SNCF en exploitation ainsi possible impacts of the tunnel on the neighboring ope- qu’une faible couverture (4 m) entre le tunnel et un bâ- rating railway infrastructures. For instance, a diaphragm timent voyageur caractérisent ce projet. Le projet a dû wall was dug only 90 cm away from an existing building. prévoir des conditions d’exécution très spécifiques pour Moreover, the alignment intersects in 3 points railways in les parois moulées et les excavations des stations (une operation where hundreds of trains pass by every day. paroi moulée a été réalisée à 90 cm des façades d’un Another issue is the position of the crown of the tunnel immeuble). Et le passage du tunnelier à pression de terre only 4m below the foundation of the Viroflay RG railway sous la gare de Viroflay RG a nécessité des reprises en station building. Therefore, the project specifies very pe- sous œuvre. Ces réalisations en site urbain s’accom- culiar construction conditions for diaphragm walls and for pagnent d’auscultations et de contrôles qui sont né- station excavations. Furthermore, the excavation by the cessaires pour comprendre et mesurer les déformations EPBM under the Viroflay RG railway station building has induites par les travaux afin d’anticiper et parer à tout required underpinning. This construction in an urban site désordre pouvant être dommageable à l’environnement. also needs close monitoring which is necessary to understand and to measure the deformations induced by excavations in order to anticipate and to avert every disturbance which might damage the environment. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 15 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 1 A 1 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment LES GALERIES DE LA NOUVELLE AUTOROUTE PEDEMONTANA LOMBARDA THE TUNNELS OF THE NEW PEDEMONTANA LOMBARDA MOTORWAY G. Lunardi, Rocksoil S.p.A., Milan, Italie M. Gatti, Rocksoil S.p.A., Milan, Italie La nouvelle autoroute Pedemontana Lombarda traverse The new Pedelombarda motorway fits in a territory at times un territoire partiellement urbanisé, avec la présence de urbanized, with the presence of significant constraints such contraintes importantes de nombreux avoisinants, bâtiments, as buildings, roads, railways and waterways. In order to limit routes, voies ferrées, voies navigables, etc.. Afin de limiter au- as much as possible the impact generated by the new work tant que possible l’impact généré par le nouvel ouvrage sur le on existing context, the track has made extensive use of un- contexte existant, le tracé se développe en grande partie en derground space, built both conventional tunnels as cut&co- souterrain, avec différent types de tunnels. Les délais serrés ver tunnels. The tight time available for the opening to traffic disponibles pour l’ouverture à la circulation de la première of the first leg, connecting the existing A8 and A9 motorways, étape de connexion avec les autoroutes A8 et A9 existantes, pushed to industrialize the construction process as much as ont conduit à industrialiser autant que possible le processus possible, using the ADECO-RS approach for the design and de construction. À cet effet, pour la conception et la réalisa- construction of tunnels and introducing an innovative prefa- tion des tunnels on a employé le système ADECO-RS tandis brication system for the construction of cut&cover tunnels. In que pour la construction de tranchées couvertes en toit voûté this paper we present in detail the design solutions, showing on a mis en place un système innovant de préfabrication. the important advantages with respect to the containment of Dans le mémoire on présentera en détail les solutions de the execution time, compared with a remarkable quality of conception adoptées, en montrant les avantages importants the works. In conventional tunnels, to control the deformation par rapport aux délais d’exécution brefs, et aux exigences response of the ground caused by the excavation, “jet-grou- de qualité de l’ouvrage fini. Au sujet des tunnels classiques, ting” treatment were employed, thus improving ground stren- pour maîtriser la réponse en déformation du sol causée par gth properties and actively contributing to the core-face and l’excavation, des traitements de «jet-grouting» ont été utilisés, cavity stability. For cut&cover tunnels, an arch-type structure améliorant ainsi les propriétés de résistance et contribuant made up of three pre-fabricated elements was considered: activement à la stabilité de la face du front de taille et de la a top vault and two sidewalls, installed on an invert cast-in- cavité. Pour les tranchées couvertes, le système se com- place. The shape effect given by the curved geometry of the pose d’une structure de type arc, composé de trois éléments construction elements and by the confinement offered by préfabriqués: une voûte dans la partie supérieure et deux pa- the lateral backfilling increases the static capacities of the rois latérales, installées sur le radier du tunnel en béton armé structure, allowing it to support heavy loads (i.e. significant coulé en place. L’effet fourni par la géométrie courbe des élé- overburdens). ments de construction et par le confinement latéral offert par le remblai, augmente les capacités statiques de la structure, lui permettant de supporter des charges lourdes (c’est à dire des hauteurs significatives de recouvrement). AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 16 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment 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 G. Malbrancke, Semtcar, Rennes, France X. Tirel, Semtcar, Rennes, France S. Ghozayel, EGIS Rail, Rennes, France J. Robert, Arcadis, Paris, France La ligne B du métro automatique de Rennes Métropole The design studies for the Line B of the Rennes automa- arrive au terme des études de conception. Le projet tic metro are completed. The project consists of 2.6km consiste en 2.6 km de tranchée couverte, 8 km de tunnel cut and cover, 8km bored with a TBM and a 2.4km long foré au tunnelier et un viaduc de 2.4 km, associés à 15 viaduct as well as 15 new stations and a maintenance nouvelles stations, et en un centre de maintenance. Le center. Feedback after works on line A and particularly retour d’expérience des travaux de la ligne a et plus parti- difficulties met during boring with the TBM have incited culièrement les difficultés ponctuelles rencontrées lors du the designers of Line B to use special techniques: for creusement au tunnelier ont orienté les concepteurs de example specific profil, the selection of a TBM with many la ligne b, vers des dispositions techniques particulières : control devices and performance requirements for driving par exemple l’approfondissement et l’adoption d’un tracé and torque. Between the studies for line A and those of en chaînette, le choix d’un tunnelier avec de nombreux line B the regulatory context has changed (ministerial de- dispositifs de contrôle et l’exigence de performances crees, works technical specifications, AFTES recommen- pour la poussée et le couple. Entre les études de la ligne dations...) The Line B project has taken this into account a et celle de la ligne b, le contexte réglementaire (arrêtés both in the design and in the contracting method. The ministériels, CCAG travaux, fascicule 69, voire recom- main changes were the integration into the management mandations AFTES) a évolué. Le projet de la Ligne B en a plan of shared risks between the involved parties and the tenu compte tant en conception qu’à travers le mode de payment method for the services provided, the vulnera- contractualisation. Les faits les plus marquants sont l’in- bility studies for neighbouring works and the monitoring tégration d’un plan de management des risques partagé methods for structure behavior, the development of tech- entre les parties prenantes et le mode de rémunération niques concerning anomalies during boring or the muc- des prestations, les études de vulnérabilité des ouvrages king method. The application of these developments by avoisinants et les méthodes de suivi du comportement those concerned should be the reflection and the result of des ouvrages, l’évolution des techniques concernant la this new approach for contract management desired by détection des anomalies lors du creusement ou le dis- the whole of the profession. positif de marinage. La mise en application de ces évolutions par tous les acteurs concernés doit être le reflet et l’aboutissement de cette nouvelle approche de gestion des marchés voulue par l’ensemble de la profession. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 17 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 1 A 1 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment LA LIGNE 15 SUD DU GRAND PARIS EXPRESS, TRONÇON - PONT DE SÈVRES - NOISY - CHAMPS » LINE 15 SOUTHBOUND OF GRAND PARIS EXPRESS SECTION - PONT DE SÈVRES - NOISY-CHAMPS G.Pons, Société du Grand Paris, Paris, France Jean-Philippe Huet, Société du Grand Paris, Paris, France Le projet du métro du Grand Paris Express est le fruit The Grand Paris Express subway project is the result of de nombreuses réflexions, menées à partir des années many discussions conducted from the 1980s, about the 1980, sur le besoin de nouvelles lignes de transport en ro- need for new circular transit lines. They led in 2010 to cade. Elles ont abouti en 2010 à la création de la Société the creation of the Société du Grand Paris, institution in du Grand Paris, établissement en charge de la construc- charge of the construction of 205km of new lines to be tion de 205km de lignes nouvelles, à mettre en service à completed by 2030. l’horizon 2030. The priority section of this project rallying from Pont de Le tronçon prioritaire de ce projet ralliant Pont de Sèvres Sèvres to Noisy-Champs is composed of 16 stations à Noisy-Champs est composé de 16 gares réparties sur spread over 33km. The decree of public utility, expected 33km. Le décret d’utilité publique, attendu pour la fin de by the end of 2014, will start the preparatory work. Autho- l’année 2014, permettra le démarrage des travaux pré- rizations related to regulation and environmental proce- paratoires. Les autorisations liées aux procédures régle- dures, expected by the end of 2015, will launch the civil mentaires et environnementales, attendues pour fin 2015, works in 2016, the aim being to put into operation the permettront le lancement des travaux de génie civil en new line by the end of 2020. 2016, l’objectif étant de mettre en service cette nouvelle The major challenges of the Société du Grand Paris were ligne à l’horizon fin 2020. to insert the project works (stations, then tunnel) in a Les enjeux majeurs de la Société du Grand Paris ont été dense urban and changing environment, and face signi- d’insérer les ouvrages du projet (gares, puis tunnel) dans ficant technical challenges, both for subsoil constraints un environnement urbain dense et en mutation, et de faire and impacts on the environment. face à des enjeux techniques importants, aussi bien vis- The creation of 205km of new lines is a unique oppor- à-vis des contraintes du sous-sol que des impacts sur tunity to innovate in order to become a reference for the l’environnement. future. La création de 205km de lignes nouvelles est une occasion unique d’innover afin de devenir une référence pour le futur. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 18 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment LE TRACÉ DE LA LIGNE 17 DU GRAND PARIS EXPRESS À L’ISSUE DES ÉTUDES PRÉLIMINAIRES OPTIMISÉES ALIGNMENT OF LINE 17 OF GRAND PARIS EXPRESS AS A RESULT OF OPTIMIZED PRELIMINARY DESIGN X. Duclairoir, Société du grand Paris, Paris, France M. Russo, ICARUSS Ingénieurs Conseils Associés, Paris, France B. Amara, BG Ingénieurs conseils, Ivry-sur Seine, France A. de Goyon, Artelia Ville et Transport, Antony, France S. Poulain, Artelia Ville et Transport, Antony, France Les études préliminaires optimisées de la ligne 17 du ré- Preliminary design of the line 17 of the Grand Pa- seau du Grand Paris se sont déroulées jusqu’en janvier ris Network took place up to January 2014. This de- 2014. Ces études ont pris en compte les arbitrages du sign accounted for the governmental assessments of gouvernement du 6.3.2013, suite auxquels le schéma 06.03.2013 that modified the general scheme of the des transports du Grand Paris a été modifié. La ligne 17 Grand Paris Network. This line now links Saint-Denis relie désormais la gare de Saint-Denis Pleyel à celle du Pleyel station to Le Mesnil-Amelot, north of Charles de Mesnil-Amelot, au Nord de l’aéroport de Roissy-Charles Gaulle Airport. The overall line includes a common stretch de Gaulle. Elle est constituée par un tronc commun des to line 16 and 17 between Saint-Denis Pleyel and Le lignes 16 et 17 jusqu’au Bourget RER et un tronc de ligne Bourget RER, for a length of about 6.1 km, and a further 17 qui dessert le nord de l’Ile de France. La longueur to- stretch of 21 km towards its end at Le Mesnil-Amelot. On tale est de 6.1 km environ jusqu’au Bourget RER et de the line 9 stations are foreseen, three of them are in the 21 km environ jusqu’au terminus du Mesnil-Amelot. Sur common stretch and six are on line 17. Previously held le tronçon sont prévues 9 gares, trois communes aux design has been considerably revised in order to cope lignes 16 et 17 et 6 spécifiques à la ligne 17. Les études with the geotechnical recognitions results, to government antérieures ont été significativement révisées pour te- decisions on dimensions and capacity of the trains, and a nir compte en particulier: des résultats de la campagne series of optimizations targeting a better overall economy géotechnique, des arbitrages sur les caractéristiques, les and functionality of the project. dimensions et la capacité des trains, et d’une série d’op- This article focuses on: timisations visant à garantir l’optimisation économique et • Line alignment and stations description fonctionnelle du projet. • Identification of risks and countermeasures Cet article fait le point sur : • Operation of the line focusing on planning of the exten- • Le descriptif du tracé de la ligne 17, de ses gares et sions foreseen ses points durs • L’identification des risques de réalisation de la ligne et le processus de gestion de ces derniers jusqu’à la réalisation • Les modalités d’exploitation de la ligne avec les mises en service progressives des différents tronçons de la ligne AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 19 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 1 A 1 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment PUITS DE RECONNAISSANCES ET ESSAIS EN VRAIE GRANDEUR POUR UNE NOUVELLE GARE RER À LA DÉFENSE (PARIS) INVESTIGATION SHAFT AND REAL-SIZE IN SITU TESTING FOR A NEW UNDERGROUND RAILWAY STATION IN LA DÉFENSE DISTRICT (PARIS) J. Marlinge, TERRASOL, Paris, France H. Le Bissonnais, TERRASOL, Paris, France L. Canolle, SETEC TPI, Paris, France L. Berend, SETEC TPI, Paris, France O. Thuaud, SADE, Melun, France Dans le cadre du prolongement du RER E vers la Défense, As part of the EOLE project, being an extension of a Parisian une nouvelle gare doit être implantée sous les bâtiments du urban train line towards La Défense district, a new station CNIT, comprenant un corps principal réalisé en sous-œuvre, has to be built under an existing building (the CNIT). The prolongé par deux parties réalisées en souterrain. Cette gare, main body of the station will require underpinning techniques, étant ancrée à une profondeur plus importante que les ou- extended at both ends by two tunnels. This station will reach vrages existants du secteur, s’inscrit dans un contexte géo- lower geological formations than the existing structures technique nouveau à fort enjeu technique (assise sur dalle around, and has thus to deal with a new geological context calcaire peu épaisse surmontant des sables sous nappe). with high technical issue (foundation on top of a limestone Le CNIT étant un bâtiment sensible aux déformations et layer, underlaid by non-cohesive sands with high hydraulic aux vibrations, les méthodes d’exécution doivent limiter head). The CNIT building being sensitive to deformations and les déplacements et les nuisances induits. Dès la phase vibrations, construction techniques shall limit ground move- d’avant-projet, dans une démarche globale de maîtrise des ments and induced vibrations. Early during the draft design risques du projet, de lourds travaux de reconnaissances ont phase and being part of the project’s overall risk management été entrepris depuis le dernier niveau de sous-sols du bâti- plan, heavy investigation works have been carried out, from ment. Il a été excavé un puits de 4 m de diamètre et de 25 the lower level of the CNIT building’s underground car park. A m de profondeur par des moyens conventionnels, dans les 4 m wide investigation shaft was excavated with conventio- formations devant constituer l’assise des ouvrages, afin de nal techniques, until reaching the expected foundation layer visualiser les terrains en grand, réaliser à plusieurs niveaux to an approximate 25 m depth. This shaft allowed full size des essais de chargement au vérin à plaque rigide et des ground survey, vertical and horizontal rigid plate loading tests essais de vibration. Le programme est complété par des as well as vibration tests from several excavation levels. The reconnaissances conventionnelles, comprenant des essais program also included conventional geotechnical investiga- géotechniques in situ et en laboratoire et des essais hydro- tions, both in situ and laboratory tests, as well as full-size hy- géologiques en grand (pompages sélectifs). L’ensemble per- drologic tests (selective pumping tests). The entire program met d’établir une synthèse géotechnique exhaustive adaptée allows completion of exhaustive geological, geotechnical and au contexte et à la complexité du projet ainsi que de réaliser hydrological synthesis that fits the context and complexity of une approche détaillée de la propagation des bruits solidiens the project, calculation parameters derivation, and estimation que pourront engendrer les travaux et la future exploitation of the vibrations that might be induced by construction and ferroviaire. L’article présente l’organisation de ces reconnais- future railway operation. The paper presents the organisa- sances, leur interprétation, leur place dans le management tion of the investigations, their analysis, consequences upon des risques, et les difficultés de réalisation dans un environ- design of the project, and their role in the overall risk mana- nement très contraint. gement plan. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 20 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment 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 P. Jullien, SYSTRA, Paris, France M. Varjabedian, SYSTRA, Paris, France P. Moyal, RATP, Paris, France N. Beaugendre, RATP, Paris, France Le prolongement au nord de la ligne 14 du métro parisien The extension of Paris line 14 subway from Saint-Lazare de la station Saint-Lazare à la station Mairie de Saint- station to Mairie de Saint- Ouen station, is the first stage Ouen est la première étape du Grand Paris Express. Ses of the Grand Paris Express. Its objectives are to desa- objectifs sont également de désaturer la ligne 13 et de turate the line 13 and serve neighborhoods under deve- desservir des quartiers en cours d’aménagement. lopment. Le prolongement est constitué d’un tunnel principal d’en- The extension is constituted of a main tunnel of about viron 5 300 m, de 4 stations à quais latéraux de 118 m de 5300 m , 4 stations with side platforms of 118 m of lengh long et d’un site de maintenance des trains raccordé par and a maintenance site connected by a tunnel 500 meter. un tunnel de 500 mètres. Tunnels are under the tablecloth in a geologic horizon Les tunnels sont sous la nappe, dans un horizon géolo- constitued mainly by Beauchamp sands and marls and gique constitué principalement de Sables de Beauchamp stone, with the risk of karst by dissolution of gypsum, et de Marnes et Caillasses, avec la présence éventuelles which could generate disorders in the built and neighbou- de vides de dissolution de gypse antéludien, pouvant gé- ring works. nérer des désordres au bâti et ouvrages avoisinants. A inventory of the built (approximately 370 buildings) was Un recensement du bâti (environ 370 immeubles) et des made. Indeed, the project is in urban area with dense ouvrages a été effectué. En effet, le projet s’inscrit en or very dense built in Paris. It’s near many underground zone urbaine au bâti dense voire très dense dans Paris et structures. These are the issues that led Paris Public à proximité de nombreux ouvrages souterrains. Ce sont Transport (RATP) to set up a plan of management of the ces enjeux qui ont conduit la maîtrise d’ouvrage RATP à risks. mettre en place un plan de management des risques. En effet, outre la maîtrise d’ouvrage et la maîtrise d’œuvre, l’implication dans la gestion des risques a été étendue aux entreprises réalisatrices dès la phase de consultation, avec des clauses techniques et contractuelles permettant une responsabilisation de chacun des acteurs dès la signature du marché. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 21 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 1 A 1 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment LE MANAGEMENT DES RISQUES APPLIQUÉ À DES PROJETS DE TUNNELS EN MILIEU URBAIN RISK MANAGEMENT APPLIED TO URBAN TUNNEL PROJECTS Angel F. Silvestre Ordaz, Intecsa-Inarsa, Madrid, Spain Dr Karim Beddiar, Laboratoire IRISE- EiCesi, Centre de Paris-Nanterre, France Le Management des Risques est devenu l’un des fac- Risk Management has become one of the main issues in teurs clés assurant le succès d’un projet de tunnel ur- urban tunneling and has demonstrated to be a key factor bain. L’objectif de cette contribution est de présenter et contributing to the success of the project. The aim of the proposer une méthodologie afin de manager les risques present paper is to present a proposal of Risk Manage- appliqués aux projets de tunnels urbains. ment Methodology to be applied in urban tunnel projects. Pour y parvenir nous avons analysé les principales dé- For the definition of this Risk Management proposal, se- marches employées : International Tunneling Associa- veral methodologies used in current practice (Internatio- tion (ITA) Guidelines, PIARC (Association Mondiale de la nal Tunneling Association (ITA) Guidelines, PIARC (Wor- Route) Guidelines, BTS (British Tunneling Society) Code ld Road Association) Guidelines, BTS (British Tunneling of Practice, etc. Ces démarches ont été également com- Society) Code of Practice, etc.) were analyzed and com- parées entre elles en pointant leurs forces/faiblesses et pared, focusing on the main aspects to consider when en prenant en compte les aspects principaux à considé- establishing a Risk Management Methodology and iden- rer pour définir une méthodologie de Management des tifying their strengths and weaknesses. The analyses per- Risques. Cette analyse a permis d’asseoir notre proposi- formed allowed to define the Risk Management Methodo- tion de méthodologie en prenant en compte tous les as- logy proposed hereafter by considering all the important pects importants et point forts identifiés. Ces aspects font aspects and strong points identified. These aspects refer référence aux outils à employer, les documents à rédiger, to the tools to be used, the documents to be produced, les personnes impliquées, et les stratégies de réponse the people to be involved and the risk response (miti- (mitigation) des risques applicables dans les projets de gation) strategies that can be applied in urban tunnels. tunnels urbains. La relation entre les phases d’un projet Particular emphasis has been given to the relationship de tunnel urbain (faisabilité, études, construction, exploi- between the phases of an urban tunnel project (Contract tation) et les étapes du processus de Management des Procurement, Design, Construction, etc.) and the stages Risques (Planifier, Identifier, Analyser, Evaluer, etc.) aussi of the Risk Management process (Planning, Identifying, comme le vocabulaire à employer pour éviter la confusion Analyzing, Evaluating, etc.) as well as to the vocabulary et assurer la précision ont été traités et définis avec détail. that must be used in order to avoid confusion and ensure En plus, les rôles spécifiques du Maître d’Ouvrage, Maître accurateness. Also, the specific roles of the Owner, the d’Œuvre et de l’Entrepreneur dans le Management des Designer and the Contractor throughout the Risk Mana- Risques et les relations entre eux ont été pris en compte gement process and their relationships have been taken dans l’établissement de cette méthodologie. into account in the definition of the methodology. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 22 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A1 : Tunnels en milieu urbain Section A1: Tunnels in an urban environment 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 S. Mortier, Egis Rail, Rennes, France, C. Vilotitch, Egis Rail, Rennes, France Cette présentation porte sur la définition du principe de sur- This presentation concerns the definition of the surveillance veillance et des auscultations retenue pour l’exécution des and monitoring principles selected in the context of the ouvrages souterrains de la nouvelle ligne b du métro de construction of underground structures for the new metro Rennes. Les études de vulnérabilité, entreprises dès la phase line (B) in Rennes. The vulnerability studies conducted during d’avant-projet, ont permis d’identifier plusieurs bâtis sensibles the preliminary design phase identified several buildings that par la nature même de leurs structures (bâtis anciens dans le are sensitive because of the very nature of their structural centre historique ou fondations profondes sur pieux) ou par framework (old buildings in the historic district or deep pile leurs usages (ouvrages SNCF, ouvrages métro ligne A…). Ce foundations) or because of their function (railway and metro contexte environnemental délicat associé à la géologie hé- line A structures, etc.). Due to this tricky environment and the térogène Rennaise, a conduit le maître d’œuvre Egis Rail à heterogeneous geological conditions in Rennes, Project En- mettre en place un protocole adapté pour suivre les mouve- gineer Egis Rail has decided to set up an appropriate protocol ments induits par le creusement du tunnel foré au tunnelier (8 for monitoring any potential movement resulting from tunnel km), les déformations des ouvrages souterrains associés (9 excavation operations using a tunnel boring machine (8 km), stations, 5 puits), et le comportement des ouvrages existants. deformation of the associated underground structures (9 sta- Il répond également aux enjeux de sécurité, mais surtout au tions, 5 shafts), and the behaviour of the existing structures. management des risques contractualisé avec l’Entreprise. The goal is also to address safety issues and, above all, to Les outils et les objectifs de pilotage ont été imposés dans manage risks as stipulated in the agreement with the Contrac- le DCE. Ils s’articulent autour d’un logigramme décisionnel tor. The monitoring resources and objectives were specified s’appuyant sur le Responsable des Auscultations de l’Entre- in the tender documents. They are organised around a deci- prise, de la définition d’un modèle mathématique prévisionnel sion-making flow chart centred on the Contractor’s Monitoring de comportement des terrains (sur 8 mois), et des moyens Manager, the definition of a mathematical model designed to d’auscultation automatisés généralisés dans les zones sen- forecast soil behaviour (over an 8-month period) and auto- sibles (centre historique de Rennes, ouvrages sensibles…). matic monitoring systems systematically installed in sensitive Les travaux souterrains en site urbain doivent être accom- zones (Rennes’ historic centre, sensitive structures, etc.).The pagnés par des systèmes de mesures et de surveillances et underground works carried out in the urban area must go par des équipes compétentes dédiées à ces suivis d’auscul- hand in hand with the use of measurement and surveillance tations rigoureux. Ces dispositions sont le gage de réactivité, systems and competent teams dedicated to this meticulous nonobstant le professionnalisme des acteurs du projet et la monitoring process. These arrangements offer a guarantee of nécessaire communication. quick reactions, in addition to project players’ professionalism and the need to communicate appropriately. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 23 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 1 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting RECOMMANDATIONS DU GT16 DE L’AFTES POUR LA PRISE EN COMPTE DES EFFETS INDUITS PAR LE CREUSEMENT SUR LES CONSTRUCTIONS AVOISINANTES RECOMMANDATIONS OF AFTES WG16 TO TAKE INTO ACCOUNT THE EFFECTS DUE TO TUNNELLING ON SURROUNDING STRUCTURES Didier Subrin, CETU, Bron, France, [email protected] Daniel Merakeb, RATP, Paris, France, [email protected] À la veille d’une vigoureuse relance des travaux souter- On the eve of a strong relaunching of underground works rains en site urbain, notamment en Île-de-France, la nou- in urban site, in particular in Ile-de-France, the new re- velle recommandation du GT16 de l’AFTES s’intéresse commendation of the AFTES WG16 focuses on the tun- aux effets induits (tassements, vibrations) par le creu- nelling inferred effects (ground movements, vibrations) sement des ouvrages souterrains sur les constructions on the neighbouring constructions (buildings, structures, avoisinantes (bâtiments, ouvrages, réseaux susceptibles networks susceptible to be affected by the works). This d’être affectés par les travaux). Ce texte propose des pré- text proposes recommendations to take into account the conisations pour prendre en compte les contraintes liées constraints related to the presence of constructions on à la présence de constructions sur le site d’un projet de the site of a tunnel project, since the studies until the rea- tunnel, depuis les études jusqu’à la réalisation, pour limi- lization, to limit risks of damage during the execution. We ter le risques de dommages lors de l’exécution. On pré- recommend in particular to adopt a clear and readable conise notamment d’adopter une stratégie de communi- communications strategy and to adopt clear measures cation claire et lisible et d’adopter des dispositions claires in contracts as regards the responsibilities of the partici- dans les contrats en ce qui concerne les responsabilités pants. A methodology is established to make the report des intervenants. Une méthodologie est établie pour ef- of the initial state of the neighbouring constructions (in- fectuer le constat de l’état initial des constructions avoisi- nantes (enquêtes « caves, bâti et fondations », dossiers d’instruction technique). Une stratégie de pilotage est définie fondée sur le respect des seuils contractuels, tenant compte de la vulnérabilité intrinsèque des constructions ainsi que du niveau de dommages accepté par le MOA. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 24 quiries « cellars, buildings and foundations «, technical instructions). A strategy of piloting the works is established on the respect for the contractual thresholds, taking into account the intrinsic vulnerability of the constructions as well as the level of damage accepted by the project ownership. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LE TUNNEL DE BASE DE LA NOUVELLE LIAISON FERROVIAIRE LYON-TURIN : RETOUR D’EXPÉRIENCE DES OUVRAGES DE RECONNAISSANCE THE BASE TUNNEL OF THE LYON-TURIN NEW RAILWAY LINK: FEEDBACK FROM THE RECONNAISSANCE WORKS N. Monin, Lyon Turin Ferroviaire, Chambéry, France L. Brino, Lyon Turin Ferroviaire, Turin, Italie A. Chabert, Lyon Turin Ferroviaire, Chambéry, France La partie transfrontalière du projet de nouvelle liaison fer- The cross- border section of the new Lyon-Turin railway roviaire Lyon-Turin est constitué d’un tunnel de base de project is constituted by a 57 km length base tunnel, from 57 km environ, de Saint-Jean-de-Maurienne en Savoie St-Jean-de-Maurienne in Savoy to Susa in Piedmont. à Susa en Piémont. Cet ouvrage traversera une grande This infrastructure will cross a large part of the alpine arc partie de l’arc alpin sous des couvertures importantes de under important covers, often around 1000 m and about terrains, souvent de l’ordre de 1000 m et jusqu’à près de 2200 m under the Ambin massif. Building a line of plain 2200 m sous le massif d’Ambin. Construire une ligne de under the Alps remains a technological challenge be- plaine sous les Alpes reste un défi technologique du fait de cause of the geologic and structural complexity but also la complexité géologique et structurale mais également du because of the topographic and alpine context which contexte topographique et montagneux qui réduit consi- reduces considerably the possibilities of access and sur- dérablement les possibilités d’accès et de reconnaissance vey from the surface. That’s why 3 survey galleries have depuis la surface. De ce fait, 3 galeries de reconnaissance been built on the French side with, from west to east, ont été réalisées côté français avec, de l’ouest vers l’est, the access galleries of Saint-Martin-La-Porte, La Praz les descenderies de Saint-Martin-La-Porte, La Praz et and Villarodin-Bourget, for a total length of about 9 km. Villarodin-Bourget/Modane, pour une longueur cumu- On the Italian side the La Maddalena survey gallery is in lée de près de 9 km. Une galerie de reconnaissance, La construction, with a length of about 7,6 km. This paper Maddalena, est en cours de réalisation en Italie pour une presents synthetically the feedback of the excavation of longueur de près de 7,6 km. Le présent article présente these access galleries, which allowed to better unders- synthétiquement le retour d’expérience de l’excavation tand the geomechanical behaviour and the hydrogeolo- de ces différentes descenderies qui ont permis de mieux gical characteristics of the main geological units and thus comprendre le comportement géomécanique et les carac- to adjust the design of the project, both in technical terms téristiques hydrogéologiques des principales unités géolo- and schedule and cost. giques et donc d’ajuster la conception du projet en conséquence, tant en termes techniques que planning et coût. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 25 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting MODÉLISATION DU SOUTÈNEMENT DES CAVERNES DU PROJET HYDRO-ÉLECTRIQUE DE ROMANCHE-GAVET MODELLING OF PRIMARY LINING OF THE CAVERNS OF THE ROMANCHE-GAVET HYDRO-ELECTRIC FACILITIES W. Shiu, Itasca, Consultant SAS, Ecully, France D. Billaux, Itasca, Consultant SAS, Ecully, France B. Lecomte, Vinci Construction Grands Projets, Rueil Malmaison, France Cette étude reproduit le comportement tridimensionnel This study reproduces a three-dimensional behaviour of d’un ouvrage hydro-électrique souterrain creusé dans an underground-hydroelectric development excavation in des gneiss et des amphibolites, au fur et à mesure de son Gneisses and Amphibolites. The model includes two main excavation. Deux grandes cavernes et trois petites gale- caverns and three smaller galleries. The support integrity ries de liaison sont simulées. La tenue des soutènements is checked by 3D distinct element simulations that ac- est vérifiée par des simulations 3D « éléments distincts count explicitly for the various orientation of surrounding », qui reproduisent explicitement les fractures d’orienta- fractures. The rock mass, considered as a Mohr-Cou- tions différentes présentes autour de l’ouvrage. La roche lomb material, is cut along joints by a Coulomb sliding est représentée par un matériau de type Mohr-Coulomb, behaviour. Structural supports are represented by cable traversé par des joints au comportement frottant de and shell elements. Sixteen excavation phases are repro- Coulomb. Les renforcements sont représentés par des duced explicitly, using 3 m (vertical) by 6 m (horizontal) éléments câbles et coques. Le phasage d’excavation passes. The structure elements are activated in sequence est reproduit explicitement en 16 étapes, par passes with the excavation advancement. The study has shown de 3m de hauteur et 6m de longueur. Les structures de that convergences remain small at the end of the exca- renforcement sont activées au fur et à mesure de l’exca- vation. The bolts plasticize and are loaded to about 17% vation. L’étude a montré qu’à la fin de l’excavation, les of their total elongation capacity. Clearly, fractures govern convergences restent faibles. Les boulons plastifient et displacements and forces. Therefore, the supports under- sont chargés à environ 17% de leur capacité totale en al- go important stresses where joint slide. Loads in liners longement. Les fractures conditionnent clairement les dé- can be limited by installing them later in lateral galleries. placements et les efforts. Les soutènements reprennent donc des contraintes importantes dans les endroits où les joints glissent. Enfin, une installation plus tardive du revêtement béton permet de limiter la sollicitation des soutènements des galeries latérales. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 26 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LE MODÈLE GÉOLOGIQUE ET GÉOTECHNIQUE DE PROJET (DGGM) POUR LA CONCEPTION DES GRANDES INFRASTRUCTURES. LA CONTRIBUTION DE LA TECTONIQUE ET DE LA GÉOLOGIE STRUCTURALE THE DESIGN GEOLOGICAL AND GEOTECHNICAL MODEL (DGGM) FOR MAJOR INFRASTRUCTURES. THE CONTRIBUTION OF TECTONICS AND STRUCTURAL GEOLOGY L. Soldo, Geodata Engineering, Milano, Italia M. Vendramini, Geodata Engineering, Torino, Italia A. Eusebio, Geodata, Torino, Italia La conception du modèle géologique et géotechnique de ré- damentale des disciplines telle que la géologie structurale et la férence (DGGM) est le fondement de la conception de grands tectonique dans la construction du DGGM. travaux de génie civil, à partir de l’étude de la faisabilité à la phase de construction. Le DGGM est affecté par des incertitudes (inconnues) liées à la précision et à l’exhaustivité avec lesquelles les conditions souterraines sont connues. Ses limites s’étendent entre les événements avec une probabilité connue (parfois appelé incertitude statistique), et les vrais incertitudes, qui sont des événements dont la probabilité est inconnue (parfois appelé indétermination) ou, pire, complètement imprévus. Ces incertitudes sont généralement inversement proportionnelles à la quantité, la nature et la qualité des reconnaissances géotechniques disponibles. Au cours des deux dernières décennies, les auteurs ont analysé les stratégies de conception des reconnaissances géotechniques sur plusieurs projets en pesant les cas de succès ou d’échec dans le développent du projet, qui signifie aussi analyser le rapport entre conditions prévus, imprévues et imprévisibles mis en évidence après la construction. Dans la plupart des cas, également après des campagnes de reconnaisses très coûteuses, l’absence d’une rigoureuse et préliminaire phase de levé du terrain a laissé de nombreux fausses pistes le long de la voie diagnostique, conduisant à un diagnostic incorrecte ou à un diagnostic tardif. Toutes les données géologiques et géotechniques recueillies doivent être interprétés sur la base d’un cadre conceptuel (Modèle) solide qui en géologie est basé principalement sur les résultats des levés du terrain. Le présent document souligne les notions et la contribution fon- AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 The Design Geological and Geotechnical Model (DGGM) is the cornerstone of the design of major civil works, from the feasibility evaluation to the design during construction. The DGGM is affected by uncertainties (unknowns) rising from accuracy and completeness with which the subsurface conditions are known. Its limits span between events with a known probability (sometimes referred to as statistical uncertainty), and true uncertainties, which are events with an unknown probability (sometimes referred to as indeterminacy) or, worst, completely unforeseen events. These unknowns usually exist in inverse proportional to the amount, nature and quality of the geotechnical investigations. Over the past two decades the authors have analysed the investigation strategies followed along several projects weighing the cases of successes or failure that finally means the ratio between foreseen, unforeseen and unforeseeable conditions as experienced after construction. In most of the cases, also after expensive investigation campaigns, the absence of a rigorous preliminary field survey left many off-ramps along the diagnostic pathway, leading to a wrong “diagnosis, misdiagnosis or delayed diagnosis”. All the collected data must be interpreted inside a robust conceptual framework that in Geology primarily comes from field surveys. This paper emphasizes these concepts and the fundamental contribution of Tectonic and Structural Geology building the DGGM. 27 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting VASTE ENSEMBLE DE TUNNELS ET MICROTUNNELS POUR LA MISE EN PLACE D’UNE CONDUITE DE DIAMÈTRE 2,800M DE 9 KM DE LONGUEUR VERS L’UNITÉ DE TRAITEMENT D’EAU CZAJKA À VARSOVIE A WIDE RANGE OF MICRO-TUNNELS AND TUNNELS FOR THE LAYING OF THE PIPELINE DIAMETER OF 2,800 M LENGTH OF 9 KM TO THE SEWAGE WATER TREATMENT PLANT CZAJKA IN WARSAW Cezary Madryas, Wroclaw Univeristy of Technology, Wroclaw, Poland, Wojciech Jacyno, DHV Hydroprojekt, Warsaw, Poland, Włodzimierz Górewicz, Warsaw, Poland, Dariusz Kosiorowski, Hobas System Poland, Dąbrowa Górnicza, Poland Il y a aujourd’hui une demande croissante de technologies sans tranchée et souterraines pour la construction des réseaux publics, en particulier en raison du développement croissant en matière d’infrastructures urbaine, d’assainissement par exemple. Cette communication présente la mise en œuvre de solutions en tunnelier et microtunnelier sur une grande échelle en assainissement dans la capitale polonaise de Varsovie.Le document décrit la réalisation récente du système de transmission des eaux usées vers la nouvelle station d’épuration des eaux usées Czajka située au Nord de Varsovie et qui sera achevé en 2014. C’est le plus impressionnant projet sans tranchée jamais réalisé en Pologne. Le tracé de l’émissaire Ø2800 passe sous la Vistule et sous des rues principales situées sur les deux rives du fleuve. Les méthodes de forage au tunnelier a été utilisée sur une longueur de plus de 9.000 m. L’impressionnant tronçon réalisé au microtunnelier a été un succès total avec une vitesse d’avancement atteignant 36 m par jour avec 2 machines AVN d’Herrenknecht. Au total 16 tirs (avec un drive record de 930 m) ont été effectués avec des courbes de rayons 450 et 900 m. Le chantier a vu la mise en œuvre des plus gros tubes de fonçage (diamètre extérieur 3000 mm) en PRV, fabriqués par Hobas Pologne. Le tunnel en voussoirs béton sous le fleuve la Vistule a été construit à l’aide d’un tunnelier Herrenknecht ( qui a été le premier chantier faisant appel à un tunnelier TBM en Pologne aussi). Il a été creusé sur une longueur de 1,300 m à environ 10 m sous le fond du lit de la rivière. Ce tunnel de Ø4500 est destiné à recevoir plusieurs réseaux dont le siphon de transfert des eaux usées constitué de 2 tubes pression Ø1600 en PRV. La communication présente les détails techniques du projet, les difficultés que les concepteurs et entreprises ont du affronter et les leçons qui ont pu être tirées de ce grand chantier qui serviront à de futurs chantiers du même type. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 28 In the modern cities there is a growing demand of underground technologies for utilities, especially in the field of sewer systems. This paper will present the implementation of tunneling and microtunneling technologies on a large scale for sewage transport in the Capital of Poland Warsaw. The paper describes the recent realization of the sewage transmission system to the new “Czajka” Wastewater Treatment Plant commissioned in 2014. This is the most impressive no-dig project ever achieved in Poland. The route of the Ø2800 pipeline is located under the Vistula River and under main streets on both banks of the river. The tunneling and microtunnelling methods were used on a lenghth of more than 9,000 m. The impressive microtunneling part was a total success with installation rate up to 36m per day with 2 Herrenknecht AVN machines, with 16 drives (with a record drive length of 930m in one push) with straight and curved (radii 450 & 900m) sections. In the microtunneling part were used the world’s largest size of jacking GRP pipes (external diameter of 3000 mm), that were produced by Hobas Poland. The tunnel made of concrete segments under the Vistula River was completed with an Herrenknecht tunnel boring machine (the first TBM project in Poland too). It is running on a length of 1,300 m about 10 m under the bottom of the river bed. The Ø4500 multi utilities tunnel includes the transfer syphon made of 2 x Ø1600 sewerage GRP pressure pipes. The paper will present technical details of the project, the mains difficulties at the design and construction stages and lessons that could be taken in account for similar future jobs. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LONGS TUNNELS FERROVIAIRES BELGES ÉTUDES DE FAISABILITÉ ET PROCESSUS DE DÉCISION LONG LENGTH RAILWAY TUNNELLING IN BELGIUM FEASIBILITY DESIGN AND DECISION-MAKING K. Berten, TUC RAIL Ltd., Brussels, Belgium B. De Pauw, TUC RAIL Ltd., Brussels, Belgium Dans les deux décennies passées, quatre grands projets de In the past two decades, four major railway tunnelling projects tunnels ferroviaires ont dominé l’expansion de l’infrastructure have been dominating the expansion of the Belgian railway ferroviaire belge. Ces projets – le tunnel de la jonction Nord- infrastructure. These projects – the Antwerp North-South Sud d‘Anvers, le tunnel de Soumagne, le tunnel Diabolo et le Link tunnel, the Soumagne tunnel, the Diabolo tunnel and tunnel ferroviaire du Liefkenshoek – couvraient la réalisation the Liefkenshoek tunnel – enclosed the realisation of tunnels de tunnels d’une longueur de 1 à 6 km en utilisant diffé- ranging in length from 1 to 6 km using different tunnelling rentes techniques de construction de tunnel pour surmonter techniques to overcome the present technical obstacles. For les obstacles techniques existants. Pour la suite de l’expan- the further expansion of the railway infrastructure in Belgium sion de l’infrastructure ferroviaire en Belgique, différentes different feasibility studies are currently being elaborated. In études de faisabilité sont en cours d’élaboration. Dans les the densely populated areas where nuisances as vibrations, zones densément peuplées où les nuisances telles que les noise and landscape preservation are very important, tunnels vibrations et le bruit ainsi que la préservation des paysages are likewise considered as possible solutions to minimise the sont très importantes, les tunnels sont également considé- impact on the environment. In a particular case, even a tun- rés comme des solutions possibles pour minimiser l’impact nel with a length above 15km is considered as a possible sur l’environnement. Dans un cas particulier, même un tunnel solution for a new rail freight transport line. Although a lot d’une longueur supérieure à 15 km est considéré comme of structural and technical experience was acquired during une solution plausible pour une nouvelle ligne de transport de the earlier projects, this cannot be simply implemented for fret ferroviaire. Bien qu’une expérience structurelle et tech- long length tunnels as the decision-making regarding tunnel- nique importante ait été acquise lors de la réalisation d’autres ling solutions has to take account of many factors including projets, celle-ci ne peut pas être simplement mis en œuvre risks, human and economic costs, environmental impact and pour les tunnels de grande longueur étant donné que la prise the standpoints of the different stakeholders along with the de décision quant aux solutions de construction de tunnel different technical and structural demands. Therefore, equi- doit tenir compte de nombreux facteurs incluant les risques, librium has to be found between the different demands and les coûts humains et économiques, l’impact environnemental constraints on the one hand and the impact and costs on the et les points de vue des différents acteurs ainsi que les diffé- other hand. The paper aims to describe the different consi- rentes exigences et les contraintes d’une part et l’impact et derations in the decision-making of optimal depth, section, les coûts d’autre part. L’article vise à décrire les différentes alignment, access and evacuation options for a particular considérations dans la prise de décision sur la profondeur long length tunnel with the emphasis on structural safety. optimale, la section, l’alignement, l’accès et les options d’évacuation du tunnel pour un tunnel de grande longueur en mettant l’accent sur la sécurité structurelle. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 29 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting MAITRISE D’ŒUVRE GÉNIE CIVIL - ÉQUIPEMENTS DES TUNNELS DE L’A89 TUNNELS ON THE A89 MOTORWAY: FEEDBACK FROM THE DESIGNER O. Martinetto, Egis Tunnels, Pringy, France F. Bultel, Egis Tunnels, Pringy, France Le tronçon autoroutier A89 Est, long de 50 km entre Bal- The French motorway project A89-East, 50 km long and bigny et La Tour de Salvagny, constitue le dernier maillon linking the two cities of Balbigny and La Tour de Salva- de l’A89 entre Lyon et Bordeaux. Il traverse les reliefs des gny, is the final stretch of the A89 between Lyon and Bor- Monts du Lyonnais et comprend 3 tunnels : le tunnel de deaux. It comprises a hilly section of about 20 km through Violay long de 3,9 km, le tunnel de Bussière long de 1 km “les Monts du Lyonnais” which requires 3 tunnels named et le tunnel de Chalosset long de 0,7 km. S’agissant de Violay Tunnel (about 3.9 km long), Bussière Tunnel (about tunnels bitubes, c’est donc plus de 11 km de tubes qui 1 km long) and Chalosset Tunnel (about 0.7 km long). ont été réalisés et équipés sur un secteur restreint, situé à These structures are twin-tube tunnels, so it’s more than proximité de la ville de Tarare. 11 km of tube that are being implemented on a small area La communication dresse un retour d’expérience de la located near the town of Tarare. maitrise d’œuvre sur ce grand projet, des études préli- The paper describes the feedback of the Designer on minaires jusqu’à la mise en service des 3 tunnels. Elle this important project, from the preliminary studies to the présente l’intérêt d’une intégration des équipes génie civil commissioning of the 3 tunnels. It presents the added – équipements et d’une continuité études – travaux entre value of a close partnership between the civil works and 2006 et 2012, l’obligation d’un engagement total et d’une the equipment teams, the interest of mobilizing the same grande adaptabilité lors des travaux notamment, l’indis- teams throughout the project from 2006 to 2012, the ab- pensable gestion des risques, le délicat équilibre entre solute need of a complete involvement and a great adap- l’innovation et l’orthodoxie technique. tability, especially during works on site, the essential risk management and the delicate balance between innovation and orthodoxy. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 30 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting COMMENT LES ENJEUX DE DÉVELOPPEMENT DURABLE PEUVENT-ILS ÊTRE PRIS EN COMPTE DANS LE PROCESSUS DE DÉCISION DES PROJETS ? HOW CAN SUSTAINABLE DEVELOPMENT ISSUES BE TAKEN INTO CONSIDERATION TO ASSIST THE STAKEHOLDERS INTO THE DECISION-MAKING PROCESS? L. D’aloia Schwartzentruber, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France M. Deffayet, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France Des outils sont en cours d’élaboration afin d’évaluer les Tools are being developed to assess the impacts of tun- impacts des tunnels et plus généralement ceux des in- nels and more generally of infrastructures. Some of them frastructures. Certains d’entre eux (pour la plupart des (usually multi-criteria evaluation grids) can be used at grilles d’évaluation multicritère), peuvent être utilisés à un a very early stage of the project to assist decision ma- stade très amont du projet afin d’aider les décideurs. À kers. At more advanced stages, when the outlines of des stades plus avancés, lorsque les grandes lignes des projects are already drawn, environmental issues can projets sont déjà définies, les questions environnemen- again be addressed by other kind of tools such as Life tales peuvent encore être traitées par d’autres types d’ou- Cycle Assessment (LCA) whereas economic and social tils tels que l’Analyse du Cycle de Vie (ACV), alors que les issues are probably more relevant at the upstream stage. questions économiques et sociales restent probablement Feedback on the development and use of such kind of plus pertinentes au stade amont. La mise en œuvre de tools allows guiding the choice of materials, construction ce type d’outil peut permettre, sur la base d’évaluations techniques and on-site strategies, on the basis of refined fines couvrant l’ensemble du cycle de vie des ouvrages, assessments addressing the entire lifecycle of structures. d’orienter le choix des matériaux, des techniques de The making-decision process can also be guided at the construction et des stratégies sur le terrain. Le processus upstream stage by using orders of magnitude of impacts, de prise de décisions peut également être guidé au stade through a broader reflection at the scale of territory, ac- amont sur la base d’ordres de grandeur des impacts, à counting for the different means of transport. This paper travers une réflexion plus large menée à l’échelle du terri- aims to describe the nature and the relevance of tools toire et intégrant l’ensemble des modes de transport. Cet and to clarify the decision-making process. Besides, re- article vise à décrire la nature et la pertinence des outils sults capitalized by performing studies especially within et à clarifier le processus décisionnel. Par ailleurs, les ré- working groups, enable to target the main challenges re- sultats capitalisés au travers d’études, permettent d’ores lated to the construction of underground structures. They et déjà de cibler les principaux défis liés à la construction led to highlight the significant impacts of materials in the des ouvrages souterrains. Ils mettent en évidence les im- construction phase, the need to rationalize energy supply, pacts significatifs des matériaux de construction, la né- the need to manage and develop reuse of excavated ma- cessité de rationaliser la fourniture d’énergie, celle d’opti- terials to preserve natural resources and limit impacts due miser la réutilisation des matériaux excavés dans un souci to transportation. de préservation des ressources naturelles et de limitation des impacts dus au transport. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 31 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting NOUVELLE RECOMMANDATION DU GROUPE DE TRAVAIL N0 25 CONTRACTUALISATION ET OPTIMUM ÉCONOMIQUE» NEW RECOMMENDATION OF THE WORKING GROUP N0 25 CONTRACTING AND ECONOMIC OPTIMUM» A. Bourget, EGIS, Pringy (74373), France J.- F. Thibault, SPETSF, PARIS, France Le groupe de travail n° 25 avait émis une première re- The Working Group No.25 issued a first recommendation commandation en 2007.Prenant acte de l’évolution des in 2007. Witnessing changing contractual practices in a pratiques contractuelles dans certains contrats (Exten- number of contracts (Lyon Metro Extension, Lyon-Turin, sion du métro de Lyon, projet Lyon-Turin, LGV Est-Eu- East EuropeanTGV ...), as well as changing standards ropéenne …), de l’évolution des textes réglementaires (Public Procurement Code, General Administrative and (Codes des Marchés, CCAG, Fascicule 69 du CCTG …) Technical Clauses, etc…GCC) and production of new re- et de la production de nouvelles recommandations sur commendations on geological hazards, AFTES decided les risques géologiques l’AFTES a décidé de ranimer le to revive the working group from mid 2010. Early in the groupe de travail mi 2010.Dés le début de ses travaux beginning of its work, it was considered as essential il a été jugé indispensable que tous les acteurs y soient that all stakeholders should be involved: public and pri- associés : Maîtres d’Ouvrage publics et privés, Maîtres vate Owners, Engineers and Contractors and also Insu- d’œuvre et Entreprises mais également Assureurs et Ju- rers and Lawyers. The design and supervision contract ristes et que le contrat de maîtrise d’œuvre soit également should be also addressed. The recommendation includes traité. La recommandation comporte une première partie a first section where each of the main actors exposes où chacun des principaux acteurs expose ses objectifs its goals and expectations. The summary highlights the et ses attentes. La synthèse met en lumière les princi- main sources of problems: insufficient time, estimates pales sources de difficultés : des délais insuffisants, des roughly built and gaps in knowledge of underground estimations sommairement bâties et des insuffisances conditions and of surrounding buildings do not allow a dans la connaissance du sous-sol et du bâti ne permet- proper assessment of the actual risks of the project and tant pas une appréciation correcte des risques réels de their assignment when awarding design and construction l’opération ainsi que de leur affectation lors de l’attribution contracts. The recommendation proposes an approach des contrats de MOE et Travaux. La recommandation to risk management all along the project implementation, propose une démarche de management du risque tout a methodology for structuring estimates and contractual a long du projet, une méthodologie de structuration des provisions for both design and supervision contracts and estimations et des dispositions contractuelles tant pour construction contracts appropriate to the level of risk of le contrat de maitrise d’œuvre que pour le contrat de tra- the project at the stage of their execution, and this for vaux adaptées au niveau de risque du projet au stade various forms of contracts in a public or private context. de leur passation, et ceci pour les diverses formes de contrats dans un contexte privé ou public. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 32 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting PREMIER BILAN DE L’ÉVOLUTION DU PROCESSUS DE MANAGEMENT DU RISQUE DANS LES PROJETS SOUTERRAINS DEPUIS 10 ANS FIRST ASSESSMENT OF THE EVOLUTION OF THE PROCESS OF RISK MANAGEMENT IN UNDERGROUND PROJECTS FOR 10 YEARS E. Humbert, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France G. Hamaide, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France A. Robert, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France Fortement impliqué dans les réflexions relatives à la prise Strongly involved in the reflections relative to the risk ma- en compte des risques dans les projets d’ouvrages sou- nagement in tunneling projects, CETU proposes a first as- terrains, le CETU propose un premier bilan après une sessment after a decade of evolutions. Indeed, for more décennie d’évolutions. En effet, depuis plus de 10 ans, than 10 years, the practices about technical and econo- les pratiques en termes de prise en compte des risques mic risks are in deep evolution. This concerns the studies techniques et économiques sont en profonde évolution, as well as the contractual phase of the works. These evo- aussi bien pour les études que pour la contractualisation lutions result from the appearance of a new framework des travaux. Ces évolutions s’imposent à travers l’émer- which is available for all the stakeholders involved in un- gence d’un nouveau référentiel à disposition des acteurs derground works. It deals both with methodological as- impliqués dans les travaux souterrains. Il traite à la fois pects and with contractual aspects. One one hand, there des aspects méthodologiques comme les récentes re- are the recent recommendations of the French Tunneling commandations de l’AFTES sur la prise en compte des Association on the considerations of the geological risks. risques géologiques et aussi des aspects contractuels On the other hand there is the new booklet 69 of the ge- comme par exemple le nouveau fascicule 69 du CCTG neral clauses for the works and its application guide. The et son guide d’application. L’objectif est de garantir une objective is to guarantee a clear sharing of the risks and to affectation claire des risques et assurer une maîtrise des avoid cost overruns during all the progress of the project. coûts pendant tout le déroulement du projet. L’article pro- The article proposes a first state of the current situation of pose un premier état des lieux de cette évolution en mon- this evolution by showing in what the various tools avai- trant en quoi les différents outils mis en œuvre aujourd’hui lable today can modify the previous practices. Although font évoluer les pratiques antérieures. Bien que le recul the backward is still limited, conclusions can be drawn. soit encore limité, de premiers enseignements peuvent déjà en être retirés. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 33 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LA CONCEPTION - RÉALISATION EN TRAVAUX SOUTERRAINS ; OUI, MAIS… POINT DE VUE D’UN MAÎTRE D’ŒUVRE DESIGN-AND-BUILD CONTRACTS FOR UNDERGROUND CONSTRUCTIONS; YES, BUT... POINT OF VIEW OF A CONTRACTOR’S DESIGNER D. Collomb, BG Ingénieurs Conseils, Lausanne, Suisse L. Chantron, BG Ingénieurs Conseils, Lyon, France J. Lecointre, BG Ingénieurs Conseils, Paris, France P. Bouvatier, BG Ingénieurs Conseils, Lausanne, Suisse De grands donneurs d’ordres en France et à l’étranger ont chances d’une réussite partagée par tous les intervenants. recours assez fréquemment depuis quelques années à la Large clients in France and internationally have frequent- Conception – Réalisation pour des tunnels neufs ou la réno- ly opted in recent years for design-and-build contracts for vation d’ouvrages existants. Ce mode de contractualisation construction or rehabilitation of tunnels. This type of contrac- présente des avantages au plan organisationnel, et quant aux tual arrangement offers advantages in terms of organisational possibilités d’optimisation du projet, de maîtrise des coûts structure, value engineering potential for the project, cost and et des délais, pour autant que les risques constructifs asso- programme management, as long as the risks associated ciés aux méthodes et quantités aient bien été appréhendés with construction methods and quantities are well evaluated lors de l’établissement du programme puis des études, et during the programme preparation and design phases, and soient bien suivis lors la réalisation. Différents schémas d’or- closely monitored during construction. ganisation du contrôle extérieur des études et du suivi des Various organisational structures have been developed travaux ont été mis en place par les Maîtres d’Ouvrages, du by clients for external design oversight and construction simple contrôle sporadique, plus ou moins aléatoire, au suivi supervision, ranging from simple random controls, to rigo- rigoureux par un Conducteur d’Opération ou un Assistant à rous monitoring by a design supervisor or client’s technical Maîtrise d’Ouvrage investi à plein temps sur l’opération. BG consultant, involved full-time on the project. BG Consulting Ingénieurs Conseil est intervenu en tant que Maître d’ Œuvre Engineers has worked on a number of design-and-build pro- Intégré (MOEI) ou Assistant à Maîtrise d’Ouvrage Technique jects in France, involving rail and road tunnels, both new and (AMOT) sur plusieurs opérations en France pour des tunnels existing, as contractor’s designer or client’s technical consul- ferroviaires et routiers, neufs où à rénover. Un premier retour tant. A preliminary feedback, from the contractor’s designer’s d’expérience, du seul point de vue du Maître d’OEuvre, est point of view, is presented in this article. The conclusions of présenté dans l’article. Il en ressort un bilan assez contrasté, this analysis are rather contrasted, from mainly positive to de largement positif à franchement négatif selon le contexte downright negative depending on the context of the project. de l’opération. Les éléments de contexte déclinés dans l’ar- The contextual elements analysed in the article are namely: ticle sont notamment : le schéma d’organisation du Maître the organisational structure of the client; the time allowed d’Ouvrage ; la durée laissée pour réaliser le PRO et le valider, for design development and checking; time allowed for pour réaliser les études d’EXE et le VISA associé nécessaires construction design and design approval before beginning au démarrage des travaux ; les interfaces extérieures au pro- construction; project interface with outside elements; and jet ; ou encore les imprévus rencontrés (réglementation, géo- unexpected issues encountered (regulation, geology…). logie, …). Des recommandations sont proposées aux Maîtres Recommendations are given in this article for clients and d’Ouvrage et aux Entreprises de construction pour que les contractors, in order to give design-and-build projects the opérations en Conception – Réalisation aient les meilleures best chances of success for all stakeholders. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 34 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting 2 ESTIMATION DU COÛT DES TUNNELS COST ASSESSMENT OF TUNNELS G. Hamaide, Centre d’Études des Tunnels (CETU), Bron, France F.Robert, Centre d’Études des Tunnels (CETU), Bron, France E.Humbert, Centre d’Études des Tunnels (CETU), Bron, France M.Rabier, Centre d’Études des Tunnels (CETU), Bron, France Une des missions essentielles du CETU est la capitalisa- One of the key missions of the CETU is the feedback tion du retour d’expérience des opérations de construc- capitalization of tunneling operations. In particular, many tion de tunnels. En particulier, de nombreuses données data on the cost of underground structures, both for the sur le coût des ouvrages souterrains, tant pour le génie civil works and for the operating and safety equipment, civil que pour les équipements d’exploitation et de sécu- were capitalized. The analysis of these data, regularly up- rité, ont été capitalisées. L’analyse de ces données, régu- dated, helped to develop methods for assessing the cost lièrement mises à jour, a permis de mettre au point des of underground structures, adapted to different studies méthodes d’appréciation du coût des ouvrages, adap- phases of a project, from the preliminary studies phase to tées aux différents niveaux d’études d’un projet depuis the detailed design phase. In order to provide the com- les études préliminaires jusqu’aux études de conception munity this analytical work, CETU is going to publish an détaillée. Afin de mettre à disposition de la collectivité ce information document on the costs of underground struc- travail d’analyse, le CETU s’apprête à publier un docu- tures. This document is intended in particular to assist ment d’information sur les coûts des ouvrages souter- building owners in evaluating their operations. This article rains. Ce document est destiné en particulier à aider les presents only a part of the topics of the document the maîtres d’ouvrages dans l’évaluation de leurs opérations. CETU is preparing, and covers the cost of civil enginee- L’article ne présente qu’une partie des sujets traités par ring tunnels in current section. These issues concern le document que le CETU prépare, et porte sur le coût the choice of the most common cross sections for road du génie civil des tunnels en section courante. Ces su- tunnels or rail and guided transport tunnels ; the cost for jets concernent le choix des sections transversales les these sections, whether the tunnels are dug in conven- plus courantes pour les tunnels routiers, ferroviaires et tional or mechanized method ; the impact on the cost de transport guidé ; le coût de construction pour ces of organization of construction and possible excavation différentes sections, que les ouvrages soient creusés en rates depending on constraints imposed at each site. This méthode conventionnelle ou mécanisée ; l’incidence sur paper also presents the recommendations of the CETU in ce coût de l’organisation du chantier et des cadences de the constitution of such costs assessments with respect creusement possibles en fonction des contraintes d’exé- to the consideration of uncertainties and risk provision. cution qui s’imposent à chaque site. Cet article présente également les recommandations du CETU dans la constitution des estimations notamment vis à vis de la prise en compte des incertitudes et de la provision pour risques. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 35 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting COMMENT LE MANAGEMENT DES RISQUES PERMET-IL DE CONSOLIDER LE MODÈLE GÉOLOGIQUE ? LE CAS DU PROJET DE PONSERAND IMPROVING GEOLOGICAL MODELS OF PROJECTS BY RISK MANAGEMENT: THE PONSERAND TUNNEL. Cédric Gaillard, CETU, Bron, France Johan Kasperski, CETU, Bron, France Le projet de doublement du tunnel Ponserand (Aigue- The tunnel project of Ponserand (Aigueblanche, Savoie, blanche, Savoie, France) comporte plusieurs variantes France) comports several variants. The longer ones go de tracé. Les plus longues pénètrent dans le massif avec across the mountain with good geological conditions des conditions géologiques favorables tandis que la plus whereas the latter one goes between the national road courte s’inscrit à flanc de versant entre le tunnel existant RN90 and the existing tunnel. The latter variant cuts et la route nationale RN90. Cette variante traverse des across scree slopes that represent unfavorable geological éboulis qui s’avèrent défavorables au creusement. Ain- conditions. Thus costs of the longer variants are better si, si le coût des variantes longues est assez consolidé, estimated than the ones for the shorter alignment alter- celui de la variante courte est incertain. Afin de choisir le native. In order to choose the right variant, a risk mana- tracé à retenir, un management des risques a été menée gement has been performed leading to the characteriza- sur cette dernière et a permis la définition de reconnais- tion of specific geological investigations. Based on these sances spécifiques. Ces reconnaissances ont permis investigations, the first uncertain geological model has de passer d’un premier modèle géologique comprenant been modified in order to get a more reliable one. The de nombreuses incertitudes à un second modèle plus updated cost projection of the project leads to lower cost fiable. L’actualisation du coût de l’ouvrage après recon- that eventually shows that the shorter variant is a better naissances révèle une réduction importante du coût par solution. Based on a real example, this article demons- rapport à l’estimation initiale, rendant finalement le tracé trates the interest of using risk management to improve court comme le meilleur parti. Basé sur un exemple réel, the geological model. cet article présente ainsi de manière pragmatique l’application du management des risques géologiques à un projet de tunnel. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 36 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting INTRODUCTION AU GUIDE D’APPLICATION DU FASCICULE 69 DU CCTG TRAVAUX APPLICATION GUIDE OF THE FASCICLE 69 OF THE CCTG-WORKS Gilles Hamaide, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France Le nouveau fascicule 69 du CCTG travaux en souterrain The new Fascicle 69 of the CCTG-Works, specific to un- est entré en vigueur en juillet 2012. Dès sa publication, derground works, came effective in July 2012. Since its il était prévu qu’un guide d’application soit publié par le publication, it was expected that an application guide is CETU. Ce guide se substitue aux anciens commentaires published by the CETU. This guide replaces the old com- du précédent fascicule, avec pour objectif d’aider à la ments of the previous issue, with the aim of assisting in préparation du contrat de travaux de génie civil en ap- the preparation of the contract of civil works under the plication des principes définis par le nouveau fascicule. principles defined by the new fascicle. Ce guide attire notamment l’attention sur la nécessaire This guide draws particular attention to the necessary qualité du dossier de consultation des entreprises (DCE), quality of tender documents (DCE), which directly impacts dont dépendra directement la qualité du marché en ré- the quality of the resulting contract. This paper presents sultant. Le présent article présente plus spécialement especially some specific issues covered in the guide. For quelques points particuliers traités dans le guide. Pour le the geological, hydrogeological and geotechnical file, the dossier géologique, hydrogéologique et géotechnique, le guide provides detailed specifications for the establish- guide propose des recommandations détaillées pour la ment of the book A (raw data file), the book B (summary constitution des cahiers A (dossier des données brutes), report) and the book C (design report), including the es- B (mémoire de synthèse) et C (mémoire de conception), tablishment of the register of risks that will be the basis of y compris pour la constitution du registre des risques qui the risk management plan (PMR). sera la base du plan de management des risques (PMR). For the PMR, planned in the new version of Fascicle 69, Pour le PMR, introduit par ce nouveau fascicule, le the guide provides a detailed approach in order to pre- guide propose une démarche détaillée pour préparer sa pare its own contracting, since the implementation of contractualisation, depuis la constitution du DCE jusqu’à DCE to the development of the contract. The measures la mise au point du marché. Les mesures préconisées recommended for the definition and the payment for stan- pour la définition et la rémunération des profils types de dard support profiles are detailed, together with recom- creusement soutènement sont détaillées, ainsi que les mendations on all issues that must be covered to protect recommandations sur l’ensemble des sujets qui doivent the environment during construction and for which the être traités pour la protection de l’environnement durant contract should set clear contractual requirements. le chantier et pour lesquels le marché doit fixer des exigences contractuelles claires. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 37 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LES AVANTAGES D’UN SURDIMENSIONNEMENT DU SYSTÈME DE VENTILATION DANS LA CAS DE TUNNELS DE GRAND DIAMÈTRE CREUSÉS AU TUNNELIER DANS DES HORIZONS CARBONIFÈRES ADVANTAGES OF OVERSIZING THE VENTILATION SYSTEM IN CASE OF LARGE DIAMETER TUNNELS EXCAVATED WITH TBM THROUGH CARBONIFEROUS STRATA R. Rodríguez Díez, University of Oviedo, Oviedo, Spain M. B. Díaz Aguado, University of Oviedo, Oviedo, Spain C. Lombardía Fernández, Lomber Ingenieros, Oviedo, Spain Le registre de concentration de méthane pendant l´ex- The recording of methane emissions during the excavation cavation des tunnels de «La Variante de Pajares» a per- of the Variante de Pajares tunnels, allowed stablish a rela- mis d´établir un rapport entre la vitesse d´avancement et tionship between the advancing rate and the total volume le volume total de gaz qui coule du rocher vers le tunnel. of gas flowing from the rockmass to the tunnel. This rela- Ce rapport permet d´analyser théoriquement les émissions tionship allowed analyse the theoretical emissions in tunnels de méthane dans de différentes conditions : des tunnels under different conditions: tunnels, of small or big diameter, à un diamètre moindre ou majeur, excavés par perforation advanced by drilling and blasting (D&B) or with tunnel boring et explosion ou par tunnelier. Les résultats sont en accord machine (TBM). The results, in agreement with the experience avec l´expérience atteinte tout aussi bien dans les mines both in mines and oher tunnels excavated through Carbo- que dans d´autres tunnels en terrain carbonifère. Ces ré- niferous strata, show that in small tunnels (advanced both sultats prouvent qu´il y a une certaine proportionnalité entre D&B and TBM) or in tunnels of a bigger diameter advanced la vitesse d´avancement et la quantité de gaz qui arrive au by D&B method, the emission rate is quasi-proportional to tunnel, dans les tunnels à grand diamètre excavés par per- the advancing rate. Consequently, in order to maintain the foration et explosion. Donc, si le flux du méthane dépasse necessary gas dilution, the reduction of the advancing rate la capacité du système de ventilation, on peut diminuer la allows reduce the methane inflow if it overpasses the ventila- vitesse d´avancement pour obtenir la dilution nécessaire du tion system capacity. Nevertheless, in the case of big tunnels gaz. Par contre, tel n´est pas le cas pour les grands tunnels (about 10 m in diameter) excavated with TBM, this does not ( 10 mètres de diamètre ) excavé avec un tunnelier. Cette pro- happen. There is no proportionality between advancing rate portionnalité n´existe pas et pour obtenir une diminution im- and methane inflow: it is necessary to diminish drastically portante de la quantité de gaz qui se dégage dans le tunnel, the advancing rate in order to achieve a relevant diminishing il est obligatoire de diminuer la vitesse d´avancement d´une of methane inflow.This is a serious handicap with negative manière drastique.Ceci est un problème sérieux ayant des consequences no for the safety but for the economy because conséquences concernant beaucoup plus l´économie que la fix costs are important in this type of tunnels. The conclusion sécurité. On peut en conclure, qu´étant donné les coûts fixes is that in these cases, from both safety and economic point élevés dans ce genre de tunnels, il est préférable de surdi- of view, it is much better to oversize the ventilation system. mensionner le système de ventilation. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 38 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting GUIDE DE BONNES PRATIQUES EN SÉCURITÉ ET PROTECTION DE LA SANTÉ LORS DE TRAVAUX SOUTERRAINS A GUIDE FOR GOOD PRACTICE IN HEALTH AND SAFETY IN UNDERGROUND WORK P. Sergi, Carsat Rhône-Alpes, Chambéry, France M. Fémeland, CETU, Bron, France G. Hamaide, CETU, Bron, France Ce guide, édité en octobre 2013 vise à apporter aux dif- This guide, published in October 2013 aims to bring to férents acteurs des projets de travaux souterrains un en- stakeholders of underground construction projects a semble d’informations relatif à la prévention des risques set of information about prevention of professional risks professionnels qui les concernent. La prévention des which affect them. risques professionnels en milieu souterrain doit être une Prevention of professional hazards in underground envi- priorité afin d’assurer la sécurité et la santé des salariés ronment should be a priority to ensure safety and health et de tous les intervenants lors des travaux. Elle passe of employees and all stakeholders during construction. inévitablement par l’action de l’ensemble des acteurs du It inevitably involves the action of all stakeholders of the projet dès la phase conception et jusqu’à la phase ré- project from design to commissioning phase. This guide ception. is not intended to substitute regulations and other rele- Ce guide ne prétend pas se substituer aux réglemen- vant texts but to supplement them by referring to. It was tations et autres textes en vigueur mais apporter un written jointly between Carsat Rhône-Alpes and CETU, complément à ceux-ci en s’y référant. Il a été rédigé in parallel to revision of volume 69 of the French General conjointement entre la Carsat Rhône-Alpes et le CETU, Terms of Reference dedicated to underground works. notamment à l’occasion de la révision du fascicule n° 69 This guide is based in particular on a wide set of texts du CCTG (travaux souterrains). of all kinds (mandatory or not) in relation to prevention of Ce guide s’appuie en particulier sur un vaste ensemble professional hazards in underground work. de textes de toutes natures (réglementaires ou non), en This guide will consist in two main sections : rapport avec la prévention des risques professionnels lors - section 1 dedicated to general information including : de travaux souterrains. context of underground work, mandatory and non man- Ce guide comportera deux parties principales : datory reference texts, prevention principles governing - la 1 ère partie consacrée à des informations générales health and sahealth and safety at work, notamment le contexte des travaux souterrains, les - section 2 dedicated to targeted information : risk and textes réglementaires et les textes non opposables, les associated prevention measures sheets, a breakdown principes de prévention en sécurité et santé au travail, of the various activities in underground work through an - la 2 ème partie consacrée à des informations ciblées : des analysis of each individual task. fiches de risques et des mesures de prévention associées, une décomposition des différentes activités en travaux souterrains en les analysant tâches par tâches. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 39 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting ERREURS COURANTES DANS L’APPRÉCIATION DES RISQUES EN TRAVAUX SOUTERRAINS COMMON MISTAKES IN RISK ASSESSMENTS IN UNDERGROUND WORKS A. Bourget, Egis Tunnels, Pringy, France La parution récente de la recommandation Caractérisa- The recent publication of the ISO 31000 establishes not tion des incertitudes et des risques géologiques, hydro- only a revised terminology but also another approach to géologiques et géotechniques (GT32R2F1) est un guide the appreciation of risks as proposed by the previously pour la gestion des risques en travaux souterrains et published X50-117 AFNOR document. These two docu- s’appuie sur l’approche de la norme ISO 31000 : 2009 ments cover the same scope, thus they cannot be ap- sur le management du risque. L’approche risque de l’ISO plicable simultaneously. Unfortunately many projects still 31000 est significativement différente de celles des fasci- continue to specify these simultaneously. The paper thus cules de documentation AFNOR relatives au risques FD highlights the main differences between the ISO 31000 X50-117. Malgré ceci, de nombreux projets continuent de of 2009 and the AFNOR FD X50-117 dating from 2006. spécifier ce fascicule dans les projets souterrains actuels. Furthermore the risk appreciation is new to most technical L’article relève les écarts principaux entre l’ISO 31000 et teams and there is often uncertainty on the scope to be le FD X50-117. En outre, la formalisation des risques au covered by them, these concern both the differentiation sein des équipes techniques est nouvelle et il y a sou- between design & construction risks and between the ex- vent une incertitude sur le périmètre des risques travaux ternal and the internal context risks. qu’il convient d’identifier dans le cadre des études, non The formalized risk management process must not only seulement en ce qui concerne la différenciation entre be a tool to justify the design, it also provide a decision les risques propres à la phase études et ceux limités à support tool for the owner when confronted by hard la phase travaux mais surtout dans la perception de ce choices in optimizing his project, notably with respect qui relève de risques de contexte externe de ceux de to conflicting objectives, notably with respect to costs contexte interne. Il est rappelé que la démarche forma- against risks. lisée de gestion des risques doit non seulement être un Additionally, the lack of understanding of the ISO 31000 outil de justification de choix de conception mais se doit code in France combined with the wish by the Designer aussi d’être un support d’aide à la décision pour le Maître to limit the effort relating to the risk management process d’Ouvrage (MOA) dans les cas où un arbitrage devrait être can lead to common errors associated with the simplifica- réalisé entre des optimisations pouvant avoir des impacts tion process. The paper highlights the main ones in order contradictoires sur ces objectifs, notamment en matière to improve the Engineer – Owner dialogue. de coûts engagés vis-à-vis du risque pris. Par ailleurs, la nouveauté des dispositions de la norme ISO 31000 et le temps limité consacré par la Maîtrise d’Œuvre (MOE) aux échanges risques avec le MOA, conduit à un appauvrissement de l’apport que la démarche peut apporter à la bonne gestion du projet. Les principales simplifications sont relevées afin d’encourager un meilleur échange entre la MOE et la MOA. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 40 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting ÉTANCHÉITÉ DES OUVRAGES SOUTERRAINS RÉVISION DU FASCICULE 67 TITRE III WATERPROOFING WORKS IN TUNNELS AND UNDERGROUND CONSTRUCTIONS G. Mazzoléni, Centre d’Études des Tunnels (CETU), Bron, France Le fascicule 67 titre III du CCTG-travaux concerne l´exé- The book 67 part III of the CCTG (French Official Terms cution dans les tunnels et ouvrages souterrains des of Reference for public works) concerns the execution travaux neufs d’étanchement par la mise en œuvre de of waterproofing works in tunnels and underground procédés d’étanchéité. La révision de ce fascicule a per- constructions by the application of waterproofing pro- mis de prendre en compte les normes européennes, re- cesses. The revision of this book allowed to take into prises par la normalisation française, les évolutions des account the European normalization, the evolutions of procédés d’étanchéité et de leurs techniques de mise en waterproofing processes and their techniques of applica- œuvre. Le nouveau fascicule traite ainsi de la plupart des tion. The new book so deals with most of waterproofing procédés couramment utilisés en ouvrages souterrains. processes usually used in underground constructions. In Au total dix familles de procédés sont présentées et les all ten families of waterproofing processes are presented spécifications correspondantes seront publiées dans un and the corresponding specifications will be published in guide d’application. a guide of application. Le choix de ne pas faire figurer les spécifications dans le The choice of not to publish the specifications in this book fascicule vise à faciliter la mise à jour de ces dernières. aims at facilitating the update of these last ones. These Ces spécifications sont regroupées par famille de procé- specifications are grouped together by family of water- dés dans des référentiels régulièrement mis à jour par une proofing processes in data repository regularly updated Commission permanente chargée de délivrer des Avis by a Permanent Commission asked to issue Technical Techniques. L’instruction d’une demande d’avis tech- Advice. The instruction of a demand of Technical Advice nique repose sur les résultats d’essais réalisés sur le pro- is based on the results of tests realized on the waterproo- cédé, permettant de vérifier que ce dernier répond bien fing process, to verify that this last one indeed answers aux spécifications. La formule des avis techniques permet the specifications. The formula of the Technical Advice so ainsi aux maîtres d’œuvre de disposer d’éléments d’ap- allows the project manager to have elements of apprecia- préciation sur le comportement des procédés d’étan- tion on the behavior of the waterproofing processes and chéité et d’informations sur leurs conditions de mise en information about their conditions of application. œuvre. In the initial book, the preparation of the support, to which Dans le fascicule initial, la préparation du support, sur le- is applied the waterproofing process, missed precision. quel est appliqué le procédé d’étanchéité, manquait de This point was thus widely developed in the new book. précision. Ce point a donc été largement développé dans Furthermore, I should mention the introduction of clauses le nouveau fascicule. De plus, il convient de mentionner relative to the management of the Quality, to the respect l’introduction de clauses relatives au management de la for the Environment and to the documents to be supplied Qualité, au respect de l’Environnement et aux documents by the company according to the Guide of harmonization à fournir par l’entreprise conformément au Guide d’har- of the contractual technical clauses. monisation des clauses techniques contractuelles. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 41 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting LIAISON NORD DE DIJON : LE MANAGEMENT DES RISQUES DANS LA CONCEPTION DU TUNNEL DE TALANT NORTH BYPASS OF DIJON: RISK MANAGEMENT IN THE DESIGN OF THE TUNNEL OF TALANT F. Robert, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France Y. Chamerois, SNCF Projets Système Ingénierie, La Plaine Saint-Denis, France G. Hamaide, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France M. Quinet, DREAL Bourgogne, Dijon, France La liaison Nord de l’agglomération dijonnaise (LiNo) est The North bypass of Dijon (Lino) is an urban expressway une voie rapide urbaine d’environ 7,5 km de long contour- approximately 7.5 km long skirting the town of Dijon by the nant Dijon par le Nord. Ce tronçon de route nationale si- North. This section of road located on the trans-European tué sur le réseau routier transeuropéen (RTE) relie aussi road network (TEN) also joins the highway A6 through A38 les autoroutes A6 via A38 d’un côté et A39 de l’autre. on one side, to A39 on the other. This bypass includes Cette rocade comprend le tunnel de Talant, composé de the tunnel of Talant, consisting of two one-way tubes, deux tubes monodirectionnels de 600 m de long environ each 600 m long, interconnected by three intertubes. The reliés entre eux par trois rameaux. La géologie rencon- geology encountered has limestone and marly limestone trée est constituée de formations calcaires et marno-cal- formations organized in tabular compartments separated caires organisées en compartiments tabulaires séparés by faults. The excavation method used is the conventio- par des failles. La méthode de creusement retenue est la nal method with blasting. The contract was written in the méthode conventionnelle, avec abattage à l’explosif. Le spirit of the new fascicle 69 of the french general technical marché a été rédigé dans l’esprit du nouveau fascicule specifications clauses about works, which was applied in 69 du CCTG travaux qui a été appliqué par anticipation. advance. While the recommendations of the AFTES wor- Alors que les recommandations du GT32 de l’AFTES re- king group GT32 on risk management were being drafted, latives au management des risques étaient en cours de a process of risk management was implemented at the rédaction, un processus de management des risques a design phase. This has allowed us to propose a plan for été mis en œuvre pendant la phase de conception. Cela risk management (PRM) in the tender, in accordance with a permis de proposer un mémoire de management des the requirements of the new fascicle 69. Proposed by risques (MMR) lors de la consultation des entreprises, the project manager, the PRM has identified a number of conformément aux prescriptions du nouveau fascicule risks with an assessment for each risk of its likelihood and 69. Le MMR proposé par le maître d’œuvre a identifié un its consequence. The approach, however, has not been certain nombre de risques, avec une évaluation pour cha- carried to completion, the PRM was not made contrac- cun d’eux de sa vraisemblance et de sa conséquence. La tual. The comparison between the actual progress of the démarche n’a cependant pas pu être menée à son terme, works and the risks identified helped to highlight the rele- le MMR n’ayant pas été rendu contractuel. La comparai- vance of the approach adopted. son entre le déroulement réel du chantier et les risques identifiés a permis de mettre en évidence la pertinence de la démarche engagée. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 42 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting MÉTHODE D’ANALYSE PRÉLIMINAIRE DE LA STABILITÉ DU FRONT DE TAILLE COMME OUTIL D’ANALYSE DE RISQUE OU D’ANALYSE EN RETOUR PRELIMINARY ANALYSIS OF TUNNEL FACE STABILITY FOR RISK OR BACK ANALYSIS C. Jassionnesse, Geos Ingénieurs Conseils, Archamps, France M. Cahn, Geos Ingénieurs Conseils, Archamps, France A.Tsirogianni, Geos Ingénieurs Conseils, Archamps, France Cet article développe un moyen rapide d’appréciation This paper develops a fast judging mean of tunnel face de la stabilité du front de taille d’un tunnel dans des cas stability in naturally complex cases. The result is a safety naturellement complexes. Le résultat est un facteur de factor allowing design of the stabilizing pressure or back sécurité permettant de pré-dimensionner la pression analysis of the site observation. In urban tunneling pro- de stabilisation ou d’analyser en retour les observations jects, this tool can be used in particular along the line as faites sur chantier. Sur des projets de tunnels urbains, cet a mean of assessing the likelihood of occurrence of the outil peut notamment être utilisé le long du tracé comme instability of the face or of the excavation repercussion on moyen d’évaluation de la vraisemblance d’occurrence de the environment. l’instabilité du front ou des répercussions du creusement The developed method is a limit equilibrium analysis in sur l’environnement. continuous medium consisting of the stability assessment La méthode développée est une analyse de type équi- of a tetrahedral shape volume ahead of the face. This «di- libre limite en milieu continu consistant en l’étude de la hedral» is then approximated by the quarter of ellipsoid in stabilité d’un volume de terrain de forme tétraédrique à which it is included. Besides its own weight and the resis- l’avant du front. Ce « dièdre » est alors approximé par le ting forces along the lateral faces, the volume is subjected quart d’ellipsoïde dans lequel il s’inscrit. En plus de son to a vertical load, a pressure flow and a counter confining propre poids et des efforts résistants le long des faces la- pressure if the latter two are present. térales, ce volume est soumis à une charge verticale, une The method is innovative in the failure mechanism consi- pression d’écoulement et une contre-pression de confi- dered ahead the face and in the calculation of the over- nement, si ces deux dernières sont présentes. load: according to the ground conditions, different types La méthode est innovante en raison du mécanisme de of loads, consistent with the observations made on site or rupture pris en compte devant le front et le calcul de la models, are determined according to the « silo theory ». surcharge apportée par le terrain : suivant les condi- In the presence of water, undrained and drained condi- tions géotechniques rencontrées, différents types de tions, under and above the water level are differentiated. surcharges, cohérents avec les observations faites sur Stratigraphy may also be taken into account with, for chantier ou sur modèles réduits, sont déterminés selon each layer, different load geometry and different hydraulic la théorie du silo. conditions. En présence d’eau, les conditions drainées et non drainées, sous et au-dessus de la nappe, sont différenciées. La stratigraphie peut également être prise en compte avec, pour chaque couche, une géométrie de surcharge et des conditions hydrauliques différentes. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 43 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 2 A 2 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A2 : Conception et contractualisation section A2 Section A2: Design and Contracting UNE APPROCHE SIMPLIFIÉE POUR LA CONCEPTION DU BOULONNAGE DES ROCHES, BASÉE SUR LES PRINCIPES DE LA NOUVELLE MÉTHODE AUTRICHIENNE A SIMPLIFIED APPROACH FOR ROCK BOLTING DESIGN, BASED UPON PRINCIPLES OF NATM C. Jassionnesse, GEOS Ingenieurs Conseils, Archamps, France A.Tsirogianni, GEOS Ingenieurs Conseils, Archamps, France E.Vermoote, GEOS Ingenieurs Conseils, Archamps, France Une approche simplifiée est présentée dans cet article afin A simplified approach is presented in this article in order to d’évaluer l’efficacité du boulonnage dans les excavations evaluate the efficiency of Rockbolting in underground ex- souterraines. Les principes fondamentaux de l’approche cavations. The basic principles of the approach are based sont basées sur la Nouvelle Méthode Autrichienne telle on the NATM as it was been described by Rabcewizc que décrite par Rabcewizc dans les années 60, en consi- in the 60’s, with the bearing capacity of the reinforced dérant la « capacité portante » de l’arc rocheux renforcé rock arch depending on the development of shear lines vis à vis du développement des lignes de cisaillement à through the support system (rockbolts and shotcrete) and travers le système de soutènement (boulons d’ancrage et the appearance of a sliding body that under the influence le béton projeté) et de l’apparition d’un volume en glisse- of the geostatic stresses, is extruded towards the interior ment qui, sous l’influence des contraintes géostatiques, of the tunnel. According to NATM, but with more rigorous est extrudé vers l’intérieur du tunnel. Selon la N.M.A. and modern formalism, the design of rockbolting is based mais avec plus de rigueur et un formalisme moderne, la on the limit equilibrium, where the shear strength of the conception de boulonnage est basée sur l’équilibre limite, reinforced arch is performed to determine the global sta- où la résistance au cisaillement à travers l’auréole bou- bility in terms of a safety factor. lonnée est calculée pour déterminer la stabilité globale en The equivalent simplified approach is a typical 2D compu- fonction d’un facteur de sécurité. tation, realized with GEOSTAB ©, slope stability software, La méthode simplifiée est équivalente à un calcul clas- where the rockbolting should verify the stability of the sique 2D, réalisé avec GEOSTAB©, un logiciel de stabilité sliding body, subjected to an overload. The overloading de la pente, où le boulonnage doit vérifier la stabilité du varies from the residual strength of the rock at the tunnel volume en glissement, soumis à une surcharge. La sur- wall, to the initial stress at the infinite without considering charge varie de la résistance résiduelle de la roche à la a fictitious internal pressure as in the convergence-confi- paroi du tunnel à la contrainte initiale à l’infini, sans tenir nement method but a real state of stresses at distance compte d’une pression interne fictive comme dans la mé- of the face. thode convergence-confinement, mais un véritable état de contraintes à distance de la face. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 44 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works CONCEPTION DU TUNNEL BITUBE DU PORT DE MIAMI DESIGN OF THE PORT OF MIAMI TWIN-BORE TUNNELS Marie Aubrit-Clochard, Bouygues Travaux Publics, St Quentin en Yvelines, France Gregory Steiner, Bouygues Travaux Publics, St Quentin en Yvelines, France Philippe Bourdon, Bouygues Travaux Publics, St Quentin en Yvelines, France Christopher Fesq, Bouygues Civil Works Florida, Miami, Florida, USA Arnaud Hochart, Bouygues Civil Works Florida, Miami, Florida, USA Le projet des tunnels du port de MIAMI est un projet The Port of Miami Tunnel is a major construction project majeur de Floride qui comprend la réalisation d’un tun- in Florida which includes a 1.3 km long automotive traffic nel routier bitube de 1,3km permettant la connexion du tunnel connecting the MacArthur Causeway on Watson MacArthur Causeway sur l’île de Watson au Port of Miami Island and the Port of Miami on Dodge Island. sur l’île de Dodge. The two twin bored tunnels were built beneath the main Les tunnels sont réalisés sous le chenal de navigation shipping channel in Biscayne Bay. They were excavated principal de Biscayne Baie. Ils sont creusés avec un tun- using a hybrid tunnel boring machine using either the nor- nelier hybride qui travaille en mode à pression de terre ou mal EPB mode or a water control process system (WCP) en mode de marinage hydraulique (WCP) à travers une through challenging ground conditions (high permeability géologie complexe (forte perméabilité et forte variabilité) and variability) and under high groundwater pressure (up et sous forte pression d’eau (jusqu’à 3.5 bars). Les an- to 3.5 bars). The segmental lining is designed with an in- neaux ont été conçus avec un diamètre de 37ft/11.30m ternal diameter of 37ft/11.3m and a thickness of 2ft/0.6m. et une épaisseur de 2ft/0.6m. Some audacious choices made the success of this pro- Certains choix audacieux ont fait le succès de ce projet : ject: the tunnels entrances were raised so they had no les entrées en terre des tunnels sans couverture naturelle, natural cover, the tunnels were bored very close together les améliorations de terrain pour permettre une distance using a combination of ground improvement techniques, réduite entre les tunnels, les soutènements par Cutter Soil cutter soil mixing techniques were used for temporary Mixing ou encore la technique de congélation. Ces choix retaining structures and ground freezing for the cross ont été supportés par des calculs détaillés d’interaction passages was used for the first time in Miami limestone. sol-structure pour évaluer les charges dans les struc- These choices were supported by detailed soil-structure tures, les améliorations de terrain et les consignes de calculations to evaluate the loads within structures and confinement requises. Des études spécifiques sur le feu the required ground treatment and confinement pres- et sur la durabilité des bétons ont également été menées. sures. Specific studies on the fire resistance and on the Ces choix ont toujours été gouvernés par la maitrise des concrete durability were also conducted. These choices risques, notamment en garantissant la sécurité du projet were always governed by the control of the risks, in parti- et des avoisinants. cular to ensure the safety of the project and the surroun- Cet article présente les aspects techniques de la concep- ding structures. tion et de l’exécution des tunnels, des intertubes et des This paper presents the technical aspects of the design différents traitements de terrains adoptés dans un terrain and execution of tunnels, cross passages and various calcaire complexe et au comportement mal connu. ground treatments adopted in a complex calcareous soil with uncertain behavior. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 45 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works RÉTROANALYSE DU CREUSEMENT AU TUNNELIER DANS LE MASSIF FORTEMENT DÉFORMABLE DU FRÉJUS SOUS FORTE COUVERTURE BACK ANALYSIS OF TBM EXCAVATION THROUGH THE HIGHLY DEFORMABLE ROCK OF THE FRÉJUS MASSIF UNDER HIGH COVER M. Semeraro, Systra, Paris, France A. Besson, Razel-Bec, Saclay, France A. Vinnac, Systra, Paris, France M. Schivre, Systra, Paris, France P. Ramond, Razel-Bec, Saclay, France A. Bochon, Systra, Paris, France K. Bäppler, Herrenknecht, Schwanau, Allemagne La galerie de sécurité du tunnel autoroutier du Fréjus The safety tunnel of the existing Frejus Highway Tunnel (L≈12km, Øutile intérieur 8,00 m) est actuellement en (L≈12km, Øint 8,00 m) at the French-Italian border, in the cours de construction, et le premier lot de 6,5km est Western Alps, is currently under construction and the first achevé. Le tunnel est situé dans le massif des schistes 6.5-km section was successfully completed. The tunnel lustrés de la zone Piémontaise, caractérisé par une forte is excavated through the schistose formation of the “Pié- anisotropie et une schistosité parallèle à l’axe du tunnel, montaise” zone, characterized by an anisotropic behavior allant jusqu’à des couvertures de 1800 m. La conception and a schistosity almost parallel to the tunnel axis under et le choix des méthodes ont pu bénéficier de l’expé- high cover (1800 m locally). The design and the choice of rience acquise sur le chantier du tunnel autoroutier, qui the construction methods were made taking into consi- sert d’un point de vue géologique de galerie de recon- deration the construction experience of the adjacent naissance du massif. Le creusement est effectué avec un highway tunnel excavated in conventional method in tunnelier roche dure de type bouclier à simple jupe pour the ‘80s and used as a major reference for defining the la rencontre de terrains affectés par de grandes déforma- geological conditions. The excavation with a hard rock tions, posant un revêtement de 40 cm par anneaux de single shield TBM with a specific design suited for highly voussoirs préfabriqués. Cet article présente la conception deformable rocks combined with a 0.40m-thick precast spécifique du tunnelier pour répondre à ces probléma- lining were chosen. The paper presents the TBM design tiques particulières, puis le phénomène de flambement conceived to cope with these specific issues. Then, the immédiat de bancs de schistes lors de l’excavation qui buckling phenomenon of the schist inducing asymmetrical a induit un chargement dissymétrique, conduisant à une convergences and loading on the lining with consequent fissuration du revêtement dans certaines zones. Les retro localized cracks is presented. The back-analysis descri- analyses présentées ont permis de contribuer à une meil- bed in the paper allowed responding to the identified risks leure maîtrise des risques avec en particulier la caracté- by interpreting the encountered behavior in the most cri- risation du phénomène, la justification des actions mises tical sections, anticipating problems in the sections still to en place pour anticiper les problèmes. Ceci a permis l’ac- be excavated, and adapting the countermeasures during tivation des adaptions de méthodes sur le tunnelier sans construction. The technical follow-up implemented du- compromettre les cadences d’avancement du tunnelier. ring construction led to adapt the excavation procedures without impacting on the TBM advancement rates. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 46 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works TUNNEL DE SAVERNE (LGV EST) : DÉROULEMENT DES ÉTUDES GÉOLOGIQUES ET GÉOTECHNIQUES EN PHASE CONCEPTION ET TRAVAUX DANS LE CADRE D’UN PROCESSUS DE MAITRISE DES RISQUES TUNNEL OF SAVERNE (EASTERN HIGH SPEED LINE): PROGRESS OF THE GEOLOGICAL AND GEOTECHNICAL STUDIES IN DESIGN AND WORKS PHASE WITHIN THE FRAMEWORK OF A PROCESS OF RISKS MANAGEMENT H. Le Bissonnais, Terrasol, Paris, France, P. Legrand, Terrasol, Paris, France, P. L. Veyron, SETEC TPI, Paris, France A. Lacroix, SPIE Batignolles TPCI, Paris, France A. Cuccaroni, RFF, Paris, France Le tunnel de Saverne est l’un des ouvrages les plus impor- The Tunnel of Saverne is one of the main structures of the tants de LGV Est, devant relier Paris à Strasbourg en 2016. Il Eastern High Speed Line, aiming to connect Paris to Stras- s’agit d’un tunnel de 4000 m traversant le massif des Vosges. bourg in 2016. It is a tunnel of 4000 m under the Vosges Dès les premières phases de conception et les premiers son- mountains. From the early design phases and the first dages géotechniques, les difficultés du projet ont été mises geotechnical surveys, the projects difficulties have been en évidence. Afin de concevoir un tunnel le plus adapté aux highlighted. In order to design a tunnel, the most suitable to contraintes géotechniques et afin de réduire les incertitudes, geotechnical constraints and also to reduce uncertainties, d’importants moyens d’essais et d’études ont été mis en important means (tests and studies). These studies have al- œuvre et ont permis de préciser les principaux risques du lowed to demonstrate the main project risks: complexity of projet : complexité de la tête Alsace au droit de la faille vos- Alsace’s head right to the Vosges fault, potential presence in gienne, présence potentielle au sein des grès de zones plus sandstone of sandier areas, complex hydrogeological beha- sableuses, fonctionnement hydrogéologique complexe. Dans vior. In this context, several design alternatives remain pos- ce contexte, plusieurs alternatives de conception restaient sible: single or twin-tube tunnel, tunnel excavated in «tradi- envisageables : tunnel bitube ou mono tube, tunnel excavé tional» method or with a TBM. After a campaign of additional en méthode « traditionnelle » ou avec un tunnelier. Après une geotechnical surveys in 2008, it was decided while launching campagne de reconnaissances complémentaires en 2008, il a the second phase of the Eastern HSL in 2009, to launch the été décidé pour cette deuxième phase de la LGV Est de lancer tunnel construction design market, leaving open the choice le marché du tunnel en conception construction, en laissant of the technique of excavation. During the works phase, with ouvert le choix de la technique d’excavation. En phase travaux, respect of the identified hydro-geotechnical risks, a metho- au regard des risques hydro-géotechniques identifiés, il a été dology of forward probing ahead has been implemented in mis en place une méthodologie de reconnaissances à l’avan- order to anticipate the issues, but also to insure a TBM more cement dans le but d’anticiper ces problématiques, et permet- suitable to the conditions. This paper presents the process tant également d’assurer un creusement au tunnelier adapté of geotechnical surveys which allowed a significant reduction aux conditions rencontrées. L’article présente ce processus de of uncertainties throughout the project to achieve a perfectly reconnaissances qui a permis une réduction sensible des in- mastered digging with record drilling rate. certitudes tout au long du projet, pour aboutir à un creusement parfaitement maitrisé avec des vitesses d’avancement record. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 47 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works DÉFIS DE L’AMÉNAGEMENT HYDROÉLECTRIQUE DE NANT-DE-DRANCE CHALLENGES IN CONSTRUCTING THE NANT DE DRANCE HYDROELECTRIC SCHEME E. Garin, BG Ingénieurs Conseils SA, Lausanne, Suisse G. Seingre, Nant de Drance SA, Martigny, Suisse N. Nilipour, BG Ingénieurs Conseils SA, Lausanne, Suisse L’aménagement hydroélectrique Nant-de-Drance, ac- The currently under construction Nant-de-Drance hydro- tuellement en cours de réalisation, consiste à installer 6 power scheme consists in installing 6 groups of pum- groupes de pompage-turbinage, de puissance cumulée ped-storage with culminated power of 900 MW, between 900 MW, entre deux réservoirs artificiels existants. Mise two existing artificial reservoirs. With exception of the ele- à part une surélévation du barrage supérieur, tous les vation of the upper dam, all works are undertaken under- travaux s’effectuent en souterrain. Ils comprennent 10 ground. They include 10km of tunnels, two vertical shafts km de tunnels, deux puits verticaux de 440 m et 6 ca- of 440m and 6 caverns, the largest is measuring 194m vernes, la plus grande mesurant 194 m x 32 m x 52 m. x 32m x 52m. The investment amount is 1.8 billion CHF. Le montant de l’investissement s’élève à 1,8 Mia CHF. In a project of such dimensions, the main risks to cope Dans un projet de cette envergure, les risques principaux with come from geological uncertainties as well as com- proviennent des incertitudes associées à la géologie et pletion time (importance of logistics). The exceptional size aux délais de réalisation (importance de la logistique). La of the power house cavern, located at 600m depth in a taille exceptionnelle de la caverne des machines, implan- metamorphic rock formation with sedimentary origin (mi- tée à 600 m de profondeur dans une formation rocheuse cashist and paragneis) represents a major source of risk métamorphique d’origine sédimentaire (micaschistes, pa- in this project. The definition of an appropriate excavation, ragneis) représente une source majeure de risque dans support and lining concept, required the performance of ce projet. La définition d’un concept approprié d’exca- a very elaborated rock behavior model, based on an im- vation, de soutènement et de revêtement a requis l’éta- portant exploration campaign. On this basis, a 3D finite blissement d’un modèle de comportement du massif très element modeling as well as analysis of unstable blocks élaboré, s’appuyant sur une campagne de reconnais- allowed the optimization of the support and the lining. sance conséquente. Sur cette base, une modélisation Monitoring progress and undertaken back-analysis led to tridimensionnelle par éléments finis ainsi qu’une analyse successive reduction of support measures and the adap- des blocs instables ont permis d’optimiser le soutène- tion of the excavation phasing. Thanks to these studies, ment et le revêtement. Le suivi de l’avancement et les ré- the realized savings have largely exceeded the incurred tro-analyses effectuées ont permis des allégements suc- expenses for additional explorations and calculations. cessifs des mesures de soutènement et l’adaptation du Schedules of excavation have also been accelerated by phasage d’excavation. Les économies réalisées grâce à reorganizing the phasing of the different stages, leaving a ces études ont largement dépassé les dépenses consen- margin to make up delays elsewhere. ties pour les reconnaissances et calculs additionnels. Les délais d’excavation ont aussi pu être accélérés en réorganisant les phasages des différentes étapes, dégageant une marge pour rattraper les retards survenus ailleurs. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 48 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works LA CONSTRUCTION DE DEUX TUNNELS DANS DES CONDITIONS DE CONTRAINTE-DÉFORMATION DIFFICILES À SOTCHI : LES RÉSULTATS DE LA PREMIÈRE COMPARAISON RÉELLE ENTRE NATM ET ADECO-RS THE CONSTRUCTION OF TWO TUNNELS IN DIFFICULT STRESS-STRAIN CONDITIONS IN SOTCHI: THE RESULTS OF THE FIRST REAL COMPARISON BETWEEN NATM AND ADECO-RS G. Lunardi, Rocksoil S.p.A., Milano, Italy G. Cassani, Rocksoil S.p.A., Milano, Italy A. Bellocchio, Rocksoil S.p.A., Milano, Italy Les XXIIèmes Jeux Olympiques d’hiver ont eu lieu en fé- The XXII Olympic Winter Games took place in February vrier 2014 à Sochi (Russie). La Fédération de Russie a fait 2014 in Sochi (Russia). The Russian Federation made a une série d’investissements majeurs dans la ville afin de series of major investments in the city in order to fill the combler le manque d’infrastructures et de donner l’accès lack of infrastructures and to give the necessary access nécessaire aux stations de ski et le village olympique à to the ski areas and the Olympic Village in Adler. The new Adler. La nouvelle Rocade de Sochi est une de ces nou- Sochi By-pass is one of these new infrastructures and will velles infrastructures et sera composée de huit tunnels consist of eight twin-tube tunnels for a total length of 16 bitubes pour une longueur totale de 16 kilomètres. Pour kilometres. For these important works the Russian Fede- ces importants travaux la Fédération de Russie a eu l’oc- ration took the opportunity to test the best and most in- casion de tester les meilleures et les plus innovantes des novative technologies existing at the international level for technologies existantes au niveau international pour l’ex- underground excavation. For the similarity of the geology cavation souterraine. Pour la similitude de la géologie à in Sochi with the one of the Italian Apennines the Russian Sotchi avec celle des Apennins italiens, le gouvernement government opted to apply the ADECO-RS approach to russe a décidé d’appliquer l’approche ADECO-RS pour bore the longest and most complex tunnel of the Sochi percer le tunnel le plus long et le plus complexe de la By-pass, with the consultancy of ROCKSOIL S.p.A. for Rocade de Sotchi, avec le conseil de Rocksoil SpA pour the tunnel design. However, the other tunnels along the la conception du tunnel. Toutefois, les autres tunnels le by-pass, all in similar geological conditions, are driven long de la Rocade, tous dans des conditions géologiques using NATM, as usual in Russia. Construction works have similaires, sont excavés en utilisant la NATM, comme already begun and all tunnels are progressing in parallel, c’est l’habitude en Russie. Les travaux de construction it is therefore the first real direct comparison, under ont déjà commencé et tous les tunnels progressent en quite similar difficult conditions, between NATM and parallèle, donnat une occasion unique de véritable com- ADECO-RS. The experiences gained in the excavation paraison directe, dans des conditions difficiles, tout à fait of the Sochi tunnels by using NATM or ADECO-RS are semblables, entre NATM et ADECO-RS. Les expériences reported and compared in the paper.. acquises dans l’excavation des tunnels de Sotchi en utilisant NATM ou ADECO-RS sont présentées et comparées dans le document. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 49 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works CONSTRUCTION DES TUNNELS PRINCIPAUX D’ACCÈS AU NOUVEAU NIVEAU DE LA MINE DE CUIVRE DE EL TENIENTE AU CHILI CONSTRUCTION OF THE MAIN ACCESS TUNNELS TO THE NEW LEVEL OF THE COPPER MINE OF EL TENIENTE, CHILE Benjamin Lecomte, VINCI Construction Grands Projets, Rueil Malmaison, France Laurent Spenle, VINCI Construction Grands Projets, Santiago, Chili Au Chili, VINCI Construction Grands Projets, en groupe- The joint venture VINCI Construction Grands Projets – ment avec Soletanche Bachy, construit actuellement pour Soletanche Bachy is building in Chile for CODELCO – the le compte de CODELCO, premier producteur mondial de main copper producer in the world – the access tunnels cuivre, les tunnels principaux d’accès au nouveau niveau for the new El Teniente mine level. El Teniente site, which de la mine de El Teniente, plus grande mine souterraine is the biggest underground copper mine in the world, is de cuivre au monde. Le projet en cours de creusement located in the Andean mountain on the Chilean side. The dans les Andes chiliennes se compose de deux tunnels project consists in excavating two parallel tubes 9 kilome- parallèles de 9 kilomètres chacun, et de deux descende- ters long each, and two intermediates adits 3 kilometers ries intermédiaires de 3 kilomètres chacune. Le principal long each. Main challenge on this project comes from défi de ce projet provient d’une géologie et hydrologie ex- geology and hydrogeology which are highly variable along trêmement variable le long du tracé, raison pour laquelle the project. As a consequence, drill & blast strategy has la méthode d’excavation traditionnelle à l’explosif a été been preferred to TBM approach, as it was scheduled by préférée au tunnelier prévu initialement par le client. the client in a first stage. Les deux tunnels principaux croiseront ainsi sur une lon- The two main tunnels has thus to go through the so called gueur d’un kilomètre environ chacun la zone dite Agua Agua Amarga on around one kilometer length for each Amarga. La genèse de cette zone, contact entre des tube. This area is in fact a volcanic rock contact between roches volcaniques extrusives plus anciennes et intru- an old extrusive rock and a younger intrusive rock, altered sives plus récentes, et altérée postérieurement par une later by a hydrothermal activity inducing highly variable activité hydrothermale, conditionne une géologie extrê- geology at the tunnel face. Rock is ranging from very poor mement variable à l’échelle de la section du tunnel, avec to good, faults are sub-parallel to the tunnels, water head des rochers bons à désintégrés, avec la présence de is up to 35 bars and the ground cover is around 600 me- failles subparallèles aux tunnels, et des pressions d’eau ters. On the eastern part of the project, ground cover is allant jusqu’à 35 bars, le tout sous des couvertures de around 1000 meters and ground conditions are expected 600m. Sur la partie Est du projet, les tunnels ont une cou- good, leading some potential rockburst issues. verture supérieure à 1.000m et seront excavés dans un Within this highly variable geology along the project, massif de très bonne qualité, conduisant à de potentiels specific but flexible design and execution method are re- problèmes de rockburst. quired so as to master each ground condition although Cette géologie bien différente nécessite une conception anticipation is difficult within this bumpy environment. et des méthodes d’exécution adaptées à chaque condition, et adaptables compte tenu de l’environnement chahuté qui réduit la possibilité d’anticipation. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 50 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works TRAVAUX D’INJECTION AUTOUR DE LA NOUVELLE CENTRALE HYDROÉLECTRIQUE SOUTERRAINE DE VEYTAUX GROUTING WORKS AROUND THE NEW VEYTAUX UNDERGROUND HYDROELECTRIC PLANT O. Müller, Stucky SA, Renens, Suisse J.-M. Fasel, Norbert SA, Lausanne, Suisse A. Wohnlich, Stucky SA, Renens, Suisse Suite au besoin croissant en énergie de pointe et d’éner- In line with the growing need for peak and regulation gie de réglage, les Forces Motrices Hongrin-Léman power, the Forces Motrices Hongrin-Léman (FMHL, (FMHL, Suisse) ont décidé d’augmenter la puissance de Switzerland) have decided to increase the pump sto- pompage-turbinage de leurs installations (projet FMHL+). rage power of their power plant (FMHL+ project). The Les actionnaires de la société FMHL+ sont Romande Owners of FMHL+ project are Romande Energie SA, Énergie SA, ALPIQ Suisse SA, Groupe E et Ville de Lau- ALPIQ Suisse SA, Groupe E and City of Lausanne. The sanne. Le projet et l’exécution de l’ouvrage sont dirigés project and its implementation are led by ALPIQ Suisse par ALPIQ Suisse SA, qui a attribué le mandat d’ingénieur SA, which awarded the project design to the GIHLEM au consortium GIHLEM, constitué des bureaux d’études consortium, consisting of STUCKY, EDF-CIH and Emch STUCKY, EDF-CIH et Emch & Berger. & Berger engineering companies. Ainsi, une nouvelle caverne souterraine est réalisée à côté In this regard, a new underground powerhouse is being de la centrale existante de Veytaux, permettant d’accueil- build next to the existing powerhouse of Veytaux, allowing lir deux nouveaux groupes et faisant passer la puissance the installation of two new units and thus, increasing the disponible de 240 MW à 420 MW avec 60 MW de ré- existing capacity to 480 MW with maximal output power serve. La nouvelle caverne a une longueur de 100 m, une set to 420 MW with 60 MW of reserve. largeur de 26 m et une hauteur de 56 m, dont 35 m situés The new cavern is 100 m long, 26 m wide and 56 m high, dans la nappe fissurale, en connexion hydraulique avec of which 35 m are below the ground water table, in hy- le lac Léman qui constitue le niveau de base. Le massif draulic connection with Lake Leman which is the lower rocheux est constitué de calcaires marneux durs en gros reservoir. The rock mass is composed of hard, thickly bancs à intercalations de calcschistes et de schistes argi- bedded marly limestones from the Bajocian, with cal- leux du Bajocien. La fracturation du massif rocheux est à careous schist and clayey schist horizons. considérer comme isotrope et détermine une perméabili- The rock mass fracturing can be considered isotropic and té de l’ordre de 10-4 m/s. defines the in situ permeability which is in the range of Afin de limiter les débits d’infiltration lors de l’excavation 10-4 m/s. In order to limit the leakage during the excava- de la caverne et de réduire les besoins en pompage en tion works and decrease the dewatering pumping capa- phase d’exploitation, un voile d’injection de 10 m d’épais- city required during operation, a 10 m thick grout curtain seur a été réalisé autour de la caverne. Un coulis d’injec- has been carried out around the cavern. A water-cement tion eau-ciment a été utilisé et les injections se sont dé- grout mix was used and a grouting process according roulées selon la méthode GIN, avec des séries d’injection to the GIN method was used, with primary, secondary primaires, secondaires et tertiaires. L’excavation de la ca- and tertiary holes. The excavation works, completed at verne a été achevée fin janvier 2014 et il est constaté que the end of January 2014, showed that the leakage is low les venues d’eau sont faibles et conformes aux attentes. and in accordance with the design. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 51 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works CHANTIER NEUTRINOS : RÉALISATION D’UN LABORATOIRE SOUTERRAIN EN MÉTHODE TRADITIONNELLE SUR LE SITE DE LA CENTRALE NUCLÉAIRE DE CHOOZ NEUTRINOS SITE: CREATION OF AN UNDERGROUND LABORATORY IN TRADITIONAL METHOD ON THE NUCLEAR SITE OF CHOOZ Pierre Jarrin, EDF/Centre d’Ingénierie Hydraulique, Mulhouse, France Eric Morin, Guintoli Aménagements Souterrains, Tarascon, France Cyril Chaubert, Soletanche Bachy Tunnels, La Garde, France Dans le cadre de l’expérience Double Chooz, le CNRS As part of the experience Double Chooz, CNRS (Owner) (Maître d’Ouvrage) et le CEA ont entrepris la construc- and CEA undertook the construction of an underground tion d’un laboratoire souterrain pour l’implantation d’un laboratory for the implementation of a neutrinos detector détecteur proche de neutrinos situé sur le site du Centre located on the site of the Chooz Nuclear Power Plant (Ar- Nucléaire de Production d’Electricité de Chooz (Ar- dennes). The Hydraulic Engineering Center of EDF acted dennes). Le Centre d’Ingénierie Hydraulique (CIH) d’EDF as supervisor for these works, realized by a consortium est intervenu comme Maître d’œuvre pour ces travaux, Guintoli / Solétanche Bachy France / Soletanche Bachy réalisés par un groupement d’entreprises Guintoli / Solé- Tunnels. These works included: tanche-Bachy France / Solétanche-Bachy Tunnels. Ces - a 90m long inclined access hopper, travaux comprennent : - an underground access tunnel of 155 ml, - une trémie d’accès à l’air libre de 90 ml de longueur, - an underground cavern of 30ml and 12m span, - une galerie d’accès souterraine de 155 ml de longueur, - a 10 m diameter and 14 m deep shaft,, - une chambre souterraine de 30ml et de 12 m de portée, -the electrical equipment, handling and laboratory - un puits de 10 m de diamètre excavé et de 14 m de profondeur, situé dans l’axe de la chambre souterraine ventilation. This article describes: - les équipements d’électricité courants forts et faibles, de manutention, et de ventilation du laboratoire. - The completed works, - The execution constraints, including aspects related to Cet article traite de la phase réalisation des travaux, et mining and vibration impacts, close to a nuclear power décrit : plant in exploitation. - les ouvrages réalisés, - The progress of work (means and methods) and the as- - les contraintes d’exécution du chantier, et notamment sociated feedback. les aspects relatifs au minage et aux contraintes vibratoires associées, à proximité immédiate d’une centrale nucléaire en exploitation, - le déroulement des travaux (moyens et méthodes utilisés) et le retour d’expérience que l’on peut en tirer. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 52 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works LA MAÎTRISE DES RISQUES DE FUITES DANS LA CONCEPTION ET L’EXÉCUTION DES BOUCHONS DE STOCKAGE EN CAVITÉS MINÉES MANAGING RISK OF LEAKAGE IN MINED CAVERN STORAGE PLUGS DURING CONCEPTION AND REALIZATION P. Deschamps, Geostock, Rueil-Malmaison, France. Le stockage de produits pétroliers en cavités minées Storing petroleum products in underground mined faci- nécessite un contrôle parfait de leur étanchéité. En effet, lities needs a proper control of the tightness of the cavi- que le produit stocké soit liquide, gazeux ou que les deux ties. Whatever the form of the stored product - could it phases cohabitent, il est nécessaire de contrôler parfai- be liquid, gaseous or with both liquid and gaseous status tement le volume et la pression dans la cavité afin d’en - in order to control the tightness which is ensured by the assurer l’étanchéité par confinement hydrodynamique hydraulic containment principle (hydrodynamic gradient (convergence du gradient hydraulique en direction de la oriented toward the cavern, possibly with additional water caverne, si nécessaire avec le renfort d’eau injectée artifi- injection in the rock mass), the volume and the pressure ciellement dans le massif). inside the caverns shall be perfectly controlled at any time. Les ouvrages provisoires que sont les puits et les descen- Consequently, temporary accesses – necessary for per- deries - qui sont nécessaires pour d’une part l’excavation forming the excavation works (access tunnels, shafts) and (puits, descenderie) d’autre part l’exploitation (injection et during the operation of the storage (injection and pum- soutirage du produit par les puits) – sont remplis d’eau de ping out of the stored product through the shafts) – are manière à assurer une continuité spatiale du confinement fulfilled with water in order to ensure a physical continuity hydrodynamique. Ils sont donc scellés au moyen d’ou- for the hydrodynamic containment. For that purpose, they vrages - les bouchons - réalisés en béton armé, destinés have to be perfectly sealed by means of concrete plugs à séparer l’eau et le produit stocké. that separate the water from the stored product. Les bouchons sont le siège d’écoulements vers la ca- These plugs are the media allowing the controlled water- verne. Il est important de limiter ces écoulements de ma- flow toward the cavern. It is therefore essential to limit this nière à satisfaire les conditions d’étanchéité du stockage water ingress both for ensuring the containment condi- par confinement hydrodynamique et à minimiser les coûts tions and for saving dewatering costs during operation. de pompage d’eau dans la caverne. Les solutions tech- This document will present technical solutions that are niques mises en œuvre afin de limiter ces écoulements, generally carried out during the design stage or during the tant au niveau de la conception des bouchons que de leur on-site works, in order to properly control the waterflow at exécution, sont présentées avec en particulier les deux the plug’s area with a focus on the two main risks that are risques majeurs que sont l’ouverture de fissures suite à la the opening of cracks caused by the inability to control non-maitrise du comportement du béton et le contourne- the concrete behavior during its setting, and the leaking ment du bouchon via le massif rocheux. path through the rock mass. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 53 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works LYON PARC SOUTERRAIN DE LA PLACE BROSSET/MODIFICATION D’UN PROJET EN COURS DE CONSTRUCTION SUITE À LA RENCONTRE DE CONDITIONS GÉOLOGIQUES DIFFÉRENTES DE CELLES ATTENDUES LYON PLACE BROSSET UNDERGROUND CAR PARK/MODIFICATION OF A PROJECT DURING CONSTRUCTION DUE TO UNEXPECTED GROUND CONDITIONS Régis Lebeaud, Solétanche-Bachy, Lyon, France Maurice Guillaud, AFTES, Paris, France Le projet d’origine prévoyait de construire, dans le 6e arron- de stationnement mais qui évitait de probables dépenses de dissement de Lyon, un parc de stationnement souterrain de fonctionnement élevées tout au long de la vie de l’ouvrage. 6 niveaux sur la Place Brosset située en face de l’ancienne gare ferroviaire des Brotteaux. Les études géotechniques ainsi The original project was to build a 6-level underground par- qu’une étude hydrologique avaient conclu à la faisabilité de king opposite the Brotteaux former railway station in Lyon, ce projet qui consistait à réaliser une excavation de 18 m de France. The soil investigations and the hydrologic study had profondeur à l’abri d’une paroi moulée descendant à 28,50 m led to the feasibility of the work, consisting mainly of a 18 m ancrée sur plus de 11 mètres dans une couche épaisse de deep excavation protected by a 28.50 m deep cast-in-situ dia- dépôts molassiques présentant un coefficient de perméabilité phragm-wall keyed over 11 meters into a relatively impervious horizontale de 5x10-6 à 2x10-5 m/s. Un suivi géotechnique substratum consisting of a thick layer of “molasse” deposits fut effectué durant toute la phase de construction de la paroi with an horizontal permeability coefficient from 5 x 10 -6 to moulée, ainsi qu’une observation minutieuse du niveau de la 2 x 10-5 m/s. A geotechnical supervision was carried out molasse et une prise systématique d’échantillons. En un point throughout the d-wall construction phase with careful obser- particulier, une couche de graviers fut rencontrée à la base vation of the molasse level and systematic sampling. At one d’un panneau de paroi moulée qui fut alors approfondi. Une particular location a gravel seam was observed at the base fois la paroi moulée terminée, un essai de pompage indiqua un of a panel which was then deepened accordingly. Once the débit 4 fois plus important que le débit attendu et l’observation d-wall completed, a pumping test showed a flow rate 4 times des piézomètres permit de localiser une zone perméable dont higher than anticipated and the observation of piezometers al- la présence pourrait avoir de sérieuses conséquences telles lowed locating a pervious zone with potential consequences que : instabilité générale du fond de fouille, débits de pompage such as: overall instability of the excavation bottom, higher plus importants que prévus, conséquences sur les poussées flow rate to pump out, incidence on the soil-wall passive exercées sur la paroi, etc. Après plusieurs essais supplémen- pressure, etc. After some more tests (detailed study of the taires (étude fine de l’hétérogénéité de la molasse, puits de molasse heterogeneity, discharge wells and piezometers near pompage et piézomètres réalisés près de la zone perméable, the permeable zone, etc.) and estimates of the consequences etc.) et une estimation des conséquences sur le projet (débit on the project (permanent pumping rate much too high, risk de pompage permanent beaucoup trop élevé, risque d’insta- of instability of the d-wall, risk of pumping out fine materials bilité de la paroi moulée, risque d’entraînement de fines pou- leading to possible subsidence of neighboring constructions, vant générer le tassement d’immeubles voisins, incidence sur incidence on operation cost, etc.) it was decided by all parties le coût de fonctionnement, etc.), il fut décidé par l’ensemble involved to stop the excavation at level -5 thus reducing the des parties impliquées d’arrêter l’excavation au niveau -5, car-park capacity but avoiding probable high expenses during ce qui certes entraînait une réduction de la capacité du parc the operation period. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 54 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works CONSTRUCTION DES TUNNELS ROUTIERS EN ALGÉRIE PERSPECTIVES À MOYEN ET LONG TERMES CONSTRUCTION OF ROAD TUNNELS IN ALGERIA MEDIUM AND LONG-TERM PERSPECTIVES A. Settouf, FHCC, Alger, Algérie M. Bekakra, SNCL-AVALIN, Alger, Algérie Estimé à près de 2.840 milliards de dinars, le schéma Considered about 2.840 billion dinars, the Road and directeur Routier et Autoroutier (SDRA) 2005-2025 tra- motorway master plan ( SDRA) 2005-2025 drawn by cé par le Ministère des travaux publics algérien porte sur the Algerian Ministry of the public works concerns two deux phases : la première (2005-2015) sera celle de la phases: the first one (2005-2015 ) will be the one of réalisation des grands projets structurants, tels que l’au- the realization of the major projects, such as the East- toroute Est-Ouest, les pénétrantes Nord-Sud et les diffé- west highway, penetrating North-south and the various rentes rocades et voies express. bypasses and expressways. La seconde phase sera consacrée à la gestion, l’exploita- The second phase will be dedicated to management, tion et l’entretien de ces projets selon les normes et stan- operation and maintenance of these projects according dards internationaux. De nombreux tunnels de différentes to international standards and references. Numerous tun- longueurs seront réalisés sur ces axes autoroutiers selon nels of various lengths will be built on these motorway les normes européennes en vigueur. Des équipements axes according to the current European standards. devront être installés dans ces tunnels en application de Equipments must be installed in these tunnels in applica- la Circulaire interministérielle 2006-20 du 29 mars 2006 tion of the interministerial Circular 2006-20 of March 29th, relative à la sécurité dans les tunnels routiers d’une lon- 2006 relating to safety in road tunnels of a length superior gueur supérieure à 300 mètres. L’Algérie se doit de pro- to 300 meters. Algeria must benefit from expertise and fo- fiter de l’expertise et du retour d’expériences étrangères reign feedback, especially European experience to ensure et notamment européennes afin d’assurer la sécurité des safety of users and operating staff in tunnels. usagers et du personnel d’exploitation dans les tunnels. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 55 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works PRINCIPES ET MÉTHODES DE CONCEPTION DE GRANDES CAVERNES HYDROÉLECTRIQUES SOUTERRAINES DESIGN METHODOLOGY FOR LARGE UNDERGROUND POWERPLANTS F. Laigle, EDF Centre d’Ingénierie Hydraulique, Le Bourget du Lac, France R. Plassart, EDF Centre d’Ingénierie Hydraulique, Le Bourget du Lac, France Les grandes cavernes souterraines abritant les turbines, As a powerhouse, a transformer or a valve chamber, large les transformateurs et certaines vannes sont des ouvrages underground caverns are a major element of hydropower majeurs dans les aménagements hydroélectriques. A la plant. On the contrary to galleries and shafts which are différence des galeries et des puits qui présentent de linear and long underground structures, large caverns are longs linéaires, les grandes cavernes sont des structures designed with often complex geometries and large spans. à la géométrie souvent complexe et avec des portées Moreover, as these caverns are generally located on the conséquentes. De plus, ces cavernes étant généralement foot of the hydraulic scheme, the high overburden is of- situées en pied du circuit hydraulique, la grande couver- ten responsible of a high stress state. Thanks to current ture rocheuse peut se traduire par un état de contraintes experiences in France and around the world, the Hydro important. Forte de ses expériences récentes en France Engineering Centre (CIH) of EDF has defined great prin- et dans le monde, le Centre d’Ingénierie Hydraulique ciples in the design of caverns leading to a more general d’EDF a identifié de grands principes de conception des methodology. The project of Tehri in India is an example cavernes permettant l’élaboration d’une méthodologie of difficult ground, with in the same time a high over- plus générale. Le projet de Tehri en Inde est un exemple burden, a ductile material and an important schistosity. de terrain difficile, présentant à la fois une forte couver- These physical realities are attempted to be approached ture, un matériau ductile et une schistosité marquée. Ces in numerical modelling thanks to a constitutive law with réalités physiques sont approchées au mieux grâce à softening behaviour and an oriented criterion integrated la prise en compte dans les modélisations numériques in the continuum model. As a result, a flexible support is d’une loi de comportement radoucissante avec un critère advised, based on a high density bolt system and a thin orienté intégré dans un modèle continu. Les résultats ont lay of shotcrete. This methodology has been developed in conduit à privilégier un soutènement souple basé sur un the case of Gilboa in Israel, except the schistosity which boulonnage systématique relativement dense associé à has not been observed in situ. At last, the example of Ga- une fine couche de béton projeté. Cette méthodologie a vet (France) illustrates a discontinuous case of numerical ensuite été reprise pour le projet de Gilboa en Israël, ex- modelling for a good quality but fractured rock mass. ception faite de la schistosité puisque non observée sur site. L’exemple de Gavet (France) enfin permet d’illustrer un cas de modélisation numérique discontinue d’un massif rocheux de bonne qualité mais fracturé. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 56 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works GALERIE DE SÉCURITÉ DU TUNNEL DU FRÉJUS : ORGANISATION DE LA VENTILATION DES ABRIS MIS À DISPOSITION ENTRE UNE GALERIE EN PERCEMENT ET UN OUVRAGE CIRCULÉ SAFETY GALLERY OF FRÉJUS TUNNEL: ORGANIZATION OF THE VENTILATION OF SHELTERS PROVIDED BETWEEN A GALLERY UNDER DRILLING AND AN OPERATED TUNNEL J. Veyet, COFELY AXIMA, France V. Avril, RAZEL-BEC, France Le tunnel routier du Fréjus est un tunnel transfrontalier de de ventilateur permet d’assurer une surpression des abris pour 12,9 km situé entre la France et l’Italie, ouvert à la circulation une vaste plage de contre-pressions dans l’ouvrage. depuis 1980. La directive européenne 2004/54/CE du 29 avril 2004, relative aux exigences de sécurité minimales applicables The Frejus road tunnel is a 12.9 Km cross-border tunnel si- aux tunnels du réseau routier transeuropéen, transposée en tuated between France and Italy, opened to traffic since 1980. droit français durant l’année 2006, s’appuie sur la circulaire in- The European directive 2004/54/CE of April 2004, relating to terministérielle 2000-63 du 25 aout 2000. Sur la base de cette minimum safety requirements for tunnels in the Trans-European dernière, les travaux nécessaires à la mise en sécurité de ce Road Network, transposed into French law in 2006, relies on tunnel routier ont été définis, notamment, la réalisation d’abris the inter-ministerial circular 2000-63 of 25 august 2000. Accor- de sécurité suivant une inter-distance inférieure à 400m. A ce ding to these laws, necessary works have been defined for the titre, l’ouvrage fait aujourd’hui l’objet de travaux importants, no- safety of the road tunnel and, in particular, the achievement of tamment pour le chantier de construction de la nouvelle galerie safety shelters, with a distance less than 400m between each de sécurité du Tunnel du Fréjus, accompagnée du percement one. As such, important works relating to this tunnel are still de rameaux entre le tunnel existant et la galerie dans lesquels going on, especially the construction of the new safety gallery, sont positionnés les abris du tunnel routier. Ces percements accompanied with the excavation of connecting galleries which sont réalisés au fur et à mesure, et au plus près, de l’avan- permits creation of emergency shelters between tunnel tubes. cement du creusement au tunnelier de la galerie. Dès la fin These excavations are made as the advance of the main TBM des travaux de génie civil, les abris sont équipés par tous les (Tunnel Boring Machine). Directly after completion of the civil corps de métiers et notamment la ventilation. Afin d’améliorer works, shelters are equipped with all trades especially ventila- la sécurité pour les usagers du tunnel routier en service, sans tion. To improve safety for users of the road tunnel in service, attendre la mise en service définitive de la galerie, les abris sont without waiting final commissioning of the gallery, shelters are donc mis à disposition des usagers du tunnel dès que pos- placed at the disposal of the tunnel users as soon as possible. sible. Cette organisation des travaux a également permis d’as- This organization of work also ensured the safety of workers surer la sécurité du personnel lors des travaux de réalisation during the construction of the gallery. Connecting galleries, all de la galerie de sécurité. Ces ouvrages de sécurité, tous simi- similar, are consisting of four locals: two security vestibules, a laires, sont constitués de quatre locaux : deux sas, un refuge shelter and a technical room. The ventilation system adopted et un local technique. Le système de ventilation retenu pour for the overpressure of each shelter is composed of multi-stage la surpression de chaque abri est composé d’un ventilateur ventilation and fire dampers. This technology ensures an over- double-étage et de clapets coupe-feu HCM. Cette technologie pressure of the shelter for a wide range of pressure in the tunnel. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 57 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works PROJET DU TUNNEL ROUTIER DE BARALT, À CARACAS, VENEZUELA DESIGN OF THE BARALT ROAD TUNNEL, CARACAS, VENEZUELA P. Chitas, CENOR – Consultores, S.A., Lisboa, Portugal A. Nunes, CENOR – Consultores, S.A., Lisboa, Portugal R. Oliva, CENOR – Consultores, S.A., Lisboa, Portuga C. Baião, CENOR – Consultores, S.A., Lisboa, Portugal S. Rosa, CENOR – Consultores, S.A., Lisboa, Portugal R. Guevara, GLG Ingenieros Consultores, Caracas, Venezuela Le Tunnel routier de Baralt, à construire surtout en mé- The Baralt road tunnel is a double tunnel (each gallery thode NATM sera composé de deux galeries, chacune with 2 lanes), to be mainly excavated by NATM method, avec 2 voies de circulation. La longueur approximative with an extension of 2 870 m, of which 100 m will be des galeries sera de 2870 m, où d’environ 100 m se- constructed by cut-and-cover method. The excavation ront exécutés à ciel ouvert. La surface d’excavation est cross section has an approximate area of 132 m2. The d’environ 132 m . La couverture varie entre 20 m et overburden depth varies between 20 m and 350 m. 350 m. Le massif traversé par le tunnel minier est consti- The tunnel will cross embedded schist and gneiss (Ávila tué par des intercalations de schistes et de gneiss Formation), and schist as well (Caracas Formation). The (Formation Ávila) et des schistes (Formation Caracas). La principal constraint found during the design was the high principale contrainte est la forte tectonisation du massif, tectonization of the rock mass, a problem in which the comme le témoigne l’intersection de la faille sismogé- seismogenic Tacagua – El Ávila fault is of utmost impor- nique Tacagua - El Ávila. Dans la tête du tunnel du côté tance. The excavation at the cut and-cover zone is to Est, on a prévu la réalisation d’un soutènement provisoire be supported by a temporary anchored shotcrete wall; en béton projeté avec des ancrages et postérieure exé- its final layout will be obtained via a zoned embankment. cution du remblai zoné. Dans la tête du tunnel du côté The other portal was designed as a permanent anchored Ouest, on a prévu l’exécution d’un soutènement définitif shotcrete wall. 2 en béton projeté avec des ancrages. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 58 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works LA LIGNE NOUVELLE PROVENCE CÔTE D’AZUR (LNPCA) : EXEMPLE D’APPLICATION DU PROCESSUS DE MANAGEMENT DU RISQUE DÈS LES ÉTUDES PRÉLIMINAIRES PROVENCE CÔTE D’AZUR (LNPCA) NEW RAILWAY LINE: EXAMPLE OF APPLICATION OF THE RISK MANAGEMENT PROCESS FROM PRELIMINARY DESIGN A. Prea, Réseau Ferré de France (RFF), Marseille, France G. Hamaide, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France E. Humbert, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France A. Robert, Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), Bron, France Appliquer le processus de management du risque dès que ces avis soient exprimés de manière suffisamment les études préliminaires est indispensable pour révéler les explicite pour pouvoir juger de leur pertinence. enjeux majeurs d’un projet de tunnel. Cette méthodologie aboutit entre autres à la détermination d’une provision Apply the risk assessment process as soon as the preli- pour risques qui est intégrée au budget global et dont la minary phases of the studies is necessary to highlight the pertinence est fondamentale pour la poursuite du projet. major challenges of a tunnel project. It is concluded by the Pourtant, lors de ces études préliminaires, peu de don- calculation of the financial provision, as part of the overall nées sont disponibles et bien souvent peu ou pas de budget, intended to cover the risks. The relevance of it is reconnaissances sont réalisées. Cet article présente une fundamental for the following of the project. méthode de management du risque pour les tunnels qui However, during the upstream phases, few data are avai- a été conduite dans le cadre des études préliminaires de lable and often little or no site investigations are made. la ligne nouvelle LNPCA dans le sud de la France entre This paper presents the principles of the risk assess- Marseille et Nice. Il présente les principes fondamentaux ment process for tunnels which was conducted as part retenus pour estimer d’une part le niveau de difficulté of preliminary studies of New Line PACA in the south of technique le plus probable pour chaque ouvrage étudié France between Marseille and Nice. It presents the basic et d’autre part l’effet de l’incertitude sur les coûts et les principles used to estimate firstly the most likely level of délais de réalisation. Cette incertitude sur les conditions technical difficulty for each site and secondly the effect de réalisation conduit à identifier des événements redou- of related uncertainties on costs and schedule. These tés dont il convient d’estimer aussi bien la vraisemblance uncertainties lead to the identification of unexpected que la conséquence. La particularité des études prélimi- events and also the estimation of their likelihood and their naires est que ces incertitudes relèvent pour l’essentiel consequence. Particularly in the preliminary studies, un- d’un manque de connaissance inhérent au caractère certainties come mainly from a lack of knowledge inherent préliminaire des études, on les qualifie alors d’incertitudes in upstream phases, called epistemic uncertainties. To « épistémiques ». Pour quantifier ce type d’incertitudes, quantify it, statistical tools are not relevant given the lack les outils statistiques ne sont pas toujours pertinents of data. The use of expert interviews is therefore essential, compte tenu du manque de données. Le recours aux must still be able to judge the relevance through a pro- avis des experts est alors indispensable, encore faut-il cess requiring the expert to explain his opinion. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 59 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 A 3 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works CRÉATION DU NOUVEAU DISPOSITIF DE VIDANGE DE FOND DU BARRAGE DE SARRANS NEW BOTTOM OUTLET OF THE SARRANS DAM R. Courtet, EDF-CIH, Brive-la-Gaillarde, France L. Dettori, EDF-CIH, Brive-la-Gaillarde, France Lors de la vidange du barrage de Sarrans prévue en During the Sarrans dam emptying foreseen in 2014, EDF 2014, EDF va engager d’importants travaux pour créer un will engage huge works in order to create a new bottom nouveau dispositif de vidange de fond. Celui-ci permettra outlet. It will provide both functions of dam bottom outlet d’assurer les fonctions de vidange de l’ouvrage et d’éva- and spillway until 230 m³/s at the normal water level ele- cuateur de crue à hauteur de 230 m³/s à la RN (646.80 vation. The current bottom outlet, composed of 8 butterfly mNGF). Les vannes de fond actuelles , constituées de 8 valves which close both dam diversion tunnels, is unsett- vannes papillon obturant les 2 dérivations provisoires du led and partially replaced in order to empty the 20 last barrage, sont déposées et partiellement remplacées pour meters of the dam bottom, from 572 m NGF. remplir la fonction de vanne de vidange de culot, fonction- The new bottom outlet requires the creation of a plat- nant sous la côte 572 m NGF. form at the left downstream side, which allows the ex- Le nouveau dispositif nécessite la création d’une plate- cavation of the 4,5 m diameter horizontal culvert while forme à l’aval de l’appui rive gauche, permettant le per- the dam is full. The link with the n°1 diversion tunnel will cement, barrage en eau, d’une galerie horizontale de dia- be built when the dam will be empty and this diversion mètre 4,5 m. La liaison avec la dérivation provisoire n°1 tunnel will be gated. During this period, the inflows will sera réalisée une fois la retenue vidangée et la dérivation be driven downstream through the n°2 diversion tunnel. batardée. Les débits entrants seront évacués pendant At the same time, the pressure pipe will be installed in cette période par la dérivation n°2. En parallèle, la galerie the horizontal tunnel and the building, which shelters horizontale sera blindée et le local abritant les 2 vannes both fixed roller gates under carter, will be built on the wagons sous carter sera bâti sur la plate-forme aval. Un downstream platform. A self-supporting part make the in- rond-rectangle autoporteur relie la galerie diamètre 4,5 m terface between 4,5 m diameter pipe and the 3,5 m x 2,8 au conduit de section 3,5 m x 2,8 m passant sous le local m section pipe going through the building. It leads to an et aboutissant dans un canal extérieur intégrant une cuil- external canal finished by a flip bucket. The new gates will lère de dissipation d’énergie. Les nouvelles vannes seront be controllable from the new building, and also from the commandables depuis le nouveau local, et également spillway gate chamber. depuis le local de crue. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 60 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME A : Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains TOPIC A: Coordination and design of tunnels and other underground construction projects Sous thème A3 : Retours d’expérience de chantiers de tunneliers et de grandes cavernes Section A3: Feedbacks from TBM and large cavern works LA NOUVELLE INFRASTRUCTURE COMBINÉE RAIL-ROUTE TRAVERSANT LE CANAL “LEUVENSE VAART” CONTOURNANT LA GARE DE CHEMIN DE FER DE MALINES THE NEW COMBINED ROAD AND RAILWAY INFRASTRUCTURE CROSSING THE CANAL “LEUVENSE VAART” IN BYPASS OF THE RAILWAY STATION OF MECHELEN Bart De Pauw, TUC RAIL Ltd., Brussels, and University Ghent, Ghent, Belgium Pour compléter le réseau ferroviaire à grande vitesse en Bel- In completing the high speed railway network in Belgium, a gique, une nouvelle voie de contournement ferroviaire entre new railway bypass between Brussels and Antwerp will be Bruxelles et Anvers sera construite dans la ville de Malines. constructed across the city of Mechelen. This includes the Cela inclut l’extension de la gare de chemin de fer existante extension of the existing railway station of Mechelen, which de Malines, qui est une occasion pour le gestionnaire de l’in- is an opportunity for the Belgian Railway Infrastructure Mana- frastructure ferroviaire belge de moderniser l’ensemble de la ger to modernize the whole station, as well as to extend the gare, ainsi que de l’étendre avec un bâtiment de parking sou- station with an underground parking building. This new car terrain. Ce nouveau parc de voitures sera atteint par un nou- park will be reached by a new tangent road project in increa- veau projet d’une route tangente en augmentant l’accessibili- sing the accessibility of the station and reducing the traffic in té de la gare et en réduisant la circulation dans le centre de la the centre of the city of Mechelen. The optimal bundling of ville de Malines. Le regroupement optimal du chemin de fer et both railway and tangent road makes it a complex situation. la route tangente est une situation complexe. En entrant dans In entering the car park, the railway crosses the water canal le parking, le chemin de fer traverse le canal «Leuvense Vaart» “Leuvense Vaart” over the water, as the tangent crosses the au-dessus de l’eau, comme la tangente traverse le canal en canal underneath, both in the same alignment and in view in dessous, sur un même tracé en plan. Le document décrit les plan. The paper describes the technical risks in designing and risques techniques dans la conception et la construction du building the complex tangent road tunnel on which the new tunnel routier tangent complexe que le nouveau pont de che- railway bridge has to support. For architectural reasons, the min de fer doit supporter. Pour des raisons architecturales, le new railway bridge is a steel integral railway bridge with fully nouveau pont de chemin de fer est un pont ferroviaire intégral stiff abutments which has to be realised by the diaphragm en acier avec des culées totalement raides qui doivent être walls of the road tunnel at a deeper level. The new construc- réalisées par les parois moulées du tunnel routier à un niveau tion is located near historic railway bridges with slab track not plus profond. La nouvelle construction est située près des allowing any settlements during construction. In addition the ponts ferroviaires historiques avec des voies sur pose di- tunnel is situated under the ground water level. A warning recte sans ballast ne permettant aucun tassement pendant la system for leaks by means of electric potential methodology construction. En outre, le tunnel est situé sous le niveau de la in the diaphragm walls will be installed. In the canal itself, nappe phréatique. Un système de détection de fuites à l’aide sheet piling walls shall be used in a phased execution al- de la méthodologie de potentiel électrique sera installé dans lowing shipping traffic at all times. les parois moulées. Dans le canal lui-même, des murs de palplanches doivent être utilisés dans une exécution progressive permettant la circulation des bateaux à tout moment. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 61 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 A 3 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 62 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B TOPIC B PROGRÈS ET INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES TECHNOLOGICAL PROGRESS AND INNOVATIONS AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 63 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B1 : Innovations dans les procédés d’excavation Section B1: Innovations in respect of boring machines CREUSEMENT AU TUNNELIER AU LABORATOIRE DE RECHERCHE SOUTERRAIN DE MEUSE/HAUTE-MARNE EXCAVATION WITH A TUNNEL BORING MACHINE AT THE MEUSE/HAUTE-MARNE UNDERGROUND RESEARCH LABORATORY Sébastien Carraretto, Andra, Bure, France Aurélien Noiret, Andra, Bure, France Jad Zghondi, Andra, Bure, France Gilles Armand, Andra, Bure, France Laurence Richard-Panot, Andra, Bure, France B 1 Une nouvelle méthode de construction de galerie est tes- A new method for tunnel construction has been tested at tée dans le Laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne the Meuse Haute Marne Underground Research Labora- de l’Andra depuis juin 2013 : le creusement des argilites du tory of Andra (French national radioactive waste mana- Callovo-Oxfordien au moyen d’un tunnelier Herrenknecht gement agency) since June 2013: the excavation of the à attaque ponctuelle associé à la mise en place d’un sou- Callovo-Oxfordian claystone by a roadheader tunnel boring tènement par voussoirs. Cet essai s’inscrit dans la pro- machine from Herrenknecht associated with a segmental blématique du choix éventuel de la technique du tunnelier lining. This experiment is dedicated to test the feasibility pour la réalisation du projet Cigéo (Centre industriel de of using tunneling techniques for CIGEO project (deep stockage géologique) et dans la continuité du programme geological disposal of nuclear waste) and to continue the d’expérimentation sur les comportements roche/struc- experimental program on the rock / structure behavior with ture dans différents cas de soutènements au laboratoire different support methods at the Meuse Haute- Marne Un- souterrain de Meuse/Haute-Marne. Pour appréhender derground Research Laboratory. l’interaction entre le terrain et le revêtement par voussoirs To study the interaction between the host rock and the et caractériser la zone endommagée par le creusement, support made of segments and to characterize the exca- plusieurs instrumentations ont été mises en œuvre : avant vation induced damage, different investigation methods le creusement (pressions interstitielles, mesures extenso- were used: before digging (pore pressure, strain sensors, métriques, inclinométriques) dans des forages, mais aussi inclinometer) in boreholes, but also during and after the pendant et après le creusement (mesure déformation et construction (strain and stress sensors in segments, radial contrainte dans les voussoirs, extensomètres, complétions extensometers in drillings, hydrogeological completions). hydrogéologiques). La comparaison des nouvelles me- In consequences. The comparison of the measurements sures acquises pour la galerie creusée au tunnelier avec obtained from this new drift with the ones measured with celles obtenues dans les galeries parallèles, mais avec des different supports (soft or rigid) enhances the understan- soutènements différents, permet de mieux comprendre ding of the rock / structure interactions and the prediction l’interaction roche/structure et d’améliorer la prédiction de stress evolution in the support. l’évolution des contraintes dans le soutènement. Le creu- The excavation took place without major difficulties and sement s’est déroulé sans difficulté majeure et la cadence the pace (5 rings a week) provided was held. The biggest (5 anneaux/semaine) prévue a été tenue. La plus grande challenge was the injection of grouting mortar due to the difficulté a été l’injection du matériau de bourrage du fait presence of chipping (due to rock behavior and the lack of de la présence d’écaillage (liée à la nature du terrain et à bolting) between the segments and the wall. l’absence de boulonnage) entre les voussoirs et la paroi. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 64 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B1 : Innovations dans les procédés d’excavation Section B1: Innovations in respect of boring machines MAINTENANCE ROBOTISÉE DES TÊTES DE COUPE DES TUNNELIERS ROBOTIZED MAINTENANCE OF TBM CUTTER HEADS Benjamin Girault, DFKI, Bremen, Germany Salam Moubarak, NFM Technologies, Lyon, France Thomas Camus, NFM Technologies, Lyon, France Les opérations de maintenance des têtes de coupe des The maintenance of the cutter heads of tunnel boring ma- tunneliers sont actuellement effectuées par des opérateurs chines is currently carried out by human operators. These humains. Ces interventions exposent les opérateurs à des operations are very risky, especially for earth pressure ba- risques élevés, surtout dans le cas des tunneliers opérant lanced and slurry machines. Furthermore, these hyperba- en mode pression de terre ou pression de boue. De plus, ric interventions require long and tedious decompression ces interventions en milieu hyperbare requièrent de longues procedures that increase the idle time of the machine and procédures de décompression augmentant le temps d’ar- reduce its efficiency. This paper presents a robotized sys- rêt de la machine et réduisant sa productivité. Cet article tem dedicated to the maintenance of the cutter head. This présente un système robotisé dédié à la maintenance de system carries out the replacement of used cutting tools la tête de coupe. Ce système exécute automatiquement either automatically or teleoperated; thus, it dramatically ou de manière téléopérée les opérations de remplacement reduces the need for human presence in the excavation des outils de coupe usés, éliminant ainsi la grande majorité chamber. The design of new locking mechanisms for the des interventions humaines dans la chambre d’abattage. cutting tools adapted for a robotized manipulation will be La conception de nouveaux moyens de fixation des outils described. The maintenance robot with its operational de coupe compatibles avec une manipulation robotique, et concept and its different subsystems, as well as the logis- les différents éléments constituant le robot seront présen- tics of the worn and new cutting tools in the storage room tés. On présentera ensuite le mode opératoire général du will also be presented. système et on adressera la logistique de l’alimentation en outils neufs et de l’acheminement des outils usés dans le compartiment de rangement du robot. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 65 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B 1 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B1 : Innovations dans les procédés d’excavation Section B1: Innovations in respect of boring machines CREUSEMENT AU TUNNELIER À PRESSION DE TERRE : ÉVOLUTION ET AVENIR THE EVOLUTION AND FUTURE OF EARTH PRESSURE BALANCE MACHINE TUNNELLING Detlef Jordan, Robbins Europe GmbH, Zell u.A., Allemagne B 1 La genèse des tunneliers à pression de terre remonte au The genesis of Earth Pressure Balance Machines at the RER en 1964 avec ce qui deviendrait par la suite la mé- Paris RER Metro in 1964 started what would become the thode de creusement au tunnelier la plus influente en ter- most influential method of TBM tunnelling in soft and mixed rains meuble et mixte. Cette première machine utilisait l’air ground conditions. That first machine utilized compressed comprimé pour creuser sous l’Arc de Triomphe et la Seine, air tunnelling to bore below the Arc de Triomphe and Seine devenant le précurseur des tunneliers modernes en terrain River, and became the precursor to modern soft ground meuble. Aujourd’hui, la majorité des ouvrages creusés au tunneling machines. Today, the majority of TBM projects tunnelier dans le monde concernent des tunneliers à pres- worldwide involve the Earth Pressure Balance concept, sion de terre (EPB) et leurs applications sont nombreuses. and its application is wide-reaching. In particular, ma- En particulier, les EPB sont de plus en plus utilisés dans chines following this concept are being used more and des géologies mixtes qui comportent à la fois des tron- more for mixed ground applications that include sections çons de roche dure et de terrain meuble, nécessitant des of both hard rock and soft ground, prompting hybrid takes conceptions hybrides. Là où des machines de plusieurs on the design. Where once varying ground conditions re- types auraient été utilisées autrefois pour creuser des tron- quired employment of multiple machines following different çons dont la géologie était changeante, une machine hy- concepts, nowadays a hybrid EPB/rock machine can ex- bride EPB/roche dure peut à présent creuser le tunnel tout cavate the entire tunnel crossing in mixed ground forma- entier. Des nouveautés en matière de design rendent cette tions. New designs are making this versatile take on tunnel- polyvalence dans le creusement plus efficace, y compris ling more efficient, even at larger diameters of 10 meters or pour les diamètres de 10 mètres et au-delà. Cette présen- more. This paper will explore the evolution of EPB tunnel- tation explorera l’évolution du creusement au tunnelier à ling, with a focus on modern trends including Hybrid EPB/ pression de terre, en mettant l’accent sur les tendances Rock Designs. Case studies from Hybrid TBM projects in modernes dont les designs hybrides EPB/roche dure. Des Australia, Turkey, and more will be discussed. études de cas d’ouvrages creusés au tunnelier hybride en Australie, Turquie et ailleurs seront aussi abordées. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 66 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B2 : Innovations dans les autres aspects de la construction en souterrain Section B2: Innovations in respect of other aspects of underground construction DÉVELOPPEMENT DE LA REVALORISATION DES MATÉRIAUX EXTRAITS EN SOUTERRAIN EN RESSOURCES MINÉRALES RÉUTILISABLES IMMÉDIATEMENT DEVELOPMENT OF IMMEDIATE RE-USE OF THE UNDERGROUND EXCAVATED MATERIAL AS MINERAL RESOURCE Robert Galler, Chair of Subsurface Engineering, Montanuniversitaet Leoben, Leoben, Autriche Accroissement de la concurrence internationale, prise en compte Increased global competition, economic requirements in order des contraintes budgétaires et enjeux environnementaux né- to act budget-conscious, as well as environmental regulations cessitent des innovations technologiques dans le domaine de cause the need for new underground construction technolo- la construction souterraine. Le but est de garantir une utilisation gies in order to guarantee resource-efficiency within tunnelling efficace des ressources, notamment lors de la construction de and other underground constructions. This situation calls for a tunnels ou d’autres infrastructures souterraines. Cette situation paradigm shift from using the excavation material only for land- conduit à un changement de paradigme : les matériaux extraits filling in direction to re-use the excavation material by nearly ne peuvent plus être simplement mis en dépôt mais doivent être 100% as valuable raw material for other industrial processes presque entièrement revalorisés et réutilisés comme matière and sectors. première dans d’autres processus industriels. De nos jours, les Nowadays the excavation material from underground matériaux extraits au cours de constructions souterraines sont constructions is mostly disposed in landfills, dumped with high généralement mis en dépôt, amenés en décharge à grand frais costs and environmental impact (Bellopede 2011) or is used ou avec un fort impact sur l’environnement (Bellopede 2011), in small amounts as construction material with a value of only ou réutilisés directement dans d’autres constructions mais à about 5 €/t. Thus, the excavated materials are not available un taux de 5% seulement. Par conséquent, ces matériaux ne as mineral resources for further industrial processes. Following sont pas revalorisés en ressources minérales en vue d’une inté- the concept of a sustainable underground development, we gration dans d’autres processus industriels. Pour permettre un have to use the underground space responsibly and sustai- développement durable du sous-sol, nous devons en exploiter nably. (ITACUS 2011) les ressources de manière responsable (ITACUS 2011). Pour To immediately re-use the excavated material as mineral re- favoriser la revalorisation des matériaux extraits en ressources source the EU-funded research project DRAGON is develo- minérales réutilisables immédiatement, le projet de recherche ping analysing and processing units which shall be installed di- européen DRAGON développe des appareils d’analyse et de rectly on tunnel boring machines. Photo-optical technologies, traitement montés directement sur les tunneliers. Des techno- x-ray-, gamma-ray- and microwave-units will be adapted and logies optiques, des appareils à rayons X, à rayons gamma et à re-developed for the unique underground harsh environmental micro-ondes vont être adaptés et re-développés en vue de leur and space conditions on tunnel boring machines to analyse utilisation dans les milieux extrêmes que constituent les sous- the continuous mass flow of the material directly behind the sols et de leur mise en place sur les tunneliers pour analyser cutter head. A following underground separation plant will le flux continu de matériau juste derrière la tête de forage. Une handle the material depending on the online test results and unité de triage installée en sous-sol traitera ensuite les maté- requirements for the intended re-use. The characterisation and riaux en fonction des résultats de ces analyses et des différentes classification including the processing of the excavated mate- reutilisations postérieures désirées. Ainsi, la caractérisation et la rial will be conducted completely underground. classification (incluant le traitement) des matériaux extraits seront entièrement effectuées en sous-sol. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 67 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B 2 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B2 : Innovations dans les autres aspects de la construction en souterrain Section B2: Innovations in respect of other aspects of underground construction FABRICATION DE BÉTONS DE GRANDE QUALITÉ À PARTIR DE SABLE RICHE EN MICA - EXPÉRIENCE SUR LES GRANDS CHANTIERS DE CONSTRUCTION PRODUCTION OF HIGH QUALITY CONCRETE WITH MICA RICH SAND EXPERIENCE FROM LARGE CONSTRUCTION SITES C. Thalmann, B+ G SA Technologie du Béton + Gestion et Valorisation de Matériaux Excavés, Gümligen, Suisse J. Burdin, Ingénieur Conseil, Les Déserts, France L. Brino, Directeur Adjoint - Etudes techniques_LTF-SAS, Turin, Italie M. Petitat, B+ G SA Technologie du Béton + Gestion et Valorisation de Matériaux Excavés, Gümligen, Suisse B 2 Le béton est un matériau de construction durable composé, Concrete is a sustainable building material composed of principalement, de granulats, de ciment, d’eau, d’air, d’adju- aggregates, cement, air, water, additives and admixtures. vants et d’additions. Sur les grands chantiers souterrains, les During large underground construction, aggregates are granulats sont souvent issus de la transformation des maté- mainly processed out of suitable material excavated. The riaux excavés. Lorsque le creusement se fait à travers une quantity of mica in crushed sand becomes a significant pa- roche cristalline et/ ou métamorphique, les matériaux peuvent rameter when processing crystalline and/ or metamorphic contenir du mica qui, une fois, concentré dans le sable raw material as mica platelets may influence negatively the concassé, peut avoir des effets néfastes sur les propriétés properties of fresh and hardened concrete. As no Euro- du béton frais et durci. Comme aucune norme européenne pean standard defines the maximum content of mica in ne définit la teneur limite maximale en mica permise dans le crushed sand, it has been determined during large scale sable concassé, cette teneur a été déterminée par une étude experiments along the AlpTransit projects. Results show scientifique conduite avec succès lors du projet AlpTransit. that a good approximation of the mica content is obtained Il en ressort que la teneur en mica du sable concassé peut by counting the number of unsuitable particles under a être déterminée en nombre de pièces impropres, comptées binocular microscope. During the AlpTransit project in Se- sous un microscope binoculaire. Lors du projet AlpTransit drun, the crushed sand was processed through a special Gothard (Sedrun), un nouveau processus de purification du and unique flotation process that removed up to 80% of sable concassé par flottation a été développé. Cette innova- the free mica. Moreover, to cope with large fluctuations of tion permet d’exclure jusqu’à 80% du mica présent dans le mica in the crushed sand, a new concrete admixture was sable et, ainsi, de le rendre adéquat pour la production d’un developed. Finally, within the European research project béton frais et durci de haute qualité. Afin de faire face aux DRAGON (Development of Resource-efficient and Ad- importantes fluctuations du mica dans le sable concassé, un vanced Underground techNologies, FP7/2007-2013, no. nouvel adjuvant fluidifiant a été développé. Finalement, dans 308389), we are currently working on an automated detec- le cadre du projet de recherche européen DRAGON (Deve- tion method of mica content in the crushed sand. Based lopment of Ressource-efficient and Advanced underGrOund on the experience acquired during the construction of the techNologies, FP7/2007-2013, no. 308389), nous travaillons Gothard and Lötschberg base tunnels, we analyzed the présentement sur une méthode de détection automatique du quality of rock samples from the Lyon-Turin project (east mica contenu dans le sable concassé. Basé sur l’expérience attack in the Piedmont area). The potential use of this ma- acquise lors des tunnels de base du Gothard et du Lötsch- terial is high. berg, nous avons analysé des échantillons du projet LyonTurin Ferroviaire afin de déterminer leur qualité et leur teneur en mica. Le potentiel d’utilisation du matériau étudié est élevé. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 68 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B2 : Innovations dans les autres aspects de la construction en souterrain Section B2: Innovations in respect of other aspects of underground construction NEWTUN - NOUVELLES TECHNIQUES EN TUNNELS VOÛTES PARAPLUIES NEWTUN - NEW TECHNICAL DEVELOPMENTS IN PIPE ROOFING S. Cascarino, Soletanche Bachy, Rueil Malmaison, France Dans bien des cas, la Méthode Conventionnelle reste in- In many cases, the Conventional Method remains the only contournable pour la construction de tunnels: tronçons viable option for the construction of tunnels: short seg- courts, sections variables, terrains hétérogènes, etc. Mais ments, variable sections, heterogeneous geology, etc. But elle présente toujours des risques inhérents liés à la stabi- this method still involves risks related to the stability and lité et aux déformations au niveau du front de taille ; ces deformation at the excavation face; these risks make the risques rendent le rapport coût-bénéfice de la Méthode im- costs and benefits estimate difficult to predict with a good possible à prévoir avec certitude : aussi reste-t-elle difficile degree of accuracy, rendering this method difficult to be à inclure dans un projet. included in a project. Le projet NEWTUN se fixe pour objectif de fournir les NEWTUN project’s objective is to provide the means to moyens de maîtriser ces aléas pour amener la Méthode control these risks and to bring the Conventional method Conventionnelle à un niveau de fiabilité et d’efficacité com- to a degree of reliability and efficiency comparable to the parable au creusement par TBM. Fondé sur une approche TBM excavation method. Based on techniques inspired by héritée de la Méthode Observationnelle, le projet vise à dé- the Observational Method, the project aims to develop a velopper un ensemble cohérent de nouveaux outils pour : coherent set of tools with the aim of: 1) Concevoir, optimiser le pré-soutènement, prévoir son 1) Designing, optimizing the pre-support, predicting its ef- efficacité dans un cycle observationnel fectiveness in an observational cycle 2) Mettre en place le pré-soutènement en toute sécurité et 2) Safely installing pipe-roofing reinforcement within opti- dans des délais optimisés mized deadlines 3) Mesurer les déformations du sol en amont du front de 3) Measuring ground deformation upstream of the exca- manière à anticiper les déformations futures et recaler en vation face so as to anticipate future deformations and permanence les hypothèses de la conception. constantly review design assumptions. Le projet NEWTUN entre dans sa deuxième année: l’article As the second year of NEWTUN development starts, this présentera les principaux résultats obtenus dans chacune paper will present the main results obtained in relation with de ces 3 directions. each of these three topics. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 69 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B 2 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B2 : Innovations dans les autres aspects de la construction en souterrain Section B2: Innovations in respect of other aspects of underground construction VOUSSOIRS PRÉFABRIQUÉS DE TUNNEL AVEC ARMATURES EN FIBRE DE VERRE PRECAST TUNNEL SEGMENTS REINFORCED WITH FIBERGLASS REINFORCEMENT A. Meda, Université de Rome “Tor Vergata”, Italie S. Spagnuolo, Université de Rome “Tor Vergata”, Italie Z. Rinaldi, Université de Rome “Tor Vergata”, Italie G. Vago, ATP srl, Italie N. Giamundo, ATP srl, Italie B 2 La possibilité de remplacer l’armature traditionnelle en The possibility of substituting the traditional steel reinfor- acier par des barres de fibres de verre dans les voussoirs cement with fiberglass bars in precast tunnel segments préfabriqués de tunnel est étudié ici . Les voussoirs préfa- is investigated herein. Precast segments are traditionally briqués sont traditionnellement utilisés pour le revêtement used for the lining of tunnels excavated with a Tunnel Bo- des tunnels creusés avec un tunnelier (TBM) . ring Machine (TBM). L’utilisation d’un renforcement en fibres de verre dans les The use of fiberglass reinforcement in tunnel segments voussoirs préfabriqués présente de nombreux avantages, allows several advantages, mainly related to the durability notamment en relation avec les aspects de durabilité. En aspects. In particular, it is of great interest the possibility particulier, il est très intéressant de pouvoir réduire l’enro- of reduce the concrete cover that is usually a weak point bage des armatures qui est généralement un point faible for this kind of structure (concrete cover can crash during pour ce type de structure (un enrobage en béton élevé handling of the segments or due to TBM thrusts). Further- peut se fissurer lors de la manipulation des voussoirs ou more the use of fiberglass bars is suitable in tunnel where en raison de poussées de TBM) . En outre l’utilisation de the aspect cycle life is equal or higher than 100 years. In barres de fibre de verre est indiqué dans les tunnels où est addition the proposed solution is suitable in the part of the exigée une durée de vie de plus de 100 ans. De plus, la tunnel that have to be eventually removed (typical problem solution proposée est adaptée pour les parties de tunnel in TBM tunnel). In this case, segments reinforced with fiber- qui doivent être finalement enlevées ( problème typique glass bars can easily demolish and disposed. dans les tunnels TBM). Dans ce cas, les voussoirs renfor- Full scale bending tests have been performed on precast cés avec des barres de fibres de verre peuvent facilement segments in order to compare the structural performance être démolis et déposés. of fiberglass reinforced concrete with respect to traditio- Des essais de flexion à pleine échelle ont été réalisés sur nal steel reinforced concrete. Furthermore, considerations des voussoirs préfabriqués afin de comparer la perfor- on the design procedure for the proposed solution are mance structurelle de la fibre de verre dans le béton armé highlighted. avec le béton armé traditionnel. De plus des considérations sont faites sur les aspects de conception de la solution proposée. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 70 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B ANALYSE STATISTIQUE LEXICALE DES ARTICLES DES CONGRÈS ITA/AITES POUR DES RECHERCHES PERSONNALISÉES SUR LE CONTENU LEXICAL STATISTIC ANALYSIS OF THE PAPERS FROM ITA/AITES CONGRESSES FOR PERSONALIZED RESEARCHES N. Faure, Université Lyon3, France J.-F. Thimus, Université catholique de Louvain, Belgique R.-M. Faure, ENTPE, France Le nombre d’articles issus des congrès ITA/AITES et de For managing numerous papers a new tool, called MKD, is mécanique des sols augmente chaque année. Afin de res- presented. First all papers in pdf file are transformed in txt ter maître de cet afflux, un nouvel outil (MKD) a été mis file. Then all titles, authors, references are collected in an au point en utilisant les techniques innovantes d’analyse ad-hoc format to feed the data base. Using a morphosyn- du langage et du management des connaissances pour taxic approach, all syntagms (words and set of words) are gérer facilement, rapidement et efficacement la connais- extracted and sorted following an id-itf score as to propose sance contenue dans ces articles. Une base de données, lexicon representing the topics of the set of papers. accessible via internet, est construite automatiquement en A loglikelihood mesure is proposed as to compare papers analysant titre, auteurs, bibliographies, et texte de chaque and sort them following the similarity with a given paper. article. Un lexique est créé avec les mots ou groupes de The use of MKD for design, teaching, and technologic mots définis par des patrons morphosyntaxiques. watching is esquissed. Une approche bibliographique (qui écrit quoi, qui cite qui et This paper shows some possibilities of MKD using all qui est cité par qui, etc…) est proposée. Le lexique permet papers (2544) from the ten last congresses ITA/AITES, l’indexation des textes pour les classer suivant un indice some results are presented. de ressemblance ou les regrouper par thèmes en fonction de leur contenu. L’usage de MKD pour la veille technologique, l’aide à l’enseignement ou au projet est brièvement présenté. L’article présente les nombreuses possibilités offertes par MKD en s’appuyant sur la base des 2544 articles des 10 derniers congrès ITA/AITES. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 71 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B CARTOGRAPHIE DU PHÉNOMÈNE DE CONVERGENCE D’UN FORAGE TUBÉ ET DU CHARGEMENT MÉCANIQUE INDUIT À L’AIDE D’UN OUTIL INNOVANT MAPPING CONVERGENCE PHENOMENON OF A CASED BOREHOLE AND INDUCED MECHANICAL LOAD BY USING AN INNOVATIVE TOOL F. Bumbieler, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra), BURE, France S. Pepa, Fugro Geoconsulting, Nanterre, France J. Morel, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra), BURE, France B L’Agence nationale pour la gestion des déchets radioac- Andra, the French national radioactive waste management tifs (Andra) est en charge de la conception d’un centre de agency, is in charge of the study on the possibility of dispo- stockage géologique profond de déchets radioactifs de sal for high and intermediate level activity wastes in deep haute activité et de moyenne activité à vie longue. Dans geological repositories. In the basic concept, high level ac- le concept de base, les déchets de haute activité (HA) se- tivity radioactive wastes (HLW) will be stored in micro-tun- ront stockés dans des micro-tunnels d’environ 0,70 m de nels about 0.70 m in diameter and a hundred meters long, diamètre et d’une centaine de mètres de longueur, équipés equipped with a steel casing. d’un chemisage en acier. For more than 8 years, several experiments have been de- Depuis plus de 8 ans, de nombreuses expérimentations signed and set-up in the 490 meters deep underground ont été réalisées par l’Andra, dans le laboratoire souter- research laboratory of Meuse /Haute-Marne located in rain de Meuse/Haute-Marne situé à 490 mètres de profon- a claystone formation. Among of its most recent expe- deur dans une formation argileuse. Parmi les expériences riments, ANDRA tried to define the spatial and temporal les plus récentes, l’Andra a cherché à définir l’évolution evolution of the mechanical load applied on the casing by spatiale et temporelle du chargement mécanique appli- the rock. In close collaboration with Fugro Geoconsulting, qué au chemisage par le terrain. En collaboration étroite an innovative tool was designed to monitor the evolution of avec Fugro Geoconsulting, un outil innovant a été conçu the radial stress applied around a borehole casing due to pour permettre de suivre l’évolution et la redistribution de the convergence of the surrounding rock. To analyze the la contrainte radiale appliquée autour d’un tubage introduit data monitored by our innovating tool, the instrumentation dans un forage nu et sur lequel la formation vient conver- also included three sections of strain gages and extenso- ger. Pour analyser les résultats obtenus à l’aide de notre meters (LVDT). outil innovant, l’instrumentation comprenait également trois After 6 months of measurement, the mappings of pressure sections de jauges de contrainte et d’extensomètres (type applied by the rock are perfectly consistent with the casing LVDT). deformation. These first measures confirm a localized initial Après 6 mois de mesure, les cartographies de pression radial loading of the casing; some very localized loads can appliquée au droit des zones instrumentées sont parfai- reach 5 MPa. tement cohérentes avec la déformation du tubage. Ces premières mesures ont également permis de confirmer un processus de mise en charge localisée du tubage, certains chargements très ponctuels pouvant atteindre 5 MPa. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 72 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B LA SISMIQUE FRÉQUENTIELLE, UN OUTIL POUR VÉRIFIER LA CONTINUITÉ DE LA TRANSMISSION DES CONTRAINTES DANS UN MASSIF FREQUENTIAL SEISMIC, A TOOL TO CHECK STRESS PROPAGATION IN SOIL AND ROCKS Pierre De Sloovere, PDS Consult, Paris, France Pierre Colin, Corp Environnement, Chevilly-Larue, France Jean-Louis Mauss, Solvay, Saint Fons, France Hubert Godin, Diepsonderingen Verbeke, Kortrijk, Belgique La sismique fréquentielle est une méthode peu utilisée mais Frequential seismic survey is a method which is not often used très puissante pour vérifier la continuité des contraintes dans even very efficient for verifying and assessing the continuity of un massif. Cela est utile par exemple pour déterminer que le the stresses in the rock mass. Thus, it has been very efficient toit d’une exploitation minière est restée stable, même 50 ans for assessing the stability of the roof of a mine chamber, even après son abandon (cas de Chizeuil). Cela peut l’être aussi 50 years after mining ( Chizeuil mine) .Same accuracy for de- pour détecter des karsts inattendus sous des fondations (cas tecting the karst unexpected under foundations (Tournai site). de Tournai). Le principe en est simple: il s’agit d’émettre un The principle is very simple but not so easy for execution: A choc mécanique dans un terrain et d’analyser en fréquence le mechanical shock must be applied in the rock mass for analy- signal reçu par un récepteur en plusieurs points du massif. Le sing in terms of frequency the signal registered on a receiver in champ de contrainte produit par le choc voit son spectre mo- another part of the rock mass. The initial spectrum issued from difié par le terrain : en milieu continu, le modèle de Kelvin-Voigt the shock is modified by the rock mass. In a continuous me- montre que les fréquences transmises sont plus élevées si le dium, the Kelvin-Voigt model demonstrates that the frequency module élastique est élevé ; il en est de même si la visco- is higher if the elastic modulus is high; same for viscosity. In sité est élevée. En milieu fracturé, les fractures jouent le rôle a fractured rock, joints are similar to filters; depending on the d’un filtre passe-bas : à toute largeur de fissure correspond thickness of the joint, the specific wavelength is the limit after une longueur d’onde minimale au-delà de laquelle il n’y a pas which the vibration is not transmitted. Thus, the high frequen- transmission de la vibration de part et d’autre de la fracture. cies are transmitted only if the rock has no joints in case of En conséquence, les hautes fréquences ne passent que s’il high elastic model and viscosity. For the Chizeuil mine, seven n’y a pas de fissures, si le module élastique est élevé et si la 50 m cored boreholes located at the upper edge of a mine viscosité importante. A Chizeuil, sept forages de 50 mètres chamber were sufficient for demonstrating that the high fre- réalisés au-dessus de l’exploitation ont permis de montrer que quencies were transmitted in a 20 m thick rock beam at the les hautes fréquences étaient transmises au-dessus de la mine roof level of the cavern below 30 m of fractured rock; thus the sur 20 mètres ou plus avec une remarquable continuité ; au- assessment of the conditions for a long term stable roof was cune basse fréquence n’apparaît, le toit de la mine n’est donc performed with the frequential seismic method. For Tournai pas fissuré. L’exemple de Tournai est l’inverse du précédent : site, the frequential seismic was performed for detecting the une trentaine de forages de 18 mètres de profondeur ont per- karstic voids volumes in 3D in order to adapt, or not, the type mis de dessiner une carte sommaire des karsts en-dessous de of soil improvement. fondations en cours de réalisation et de délimiter précisément un certain nombre de secteurs, ce qui a permis de poursuivre la construction avec un maximum d’informations. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 73 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B SUIVI DES CONVERGENCES DURANT L’EXCAVATION MÉCANISÉE D’UNE FORMATION SENSIBLE : CAS DES CALCSCHISTES DE LA GALERIE DE SÉCURITÉ DU TUNNEL ROUTIER DU FRÉJUS MONITORING OF CONVERGENCES DURING THE MECHANIZED EXCAVATION OF SENSITIVE GEOLOGICAL ZONES : CASE STUDY OF THE CALCSCHISTS FORMATION IN THE SAFETY GALLERY OF THE FRÉJUS ROAD TUNNEL B F. Col, Gascogne Génie Civil, Montréal-la-Cluse, France JP. Novel, SEA Consulting, Turin, Italie E. Frédéric-Moreau, Razel-Bec, Saclay, France A. Bochon, Systra, Paris, France Le tunnel routier du Fréjus, qui relie la France (Modane) et The 13km-long Frejus highway tunnel, at the French-Italian l’Italie (Bardonecchia), monotube long de 13 km inauguré border linking Modane to Bardonecchia, was inaugurated en 1980, a été creusé dans les Schistes Lustrés de la zone in 1980. This single tube was excavated through the schis- Piémontaise. Pendant les travaux, cette formation géolo- tose formation of the Piémontaine zone characterized by gique fortement litée avait montré des convergences de a strongly layered schistosity almost parallel to the tunnel plusieurs dizaines de centimètres dans certains secteurs. axis. During the excavation, the rock mass showed a highly Aussi, en vue du creusement de la galerie de sécurité à deformable behaviour which recorded convergences ran- 50 mètres du tunnel, celui-ci a été équipé d’un système ging between 15 and 60cm in diameter in some areas. In de surveillance automatique afin de détecter d’éventuelles view of the excavation of a safety tunnel at a distance of 50 convergences sans avoir à intervenir dans l’espace trafic. meters from the highway tunnel, in order to detect conver- La galerie elle-même étant creusée au tunnelier avec re- gences without traffic disturbances, an automatic monito- vêtement préfabriqué dans un terrain potentiellement très ring system was used to survey the tunnel. While the safety convergent, il a été nécessaire de mesurer la déformation tunnel was being excavated by a single shield hard-rock du terrain autour de la machine et la convergence du revê- TBM and lined with precast concrete rings through a rock tement le long du train suiveur dès la pose des anneaux de mass with high potential convergences, it was important revêtement. Cet article présente les différentes techniques to measure the convergence of the rock mass in order to qui ont permis de réaliser ces mesures. know the implications for the shield and the rings as quickly as possible. This article summarizes the methods of monitoring used on the safety tunnel and the highway tunnel. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 74 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B MACHINE À DÉMONTER UN TUNNEL - RETOUR D’EXPÉRIENCE DES TRAVAUX TUNNEL DISMANTLING MACHINE - FEEDBACK FROM THE WORKS S. Robin, Bouygues Travaux Publics, Hong-Kong G. Roux, CSM Bessac, Toulouse, France JN. Lasfargue, CSM Bessac, Toulouse, France F. Vallon, Bouygues Travaux Publics, Paris, France Le contrat WIL703 de MTR Corporation (MTRCL), consiste The MTR Corporation (MTRCL) West Island Line 703 en l’extension de la ligne de métro souterraine desservant Contract is part of the extension of the existing subway l’île de Hong Kong. Ce projet aux nombreux challenges line on Hong Kong Island. A number of innovative solu- techniques, comprend la réalisation de puits et tunnels, tions were developed by the Joint Venture Dragages (sub- ainsi que le démontage d’un tunnel existant dans un en- sidiary of Bouygues Construction), MAEDA Corporation vironnement urbain dense et une géologie complexe. Le and Bachy Soletanche Group, in partnership with MTRCL. Groupement Dragages (filiale de Bouygues Construction), The Joint Venture joined resources at the facilities of CSM MAEDA Corporation et Bachy Soletanche Group, en parte- Bessac (subsidiary of Bachy Soletanche Group) to pro- nariat avec MTRCL, a développé des solutions innovantes pose and develop a Tunnel Dismantling Machine (TDM), to pour répondre aux défis de ce contrat, et s’est notamment dismantle 132 m of existing tunnel, in a densely urbanized associé à CSM Bessac pour proposer et développer une area with complex geology, build in soft ground with a wa- machine (TDM, Tunnel Dismantling Machine) destinée à ter lever around 25 to 35 m. The TDM worked backwards démonter et à remblayer un tunnel existant sur 132 m. Le from inside this tunnel, with a concrete bulkhead separa- TDM se déplace à reculons à l’intérieur du tunnel, à l’arrière ting it from the operational part of the railway, removing the d’un mur en béton qui le sépare du métro en service. Il lining one meter at a time under 2.8 bars air pressure using retire les voussoirs du tunnel, sous une pression d’air com- sprayed concrete for support and backfill of the resulting primé de 2,8 bars. Tous les mètres, le TDM applique une void in the ground. The operators remain behind the TDM couche de béton projeté sur le terrain mis à nu et remblaye bulkhead at atmospheric pressure. The backfilled tunnel le tunnel. Les opérateurs restent à l’arrière du bouclier du was then re-excavated by a TBM to form the newly aligned TDM, à la pression atmosphérique. Le tunnel démonté et tunnel. This paper will focus on the innovative concepts remblayé est ensuite ré-excavé par un tunnelier à pression and solutions developed during the design and construc- de boue pour réaliser le nouvel alignement du tunnel qui tion of the TDM works. se connecte sur la ligne existante. Cet article présente les retours d’expérience sur l’utilisation du TDM et sur les travaux de démontage du tunnel. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 75 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B REVÊTEMENT ARTICULÉ DE TUNNEL - COMPARAISON ENTRE UNE MÉTHODE HYPERSTATIQUE AUX COEFFICIENTS DE RÉACTION ET UN MODÈLE NUMÉRIQUE 3D SEGMENTAL TUNNEL LININGS - COMPARISON BETWEEN THE HYPERSTATIC REACTION METHOD AND A 3D NUMERICAL MODEL B N.A. Do, Université de Lyon, INSA de Lyon, Laboratoire LGCIE, Villeurbanne, France; Hanoi University of Mining and Geology, Department of Underground and Mining Construction, Vietnam D. Dias, Université Joseph-Fourier, Laboratoire LTHE, Grenoble, France P. Oreste, Politecnico di Torino, Department of Environmental, Land and Infrastructural Engineering, Italie I. Djeran-Maigre, Université de Lyon, INSA de Lyon, Laboratoire LGCIE, Villeurbanne, France Cet article propose une approche hyperstatique de type This paper proposes a numerical approach to the Hypers- coefficients de réaction (intitulée HRM) appliquée à un tatic Reaction Method (HRM) for the analysis of segmental revêtement articulé de tunnel. L’influence des joints est tunnel linings. The influence of segmental joints has been considérée en introduisant un paramètre déterminé sur considered directly using a fixity ratio that is determined la base de la rigidité en rotation. Les paramètres néces- on the basis of the rotational stiffness. The parameters ne- saires au calcul sont présentés. Une implémentation a été cessary for the calculation are presented. A specific im- effectuée en éléments finis. Le code développé est capable plementation has been developed using a finite element d’examiner l’effet tridimensionnel (3D) des joints des an- method (FEM) framework, which is able to consider the neaux successifs sur le comportement du revêtement ar- three-dimensional (3D) effect of segment joints in succes- ticulé du tunnel. La méthode HRM permet de prendre en sive rings on the tunnel lining behaviour. The present HRM compte une distribution arbitraire des joints le long de la method allows an arbitrary distribution of segment joints périphérie de tunnel. La rigidité en rotation a été simulée along the tunnel boundary to be taken into consideration. en utilisant un comportement non linéaire, plus proche du In addition, the rotational stiffness of segment joints has comportement réel d’un joint qu’un comportement linéaire been simulated using nonlinear behaviour, as it is closer to ou bilinéaire. the true behaviour of a joint than linear or bilinear behaviour. Les résultats de cette méthode HRM ont été comparés The results from the HRM method for three assumptions dans trois hypothèses d’interaction et validés par compa- on ring interaction have been compared and validated with raison avec le modèle 3D. Les résultats numériques pré- results obtained by means of a 3D numerical model. The sentés montrent que la la méthode HRM proposée peut numerical results presented in the paper show that the pro- être utilisée pour représenter le comportement d’un revê- posed HRM method can be used to investigate the beha- tement articulé de tunnel. viour of a segmental tunnel lining. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 76 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B ANALYSE SÉMANTIQUE DES CONGRÈS ITA/AITES POUR UN RECUEIL DES CONNAISSANCES SEMANTIC ANALYSIS OF THE ITA / ITA CONGRESS FOR KNOWLEDGE COMPILATION N. Faure, Université Lyon3, France J.-F. Thimus, Université catholique de Louvain, Belgique R.-M. Faure, ENTPE, France Le nombre d’articles issus des congrès ITA/AITES et de With the use of langage analysis techniques and ontologi- mécanique des sols augmente chaque année. Afin de res- cal approach, MKD tool leads to knowledge management ter maître de cet afflux, un nouvel outil (MKD) a été mis of the underground domain. This paper follows a paper au point en utilisant les techniques innovantes d’analyse (Faure et al.,2014) presented in this conference where bi- du langage et du management des connaissances pour bliography and lexical treatment are presented. Here, this gérer facilement, rapidement et efficacement la connais- paper focuses on the building of a domain ontology which sance contenue dans ces articles. Une base de données, can gather all knowledge of the domain. accessible via internet, est construite automatiquement en The use of MKD for extensive technology watch, teaching analysant titre, auteurs, bibliographies, et texte de chaque help or computer aided design is noticed. article. Un lexique est créé avec les mots ou groupes de This paper shows some possibilities of MKD using all mots définis par des patrons morphosyntaxiques. papers (2544) from the ten last congresses ITA/AITES, L’approche bibliographique a été présentée dans l’article some results are presented. (Faure et al., 2014) de ce même congrès. Cet article lui fait suite en décrivant les étapes d’un recueil des connaissances bâti à l’aide d’une ontologie de domaine et du granule de connaissance pour lesquels la démarche constructive est issue de l’approche de l’expert en tunnel. L’usage de MKD pour la veille technologique, l’aide à l’enseignement ou au projet est brièvement rappelé. L’article rappelle les possibilités offertes par MKD en s’appuyant sur la base des 2544 articles des 10 derniers congrès ITA/AITES. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 77 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B MOLETTES D’ABATTAGE INSTRUMENTÉES DÉVELOPPÉES PAR BOUYGUES TRAVAUX PUBLICS (MOBYDIC). BÉNÉFICE SUR LA MAINTENANCE ET LE PILOTAGE DU TUNNELIER DU PROJET WIL703 (HONG KONG) MONITORED CUTTER DISKS DEVELOPED BY BOUYGUES TRAVAUX PUBLICS (MOBYDIC). BENEFITS ON MAINTENANCE AND DRIVING OF THE TBM ON WIL703 PROJECT (HONG KONG) B B. Combe, Bouygues Travaux Publics, Guyancourt, France P. Moulin, Bouygues Travaux Publics, Guyancourt, France E. Baranger, Dragage Hong Kong Pour faire face à la réalisation de projets à géologies com- In order to overcome projects with complex geology and un- plexes sous des conditions de pressions élevées, Bouygues der high pressure conditions, Bouygues Travaux Publics R&D Travaux Publics a développé un système d’instrumentation department developed a device for monitoring cutter disk. It des molettes d’abattage appelé Mobydic, mesurant, en temps is called Mobydic and it is the unique disk cutter monitoring réel, la température et la vitesse de rotation des molettes ainsi system running on pressurized TBM allowing optimizing the que les efforts d’abattage appliqués sur la molette instrumen- excavation process with controlling TBM cutting parameters. tée. Les deux premiers paramètres permettent de connaitre It is based on wireless instrumentation embedded in the cut- l’état de fonctionnement et d’usure des molettes d’abattage ting tools which transmit data, on real time basis, to the TBM et ainsi d’organiser leur maintenance avant l’intervention dans monitoring system. Data measured are forces, rotation speed la chambre d’abattage pressurisée. La mesure de l’effort ap- and temperature of disk cutter allowing then to be informed on: pliqué sur la molette permet, quant à elle, d’établir une carto- -cutter disk wear monitoring making then the maintenance graphie de l’état de la face d’excavation comparable au levé prevision more reliable, de front établi par le géologue et de détecter les vides ou les -identifying the presence of obstruction like piles in urbanized éventuels éléments entropiques. Pour le projet de WIL703 de areas or boulders allowing then either to adapt the TBM exca- prolongement de ligne de métro dans l’environnement très vation speed or to organize an intervention in the excavation urbanisé de Hong Kong, réalisé pour le client MTR, un tunne- chamber for removing the obstacle, lier à pression de boue de diamètre 6,41m a été engagé pour -being informed on the excavations face geotechnical condi- faire face à une géologie présentant un facies mixte de roche tions especially useful when mixed ground is encountered by altérée instable et un socle rocheux, sous une pression de computing real average density and allowing a better control 3,5bars. Cette géologie complexe est très contraignante pour of excavated volume. les outils d’abattage résistant assez peu aux chocs. Dans ces Mobydic has been installed on the 6,41m diameter slurry TBM conditions, il est alors nécessaire de limiter la pénétration des used for the WIL703 MTR project in Hong Kong, where mixed outils pour mieux les préserver. Sur le projet de WIL703, Moby- face ground conditions had to be overcome under a more than dic a non seulement été utilisé pour faciliter les maintenances, 3,5 bars pressure. This complex geology of soft soil and hard rock mais aussi comme outils temps réel d’ajustement de la vitesse is very stringent for the cutting tools. Therefore, having installed d’avancement du tunnelier aux conditions de géologie rencon- Mobydic, it has been possible to adapt the TBM driving parame- trée de façon à sauvegarder au mieux l’état des molettes. ters to the ground conditions in order to save the cutting tools and be informed in real time about the cutter disk conditions, allowing then to organize properly the maintenance operation. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 78 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B UNE PROCÉDURE FIABLE ET EFFICACE POUR LE SUIVI ET LE TRAITEMENT DES DONNÉES GÉOTECHNIQUES DANS LA CONSTRUCTION D’UN TUNNEL AU ROCHER A RELIABLE AND EFFECTIVE PROCEDURE FOR THE GEOTECHNICAL SURVEY AND DATA PROCESSING DURING TUNNEL CONSTRUCTION IN ROCK L. Verzani, Geodata Engineering, Torino, Italia L. Soldo, Geodata Engineering, Torino, Italia A. Eusebio, Geodata Engineering, Torino, Italia A. Cabañas, Codelco División El Teniente A. M. Ferrero, Università di Torino, Italia R. Migliazza, Università di Milano, Italia B L’auscultation géotechnique pour la construction du tunnel accent particulier sur la mine El Teniente (la plus grande mine aujourd’hui va bien au-delà des approches traditionnelles. souterraine de cuivre du monde). Elle englobe les relations entre les variables géotechniques des aspects de la construction, le long processus qui né- The engineering follow up of tunnel construction today goes cessitent des réponses en temps réel, fournissant un soutien far beyond traditional approaches. It encompasses the inter- opérationnel pratique d’une manière hautement intégrée et ef- relationships among geotechnical variables with construction ficace. Traditionnellement, une équipe d’ingénieurs géologues aspects, along processes that require real time answers, pro- professionnels assure en place et à distance de l’enquête et viding practical operational support in a highly integrated and une analyse détaillée de l’ensemble des données de cycle de effective manner. Traditionally a staff of professional engineering tunneling. Ces informations doivent être regroupées suivant geologists ensures in site and remotely the detailed survey and une approche fiable et efficace pour le contrôle continu des analysis of the entire tunnelling cycle data. These information hypothèses de conception et de gestion des risques résiduels needs to be brought together following a reliable and effective pendant la construction. Les procédures traditionnelles, prin- approach for continuous check of the Design assumptions and cipalement basé sur des levés manuelle et la manipulation des the management of the residual risks during construction. The données, restent au coeur des activités sur le terrain, mais ils traditional procedures, mostly based on manual surveying and ne suffisent plus. L’approche novatrice décrite ci-après inclut data handling, remain the core of the field activities, but they les procédures, les techniques, les méthodes, les innovantes are no longer enough. The innovative approach hereinafter des- algorithmes et le software créant un, «paquet d’auscultation» cribed includes procedures, techniques, methodologies, cut- unique et efficace. Le front d’excavation, après chaque avan- ting-edge algorithms and software creating a unique, effective, cements, est «enregistré» avec des photographies digitale par “follow-up package”. The tunnel face after each round length is lequel construit un modèle numérique de surfaces (Digital Sur- “recorded” with digital photographs building a Digital Surface face Model). L’analyse du nuage de points recueillis ou front Model. The analysis of the point cloud collected at the tunnel rocheuse d’excavation du tunnel enfin fournit, la localisation, rock face finally gives location, persistence, spacing, dip, and la longueur, l’espacement, le pendage et direction du pendage dip direction of the discontinuities. A Geographical Information des discontinuités. Un système d’information géographique System links each piece of information not only with time, but (SIG) relie chaque élément d’information non seulement avec also with the location through geo-referencing. The paper ana- le temps, mais aussi avec les localisations par géoréféren- lyses some case histories with a particular focus on the El Te- cement. Cet article analyse quelques case histories avec un niente Mine (the largest world underground copper mine). AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 79 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B VOUSSOIRS PRÉFABRIQUÉS DE TUNNEL RÉALISÉS EN BÉTON ARMÉ DE FIBRES MÉTALLIQUES À HAUTE RÉSISTANCE - ESSAIS ET EXEMPLES PRECAST TUNNEL SEGMENTS MADE IN CONCRETE REINFORCED WITH HIGH STRENGTH STEEL FIBRES - TESTING AND CASE STUDIES Benoit De Rivaz, Bekaert NV, Zwevegem, Belgium B Les résultats d’essais en vraie grandeur sur des voussoirs The results of full scale tests on precast segment made réalisés à partir de fibres métalliques de nouvelle généra- with a new generation of steel fibre are presented herein. tion sont presentés ici. Les voussoirs ont été fabriqués à The segments were cast in fibre reinforced concrete at l’Université de Rome sans aucune armature traditionnelle Roma University. The segment was produced without any en incorporant des fibres métalliques à haute résistance. traditional reinforcement, by using fibre made in high stren- Des essais de flexion ont été réalisés de façon à vérifier la gth steel. capacité portante des voussoirs sous les actions de flexion Bending tests were performed in order to check the bea- dues aux phases de démoulage, manutention, stockage ring capacity of the segments under the flexural actions ainsi qu’aux efforts in situ dus à des pressions de terrain which occur in the demoulding, handling, storage phases dissymétriques. De plus, des essais de charge ponctuelle as well as in the in-situ condition (due to asymmetric soil simulant la poussée du tunnelier ont été réalisés afin d’étu- pressure). Furthermore, point load tests simulating the TBM dier la phase de construction (excavation). thrust were performed, in order to study the construction Cet article est basé sur la méthode de dimensionnement phase (excavation). issue du Code Modèle 2010 édité par la fib et montre les This paper will show the design approach based on the classes de performance requises pour ce type de projet. Model Code 2010 edited by fib and performance class re- Les résultats montrent que les prescriptions de dimension- quired for such type of project . nement sont largement respectées, ce qui présage d’une The results show that the segment response largely res- solution prometteuse pour la construction préfabriquée de pects the design prescription, allowing a promising solution tunnels. for the precast tunnel construction AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 80 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME B : Progrès et innovations technologiques TOPIC B: Technological progress and innovations Sous thème B Section B SÉCURITÉ DES TRAVAUX HYPERBARES, ÉVALUATION DES RISQUES, RÉGLEMENTATIONS, RÉSULTATS ACTUELS SAFETY OF HYPERBARIC WORK, RISK ASSESSMENT, REGULATIONS, CURRENT RESULTS G. Gourdon, Hyperbarie SARL, Pierrelatte, France J-Cl. Le Péchon, JCLP hyperbarie, Paris France Les travaux en air comprimé sont la solution la plus sûre et Working in compressed air is the safest and more econo- la plus économique pour inspecter et réparer les roues de mical way to inspect and repair TBM cutter heads. This coupe des tunneliers pressurisés. Ces travaux impliquent type of operation requires that workers are exposed to two l’exposition des intervenants à des risques de deux ordres interfering different types of risks: Risks involved with life différents qui interfèrent en partie : des risques physiolo- under pressure and risk of regular accident at work that giques directement liés à la vie sous pression et des risques become very difficult to rescue when under pressure. Risk d’ « accidents du travail ordinaires » qui sont compliqués evaluation must be very extensive resulting in very specific à secourir lorsqu’ils ont lieu sous pression L’évaluation des safety rules that include organization, training, hyperbaric risques doit être très approfondie et il en résulte des règles equipment, procedures and breathing gases quality. When de sécurité spécifiques dont des obligations d’organisa- pressure increases, compressed air becomes dangerous tion, de formation, d’équipement, de qualité des gaz res- for breathing and helium containing mixes must be consi- pirés. Lorsque la pression devient forte, la respiration d’air dered. Decompressing back to atmospheric pressure comprimé devient dangereuse et il convient de respirer des takes more and more time, oxygen decompression needs mélanges contenant de l’hélium. Enfin le retour à la pres- to be implemented; eventually the technique of saturation sion atmosphérique implique des procédures de décom- with transfer under pressure (TUP) from a pressurized ha- pression qui deviennent très longues et induisent d’avoir bitat to the TBM and back is required. recours à la décompression à l’oxygène pur mais aussi National regulations include more or less those points, parfois à la technique de saturation avec transfert sous since 1990 France has a set of prescriptions that are sa- pression entre la chambre de travail et l’habitat hyperbare. tisfactory, that have been exported to various countries Les réglementations nationales prennent plus ou moins like Australia, Hong Kong, USA, and Egypt. British, Dut- bien en compte ces spécificités, la France dispose depuis ch, German have their own rules including decompression 1990 de prescriptions qui ont en général donné satisfac- tables. In 2011 the French government has published new tion et ont pu être exportées aussi bien en Australie qu’à rules that still require many specific “arrêtés”, none of those Hong-Kong, qu’aux USA ou au Caire… Les britanniques, concerning compressed air workers have been published les hollandais et les allemands ont aussi leur propres règles yet. y compris des tables de décompression. En 2011 la France The experience gained on several sites that have used he- a modifié le code du travail et a produit un nouveau texte lium containing mixes up to pressure close or above 6 bars qui appelle de nombreux arrêtés d’application dont à ce are presented. jour aucun concernant les travaux en air comprimé n’a été publié. L’expérience acquise sur plusieurs sites ayant utilisé des mélanges respiratoires contenant de l’hélium, jusqu’à des pressions de 6 bars et plus sont présentés. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 81 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 B AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 82 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C TOPIC C DÉVELOPPEMENT DES USAGES DU SOUS-SOL DEVELOPMENT OF USES FOR UNDERGROUND SPACE AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 83 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C1 : Innovations dans l’usage du sous-sol Section C1: Innovations in uses for underground space AMÉNAGEMENT D’UNE CARRIÈRE SOUTERRAINE EN UNE PLATEFORME EXPÉRIMENTALE ET DÉMONSTRATIVE CONVERTING AN UNDERGROUND QUARRY IN AN EXPERIMENTAL AND DEMONSTRATION PLATFORM A. Cherkaoui, INERIS (Institut National de l’Environnement industriel et des RISques), Verneuil-en-Halatte, France M. Degas, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France JM. Watelet, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France T. Richard, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France G. Gouillon, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France C 1 L’INERIS (INstitut de l’Environnement Industriel et des In an underground quarry, INERIS (National Institute of RISques) a aménagé au sein d’une carrière souterraine, la Industrial Environment and Risk) has set up the first ex- première plate-forme de démonstration et d’expérimenta- periment and demonstration unit dedicated to the risks tion dédiée aux risques liés à la présence de cavités sou- relating to the presence of underground cavities. This pro- terraines. Ce projet vise à diffuser les connaissances de ject aims the development, enhancement and circulation la gestion des risques liés aux cavités naturelles vers tous of knowledge regarding risk management relating to un- les interlocuteurs confrontés à la présence de cavités, par- derground cavities to all relevant stakeholders who may ticulièrement les collectivités locales et territoriales, grâce encounter cavities, more especially local and regional au- à un ensemble d’ateliers concrets et expérimentaux. Les thorities, through a set of demonstrator and experimental différents phénomènes d’instabilités (remontée de voute, workshops. Different instability phenomena (arch rise, frac- fracturation des piliers…), les méthodes de surveillance turing pillars ...), monitoring methods (remote controlled (caméra téléguidée à distance, sondes microsismiques et camera, micro-seismic and microphone sensors, rock fall microphoniques, filets détecteur de chute de blocs…), les detector net...), evaluation methods of these risks, mana- méthodes d’évaluation de ces risques, les mesures d’amé- gement measures and means to limit the surface impact nagement et les moyens de limiter les impacts en surface y are presented and explained. The experimental part of sont présentés et expliqués. La partie expérimentale de ce this laboratory involves determining the deformation ve- laboratoire consiste à déterminer la vitesse de déformation locity of a pillar and instabilities linked using climatic and d’un pilier et les instabilités liées en utilisant des capteurs geomechanical sensors operating in an underground envi- climatiques et géomécaniques en milieu souterrain. Pour ronment. To do this, a pillar of the quarry was instrumented ce faire, un pilier de la carrière a été instrumenté (capteurs (temperature sensors, ambient gallery humidity sensor, de température, capteur d’humidité ambiante en galerie, rock humidity sensors, extensometer with two anchor sonde d’humidité de roche, extensomètre à double an- points, convergence probe) together with a chalk block im- crage, canne de convergence) ainsi qu’un bloc de craie mersed in water. Two other tools have been developed and immergé dans de l’eau. Deux autres outils ont été testés et tested: a locating system in relation to the subsurface and développés : un système de localisation du souterrain par the surface and a scanning and characterization tool of the rapport à la surface (fond/jour) et un outil de caractérisation underground environment. The analysis of this information et numérisation du milieu souterrain. L’analyse de ces infor- will be exposed in the present article. mations sera exposée dans cet article. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 84 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C1 : Innovations dans l’usage du sous-sol Section C1: Innovations in uses for underground space DEVONS-NOUS REVOIR L’IDÉE D’INSTALLER EN SOUTERRAIN DES CENTRALES NUCLÉAIRES ? UNE APPROCHE SCIENTIFIQUE DE MÉCANIQUE DES ROCHES SHOULD WE REVISIT THE IDEA OF UNDERGROUND SITING OF NUCLEAR POWER PLANTS? A SCIENTIFIC ROCK MECHANICS VIEW Didier De Bruyn, Nuclear Research Centre (SCK•CEN), Mol, Belgium Pierre Duffaut, Paris, France Shunsuke Sakurai, Kobe University, Japan Après Fukushima, la sûreté des réacteurs nucléaires est de- After Fukushima, the safety of nuclear power plants becomes venue une des questions les plus urgentes pour l’utilisation de one of the most urgent issues in the use of nuclear energy. l’énergie nucléaire. Des catastrophes dues aux tremblements Disasters due to earthquake, tsunami, and even human errors de terre, tsunamis et même aux erreurs humaines sont prises have been taken into account. However, unpredictable causes en compte. Toutefois, des causes imprévisibles, y compris la including threat of terrorism currently become also a crucial menace terroriste, deviennent également cruciales. L’installa- issue. Underground siting must be one of the potential op- tion en souterrain doit être considérée comme une des options tions to avoid environmental destruction. The rock mechanics potentielles pour éviter une destruction environnementale. La community has a lot of experience on the excavation of large communauté de Mécanique des Roches dispose d’une ex- underground caverns like underground hydro-power plants. périence importante en matière d’excavation de grandes ca- The International Society for Rock Mechanics (ISRM) has vernes souterraines, comme les centrales hydro-électriques. taken the initiative to discuss the feasibility of nuclear power La Société internationale de Mécanique des Roches (ISRM) plants underground siting, and a dedicated Commission has a pris l’initiative de discuter la faisabilité d’installer des réac- been established in April 2013. The purpose of the Commis- teurs nucléaires en souterrain, et une commission spécialisée sion is to carry out a feasibility study on nuclear power plants a vu le jour en avril 2013. La mission de cette commission underground siting and to discuss an appropriate design me- est d’effectuer une étude de faisabilité sur l’installation de ré- thodology. Extensive relevant supporting material will firstly be acteurs nucléaires en souterrain et de discuter une méthodo- collected from technical journals, proceedings of symposia logie appropriée pour leur conception. Des références en la and conferences as well as dissertations, technical reports of matière seront rassemblées à partir de journaux spécialisés, universities and research institutes. de comptes rendus de conférences, mais aussi de thèses et Based on the collected materials, discussion and exchanging de rapports techniques provenant d’universités et de centres opinions or ideas will be carried out among the commission de recherche. Sur cette base, les membres de la commis- members. A face-to-face commission meeting will be held at sion échangeront leurs opinions. La commission se réunira least once a year. A workshop will also be organized for ex- au moins une fois par an. Un atelier de travail sera également changing opinion and information among the nuclear power organisé avec les spécialistes en réacteurs nucléaires pour plants specialists. The results of the Commission activities will échanger informations et opinions. La commission résumera be summarized as a Commission report that will be presented les résultats de ce travail préliminaire dans un rapport qui sera at the ISRM congress in 2015. The purpose of the present pa- présenté au congrès ISRM de 2015. Le but de la présente per is to present an intermediate reporting of the Commission communication est de montrer l’état d’avancement actuel des activities so far. activités de la commission. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 85 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C 1 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C1 : Innovations dans l’usage du sous-sol Section C1: Innovations in uses for underground space LES ASPECTS DE LA FAISABILITÉ DE TUNNELS ET DE PUITS REVÊTUS POUR LE STOCKAGE D’ÉNERGIE PAR AIR COMPRIMÉ DANS DES ROCHES TENDRES FEASIBILITY ASPECTS OF LINED TUNNELS AND SHAFTS FOR COMPRESSED AIR ENERGY STORAGE IN WEAK ROCK MASSES P. Perazzelli, ETH Zurich, Switzerland G. Anagnostou, ETH Zurich, Switzerland C 1 Les systèmes de stockage d’énergie par air comprimé Compressed air energy storage systems (CAES) represent (abr. CAES) représentent une nouvelle technologie per- a new technology for storing huge amounts of energy. The mettant de stocker d’énormes quantités d’énergie. La peculiarity of CAES systems is that the gas must be stored particularité des systèmes CAES réside dans le fait que le under a relatively high pressure (p = 10 - 30 MPa). Under- gaz doit être stocké sous une pression relativement élevée ground lined tunnels or shafts (LRC) can be used within (p = 10 - 30 MPa). Par conséquent, des tunnels souterrains this range. The rock mass surrounding the opening resists ou des puits revêtus (LRC) peuvent être utilisés. La roche the internal pressure and the lining ensures gas tightness. entourant l’excavation résiste à la pression intérieure et le The present paper deals with some aspects of the techni- revêtement assure l’étanchéité au gaz. Cet article traite des cal feasibility of relatively shallow LRC tunnels or shafts in aspects de la faisabilité technique de tunnels ou de puits weak rock. We show that the safety of the rock mass with revêtus situés à proximité de la surface dans des roches respect to uplift failure is a necessary but not a sufficient tendres. Il démontre que la sécurité contre le soulèvement condition for assessing feasibility. The deformations of the de la roche est une condition nécessaire mais pas suffi- rock mass should also be kept sufficiently small in order sante pour évaluer la faisabilité. Pour préserver l’intégrité to preserve the integrity of the lining and, particularly, its du revêtement, en particulier son étanchéité, les déforma- tightness. Furthermore, the shape of the storage utility and tions de la roche doivent être limitées également. En outre, the overburden significantly affect the safety against uplift la forme du système de stockage et la couverture affectent but have only a small effect on the rock mass deformations. considérablement la sécurité par rapport au soulèvement, Another demanding task is the design of the concrete plug, mais n’ont qu’une faible influence sur les déformations de which seals the compressed air stored in the container. Nu- la roche. Une autre difficulté est la conception du bouchon merical analyses indicate that in most cases the stability en béton, qui assure l’étanchéité à l’air comprimé stockée of the rock mass under the plug loading is not a decisive dans le conteneur. Des analyses numériques indiquent factor for plug design. que, dans la plupart des cas, la stabilité de la roche sous le poids du bouchon n’est pas un facteur décisif pour la conception du bouchon. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 86 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C2 : La ville souterraine Section C2: The Underground City «VILLE 10D - VILLE D’IDÉES », UN PROJET NATIONAL POUR PROMOUVOIR L’UTILISATION DU SOUS SOL DES MÉTROPOLES “VILLE 10D – VILLE D’IDÉES“, A NATIONAL PROJECT TO PROMOTE THE USE OF UNDERGROUND SPACE OF METROPOLIS M. Labbé, architecte, directrice générale du PN Ville10D, Paris, France J.-P. Palisse, architecte-urbaniste, directeur opérationnel du PN Ville10D, Paris, France Alors que les métropoles répertorient leurs espaces et leurs While the metropolitan cities look for space and resources ressources pour mieux circuler, mieux respirer et mieux to move, to breathe and to live, the under ground, thought vivre, l’espace souterrain, vaste, continu et relativement being wide, continuous and often vacant, is, in France, wi- libre, est, en France, largement méconnu, sous-utilisé et dely unrecognized, underused and exploited in disrupting exploité de manière désorganisée. Pourtant, le sous-sol way. Yet, the metropolitan underground, if well considered des grandes métropoles, bien compris et utilisé, pourrait and used, could become an efficient factor for a sustai- se révéler un contributeur efficace de leur aménagement nable and resilient urban development. The engineers durable et résilient en prolongeant l’espace de la ville. Or, know to use the under ground but the city’s stakeholders si les ingénieurs savent utiliser le sous-sol, les acteurs de la and the humane sciences still unaware it. ville l’ignorent encore et les sciences humaines le mécon- The aim of the National research project “Ville10D”, naissent. Engagé fin 2012, le Projet National de recherche launched at the end of 2012, is to promote an optimal and Ville10D a pour objectif de promouvoir un usage optimal et sustainable use of the underground for the urban planning durable du sous-sol dans l’aménagement et le développe- and development. It requires to remove technical and eco- ment urbain. Cela suppose de lever des obstacles tech- nomical as well as psychological and juridical obstacles niques et économiques, mais aussi psychologiques et ju- by affording a holistic approach of the urban underground ridiques en permettant un décloisonnement des fonctions functions. Within the “Ville10D” project, thematic research souterraines et leur intégration au système urbain dans on economy, environment, psycho-social aspect, data ma- toutes ses dimensions. Dans le cadre du projet Ville10D, nagement and vizualisation are confronted with the deve- des recherches thématiques ciblées sur l’économie, l’envi- lopment issues of several urban sites (Paris under ground, ronnement, l’appréhension psycho-sociale, la gestion des la Défense center, Orly-Rungis plateau, Descartes City in données et la visualisation, sont confrontées aux enjeux Marne-la-Vallée new town) and considered in cross-dis- d’aménagement de plusieurs sites urbains (le sous-sol pa- ciplinary approach for a more efficient, anticipating and risien, le pôle de la Défense, le plateau d’Orly-Rungis, le innovating strategic planning of the underground with a projet de la Cité Descartes à Marne-la-Vallée…) et prises legal, administrative and decision making framework better en compte dans des approches transversales visant à une suited to his constraints and potentials. planification stratégique du sous-sol plus efficace, anticipa- The AFTES congress will be an opportunity to present the trice et innovante dans un cadre juridique, administratif et problematic and the working progress of the “Ville 10D“ décisionnel mieux adapté à ses contraintes et à ses poten- project and to speake about the first ideas of propositions tiels. Le Congrès de l’AFTES sera l’occasion de présenter and innovation that will be drawn. la problématique et l’avancement des travaux menés dans le cadre du projet Ville10D et les premières pistes de proposition et d’innovation qui s’en dégagent. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 87 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C 2 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C2 : La ville souterraine Section C2: The Underground City QUEL AVENIR POUR LE SOUS-SOL URBAIN ? POTENTIELS DU SOUS-SOL ET DE LA SURFACE À SAN ANTONIO AU TEXAS WHAT FUTURE FOR THE URBAN UNDERGROUND? SUBSURFACE AND SURFACE POTENTIAL IN SAN ANTONIO, TEXAS M. R. Doyle, École polytechnique fédérale de Lausanne, Lausanne, Suisse C 2 Le projet de recherche Deep City de l’École polytechnique The Deep City project at the École polytechnique fédérale fédérale de Lausanne développe depuis plusieurs années de Lausanne has, for the past several years, been develo- une méthode pour identifier et qualifier les secteurs urbains ping a method to identify and qualify the urban areas where ayant un fort potentiel de développement souterrain, par- underground development is high, particularly for human ticulièrement pour les activités humaines. Le quatrième activities. The fourth dissertation to contribute to this pro- volet de ce projet, entamé par l’auteur en 2012, cherche ject, begun by the author in 2012, seeks to combine mor- à combiner les propriétés morphologiques et topologiques phological and topological properties of the surface with de la surface et les caractéristiques hydrogéologiques du the hydrogeological characteristics of the underground in sous-sol afin de s’interroger sur les stratégies d’intégra- order to develop strategies to integrate future underground tion de futurs espaces souterrains au tissu urbain existant. spaces with the existing urban fabric. This communica- Cette communication présentera les résultats préliminaires tion will first explain recent progress made on the Deep d’une méthode de diagnostic territorial qui permet d’iden- City method, which promotes an urban planning process tifier les lieux potentiels du sous-sol urbain d’une ville. Un that takes underground resources into account prior to the secteur de la ville de San Antonio au Texas, identifié comme project development stage. Preliminary results from an on- étant prometteur pour du développement souterrain, ser- going case study of the city of San Antonio in Texas will vira à illustrer l’état d’avancement de cet outil qui s’inscrit serve to illustrate how the method can be applied from a dans une démarche de planification urbaine qui aborde le regional to local scale. The paper concludes by discussing sous-sol comme une ressource limitée et à laquelle il faut the legal and procedural implications that a controlled three réfléchir bien en amont de son exploitation. En guise de dimensional management of the urban form suggests and conclusion, cette communication discutera de l’implication the next steps to improve the method. (juridique et procédurale) d’un tel outil sur l’aménagement du territoire ainsi que des prochaines étapes de son élaboration. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 88 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C2 : La ville souterraine Section C2: The Underground City LA RÉSILIENCE DE LA VILLE INTÉRIEURE DE MONTRÉAL : OBSERVATION, ANALYSE ET PISTES D’ÉVOLUTION RESILIENCE OF THE INTERNAL CITY OF MONTREAL: OBSERVATION, ANALYSIS AND POSSIBLE DEVELOPMENTS Y. Diab, Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris (EIVP), Université Paris Est Marne la Vallée (UPEM), France. A. Soucy, Institut National de Recherche Scientifique (INRS), Université du Québec, Canada Le réseau de ville souterraine de Montréal consiste en 30 The network of the underground city of Montreal contains km de tunnels, couvrant 12 km2. Il inclut 60 complexes 30 km of tunnels covering a surface of 12 km2. It includes résidentiels et commerciaux. L’espace potentiellement uti- 60 residential and commercial complexes. The potentially lisable pour les activités est d’environ 3,6 km2. Il comporte useful space for the activities is around 3.6 km2. It contains plus de 120 points d’accès extérieur et plus de 500 000 more than 120 points of outside access and more than 500 personnes l’utilisent chaque jour. L’absence d’un plan di- 000 persons use it every day. The absence of a plan for recteur de développement de la ville intérieure , l’ immense the development of the internal city harms its accessibility réseau piétonnier au centre-ville de Montréal, nuit à son and is not allowing to valorise its well known quality. This accessibilité, à sa qualité, rend son parcours incohérent et state makes the internal city of Montreal vulnerable at va- la rend de plus en plus vulnérable aux différents risques rious urban risks. The flooding of May 29th 2012 in the city urbains. L’inondation du 29 mai 2012 à Montréal qui est centre of Montreal is the most recent event that the city has la plus récente que la ville a eu à affronter, a montré la vul- to face. It shows the serious vulnerability of the city centre nérabilité du centre ville de Montréal et son souterrain à ce of Montreal and especially the internal city. type d’aléa. But the solution to bury the Montreal networks is still va- Mais la solution d’enterrer les réseaux montréalais est tou- lid and sometimes considered as a priority. The first part jours d’actualité. La communication traite, dans la première of the paper discusses different climate risks, urban (fire, partie, des différents risques climatiques, urbains (incendie, attack traffic incident, floor collapse, broken water pipe or attentat, incident de trafic, effondrement de chaussée, bris sanitation ....) and industry met in Montreal and current de conduite d’eau ou d’assainissement….) et industriels responses offered by the internal city. The second part rencontrés à Montréal et les réponses actuelles offertes par is addressing the areas for improvement and possible la ville souterraine. La deuxième partie traitera des pistes answers that will make this city more resilient. This principle d’amélioration et les pistes de réponses que pourra appor- of urban resilience was at the heart of programs of different ter cette ville à une volonté politique nouvelle de Montréal candidates for Mayor of Montreal. Mayor Denis Coderre de devenir une ville résiliente. Cette notion de la résilience elected in November 2013 announce it as a priority for the et de l’intelligence de la ville était au cœur des programmes next coming years. des différents candidats à la Mairie de Montréal. Le Maire Denis Coderre élu en novembre 2013 l’annonce comme une priorité de sa politique. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 89 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C 2 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C: Development of uses for underground space Sous thème C2 : La ville souterraine Section C2: The Underground City L’ENVIRONNEMENT JURIDIQUE DE L’URBANISME SOUTERRAIN LEGAL ASPECTS OF UNDERGROUND URBAN PLANNING A. Cocquière, Institut d’aménagement et d’urbanisme de la région Ile-de-France, Paris, France T. Nikolova, Institut d’aménagement et d’urbanisme de la région Ile-de-France, Paris, France Il n’existe pas un droit du sous-sol, mais différents corps There is no proper legislation related to the underground de règles qui s’appliquent à celui-ci. Le sous-sol n’est but different legal rules that currently apply to it. The under- pas seulement une ressource (agricole, environnementale, ground space is not only a resource (agricultural, environ- énergétique…), c’est aussi un bien immeuble susceptible mental, energy), it is also a distinct real estate option with d’appropriation, un espace susceptible d’être aménagé et separate property ownership rights and a space that can à organiser. L’article qui suit vise à présenter l’espace sou- be developed and organized. This article aims to unders- terrain aménageable sous trois aspects juridiques : le droit tand the underground space through an analysis of three des biens, le droit de la planification et la réglementation en different legal issues: the property law, urban planning matière de gestion des risques. Cette présentation synthé- regulations and risk management. This brief presentation tique est mise en perspective avec diverses approches de also includes some international approaches of urban plan- l’urbanisme souterrain à l’étranger. ning for underground spaces. C 2 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 90 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C - Development of uses for underground space Sous thème C3 : Optimisation des espaces souterrains Section C3: Optimisation of underground spaces QUELLES LEÇONS TIRER DE L’ARCHITECTURE POPULAIRE POUR LE DÉVELOPPEMENT DURABLE DANS UN ENVIRONNEMENT DÉSERTIQUE (ALGÉRIE) ? WHAT LESSONS OF VERNACULAR ARCHITECTURE FOR SUSTAINABLE DESIGN IN DESERT ENVIRONMENTS (ALGERIA) ? I. Benoudjafer, University of Bechar (Bechar), Bechar, Algeria N. Zemmouri, University of Biskra (Biskra), Biskra, Algeria L’être humain a toujours cherché de protéger contre le Human has always sought to protect them from the hard- climat, où sa dureté en créant des conditions suffisantes ness climate by creating adequate conditions of relative de confort relatif. L’architecture vernaculaire au Sud-ouest comfort. Ancient architecture in a South-west of Algeria is de l’Algérie est un bon exemple de l’architecture dans le a good example of architecture in best accordance with its meilleur conformément à son environnement et le climat environment and gives the climate a rightful place among donne une place parmi les aspects fondamentaux de toute the fundamental aspects of any intervention of the archi- intervention de l’architecte sur l’environnement. Pour cela, tect on the environment. For this, we will learn some old nous allons apprendre quelques exemples des bâtiments building in desert regions (if South West Algeria) in order to anciens dans les régions désertiques (au Sud- Ouest Algé- draw lessons related to the design and construction of sus- rie) afin de tirer des enseignements liés à la conception et la tainable term. This paper has two aims: regrouping existing construction de terme durable. Cet article a deux objectifs: case references and elaborating design recommendations regroupant les références de cas existantes et des recom- for typical climatic situations. In order to grasp the global mandations pour la conception des situations climatiques spatial context of each case, the index includes its environ- typiques. Pour comprendre le contexte spatial global de ment, site, building and urban surroundings. chaque cas, l’indice comprend son environnement, site, bâtiment et environnement urbain. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 91 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C 3 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C - Development of uses for underground space Sous thème C3 : Optimisation des espaces souterrains Section C3: Optimisation of underground spaces ESTIMATION DES COÛTS D’ACCIDENTS ÉVITÉS PAR DE NOUVEAUX TUNNELS PIÉTONNIERS DANS LA VILLE INTÉRIEURE DE MONTRÉAL ESTIMATES OF ACCIDENT COSTS SAVED DUE TO NEW PEDESTRIAN TUNNELS IN THE MONTRÉAL’S INTERIOR CITY Michel Boisvert, Observatoire de la ville intérieure, Université de Montréal, Canada C 3 Cette communication présente d’abord les différentes This paper first examines every major component of the composantes du coût de construction de tunnels sous la construction costs for pedestrian tunnels under the streets voie publique et s’appuie sur trois cas récents d’extension and uses the information gathered on three recent additions du réseau piétonnier intérieur montréalais (RÉSO) pour éta- to the Montréal’s pedestrian network (RÉSO) in order to get blir des valeurs repères pouvant servir à estimer le coût de appropriate dollar figures as estimates of the construction projets. La probabilité d’accidents pour les piétons circu- costs involved in future tunnels. The probability of accidents lant à l’extérieur est ensuite estimée à l’aide de données involving pedestrians and vehicles is then asserted using détaillées sur chacun des accidents impliquant des piétons detailed information on such accidents for 1999-2008 in the survenus entre 1999 et 2008 au cœur du centre-ville, et core of the downtown area as well as pedestrian counts. de comptages piétonniers très précis disponibles pour la Figures on underground pedestrian flows in the RÉSO are même période. Outre la réduction des accidents due à la provided by the Observatoire de la ville intérieure. Apart disponibilité de tunnels, dont le nombre d’usagers a été from the reduction in accidents due to the RESO’s users, établi par l’Observatoire de la ville intérieure, une analyse grid analysis is performed on three major streets in the par semis permet de vérifier s’il existe une possibilité ad- downtown area in order to check for any additional reduc- ditionnelle de réduction dans le nombre d’accidents là où tion effect on outdoor walkways whenever there exists a on dispose d’un tunnel. Les choix méthodologiques per- nearby tunnel alternative. Thirdly, alternative methods for mettant de traduire en valeurs monétaires cette diminution the monetary estimates of accidents are briefly discussed. d’accidents sont ensuite explicités. Enfin une comparaison Finally, two tunnels currently under discussion serve as case entre le coût d’investissement dans un nouveau tunnel studies in order to compare construction costs and social et les bénéfices associés à la réduction dans le nombre benefits, as measured by accident costs saved. The results d’accidents en découlant est réalisée pour deux projets show a net positive value for the former tunnel, leading to a de tunnels actuellement à l’étude. Les résultats obtenus quick start of the project. For the latter one however, saved montrent des avantages nets importants dans le premier accident costs are not sufficient to cover the construction cas, justifiant une rapide mise en route du projet. Toute- costs, so that further investigation is suggested involving fois, dans le second cas, les avantages ne suffisent pas more detailed information and an expanded decision set- à couvrir les coûts, ce qui devrait entraîner l’utilisation de ting where other costs such as maintenance and security données encore plus détaillées, l’explicitation des autres would be made explicit as well as other benefits like pro- avantages et des autres coûts impliqués et l’adoption en tection against bad weather and shorter walking distances. conséquence d’une analyse multicritères dans laquelle les This could well lead into the substitution of a multiple criteria options concurrentes au tunnel pour la réduction des acci- analysis with the appraisal of alternatives ways of reducing dents impliquant des piétons, notamment dans le réamé- accidents such as the application of safer design principles nagement de l’espace public, seront aussi examinées. in the design of pedestrian space. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 92 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C - Development of uses for underground space Sous thème C3 : Optimisation des espaces souterrains Section C3: Optimisation of underground spaces OPTIMISATION DE L’ESPACE SOUTERRAIN DANS LE PROJET D’UN MÉTRO, DU POINT DE VUE DE LA CONSTRUCTION ET DE L’ARCHITECTURE OPTIMIZATION OF THE UNDERGROUND SPACE IN THE DESIGN OF METRO STATIONS, FROM A CONSTRUCTIVE AND ARCHITECTURAL POINT OF VIEW E. Trussoni, Geodata Engineering S.p.A., Turin, Italie S.Airaghi, Iset s.r.l., Milan, Italie S.Stefanizzi, Geodata Engineering S.p.A., Turin, Italie De nombreux aspects peuvent être considérés afin d’op- At the purpose to optimize the underground space in the timiser l’utilisation de l’espace souterrain dans la cadre de design of a Metro station, many aspects need to be ana- la conception d’une station de métro : aspects architectu- lyzed: functional and architectural aspects, integration with raux et fonctionnels, intégration avec l’environnement en the surface, access paths, construability, interferences, ex- surface, accès, constructibilité, interférences, contraintes ternal constraints, construction planning and construction externes, planification et coûts de la construction. Ces as- costs. Starting from the recent experiences of the authors pects seront analysés en s’appuyant sur les expériences (San Paolo Metro, Lima Metro, Bangalore Metro, Torino récentes des auteurs (Métro de San Paolo, Métro de Lima, Metro) all these aspects will be analyzed from a construc- Métro de Bangalore, Métro de Torino) du point de vue de la tive and an architectural point of view. construction que de l’architecture. The São Paulo Metro line 5, for example, includes different Par exemple, la ligne 5 du Métro de São Paulo prévoit pour typical construction methods for the stations: cut&cover (in les stations différentes méthodes de construction : exca- the configuration bottom-up and top-down), mined under- vation en tranchée couverte (cut & cover, construites aussi ground stations excavated with the NATM method, mul- bien du bas vers le haut que du haut vers le bas), sta- ti-secant large diameter shafts, giving a good opportunity tions souterraines excavées avec la méthode NATM, puits for an homogeneous comparison. Special constraints in sécants de grand diamètre. De par sa variété, ce projet the Brooklin station of the São Paulo Metro line 5 (polluted permet d’établir des comparaisons homogènes. La station multilevel aquifers, reduced spaces for the construction Brooklin de la ligne 5 du Métro de São Paulo est l’objet de site, interferences on the surface) challenged the desi- nombreuses contraintes (aquifères polluées à différents ni- gner to find a reliable solution, compatible with the strict veaux, espaces réduits pour la construction, interférences construction schedule, to optimize the needed space for avec les ouvrages en surface). Par conséquent, le concep- the construction. The solution adopted for the Brooklin teur a dû trouver une solution compatible permettant d’op- Station will be compared with the others stations of the timiser la construction. La solution pour la station Brooklin line. The advantages of the solution proposed, in terms sera comparée aux autres stations de la ligne. Les avan- of safety, flexibility, reliability, costs and time, general plan- tages de la solution proposée, en termes de sécurité, flexi- ning of the constructions works, impacts on the existing bilité, faisabilité, coût et temps de construction, impacts constraints, will be presented, in comparison with the tradi- sur les contraintes existantes, seront présentés à titre de tional cut&cover techniques used on the same Metro Line. comparaison avec les techniques traditionnelles (cut&cover) utilisée pour cette même ligne de Métro. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 93 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C 3 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C - Development of uses for underground space Sous thème C3 : Optimisation des espaces souterrains Section C3: Optimisation of underground spaces OUVERTURE D’UNE CARRIÈRE SOUTERRAINE DE GRÈS VOSGIEN À ROTHBACH OPENING OF AN UNDERGROUND RED SANDSTONE QUARRY AT ROTHBACH J. Piraud, Anteagroup, Orléans, France F. Loegel, Carrière Loegel Rothbach, Rothbach, France C 3 Depuis 1964, la carrière de Rothbach (Bas-Rhin) exploite Since 1964, the quarry of Rothbach near Strasbourg has le grès rouge des Vosges comme pierre ornementale. Elle been mining the red sandstone from the Vosges moun- bénéficie d’un gisement de qualité exceptionnelle, à la fois tains as ornamental stone. It boasts a deposit of exceptio- par le matériau lui-même (Rc = 38 MPa, γh = 2,13 g/cm3) nal quality, both by the material itself (σc = 38 MPa, γh = et par la continuité du massif exploité, qui ne comporte 2.13 g/cm3) and by the continuity of the rock mass, which que de rares fissures subverticales d’espacement déca- has very few subvertical fractures of decametric spacing. métrique. Cependant, l’exploitation à ciel ouvert nécessitait However, open-pit mining required more and more over- l’enlèvement de morts-terrains de plus en plus épais, ce burden removal, which was very detrimental from econo- qui était très pénalisant du point de vue économique et mic and environmental point of view. environnemental. In 2012, while the pit face reached a height of more than En 2012, alors que les fronts de taille atteignaient une hau- 50 m, it was decided to continue mining operations only teur de près de 50 m, il a été décidé de poursuivre l’exploi- underground), by driving orthogonal galleries 7 m in width tation uniquement en souterrain, par chambres et piliers, and 7.30 m in height (« rooms and pillars »), without any en creusant des galeries orthogonales de 7 m de large et support except spot bolting of isolated fractures. However, 7,30 m de haut, sans soutènement hormis un boulonnage underground mining required to change completely from ponctuel de fractures isolées. Le passage en souterrain a extraction mode: cutting of blocks using high pressure nécessité de changer complètement de mode d’extraction jet (Loegel patent) was virtually abandoned in favour of : le découpage des blocs au jet sous-pression (brevet Loe- mechanical sawing. Today, the underground quarry and gel-jet) a été quasiment abandonné, au profit du havage à associated shaping plant provide about 5000 m3/year of la scie. Aujourd’hui, la carrière souterraine et l’usine de fa- carved sandstone, while reuse of created underground çonnage associée fournissent environ 5000 m3/an de grès space (approx. 800 m²/year) is under consideration. ouvragé, tandis que la réutilisation de l’espace souterrain de qualité ainsi créé (environ 800 m²/an) est à l’étude. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 94 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME C : Développement des usages du sous-sol TOPIC C - Development of uses for underground space Sous thème C Section C TUNNELS INNOVANTS POUR LES LIGNES FERROVIAIRES À GRANDE VITESSE INNOVATIVE TUNNELS FOR HIGH-SPEED RAILWAY LINES S. Pompeu-Santos, SPS Consulting, Lisbon, Portugal Les tunnels sont de plus en plus utilisés dans la construc- Tunnels are increasingly used in building of transport in- tion des infrastructures de transport, les réseaux de che- frastructure, particularly high-speed railway networks, min de fer à grande vitesse en particulier, étant la technique being the TBM technique the most used nowadays, be- de TBM le plus utilisé de nos jours, à cause des raisons cause of both the economic reasons and the environmen- économiques et les questions environnementales. tal issues. Dans les tunnels TBM classiques de chemin de fer, après In the conventional railway TBM tunnels, after the execu- l’exécution de la paroi du tunnel, un remplissage est défini tion of the tunnel wall, a filling is laid at its bottom, creating a dans sa partie inférieure, créant ainsi une plate-forme pour platform for the circulation of the trains, with the two tracks la circulation des trains, avec les deux pistes disposées placed side by side. With high-speed trains, the reliability of côte-à-côte. Avec les trains à grande vitesse, la fiabilité this solution is questionable, thus, in general two separated de cette solution est discutable, donc, en général, deux tunnels are built, each one for a direction of traffic, which tunnels séparés sont construits, chacun pour un sens de are connected by cross-passages regularly spaced and la circulation, qui sont reliés par des traverses passages provided with galleries to outside, for local access and the espacés régulièrement et fournis avec des galeries à l’ex- evacuation of people. Sometimes (in underwater tunnels, térieur, pour locale l’accès et l’évacuation des personnes. for example), a third tunnel (service tunnel) is still built, also Parfois (dans des tunnels sous-marins, par exemple), un connected to the others two by cross-passages regularly troisième tunnel (tunnel de service) est encore construit, spaced. également reliée aux deux autres par des passages trans- In order to simplify these lay-outs and still improving safety, versaux régulièrement espacés. the TMG concept was recently developed, constituting a Afin de simplifier ces schémas de montage et en amélio- step forward in the field of TBM tunnels, allowing, with a rant la sécurité, le concept TMG a été récemment mis au single tunnel, for the installation of two completely inde- point, constituant un pas en avant dans le domaine des pendent and isolated railway tracks (each one for a direc- tunnels, à ce qui permet avec un seul tunnel pour l’instal- tion of traffic), as well as innovative devices to improve the lation de deux voies ferrées complètement indépendantes safety conditions inside the tunnel, being particularly ap- et isolées (chacun pour un sens de la circulation), ainsi que propriated for High-Speed trains. des dispositifs innovants pour améliorer les conditions de In the paper the TMG concept is presented as well an opti- sécurité à l’intérieur du tunnel, étant particulièrement affec- mal solution for the construction of tunnels for High-Speed tés pour les trains à grande vitesse. railway lines (HSRL) based on this concept. Dans le papier le concept TMG est présenté, ainsi que une solution optimal pour la construction de tunnels pour les lignes ferroviaires à grande vitesse, sur la base de ce concept. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 95 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 C AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 96 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D TOPIC D GESTION DES INFRASTRUCTURES SOUTERRAINES MANAGING UNDERGROUNG INFRASTRUCTURES AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 97 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D1 : Des infrastructures pérennes Section D1: Sustainable infrastructures LA GESTION DES RISQUES DANS LES GRANDS PROJETS D’INFRASTRUCTURE PUBLIQUE RISK MANAGEMENT IN MAJOR PUBLIC INFRASTRUCTURE PROJECTS C. Deulofeu, Ferrocarril Metropolità de Barcelona, Barcelona, Spain La planification et la réalisation de grands projets d’in- Planning and implementation of major rail infrastructure frastructure ferroviaire requièrent le concours d’expertises projects require the assistance of multidisciplinary exper- pluridisciplinaires basées sur des pratiques éprouvées et tise based on best practices and their applications require leurs applications nécessitent rigueur, discipline et cohé- rigor, discipline and consistency. rence. Its performance is measured by the respect of the three Sa performance est mesurée par le respect des trois ob- objectives recognized project management: costs within jectifs reconnus en gestion de projets: les coûts dans le budget, time respecting the timing and content respect the respect du budget, les délais dans le respect de l’échéan- needs and compliance. These three objectives are interre- cier et le contenu dans le respect de la satisfaction des lated and designed to achieve high-quality infrastructure. besoins et la conformité aux exigences. Ces trois objectifs The implementation of a risk management process is conti- sont interdépendants et visent à obtenir des infrastruc- nuous throughout the phases of the life cycle of the project, tures de qualité. the relevance of the conduct to the identification of pos- La mise en œuvre d’un processus de gestion des risques sible options to meet the needs, determining the preferred est continuelle tout au long des phases du cycle de vie du option and its embodiment or funding. projet, de la pertinence de le réaliser jusqu‘à l’identification The risks identified can therefore eliminate, transfer, miti- des options possibles pour répondre aux besoins, la déter- gate or accept. The embodiment chosen for a project is mination de l’option à recommander ainsi que son mode a risk response strategy. An analysis of pros and cons will de réalisation ou financement. allow such transfer risk and reduce the severity of some Les risques identifiés peuvent être éliminés, transférés, of them. atténués ou acceptés. Le mode de réalisation retenu pour Since communication is at the heart of these processes it is un projet constitue une stratégie de réponses aux risques. essential to communicate new information to stakeholders L’analyse des avantages et inconvénients va permettre no- invested in the project. tamment de transférer des risques et de réduire la sévérité de certains d’eux. La communication étant au cœur de ces processus il est essentiel de communiquer toutes les nouvelles informations aux parties prenantes investies dans la réalisation du projet. D 1 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 98 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D1 : Des infrastructures pérennes Section D1: Sustainable infrastructures NOUVELLES RECOMMANDATIONS DE L’A.F.T.E.S RELATIVES AUX TRAITEMENTS D’ARRÊTS D’EAU DANS LES OUVRAGES SOUTERRAINS NEW AFTES RECOMMENDATIONS ON WATERPROOFING TREATMENTS IN UNDERGROUND STRUCTURES J.-L. Mahuet, EGIS Rail, LYON, France Cette communication se propose de présenter les nou- This paper aims to present the new AFTES recommenda- velles recommandations de l’A.F.T.E.S, relatives aux traite- tions on waterproofing treatments in underground struc- ments d’arrêts d’eau dans les ouvrages souterrains qui se- tures, which will be published during the second half of ront publiées dans le courant du 2ème semestre 2014. Elles 2014. They replace and usefully add to the recommenda- remplacent et surtout complètent utilement les recomman- tions published in June 2006 in the journal TOS 194/195, dations publiées en juin 2006 dans la revue T.O.S 194/195 which generated a great deal of interest within the profes- qui avaient connu un grand intérêt de la part de la profes- sion, both in France and abroad. These new recommenda- sion, aussi bien en France qu’à l’étranger. Ces nouvelles tions tend increasingly towards a focus on optimising the recommandations s’inscrivent de plus en plus dans une maintenance costs of underground structures technically logique d’optimisation technique et financière des coûts and financially. They reinforce the need for high-quality de maintenance des ouvrages souterrains. Elles confortent studies and investigations in order to better determine the la nécessité d’études et d’investigations de bonne qualité scale of waterproofing treatments required, while empha- pour mieux dimensionner les traitements d’arrêt d’eau, tout sising essential maintenance, and especially ensuring the en insistant sur la maintenance indispensable, notamment correct operation of systems for the collection and drai- au bon fonctionnement des dispositifs de collecte et de nage of water infiltrations. Naturally they include the new drainage des eaux d’infiltration. Elles intègrent tout naturel- French NF 95103, European EN 1504-5 and international lement les nouvelles normalisations françaises NF 95103, ISO/TR 16475 standards on waterproofing by injecting européennes EN 1504-5 et internationales ISO/TR 16475, chemical grout. In terms of regulation, they supplement en matière d’arrêt d’eau par injection de coulis chimiques. the “fire resistance” chapter specific to these waterproo- Au niveau réglementaire, elles complètent le chapitre « ré- fing treatments, which received little attention in the 2006 sistance au feu », spécifique à ces traitements d’arrêts recommendations. They propose a new presentation of d’eau, il est vrai à peine développé dans les recommanda- these injection grouts in terms of chemical and mineral tions de 2006. Elles proposent une nouvelle présentation grouts and particularly emphasise the application aspect of des coulis d’injection par coulis chimiques et minéraux, en these grouts, which serve primarily as a preliminary sealing insistant plus particulièrement sur l’aspect mis en œuvre de of infiltrations. They confirm the need for additional treat- ces coulis qui constituent avant tout un pré-étanchement ment to reinforce the seal in order to ensure the durabi- des infiltrations. Elles confirment la nécessité d’un traite- lity of the waterproofing. Innovative new techniques and ment complémentaire confortatif d’étanchéité de manière new materials for stabilising the intrados that adhere to the à pérenniser le traitement d’arrêt d’eau. De nouvelles tech- substrate and for point or surface drainage are also cove- niques et de nouveaux matériaux, particulièrement inno- red in these new AFTES recommendations. vants de confortement intrados, adhérents au support et de drainage ponctuel ou surfacique, sont également abordés 1 dans ces nouvelles recommandations A.F.T.E.S. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 D 99 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D1 : Des infrastructures pérennes Section D1: Sustainable infrastructures STRATÉGIE D’AUSCULTATION DES TUNNELS : IMPLANTATION ET NOTATION TUNNEL AUSCULTATION STRATEGY: IMPLANTATION AND NOTATION N. Rhayma, Institut Pascal UMR, Aubière, France P. Breul, Institut Pascal UMR, Aubière, France A. Talon, Institut Pascal UMR, Aubière, France P. Goirand, RATP , Fontenay-sous-Bois cedex, France La stratégie actuelle d’inspection des tunnels RATP est Current inspection strategy of RATP tunnels is mainly basée essentiellement sur l’auscultation visuelle des ou- based on visual auscultation works (visits). Indeed, officers vrages (visites). En effet, des agents qualifiés effectuent conduct regular tours of inspection to determine structural des tournées régulières d’inspection afin d’établir l’état state of the RATP network. The whole works is inspec- des lieux structurel du réseau RATP. L’ensemble des ou- ted and every apparent default are located and reported vrages est inspecté et chaque défaut apparent est localisé in inspection reports. However, this control system does et signalé dans des rapports d’inspection. Cependant, ce not relate apparent defaults and their causes. A new me- système de contrôle ne permet pas de faire le lien entre thodology of auscultation is proposed in the frame of ANR les défauts apparents et leurs causes. Une nouvelle mé- project MéDiTOSS consisting on integrating auscultation thodologie d’auscultation est proposée dans le cadre du tools to better characterize the geometrical and mecha- projet ANR MéDiTOSS qui consiste à intégrer de nouveaux nical state of the tunnel. This new strategy combines four outils d’auscultation permettant de mieux caractériser techniques: ground penetrating radar, light dynamic pe- l’état mécanique et géométrique du tunnel. Cette nouvelle netrometer (Panda) coupled to the endoscopy and then stratégie consiste à coupler quatre techniques : le géo- geo-mechanical impedance. This coupling allows the radar, le pénétromètre dynamique léger (Panda) couplé description of the geometry of the masonry (Panda endos- au géo-endoscope et enfin l’impédance mécanique. Ce copy impedance and GPR), the state of contact between couplage permet la description de la géométrie de la ma- the structure and the host rock (geo-endoscopy) and the çonnerie (endoscopie, impédance et géoradar), l’état de mechanical properties of lining, masonry and the banking contact entre la structure et l’encaissant (géo-endoscopie) (by measures Panda-geo-endoscopy). These techniques ainsi que les caractéristiques mécaniques du revêtement are applied at panel (of a dozen meters long) and allow ob- intrados, de la maçonnerie et de l’encaissant (par mesures taining a ‘’panel note’’. This work aims on the one hand to Panda-géo-endoscopie). Ces techniques sont appliquées present the method to pass from the grading scale of the au niveau de panneaux (d’une dizaine de mètres de long) panel (diagnostic result) to the station / or structure scale et permettent d’avoir une ‘’note panneau’’. Cette com- (decision-making scale) and on the other hand the method munication présente d’une part méthode d’implantation for an optimal implantation of MéDiTOSS panels in order optimale des panneaux MéDiTOSS en vue d’améliorer la to improve the maintenance management of these works. gestion de la maintenance de ces ouvrages et d’autre part la méthode de passage de l’échelle de notation du pan- D neau (résultat du diagnostic) à l’échelle de la station / de l’ouvrage (échelle de prise de décision). 1 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 100 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D2 : Grands chantiers de rénovation Section D2: Flagship renovation sites ECOMINT ÉTANCHÉITÉ PAR COQUES MINCES EN TUNNELS ECOMINT WATERPROOFING TUNNELS BY THIN SHELLS C. Larive, D. Chamoley, CETU, Bron, France L. Sauger, CEREMA, Bron, France P. Clerec, J. P. Arnau, Département de la Savoie, Chambéry, France G. Espic, C. Morin, ETANDEX, Lyon, France Le MEDDE, Ministère de l’Ecologie, du Développement Du- The French Ministry of Ecology, Sustainable Development and rable et de l’Energie, a sélectionné au terme d’un appel à pro- Energy (MEDDE) selected the project called ECOMINTafter a jets d’innovation routière le projet ECOMINT, Etanchéité par tender offer for road innovation. ECOMINT stands for “Etan- COques MINces en Tunnel. L’objectif de ce projet est de tester chéité par COques MINces en Tunnels”, which means ‘Tunnels trois procédés de réparation innovants pour le traitement des Waterproofing by Thin Shells’. The purpose of the ECOMINT venues d’eau en tunnels : project is to test three innovative repair processes for treating - le TECTOPROOF CA – une coque adhérente ultramince water leaks in tunnels: composée d’une matrice en résine époxy renforcée par un - TECTOPROOF CA - an extra thin adhesive shell composed tissu en fibre de verre ; of an epoxy resin matrix impregnated with fiberglass; - le MasterSeal 345 – une coque adhérente « sandwich » com- - MasterSeal 345 - an adhesive “sandwich” shell composed posée d’un mortier de surfaçage et d’étanchement provi- of a temporary waterproof levelling mortar, a sprayed water- soire, d’une résine d’étanchéité projetée et d’une couche de proofing product and a sprayed reinforced concrete; confinement en béton projeté armé ; - PROTHEANE AC/TI - a semi-independent shell bolted to the - le PROTHEANE AC/TI – une coque semi-indépendante an- rock, composed of a draining layer and a sprayed extra fast crée dans le rocher, composée d’une nappe drainante recou- setting waterproofing product protected with a reinforced verte d’un produit d’étanchéité projeté à chaud à prise quasi concrete layer. instantanée, protégé par un béton projeté armé. These three processes can be adapted to numerous confi- Ces trois procédés s’adaptent à toutes les configurations : tun- gurations: rock or masonry tunnels, tunnels with sprayed or nels au rocher, bétonnés, en maçonnerie. Leur épaisseur varie formed concrete lining. Their thickness varies from a few mil- de quelques millimètres à moins de dix centimètres, ce qui limetres to less than ten centimetres. This is a huge asset for présente un intérêt majeur pour la préservation du gabarit dans existing tunnels where available space should not be reduced. les tunnels existants. The first experimental site took place in the Tunnel des Échelles Le premier site expérimental est le Tunnel des Échelles, en Sa- in Savoie (France). Before the work, the tunnel showed nume- voie (France). Initialement, l’ouvrage présentait des désordres rous calcite deposits and water leaks which became black ice tels que des dépôts de calcite et de nombreuses venues and icicles during winter time. Furthermore, an existing drained d’eau, particulièrement problématiques l’hiver. L’existence shell and the variable geometry of the cross section at one of d’une coque drainée et la géométrie très variable de la section the tunnel entrance undermined all classical repair processes, transversale de l’une des têtes du tunnel rendaient la répara- for technical and economic reasons. tion quasi impossible par des techniques classiques, pour un This article provides a first assessment about this 4-month coût raisonnable. operation, the controls carried out during the works and those L’article dresse un premier bilan sur les 4 mois de réalisation to come in the 10 years warranty seal (see WTC 2014 for an des travaux, sur les contrôles effectués pendant le chantier et English version). ceux à venir durant les 10 ans de garantie d’étanchéité. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 D 2 101 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D2 : Grands chantiers de rénovation Section D2: Flagship renovation sites RÉNOVATION DE LA VENTILATION DE DÉSENFUMAGE DU COMPLEXE SOUTERRAIN DE NANTERRE-LA DÉFENSE RENOVATION OF SMOKE EXTRACTION SYSTEM OF THE NANTERRE-LA DÉFENSE UNDERGROUND COMPLEX M. Darpas, Setec Tpi, Paris, France F. Hervé, Setec Tpi, Paris, France D 2 Dans le cadre de l’amélioration de la sécurité des 22 tunnels du The underground complex of Nanterre – La Défense is a major réseau routier francilien (hors Ville de Paris), le complexe souter- site in the context of improving the safety for the 22 tunnels rain de Nanterre-La Défense constitue un chantier majeur de 15 of the Paris region network (excluding the City of Paris). It is km sur l’A14 et l’A86 dans une zone fortement urbanisée. Par- constituted by about 15 km of tunnels along the A14 and A86 mi les travaux de protection au feu des structures ou de créa- highway in a highly urbanized area. The renovation of the ven- tion d’issue de secours, la rénovation de la ventilation consti- tilation system is a major issue for safety among other works tue un enjeu majeur en termes de sécurité. L’hétérogénéité de as structures fire protection or emergency exit buildings. The conception de cet ouvrage dont la géométrie est en constante requirements for new tunnels described in the French Techni- évolution depuis les années 80, constitue une difficulté impor- cal Instruction called IT 2000 make ventilation studies a real tante pour des études de rénovation de ventilation ayant pour challenge due to the heterogeneous design of these tunnels, objectif de tendre vers les exigences des tunnels neufs décrites the geometry of which is constantly changing since the 80s. dans l’Instruction technique dite IT 2000. Design studies required specific approaches such as analysing Les études de conception ont nécessité des démarches spé- the wind effects on tunnel portals using 3D CFD simulations. cifiques telles que l’étude des effets du vent sur les têtes de More than 80 smoke extraction scenarios were determined by tunnel par modélisation 3D des bâtis. Plus de 80 scénarios de 1D modelling. Express‘Air, developed by Setec TPI. Ventilation désenfumage ont été déterminés par modélisation 1D sous le equipment has been optimized by increasing extraction rate logiciel Express’Air développé par Setec TPI. Les moyens de flow up to allowable limit due to existing civil engineering. Small ventilation ont été optimisés par le dédoublement des ventila- size ducts were replaced by more efficiency and larger ones. teurs d’extraction sur le secteur de l’A14 Défense et la hausse Exhaust fans were then duplicated for redundancy on all A14 des débits d’extraction jusqu’aux limites admissibles par le gé- Défense sector. Smoke control system has been improved by nie civil existant ainsi que par le remplacement des carneaux installing additional jet fans in the tunnels. Tests have been car- de petites tailles par des carneaux de grandes tailles plus ef- ried on for three months to validate the efficiency of the reno- ficients. Le contrôle du courant d’air a été amélioré par l’ajout vated tunnel ventilation system. Finally an innovative system d’accélérateurs. Une campagne d’essais de presque trois mois based on automatic incident detection (DAI) was developed to a permis de valider la bonne efficacité du système de désenfu- determine the kind of traffic situation. Accordingly to the traffic mage rénové. Enfin, un système novateur basé sur l’utilisation this system proposes the more adapted smoke extraction sce- du système de détection automatique d’incidents (DAI) permet nario via the Supervisory Control. All upgrades of Nanterre - La de déterminer l’état du trafic fluide ou bloqué de manière à pro- Défense tunnels will allow the reintroduction of trucks after 5 poser le scénario de désenfumage adapté via le système d’aide years of interdiction. à l’exploitation des tunnels. L’ensemble des travaux de modernisation du tunnel de Nanterre La Défense va permettre la réintroduction des poids lourds après une interdiction de 5 ans. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 102 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D2 : Grands chantiers de rénovation Section D2: Flagship renovation sites MÉTHODE INNOVANTE DE REMPLACEMENT D’UNE VOIE FERRÉE BALLASTÉE PAR UNE VOIE FERRÉE BÉTON EN TUNNEL EXPLOITÉ INNOVATIVE METHOD OF REPLACING A BALLASTED TRACK BY A TRACK ON CONCRETE IN A TUNNEL UNDER OPERATION A Alvarez, RATP, Fontenay Sous-Bois, France J.-G. Bonnet, RATP, Fontenay Sous-bois, France In terms of underground rail public transport, a «concrete» En matière de transport public ferroviaire souterrain, une plate-forme de voie « béton » offre de multiples avantages track platform offers many advantages over a «ballasted» par rapport à une plate-forme de voie « ballastée » en track platform in terms of operation and maintenance. terme d’exploitation et de maintenance. Cependant, elle However, it is traditionally very constraining to implement in est traditionnellement très contraignante à mettre en œuvre a tunnel with an operated line. en tunnel sur une ligne exploitée. Based on the experience of a project carried out on line 9 S’appuyant sur l’expérience d’un chantier réalisé sur la of the Paris metro, this paper presents an alternative and ligne 9 du métro parisien, cette communication présente optimized methodology to replace the installation of bal- une méthodologie alternative et optimisée permettant de lasted track with a concrete platform in this constrained remplacer la pose de voie ballastée par une voie béton environment. dans cet environnement contraint. Precast reinforced concrete slabs are set up. Measuring Il s’agit de mettre en place des dalles préfabriquées en bé- 8.90m long and 2.30m wide with a mass of about 15 tons, ton armé. Mesurant 8.90m de long et 2.30m de large pour these slabs are provided on site fully equipped, i.e. blocks une masse de près de 15 tonnes, ces dalles arrivent à pied being molded directly into the slab. d’œuvre entièrement équipées, les blochets étant moulés directement dans la masse. D 2 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 103 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D2 : Grands chantiers de rénovation Section D2: Flagship renovation sites RÉNOVATION LOURDE DU TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE ( LYON ) : MANAGEMENT DE L’OPÉRATION DANS UN CONTEXTE URBAIN CONTRAINT MAJOR RENOVATION OF CROIX-ROUSSE TUNNEL (LYON): MANAGEMENT OF THE PROJECT IMPLEMENTATION IN A CONSTRAINED URBAN CONTEXT Thomas ROUX, Egis Tunnels, Pringy, France Thomas KAVAJ, Communauté Urbaine de Lyon (Grand Lyon), Lyon, France James DUPONT, Egis Tunnels, Pringy, France Frédéric WALET, Egis Tunnels, Pringy, France D Le tunnel de la Croix-Rousse est un ouvrage urbain, situé Croix-Rousse tunnel is an urban road tunnel, located in à Lyon (France), entre le Rhône et la Saône. Cet ouvrage, downtown Lyon (France), between the Rhône and Saône anciennement monotube bidirectionnel à deux fois deux rivers. This civil engineering structure is a bidirectional mo- voies de circulation, de 1 753 mètres de long, a été mis en notube with two lanes each way, 1753 meters long, com- service en 1952. Il enregistrait un trafic moyen de 45 000 missioned in 1952, with 45,000 vehicles on average per véhicules par jour en 2010. day in 2010. Sa vétusté et l’évolution de la réglementation ont imposé The obsolescence of its structure and the evolution of re- sa rénovation lourde. La solution suivante a été retenue : gulations have necessitated its major renovation. The fol- réhabilitation complète du tube routier existant (y compris lowing solution was chosen: complete rehabilitation of the ses cinq puits et usines de ventilation), creusement et amé- existing tube (including its five ventilation shafts and plants), nagement d’une galerie de sécurité présentant une valeur the excavation and construction of a safety gallery parallel d’usage réservée aux « Modes Doux » (piétons et cyclistes) to the existing tube for the sole use of “Soft Modes” (pe- et aux transports en commun, évolution de l’architecture destrians and cyclists) and public transport, urban plan- des deux têtes, et aménagement de l’espace public. ning, and landscaping at the tunnel portals. Cette opération présente des caractéristiques propres aux This operation presents characteristics peculiar to urban tunnels urbains : des fonctionnalités particulières pour le tunnels: specific features for the new tube that has multiple nouveau tube avec des usages multiples, une insertion du uses, the insertion of the project in an existing road network projet dans un réseau routier existant fortement pénalisé severely penalized in the event of closure, the immediate en cas de fermeture prolongée, une proximité immédiate proximity to the population which could lead to a degra- avec la population pouvant entrainer une dégradation du dation of the quality of life (noise, air, parking availability…), cadre de vie (bruit, air, réduction des stationnements…), and the presence of sensitive and densely constructed ainsi que la présence d’un bâti sensible et dense avec une buildings with cover of less than 30 meters at the portals. couverture inférieure à 30 mètres aux têtes. There are many challenges, technical, organisational, and Les enjeux sont nombreux, tant en termes de technique, indeed communication. This paper aims to explain the spe- d’organisation, que de communication. Cet article vise à cific methods that have been implemented throughout the expliciter les moyens particuliers qui ont été mis en œuvre project to ensure its technical success and social accep- tout au long de cette opération afin d’assurer sa réussite tability. technique et son acceptabilité sociale. 2 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 104 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D MISE EN SÉCURITÉ DU TUNNEL DE NOGENT SUR MARNE UN CHANTIER COMPLEXE SOUS EXPLOITATION IMPROVEMENT OF SAFETY IN THE ROAD TUNNEL OF NOGENT - A COMPLEX PROJECT WITH WORKS IN TUNNEL WHILE KEEPING IT IN OPERATION Céline Castel, Setec TPI, Paris, France Frédéric Hervé, Setec TPI, Paris, France Une nouvelle réglementation est en vigueur pour tous les A new set of safety regulations has been developed for tunnels routiers français depuis l’incendie du tunnel du all road tunnels in France after the Mont Blanc tunnel fire. Mont Blanc. Celle-ci s’applique aussi bien aux ouvrages These regulations are applicable to new projects but also neufs qu’aux ouvrages existants. to existing tunnels. Le but du programme de mise en sécurité du tunnel de The goal of the fire-safety retrofit of the Nogent tunnel (on Nogent (sur l’autoroute A86 en Île de France) est d’amé- the A86 motorway in the Paris area) is to improve the level liorer le niveau de sécurité pour respecter les exigences en of safety in order to comply with the minimum safety levels matière de sécurité de la nouvelle réglementation. imposed by this new regulation. Les travaux consistent principalement en pose de plaques The works consist mainly of passive fire protection of struc- de protection au feu de l’ouvrage et des réseaux élec- tural elements (100 000 m2 of fire protection boards), im- triques (surfaces à poser d’environ 100 000 m ), rénova- provement of the smoke control by increasing extraction tion du système de ventilation-désenfumage avec aug- capacity (extraction capacity multiplied by five), improve- mentation des capacités d’extraction pour le désenfumage ment of the emergency power supply system, creation of par un facteur d’environ 5, sécurisation de l’alimentation emergency exits (direct communication to the open) and électrique, création d’issues de secours supplémentaires implementation of automatic incident detection system. (communications directes avec l’extérieur) et mise en The challenge of this project is to renovate the tunnel while œuvre d’un système de détection automatique d’incident. keeping it in operation, considering the high traffic level and La difficulté de ce chantier est d’assurer la rénovation d’un strict minimal safety criteria for operations. For example, to ouvrage en exploitation, qui plus est d’un niveau de trafic improve the smoke extraction system, construction has to élevé, tout en respectant un niveau de sécurité satisfaisant. be done, successively, one ventilation section at a time (the Par exemple, la rénovation du système de désenfumage tunnel has four ventilation sections). Then, the works have a été réalisée, successivement, canton de ventilation par been done with only three ventilation section over four, for canton de ventilation (le tunnel en comporte 4). Les travaux the operation needs, all along the project. ont ainsi été réalisés en ne comptant, pour les besoins de Some works require the tunnel to be closed to traffic and l’exploitation, que sur 3 cantons sur 4 pendant toute la du- are therefore done by night, while some works are done rée du chantier. by day, in technical buildings or in the tunnel with a long Certains travaux ont nécessité la fermeture du tunnel et ont duration lane closure. 2 été exécutés de nuit, d’autres travaux ont été effectués de D jour, dans les locaux techniques ou en tunnel dans une voie de chantier dédiée. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 105 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D STATION M5 LOTTO : UNE INTÉGRATION ENTRE DEUX LIGNES DANS LE MÉTRO DE MILAN M5 LOTTO STATION: AN INTEGRATION BETWEEN TWO LINES IN THE MILAN METRO G. Lunardi, Rocksoil S.p.A., Milan, Italy L. Mancinelli, Rocksoil S.p.A., Milan, Italy S. Viganò, Metropolitana Milanese S.p.A., Milan, Italy L’article décrit la conception et quelques éléments The paper describes design and construction details of the constructifs de détail de la nouvelle station M5 Lotto, à Mi- new Lotto metro 5 station, in Milan (Italy). This station, the lan (Italie). Cette station, la plus profonde de toute la ligne, deepest of the whole 5th line, required particular technical a vu l’emploi de choix techniques particuliers. L’attention choices and construction stages. The contribution focuses est concentrée sur la conception des nouvelles structures, in particular on the conception of the new structures that, intégrées aux structures existantes, de façon à constituer linked to the existing ones, constitute an important public ensemble un nœud important du transport public souter- underground transport node connecting the existing line rain, en mettant en communication la ligne 1 (existante) et 1 and the new line 5. General construction steps are here la ligne 5 (nouvelle). En partant des études relatives aux described starting from people flux studies, basic elements flux de voyageurs, justifiant la création du nœud de Lot- that support the idea of the node of Lotto, and considering to, en tenant compte des contraintes constructives dues the restraints represented by the existing buildings, local à la présence de bâtiments, d’un important trafic local et traffic control, as well as the specific, technical and opera- aussi d’aspects techniques spécifiques et de besoins liés tive needs. At the same time, particular work procedures à l’exploitation, l’article décrit les principales étapes de and their application are also shown. construction des ouvrages. Parallèlement quelques procédés spécifiques de construction sont mis en évidence D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 106 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D PRISE EN COMPTE DES EFFETS DIFFÉRÉS DANS LES OUVRAGES GÉOTECHNIQUES ENTERRÉS TAKING INTO ACCOUNT THE DELAYED EFFECTS IN GEOTECHNICAL UNDERGROUND WORKS G. Tzimas, Terrasol, Paris, France H. Le Bissonnais, Terrasol, Paris, France R. Witasse, Plaxis, Delft, Pays-Bas Cet article s’attache à la validation et à l’utilisation pra- This paper focuses on the validation and practice of a vis- tique d’une loi de comportement visco-élastique et vis- co-elastic and visco-elastoplastic constitutive model for co-élastoplastique pour l’étude des effets différés dans les the study of delayed effects in geotechnical underground ouvrages géotechniques enterrés. works. Une loi de comportement de type chaine de Kelvin-Voigt A Kelvin-Voigt based constitutive model taking into account avec prise en compte de déformation plastique (plastici- plastic deformations (perfect plasticity with Mohr-Coulomb té parfaite avec critère de rupture Mohr-Coulomb) a été failure criterion) has been implemented in PLAXIS. The implémentée dans PLAXIS. L’article présente d’abord les paper initially presents the results of a validation study résultats d’une étude de validation menée sur un cas théo- conducted on a simple theoretical case simulating the re- rique simple simulant la relaxation du béton dans un revê- laxation of concrete in tunnel lining. tement de tunnel. These results are then compared to those provided by the Les résultats obtenus sont comparés à ceux fournis par CESAR LCPC v5 software which simulates the delayed le logiciel CESAR LCPC qui simule les effets différés par effects by an imposed constraint loading. The practical im- un chargement de type contraintes imposées. La mise en plementation of the model is illustrated by the construction œuvre pratique du modèle est ensuite illustrée en recon- of a PLAXIS model previously treated by CESAR LCPC in duisant des modèles initialement bâtis sous CESAR LCPC the project of the Saint Martin la Porte access adit. dans le cadre du projet de la descenderie de Saint Martin la Porte. D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 107 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D APPROCHE DE LA SÛRETÉ FONCTIONNELLE DANS LA RÉNOVATION DU TUNNEL DE LA CROIX ROUSSE (LYON) APPROACH TO FUNCTIONAL SAFETY IN RENOVATION OF THE CROIXROUSSE TUNNEL (LYON) Guillaume Bouvatier, Setec its, Lyon, France Bruno Soler, Setec tpi, Lyon, France Thierry Carpentier, Grand Lyon Service des tunnels Lyon, France Le tunnel de la Croix-Rousse est situé sur la commune de ment impliqués dans ce processus tant du point de vue Lyon, sous la colline de la Croix-Rousse, entre le Rhône des concepteurs que du maître d’ouvrage / exploitants du et la Saône. Il s’agit d’un tunnel urbain bidirectionnel à tunnel. 2x2 voies de circulation, d’une longueur de 1753 m. Des études de rénovation de l’ouvrage ont été lancées début The Croix-Rousse tunnel is located within the city of Lyon, 2006. Le tunnel a été remis en service en 2013 (septembre under the hill of the Croix-Rousse, between the Rhone and pour le tunnel routier existant et décembre pour le tunnel Saone rivers. It’s a 1753 m long bi-directional 2x2 urban mode doux et transports en commun). tunnel. Renovation studies were launched in early 2006. Dans le cadre de cette opération, le grand Lyon a souhai- The tunnel was reopened in 2013 (September for the exis- té engager une démarche suivant l’approche de la sûreté ting road tunnel and December for the tunnel used by soft fonctionnelle au regard de la norme NF EN 61508. Une modes and public transports). telle approche est relativement innovante. Elle s’engage As part of this project, the Grand Lyon wished a process tout au long de l’opération, du programme et l’expression using the functional safety approach as defined by the EN du besoin du client jusqu’à l’exploitation et la maintenance 61508 standard. This approach is innovative and perva- après les travaux en passant par la conception et l’exécu- sive to the entire operation, including the expression of tion des nouveaux systèmes. Elle impacte la conception client’s expectations, post-construction operation and des systèmes classiquement concernés par la sûreté fonc- maintenance and the design and implementation of new tionnelle (réseaux, informatique, …) mais également celle systems. It impacts the design of functional safety systems d’équipements de sécurité spécifiques aux tunnels comme (networks, computer systems …) as well as specific safety la ventilation de désenfumage. equipments such as smoke ventilation equipments. Cette approche définit à partir des objectifs recherchés, la Based on targeted goals, this approach defines design conception et l’exécution générale de l’ouvrage. Elle im- and overall execution of the construction. It involves the plique l’exploitant et l’ingénierie intégrée pendant toutes operator and integrated engineering at every phase of the les phases de l’opération. Cet exercice a été préparé en process. This was anticipated prior to consultation by the amont de la consultation par le maître d’ouvrage et pris D contractor, taken into account and shared while studying en compte et partagé pendant les études de concep- the design and integrating systems. Beyond the construc- tion jusqu’à la mise en service avec l’ingénierie intégrée. tion, the operation and future maintenance of the facility Au-delà de sa réalisation, elle engage également l’exploita- are also taken into account to an important extent. In this tion et la maintenance future de l’ouvrage. Il semble donc light, it is essential to share experience and feedback with intéressant de faire part du retour d’expérience partagée contractors and tunnel operators as well as designers. et des enseignements à en tirer avec les acteurs directe- AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 108 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D INFLUENCE DES PARAMÈTRES DE COMPOSITION SUR LES CARACTÉRISTIQUES DU BÉTON DE REVÊTEMENT DES TUNNELS INFLUENCE OF COMPOSITION PARAMETERS ON TUNNEL LINING CONCRETE CHARACTERISTICS F. Kazi Aoual-Benslafa, Laboratory LABMAT ENP Oran; BP 1523 Oran El Menaouer 31000 Oran, Algeria. D. Kerdal, Laboratory LM2SC, University of Sciences and Technology Mohamed Boudiaf, Oran, Algeria. B. Mekerta and A. Semcha, Laboratory LABMAT ENP Oran; BP 1523 Oran El Menaouer 31000 Oran, Algeria. L’objectif de ce travail expérimental est d’examiner les per- The objective of this experimental work is to investigate formances du béton fabriqué avec différents granulats face the fire performance of concrete made with different ag- au feu. Quatre bétons ont été confectionnés, trois (C2, C3 gregates. Four concretes were made, three concretes (C2, et C4) ont été fabriqués avec des sédiments de dragage, C3 and C4) with dredged materials as partial substitution ceux-ci en remplacement partiel du sable et un béton of the sand in their compositions and an ordinary concrete ordinaire fabriqué avec du sable terrestre (C1). Le béton without dredged materials (C1). Concrete C3 contains the C3 contient des fines siliceuses et le béton C4 contient silica fume and concrete C4 contains the silica fume and des fines siliceuses et des fibres de polypropylène. Les polypropylene fibres. The physical (weight loss and poro- caractéristiques physiques (pertes de masse et porosité) sity) and mechanical (compressive strength) properties et mécaniques (résistance à la compression) ont été dé- were determined under normal conditions (20°C) and af- terminées en conditions normales (20°C) et en conditions ter heating to temperature of 150°C, 350°C and 600°C. extrêmes après chauffage aux températures de 150°C, Mechanical tests in residual compressive strength after 350°C et 600°C. Les résistances résiduelles en compres- cooling (in air and in water) were carried out. The results sion après refroidissement dans l’air et dans l’eau ont été show that concrete C3 has a compressive strength at 20°C mesurées. Les résultats montrent que le béton C3 a une higher than that of C1, C2 and C4. After heating we note résistance à la compression à 20°C supérieure à celles des the increase of the weight loss as a function of temperature bétons C1, C2 et C4. Après le chauffage, on observe une for all concretes. The porosity of concretes C1, C2 and augmentation de la perte de masse en fonction de la tem- C4 is higher than to concrete C3 for all temperatures. The pérature pour tous les bétons. La porosité des bétons C1, concrete C3 cooled in air has peak strength at 350°C more C2 et C4 est supérieure à celle du béton C3. Le béton re- pronounced as the concretes C1, C2 and C4. The effects froidi à l’air C3 a un pic de résistance à 350°C plus marqué of high temperature on the residual compressive strengths que celui des bétons C1, C2 et C4. Les effets des hautes of the concretes are more pronounced when the concrete températures sur la résistance résiduelle en compression is subjected to a thermal shock in water than in air. de tous les bétons est plus prononcé lorsque le béton a subi un choc thermique dans l’eau que dans l’air. D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 109 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D CONCEPTION, AMÉNAGEMENTS DES STATIONS SOUTERRAINES, UTILISATION DE LA 3D SUR LE PROJET DU MÉTRO AUTOMATIQUE DE RENNES (FRANCE) UNDERGROUND STATIONS DESIGN FOR RENNES MRT (FRANCE) : BIM USES P. Bergoin, Egis Rail, Lyon, France E. Ratanat, Egis Rail, Lyon, France C. Champetier de Ribes, Egis Bâtiment Centre Ouest, Rennes, France A. Musseta, Egis Bâtiment Centre Ouest, Rennes, France La seconde ligne du métro automatique de Rennes (VAL) The second line of Rennes Automatic Metro consists of comprend 15 nouvelles stations sur un linéaire de 13 km 13 km and 15 new stations (about 2.6 km of tunnel built (environ 2.6 km seront réalisés en tranchée couverte, 8 km by “Cut & Cover” method, 8 km of TBM tunnel and 2.4 au tunnelier et 2.4 km en aérien). Cette nouvelle ligne b km of above grade section). This new line, called “line b”, vient compléter le réseau de la ville déjà composé de la completes the metro network already composed of “line a”. ligne a. Le Maître d’Ouvrage Rennes Métropole / Semt- The client, Rennes Métropole / Semtcar, has entrusted a car a confié une mission de maîtrise d’œuvre complète au complete consultancy contract to the consortium “MGCE” groupement «MGCE» constitué d’Egis Rail, d’Egis Bâti- D composed of Egis Rail, Egis Bâtiment Centre Ouest, Arca- ment Centre Ouest, d’Arcadis et de l’agence l’Heudé & dis and l’Heudé & l’Heudé architect agency. l’Heudé. Une des particularités de ce projet réside dans One of the characteristics of this project is the diversity of la diversité des stations étudiées qui ont par ailleurs fait the designed stations which were subject to architectural l’objet de concours d’architectes. Ainsi la typologie des proposal competitions. Thus, the station typology has been stations souterraines a été définie suivant la méthode de defined according to the tunnel construction methods : construction du tunnel : stations superficielles pour la tran- stations close to the street level (1 or 2 floors, concourse chée couverte (Saint Jacques-Gaîté, La Courrouze et Jo- and/or platform levels) in tunnel section built using the Cut liot Curie), et stations profondes et semi profondes pour & Cover method (Saint Jacques-Gaîté, La Courrouze and le tunnel foré (respectivement, Mabilais, Colombier, Gares Joliot Curie), deep and semi-deep stations in TBM tunnel et Sainte-Anne, puis Cleunay, Jules Ferry et Gros Chêne). (respectively, Mabilais, Colombier, Gares and Sainte-Anne, La station Les Gayeulles est une station particulière asso- then Cleunay, Jules Ferry and Gros Chêne). Les Gayeulles ciée à un parc-relais, les trois dernières stations se situent is an interchange station with a proposed Park & Ride. The dans la section en viaduc (Beaulieu Université, Atalante et three last stations are located in the viaduct section (Beau- Cesson-Viasilva). Le groupement MGCE a étroitement col- lieu Université, Atalante and Cesson-Viasilva). laboré avec les architectes, lauréats des concours, dans la MGCE Consortium worked very closely with the awarded définition fonctionnelle des stations, et le choix d’utiliser le architects in the functional design of the stations. The BIM (Building Information Modelling) pour la conception des use of BIM (Building Information Modelling) for the station stations depuis l’Avant-Projet jusqu’au Projet s’est avéré vé- design, since the Preliminary Design up to the Detailed ritablement stratégique. Le projet est actuellement en phase Design, has been proved wise. The project is actually in réalisation. construction stage. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 110 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D DIMENSIONNEMENT D’UNE GALERIE SOUTERRAINE D’ESSAIS SOUMISE À DES EXPLOSIONS ET DES INCENDIES, À MONTLAVILLE (OISE, FRANCE) DESIGN OF AN UNDERGROUND TEST GALLERY SUBJECT TO BLAST AND FIRE, IN MONTLAVILLE (OISE, FRANCE) J.B. Kazmierczak, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France D.Jamois, INERIS, Verneuil-en-Halatte, France E. Morin, NGE - Aménagements Souterrains, Tarascon, France C. Chaubert, Solétanche Bachy Tunnels, La Garde, France O. Laveuve, Bachy Tunnels, La Garde, France J. Villedieu, NGE - Aménagements Souterrains, Tarascon, France Pour évaluer la résistance de certains composants indus- In order to assess the resistance of some industrials de- triels (bombonnes, réservoirs, etc) à des sollicitations mé- vices (gas cylinders, tanks, etc) subject to mechanical or caniques et/ou thermiques, des essais spécifiques doivent thermal solicitations, specific tests must be carried out in- être réalisés au sein d’ouvrages dédiés, tels que les gale- side special areas, such as the test galleries situated at ries d’essai de l’INERIS situées à Montlaville dans l’Oise. Montlaville in the Oise county. A l’occasion de leur rénovation, elles ont été conçues pour During their renovation, the galleries were designed to re- résister à des impacts de fragments métalliques de 300 kg sist to a 300 kg metallic impact, of a 30 MJ energy and a ayant une énergie de 30 MJ et à un feu de 3 MW durant 3 MW fire during half an hour. These conditions required une demi-heure. Cela a nécessité un dimensionnement a specific design (see Figure 0) composed of special spécifique (Figure 0), incluant des bétons spéciaux résis- concrete and a stainless refractory steel layer. tants à des cycles de feu et une épaisse couche d’acier Due to the specificities of this site, the AFTES recommen- inoxydable et réfractaire. La spécificité de cet ouvrage est dations have not been used. So we expose here the me- décrite dans l’article ainsi que les moyens qui ont permis thodology of the design of the test area. son dimensionnement, les recommandations de l’AFTES n’étant pas adaptées dans ce cas particulier. D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 111 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D L’ÉLARGISSEMENT DU TUNNEL “MONTEDOMINI“ EN PRÉSENCE DE TRAFIC : L’ÉVOLUTION DE LA MÉTHODE “NAZZANO“ ET SES NOUVELLES MODALITÉS DE MISE EN ŒUVRE WIDENING THE “MONTEDOMINI” TUNNEL IN THE PRESENCE OF TRAFFIC: THE EVOLUTION OF THE “NAZZANO” METHOD G. Lunardi, Rocksoil S.p.A., Milano, Italia A. Selleri, Autostrade per l’Italia S.p.A., Roma, Italy A. Belfiore, Spea Ingegneria Europea S.p.A, Milano, Italia R. Trapasso, Ghella S.p.A., Roma, Italy D L’élargissement d’un tunnel autoroutier en présence de Widening a motorway tunnel in the presence of traffic wit- trafic, sans recourir à des déviations ou à des réductions hout resorting to alternative routes or reductions in the le- du niveau de service de l’ouvrage a été réalisé pour la pre- vel of service was attempted for the first time in the world mière fois au monde au début des années 2000, près du in the early 2000’s to widen the Nazzano Tunnel (A1 Mo- tunnel Nazzano (Autoroute A1 Milan-Rome-Naples), dans torway, near Rome). Completion of that project constituted les alentours de Rome. Ce résultat a constitué un jalon et a without doubt a true milestone for tunnelling. It demons- montré la faisabilité et l’efficience de la méthode qui, avec trated the feasibility and efficiency of the method, which by une réduction de consommation d’emprise, permet le reducing land consumption to a minimum, made it possible renforcement d’infrastructures routières, autoroutières ou to expand the capacity of strategic road, motorway or rail ferroviaires, sans réduction de service pendant l’exécution infrastructures without reducing the level of service during des travaux. Evidemment, les techniques et les modalités construction operations. Naturally the technologies adop- de mise en œuvre utilisées à Nazzano reflètent le niveau de ted to widen the Nazzano tunnel reflected the knowledge l’époque (années 1999-2000). D’où l’emploi d’une seule available at the time of construction. Hence the adoption machine multifonction, permettant d’exécuter les travaux of a single multifunction machine able to carry out both de confinement du front de taille et de disposer les revête- ground improvement work and operations to line the tun- ments. Ce choix résulte de l’expérience acquise lors de la nel. This was the result of prior experience acquired du- construction de la station Baldo degli Ubaldi (Metro Rome). ring the construction of a Station on the Rome Metro. At A 10 ans de distance, pour un nouvel élargissement sous a distance of 10 years, the availability of new technology trafic (Tunnel Montedomini, Autoroute A14, près d’An- for a new project to widen a motorway in the presence of cone), la disponibilité de ces nouvelles possibilités techno- traffic (Montedomini Tunnel, A14 motorway, near Ancona) logiques a permis des choix différents et plus productifs, has made it possible to make higher performing choices, tout en maintenant les principes généraux qui avaient été while maintaining the general approaches and construction mis en œuvre à Nazarro. L’article, après un résumé des technologies adopted for the Nazzano Tunnel. After first re- principaux concepts et des possibilités d’élargissement de viewing the main concepts and potentials of widening a tunnels en présence de trafic selon l’application Nazzano, tunnel in the presence of traffic using the Nazzano Method, illustre l’évolution actuelle sur le chantier Montedomini, où this article illustrates how the method has evolved today on l’introduction de solutions et d’équipements modernes, the “Montedomini” site, where the introduction of innova- permettra de réaliser un progrès significatif dans cette mé- tive solutions and machinery will allow significant progress thode d’élargissement. to be achieved in tunnel widening technology. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 112 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D ÉTUDE SUR LA PRÉVENTION DES COMPORTEMENTS À RISQUES DES USAGERS D’UN TUNNEL SUR DEUX ÉTAGES STUDY ON THE PREVENTION OF RISK BEHAVIORS OF USERS OF A TUNNEL ON TWO FLOORS F. Magnin, Dédale, Paris, France Le tunnel Duplex A86 à l’Ouest était le maillon manquant The Duplex tunnel forms the final link of the 80-kilometer de l’autoroute A86, le deuxième périphérique de l’Ile de A86 motorway around Paris, the second ring road of the France, qui ceinture Paris sur 80 kilomètres. Attendu de- Ile de France region. After several decades of waiting, the puis des décennies, le bouclage en souterrain de l’A86 est underground completion of the A86 orbital motorway be- devenu possible grâce aux nouvelles technologies de creu- came possible due to new boring technologies for large sement de tunnels de grand diamètre. Dès 1988, Cofiroute diameter tunnels. As soon as 1988, Cofiroute (a VINCI Au- filiale de VINCI Autoroutes et ses entreprises partenaires toroutes subsidiary) and its partner companies submitted avaient soumis à l’État un projet innovant de deux voies de to the French State an innovative project of a double-deck circulation superposées situées dans un même ouvrage. tunnel with two levels of traffic. This innovation meet the Cette innovation répondait à l’exigence de préservation requirement of heritage preservation both for the top sur- du patrimoine présent en surface et en dessous duquel face and the underground, minimizing the digging size and le tracé du tunnel devait passer, permettant ainsi de mi- sharing the safety installations for the two circulation lanes nimiser la surface latérale de creusement et de mutualiser (ventilation, evacuation, emergency access).. For this pro- aux deux voies de circulation les installations de sécurité ject, safety was an absolute priority with respect to both émergeant en surface (ventilation, évacuation, accès pom- design and operation. Hence, it was crucial to explore piers). Pour ce projet, la sécurité a été une priorité absolue carefully all issues related to perception, comprehension tant au niveau de la conception que de l’exploitation. Ainsi, and prevention of risky behaviors towards such a specific il a été primordial d’étudier avec attention les questions de structure. One challenge was to examine these aspects perception, de compréhension et de prévention des com- before commissioning, so as to identify in advance all situa- portements à risque de la part des usagers vis-à-vis de cet tions which may cause an accident. To this end, the issue ouvrage à la configuration spécifique. L’un des enjeux du of finding one’s way within the structure was specifically projet a été d’étudier ces aspects avant la mise en service addressed through focus groups and a quantitative study de l’ouvrage de manière à identifier, en amont, les situa- (questionnaire). Based on the results, concrete measures tions potentiellement accidentogènes. Pour cela, la ques- have been implemented to prevent risky situations as much tion du repérage des usagers au sein de l’ouvrage a été as possible. plus particulièrement étudiée par le biais de focus group et d’une étude quantitative (questionnaire). Les résultats ont permis la mise en place de dispositifs concrets pour prévenir au maximum les situations à risques. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 D 113 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D3 AMÉLIORATION DE LA SÉCURITÉ DES TUNNELS DE LA LIGNE A DU MÉTRO DE TOULOUSE UP-GRADING OF SAFETY IN TUNNELS OF LINE A OF THE TOULOUSE METRO. X. Guigas, BG Ingénieurs Conseils, Lausanne, Suisse R. Defert, BG Ingénieurs Conseils, Lausanne, Suisse N. Delpech, SMAT, Toulouse, France B. Rivault, SMAT, Toulouse, France Afin d’améliorer la sécurité des usagers, le Maître d’Ou- The owner of the Toulouse Metro has launched in 2007 a vrage du métro de Toulouse a engagé en 2007 un dia- diagnostic study aiming at identifying the potential safety gnostic de sécurité de la partie tunnel de la ligne A mise shortcomings of the tunnel part of the line A commissioned en service en 1993 (longue de 12.5 km, la ligne A possède in 1993 (the line A is 12.5 km long with 9.5 km of tunnels). This diagnostic study lead to the project known as «Tunnel 9.5 km de tunnel). Cette étude déboucha sur le projet dit «Amélioration de la sécurité des tunnels de la ligne A» dont Safety Improvement of Toulouse Metro Line A» started in la phase étude débuta en 2008 (avant-projet) et dont les 2008 (preliminary studies). The works related to this project travaux s’achèveront fin 2014. are ongoing and should end in winter 2014. Le présent article décrit ce projet d’amélioration de la sécu- This paper describes the Line A Tunnel Safety Improve- rité des tunnels de la ligne A et en particulier la modernisa- ment Project, with an emphasis on the refurbishment / tion du système de ventilation / désenfumage des tunnels. modernization of the tunnel fire ventilation system. Will be Sont décrits: described in details: - L’organisation générale du projet ainsi que les différents - The project organisation and the various themes of the thèmes d’amélioration de la sécurité. safety improvement. - Le système de ventilation / désenfumage (12 puits répar- - The tunnel fire ventilation system (12 ventilation shafts tis le long de la ligne), les principes de fonctionnement distributed along the line), the fire ventilation scenarios, et scénarios de désenfumage, les objectifs de perfor- and the performance objectives set for the new system in mances du nouveau système ainsi que le cadre règle- relation with the applicable safety regulations. mentaire applicable. - The technical specificities of the project. - Les spécificités techniques du projet. - The simulation tools used for the sizing of the new ventila- - Les outils de simulations aérauliques utilisés pour le di- D tion system and for the calculation / definition of the venti- mensionnement du système de ventilation / désenfu- lation scenarios during and after the refurbishment works mage ainsi que pour l’établissement des scénarios de - The methodology for the organisation and planning of désenfumage en phases travaux et en phase définitive the works in relation with the operation continuity of the (simulations numériques monodimensionnelles et tridi- line with an adequate safety level for its two hundred mensionnelles). thousand daily users (risk management according to the - La méthodologie d’organisation, de planification des GAME principle – Globalement Au Moins Equivalent). travaux et de mise en œuvre du nouveau système de ventilation / désenfumage en relation avec le maintien en exploitation de la ligne avec le niveau de sécurité requis (maîtrise du risque selon le principe GAME) pour ses deux cent mille utilisateurs quotidiens. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 114 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D MODÉLISATION NUMÉRIQUE DES ANCIENS TUNNELS EN MAÇONNERIE DU MÉTRO PARISIEN NUMERICAL MODELLING OF OLD MASONRY TUNNELS OF THE PARIS METRO O. Moreno Regan, RATP-IFSTTAR, Paris, France J.-F. Douroux, RATP, Paris, France A. Desbordes, RATP, Paris, France E. Bourgeois, IFSTTAR, Paris, France A.-S. Colas, IFSTTAR, Paris, France L’intérêt croissant pour la préservation des structures an- The growing interest in the preservation of old structures ciennes nécessite une étude approfondie des structures makes it necessary to study the behavior of load-bearing porteuses en maçonnerie non armée, telles que des arcs unreinforced masonry structures, such as arches and et des voûtes. En France, il existe un nombre important vaults. In France, there is a large number of masonry struc- d’ouvrages en maçonnerie, notamment des ponts et des tures, specially bridges and buildings. In particular, almost bâtiments. La RATP en particulier, compte un patrimoine 85% of the underground assets administrated by the Régie important d’ouvrages souterrains dont environ 85% sont Autonome des Transports Parisiens (RATP) are masonry en maçonnerie. La connaissance de l’état de ces tunnels made. Knowing the current state of these tunnels is a key présente un enjeu important pour la RATP : d’une part priority to the RATP. In one hand to ensure the continuity pour garantir la continuité du service du métro et d’autre of the metro service and in the other hand to model and part pour se prémunir contre les dommages qui pourraient predict the effects of some proposed engineering works être occasionnés par des travaux dans les tunnels ou à in the tunnel itself or in it vicinity. Searching to broaden the proximité. Soucieuse de mieux appréhender le comporte- knowledge on the behavior of the masonry tunnels, the ment de ses tunnels, la RATP a engagé un partenariat avec RATP has launched a partnership with the French institute l’IFSTTAR pour développer un modèle spécifique pour le of science and technology for transport, development and comportement de la maçonnerie en tant que revêtement. networks (IFSTTAR) to develop a specific model for the Ce modèle sera implanté dans le logiciel de calcul par behavior of the masonry lining. The proposed model will éléments finis CESAR-LCPC, particulièrement destiné au be implemented in the finite element code CESAR-LCPC, génie civil et à la géotechnique, et prendra en compte la especially conceived for civil and geotechnical enginee- dégradation des propriétés mécaniques occasionnée par ring and it will consider the reduction of the mechanical un chargement donné. L’endommagement local dans les properties of the masonry under a given load case. Local constituants de la maçonnerie sera décrit au moyen d’une damage in the components of the masonry will be des- loi isotrope, des techniques de changement d’échelle cribed by means of an isotropic law, an appropriate tech- appropriées restitueront un comportement anisotrope à nique linking the micro and macro levels will simulate the l’échelle de la voûte. Le but est d’identifier les zones po- global anisotropic behavior across the vault. The goal is tentiellement fissurables du tunnel ainsi que sa déformation to identify potential cracking areas in the tunnel as well as sous le chargement résultant de l’interaction entre le sol et its deformation resulting from the soil-structure interaction. la voûte. Cet outil informatique sera avant tout destiné à This software tool is intended primarily to be used in an être utilisé dans un cadre industriel. industrial framework. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 115 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 D THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D NOMADISATION DES RELEVÉS DE DÉSORDRES SUR OUVRAGES D’ART À LA RATP REMOTE READINGS OF DISCORDERS IN RATP INFRASTRUCTURES F. Mirouze, RATP (Régie Autonome des Transports Parisiens), Paris, France J.-F. Douroux, RATP, Paris, France Les inspections et visites des ouvrages d’art de la RATP Inspection and visits of RATP structural assets are done sont réalisées de façon périodique par une équipe de 40 by a team which is composed of 40 inspection specialists visiteurs spécialisés, en charge du contrôle du patrimoine commonly called ‘visitors’. They are in charge of control- (dont 240 km de tunnels). Une base de données fiable, ling the whole civil engineering infrastructure (including 240 créée depuis quelques années sous le nom de « MARION », km of tunnel). A reliable database was created since few comprend l’arborescence de tous les ouvrages du patri- years under the name ‘MARION’. All structure assets are moine auxquels sont rattachés les procès verbaux et les referenced in the menu tree and each structure is attached demandes de travaux issues du contrôle. A ce jour, lors with its inspection report and work claims following the as- des visites et inspections, la description des désordres et sets control. Actually during the inspection and visits, the les dessins associés sont réalisés sur papier. Il en résulte description of defect and associated drawing (graphic) can un temps de formalisation passé au bureau, pour la remise be found on paper. This involves time to prepare the report au propre des procès verbaux, supérieur à celui passé sur properly in office more than the time spent on structure l’ouvrage, ainsi qu’un risque d’erreur de recopie. Cette inspection and of course we cannot avoid the risk of a communication présente le travail d’expérimentation et de re-transcription error. This presentation shows the experi- mise au point d’une solution innovante de saisie des in- mental work and setup of an innovative solution in order to formations sur site par le biais des nouvelles technologies data entry onsite through a new mobile technology (touch mobiles (tablettes). Des tablettes tactiles associées à une pad). Touchpad is coupled with a specific adapted appli- application adaptée spécifique et interfacée avec « MA- cation and interfaced with ‘MARION’. It allows to draw the RION » permettent de dessiner les désordres directement defect directly onsite and update its description, insert pic- sur le terrain, de mettre à jour leur description, d’insérer tures and creates dynamic links between each document des photos et de créer des liens dynamiques entre ces (element). Work is simplified by automation in order to gain éléments. De nombreux automatismes simplifient le travail, time and report quality. This solution helps to increase time permettent de gagner du temps et améliorent la qualité spent on the structure, improves productivity and provides des rapports. Cette solution permet d’augmenter le temps significant results passé sur l’ouvrage, d’améliorer la productivité et la réactivité de manière significative. D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 116 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D OPÉRATION DE MAINTENANCE LOURDE DANS LA GALERIE D’AMENÉE DE L’USINE HYDRAULIQUE DE NENTILLA HEAVY MAINTENANCE IN THE INTAKE GALLERY OF THE NENTILLA HYDRAULIC PLANT J.-L. Kruszyk, Electricité de France, Toulouse, France B. Brissonnette, RAZEL-BEC, Toulouse, France Y. Berho, RAZEL-BEC, Toulouse, France Le tronçon aval de la galerie d’amenée de l’usine hydrau- The downstream section of Nentilla hydroelectric power lique de Nentilla (tronçon de 3330 ml pour une longueur to- station’s intake gallery (section of 3330 linear metres (lm) tale de la galerie de 9330 ml), entièrement revêtu en béton, for a total gallery length of 9330 lm), completely lined in se développe dans des terrains sédimentaires, alternance concrete, is built in sedimentary soils, alternating shale and de schistes et de dolomies plus ou moins karstifiées. De- dolomite which have been karstified to a greater or a lesser puis la mise en service de l’aménagement, ce tronçon aval extent. Since commissioning, this downstream section has présente des débits de fuites importants qui se sont mis à shown important leakage rates that increased significantly croître significativement entre 2000 et 2010 pour atteindre between 2000 and 2010, reaching 7% of the station flow 7% du débit nominal de l’ouvrage! Parallèlement, sur cette capacity! At the same time, several drainage operations même période, plusieurs vidanges de l’ouvrage ont permis on-site have revealed a fast deterioration of the gallery’s de constater une dégradation rapide des revêtements en concrete lining over the same period (numerous cracks béton de la galerie (nombreuses fissures affectant particu- affecting the inverts in particular). This article describes lièrement les radiers). Le présent article, décrit les répara- the repairs undertaken in this small cross-sectional gallery tions entreprises dans cette galerie entre 2010 et 2012 : between 2010 and 2012, which required appropriate or- essentiellement la démolition et la purge des radiers frac- ganisation and resources given the gallery’s restricted di- turés et leur reconstitution par bétonnage en pleine fouille mensions (7.4 m2): essentially the demolition and purge of puis des injections de collage des revêtements réalisées the cracked inverts and their rebuilding in concrete poured depuis une centrale extérieure et sur le linéaire de 3330 ml. directly into the excavation, followed by annulus grouting Ce dernier point constitue au passage un record de lon- behind the lining carried out externally and on the 3330 lm gueur de pompage puisque les injections ont été menées section. This last point sets up a record in terms of pum- sans pompe de reprise, avec la seule presse de la centrale. ping length as the grout was delivered without a lift pump, Depuis la remise en service de l’ouvrage, fin 2012, l’exploi- with only external presses. Since re-commissioning at the tant a été satisfait de constater une diminution importante beginning of 2013, the operator was pleased to note a si- des fuites (elles ont été divisées par 10 environ). gnificant decrease in leakage (roughly divided by 10). D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 117 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D ÉLABORATION D’ÉLÉMENTS DE DOCTRINE POUR L’ÉVALUATION DE LA SÛRETÉ EN EXPLOITATION D’UN STOCKAGE GÉOLOGIQUE DE DÉCHETS RADIOACTIFS DEVELOPMENT OF ELEMENTS OF DOCTRINE FOR ASSESSING OPERATIONAL SAFETY OF RADIOACTIVE WASTE GEOLOGICAL DISPOSAL C. Espivent, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Fontenay-aux-Roses, France M. Flachet, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Fontenay-aux-Roses, France M. Tichauer, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Fontenay-aux-Roses, France D En France, le stockage de déchets de haute et moyenne A deep geological repository is the reference solution en- activité et à vie longue en couche géologique profonde shrined in the French law of June 28, 2006 on the sustai- est la solution de référence inscrite dans la loi du 28 juin nable management of high and intermediate level long-lived 2006 pour la gestion durable des matières et des déchets radioactive waste. Conventional underground structures radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue (HA- constraints will be combined with the specific ones related MAVL). Ce projet porté par l’Andra doit faire face à des to nuclear facilities (regulation, protection of population and contraintes relatives aux ouvrages souterrains convention- environment…) for the siting, construction, operation and nels et celles spécifiques aux installations nucléaires (ré- reversibility as well as post-closure phases of the eventual glementation, protection des populations et de l’environ- facility, in the project currently developed in France. Beyond nement…), pour toutes les phases de vie du stockage : the capacity of underground works to fulfill their functions conception, construction, exploitation et réversibilité puis over time, such a facility has to meet specific requirements fermeture. Une telle installation présente des caractéris- such as a secular operation phase, kilometric dimensions, tiques singulières telles qu’une durée d’exploitation sécu- preservation of the rock properties and reversibility. In parti- laire, des dimensions plurikilométriques, des contraintes cular, underground structures of the disposal facility have to de réversibilité et de préservation de la roche hôte. En be designed and operated to allow waste disposal and re- particulier, les ouvrages souterrains devront être conçus et moval if such a decision is taken, which is accompanied by exploités de manière à permettre le stockage ainsi que le design choices, technical criteria and is directly linked to the retrait des déchets, si cette décision venait à être prise, ce facility monitoring programme.IRSN’s mission is to assess qui s’accompagne de choix de conception et de critères the safety of the facility for all timeframes, since the begin- techniques ainsi que d’un programme d’observation et ning of construction, operation up to long term evolution. To de surveillance de l’installation.La présente étude explicite perform a comprehensive safety assessment of such a pro- la démarche de l’Institut de Radioprotection et de Sûre- ject, on the basis of the implementer’s data, IRSN’s teams té Nucléaire (IRSN) en matière d’évaluation de la sûreté can rely on the international community reflections and its d’une installation de stockage géologique en exploitation doctrine, closely linked to R&D programmes dedicated to et identifie des besoins relatifs à l’établissement d’une doc- address the stakes of a safe disposal facility.The present trine en matière de sûreté d’une installation de stockage paper deals with the needs and IRSN’s approach for incor- géologique en exploitation, ainsi que les premiers éléments porating items related to operational safety of a geological réunis dans ce domaine, en vue de compléter la doctrine disposal facility, as well as with the preliminary elements existante pour la sûreté d’une telle installation après sa fer- gathered in this field, in view of completing the existing doc- meture. trine for the post-closure phase of such a facility. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 118 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 THÈME D : Gestion des infrastructures souterraines TOPIC D: Managing underground infrastructures Sous thème D Section D TUNNEL DU PUYMORENS - INCIDENCE DES VIBRATIONS SUR LES STRUCTURES EXISTANTES LORS DE L’EXCAVATION DES ABRIS D’AUTO-ÉVACUATION PUYMORENS TUNNEL IMPACTS ON THE EXISTING ASSETS OF THE VIBRATIONS INDUCED BY THE EXCAVATION WORKS OF AUTO-ESCAPE SHELTERS E. Demas, BG Ingénieurs Conseils, Paris, France J.-F. Muller, BG Ingénieurs Conseils, Lyon, France M. Chevassus, BG Ingénieurs Conseils, Aix-les-Bains, France V. Lemaire, ASF, Lyon, France ASF a confié les travaux de sécurisation du tunnel du ASF commissioned the joint-venture FREYSSINET/CEGE- Puymorens au groupement d’Entreprises FREYSSINET/ LEC/BG to implement the safety improvement works in CEGELEC/BG, dont BG assure la maîtrise d’œuvre inté- the Puymorens Tunnel. As part of this design and build grée. Ce tunnel d’une longueur de 4 820 m constitue un contract, BG is acting as the design team. The tunnel, long maillon essentiel de la liaison routière Toulouse - Barcelone. of 4820m, is a critical asset in the road link between Tou- Ces travaux consistent essentiellement à: louse and Barcelona. The works have mainly consisted in: • réaliser 11 abris reliés à une gaine d’évacuation créée • The realisation of 11 shelters giving access to an escape au-dessus de la dalle supérieure dans les gaines de venti- gallery built above the existing ventilation gallery situated lation existantes au-dessus de la chaussée, above the carriageway, • installer une protection thermique garantissant l’intégrité • The installation of a passive fire protection to guarantee de cette gaine, the structural integrity of the escape gallery, • renforcer les capacités de désenfumage et maîtriser le • The increase of the smoke control capacity and improve- courant d’air longitudinal, ment of the longitudinal ventilation system, • moderniser les équipements de sécurité et d’exploitation. • The modernisation of the operation and safety equip- La réalisation des abris a nécessité des études spécifiques ments. afin de maitriser les risques liés au creusement au voisi- With regards to the shelters, specific studies were needed nage de la dalle de ventilation. L’excavation des abris était to control risks and ensure safe excavation works in the vi- prévue à l’explosif dans les terrains durs et à la fraise dans cinity of the ventilation gallery slab. The ‘drill and blast’ me- les terrains plus tendres. La loi de propagation des vibra- thod was used for hard rock sections whereas cutting tools tions, déterminée grâce aux tirs d’essais, et les seuils vibra- were used in softer materials. Vibration propagation law toires acceptables par la structure définis par des calculs was defined by blasting trials and acceptable level of vibra- dynamiques ont conduits à devoir limiter les charges uni- tions were calculated by dynamic simulations. This design taires instantanées pour des tirs de production. Pour dimi- approach led to limit explosive loadings during the drill and nuer les risques, une solution d’étaiement de la dalle a été blast excavation works. In order to keep risks within safe étudiée afin de modifier ses fréquences propres. Les seuils limits, a strut structure around the ventilation gallery slab vibratoires ont ainsi pu être optimisés dans cette nouvelle was designed. This solution allowed to modify the natural configuration, autorisant l’augmentation des charges uni- frequency of the gallery slab, hence increasing the explosive taires instantanées tout en limitant fortement les risques loadings in the drill and blast operations while still keeping d’ébranlement de la dalle. under control the vibration levels. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 119 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 D AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 120 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SÉMINAIRE SEMINAR R. KASTNER A. ROBERT F. BULTEL M. DEFFAYET G. GAILLARD G. HAMAIDE M. PRÉ H. TOURNERY AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 121 SÉMINAIRE SEMINAR L’AFTES a développé un important travail sur le “Management du risque dans les travaux souterrains”, concrétisé notamment par les recommandations issues des groupes de travail GT32 et GT25. Ce Séminaire se propose de présenter une synthèse de l’état actuel de ces travaux quant à la mise en œuvre du processus de management du risque tout le long d’un projet d’ouvrage souterrain, illustrée par quelques exemples. Cette présentation comporte trois chapitres : 1. L’exposé des “Enjeux et démarche de l’AFTES pour la maîtrise du risque” 2. Un exemple d’application du “Processus de management des risques lors des études” 3. “Les principes de contractualisation” dédoublé suivant: - d’une part, le rappel des textes de référence et de leur contenu spécifique à la maîtrise des risques - et d’autre part, la présentation, à l’aide d’exemples, de la façon dont peut être envisagée la mise en pratique du processus de management du risque dans un contexte de marché public classique. A l’issue de cette présentation est organisée une “table ronde” qui permettra notamment d’écouter le point de vue des entreprises et d’échanger avec l’auditoire. AFTES has developed some important work on “Risk management in underground works”. It has been particularly materialised through the recommendations issued by the GT32 and GT25 work groups. This seminar proposes presenting a synthesis of the current status of this work insofar as the introduction of risk management is concerned throughout the period of an underground works project. This will be illustrated by a few examples. The presentation comprises three chapters: 1. An account of the “The challenges and approach taken by AFTES to control risks” 2. An example of the application of the “Risk management process during studies” 3.“Contractualisation principles” broken down as follows - on the one hand, a review of the reference texts and their specific risk control contents, - and, on the other hand, a presentation using examples of the way in which the practical application of the risk management process might be envisaged in a standard public contract context. On completion of this presentation, there shall be a round table discussion that, in particular, will allow the points of views held by contractors to be expressed and exchanges of ideas with the audience. “ENJEUX ET DÉMARCHE DE L’AFTES POUR LA MAÎTRISE DU RISQUE” “CHALLENGES AND APPROACH TAKEN BY AFTES TO CONTROL RISKS” Après avoir rappelé les enjeux majeurs de la maitrise des risques nous présenterons la démarche définie dans la recommandation GT32R2F1 (2012). Les enjeux sont : - lors des études, d’optimiser les reconnaissances en hiérarchisant les incertitudes et les besoins en matière de reconnaissance et permettre une détermination du coût des projets plus fiable et plus précise et intégrant une PRI (Provision pour Risques Identifiés) ; - lors de la consultation des entreprises, d’autre part garantir au maître d’ouvrage la fiabilité de l’estimation AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Having reviewed the major challenges facing risk control, we shall present the approach defined in the GT32R2F1 (2012) recommendation The challenges are as follows: - during studies, to optimise investigations by creating a hierarchy of uncertainties and needs. By incorporating a PIR (Provision for Identifiable Risks), this will permit a more reliable and detailed understanding of the cost of projects, 122 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 du coût des travaux et ainsi répondre à la demande des services “Achats” et d’autre part d’assurer l’équité pour tous les candidats ainsi qu’une transparence totale quant aux critères de choix ; - et enfin lors des travaux créer des conditions telles que le maître d’ouvrage puisse maîtriser le coût de son projet tout en ménageant à l’entreprise une rémunération équitable des prestations réalisées. - during consultations with contractors, to be able to assure the client that the works cost estimate is completely reliable and thus able to meet the needs of the Purchasing Department, while also ensuring equity for all candidates as well as complete transparency in terms of choice criteria, - fi nally, during the works, to create conditions that will allow the client to control the cost of its project while providing the contractor with an equitable payment for the services provided. La démarche retenue est celle exposée dans la recommandation AFTES GT32R2F1 “Caractérisation des incertitudes et des risques géologiques hydrogéologiques et géotechniques” -2012 – très fortement inspirée de la norme ISO 31 000 et étendue aux phases de consultation et de réalisation. Nous en rappellerons les principaux points ainsi quelques éléments de vocabulaire propres au processus de management du risque. The approach taken is that developed in the AFTES GT32R2F1 recommendation “Characteristics of uncertainties and geological, hydrogeological and geotechnical risks” – 2012 – which was particularly inspired by the ISO 31 000 standard and subsequently extended to include consultation and construction phases. We review the main points as well as a few elements of vocabulary specific to the risk management process. “PROCESSUS DE MANAGEMENT DES RISQUES LORS DES ÉTUDES” “RISK MANAGEMENT PROCESS DURING STUDIES” Le Processus de management des risques lors des études est ici présenté au travers d’un exemple illustrant parfaitement la démarche consistant : - à apprécier les risques géotechniques, - définir les reconnaissances destinées à réduire le niveau de risques - et finalement à éclairer le maître d’ouvrage sur son choix de variante. Le projet de doublement du tunnel Ponserand (Aigueblanche, Savoie, France) comporte plusieurs variantes de tracé. Les plus longues pénètrent dans le massif avec des conditions géologiques favorables tandis que la plus courte s’inscrit à flanc de versant entre le tunnel existant et la route nationale RN90. Cette dernière variante traverse des éboulis qui s’avèrent défavorables au creusement. Si le coût des variantes longues était assez consolidé, celui de la variante courte était incertain. Afin de choisir le tracé à retenir, le processus de management des risques a été appliqué sur cette dernière et a permis la définition de reconnaissances spécifiques. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 The risk management process during studies is presented here through an example that perfectly illustrates the approach. It consists of: - understanding the geological risks, -d efining the investigations needed to reduce risk levels, - fi nally, informing the client as to the choice of variant. The project for doubling the Ponserand tunnel (Aigueblanche, Savoie, France) comprises several route layouts. The longer among them penetrate into the massif under favourable geological conditions, while the shortest of the routes is located along the bank slope between the existing tunnel and the RN90 national highway. This latter variant crosses scree that is unfavourable for excavations. While the cost of the long variants was fairly consolidated, the shorter variant remained uncertain. In order to choose the final route, the risk management process was applied to the latter and 123 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 SÉMINAIRE SEMINAR Ces reconnaissances ont permis de passer d’un premier modèle géologique comprenant de nombreuses incertitudes à un second modèle plus fiable. L’actualisation du coût de l’ouvrage après reconnaissances révèle une réduction importante du coût par rapport à l’estimation initiale (mais aussi une réduction importante de la PRI), présentant finalement le tracé court comme le meilleur parti. permitted the definition of specific investigations. These investigations made it possible to move from a first geological model comprising a large number of uncertainties to a second more reliable model. The updating of the cost of the construction following investigations revealed a considerable cost reduction when compared with the initial estimate (as well as a considerable reduction in the PIR). This resulted in the shorter route finally being chosen as the best solution. “PRINCIPES POUR LA CONTRACTUALISATION” “CONTRACTUALISATION PRINCIPLES” Première partie Dans le processus classique de conduite d’une opération, au sens de la loi MOP, le maître d’œuvre est en charge de la conception détaillée des ouvrages, elle se traduit dans le Projet. Celui-ci doit présenter les incertitudes et donc les risques non éliminés lors des études. Ensuite, la contractualisation des travaux entre le maître d’ouvrage et les entreprises doit intégrer ces risques. Le fascicule 69 du C.C.T.G. en application depuis 2012, le guide d’application de ce fascicule publié par le CETU en 2013 et les recommandations de l’AFTES des GT32 et 25 en particulier proposent un cadre de référence pour appliquer cette démarche aux ouvrages souterrains. Cette présentation décrit les principes retenus dans ces documents de référence, pour aider les maîtres d’ouvrages dans le management des risques de leurs projets de tunnels, avec un maximum de transparence et d’équité envers tous les acteurs. Part one: Using the standard process for managing an operation, within the meaning of the MOP law (French building procurement law), the project manager is responsible for the detailed design of the works which are then expressed in the Project. The project manager must present his uncertainties and, by definition, any risks that have not been eliminated during the studies. Subsequently, the contractualisation of the works between the client and the contractors must integrate these risks. Booklet 69 of the C.C.T.G. (general technical conditions), in application since 2012, the booklet application guide published by CETU in 2013 and the GT32 and 25 AFTES recommendations in particular propose a reference framework for applying this approach to underground works. This presentation describes the principles chosen from these reference documents to assist clients in the risk management of their tunnel projects, while providing a maximum level of transparency and an equitable approach with regards all players. Deuxième partie La mise en œuvre pratique des principes de contractualisation : On abordera, en s’appuyant sur quelques exemples, la façon dont peut être envisagée la mise en pratique du processus de management du risque conforme au fascicule 69 du CCTG, dans un contexte de marché public classique : AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Part two: The practical implementation of contractualisation principles: Using a few examples, we shall examine the manner in which the practical application of the risk management 124 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 - Au stade de la consultation des entreprises : le contenu du Plan de Management des Risques proposé à la contractualisation, la place des deux registres des risques, celui du mémoire de conception (cahier C), et celui qui sous-tend le Plan de Management des Risques, - Au stade du jugement des offres des entreprises, en procédure négociée ou non : le mode de valorisation du registre du Plan de Management des Risques et sa place dans l’appréciation des offres, - Au stade de la mise au point du marché : les éléments finalement contractualisés, - Au stade de la période de préparation du chantier : la mise en place des fiches de risques, - Au stade de la conduite des travaux : le mode d’actualisation du Plan de Management des Risques, le déclenchement des actions, prévues ou non, de réduction ou d’atténuation des risques, les responsabilités des différents acteurs. AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 process in compliance with booklet 69 of the CCTG could be envisaged within the context of a standard public contract: - at the contractor consultation stage: the content of the Risk Management Plan proposed for contractualisation, the place held by the two risk levels, that of the design statement (booklet C) and that underlying the Risk Management Plan, - at the stage of judging the contractor tenders, whether or not using a negotiated process: the method used to enhance the importance of the Risk Management Plan and its place in the assessment of the tenders, - a t the stage of the contract finalisation: the elements that have finally been contractualised, - at the stage of the site preparation period: the display of risk information sheets, - at the works supervision stage: the method used to update the Risk Management Plan, the triggering of actions, whether anticipated or not, for the reduction or lessening the risks, the responsibilities of the various players. 125 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 INDEX DES AUTEURSAUTHORS INDEX NOMS THÈMES PAGE Airaghi S............................ C3........p.93 Alvarez A ......................... D2........p.103 Amara B. .......................... A1.........p.19 Anagnostou G. ................. C1........p.86 Antoinet E. ........................ A1.........p.15 Armand G.......................... B1........p.64 Arnau J.P. ......................... D2........p.101 Aubrit-Clochard M............. A3.........p.45 Avril V................................. A3.........p.57 Baião C. ........................... A3.........p.58 Bäppler K.......................... A3.........p.46 Baranger E. ...................... B..........p.78 Bauvatier G....................... D..........p.108 Beaugendre N. ................. A1.........p.21 Beddiar K.......................... A1.........p.22 Bekakra M. ....................... A3.........p.55 Belfiore A. ......................... D..........p.112 Bellocchio A. .................... A3.........p.49 Benoudjafer I. ................... C3........p.91 Berend L. ......................... A1.........p.20 Bergoin P. ......................... D..........p.110 Berho Y. ........................... D..........p.117 Berten K. .......................... A2.........p.29 Besson A. ......................... A3.........p.46 Billaux D. .......................... A2.........p.26 Bochon A. ........................ B..........p.74 Bochon A. ........................ A3.........p.46 Boissonnas Y. ................... A1.........p.14 Boisvert M......................... C3........p.92 Bonnet J.G. ..................... D2........p.103 Bourdon P......................... A3.........p.45 Bourgeois E. ..................... D..........p.115 Bourget A. ........................ A2.........p.32 Bourget A. ........................ A2.........p.40 Bouvatier P. ...................... A2.........p.34 Breul P. ............................. D1........p.100 Brino L. ............................ A2.........p.25 Brino L. ............................ B2........p.68 Brissonnette B. ................. D..........p.117 Bultel F. ............................ A2.........p.30 Bumbieler F. ..................... B..........p.72 Burdin J. ........................... B2........p.68 Cabañas A. ...................... B..........p.79 Cahn M. ........................... A2.........p.43 Camus T............................ B1........p.65 Canolle L. ......................... A1.........p.20 Carraretto S....................... B1........p.64 Cartpentier T...................... D..........p.108 Cascarino S. ..................... B2........p.69 Cassani G. ........................ A3.........p.49 Castel C............................ D..........p.105 Chabert A. ........................ A2.........p.25 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Chamerois Y...................... A2.........p.42 Chamoley D. ..................... D2........p.101 Champetier de Ribes C. ....... D..........p.110 Chantron L. ...................... A2.........p.34 Chaubert C........................ A3.........p.52 Chaubert C. ...................... D..........p.111 Cherkaoui A. ..................... C1........p.84 Chevassus M. ................... D..........p.119 Chitas P. ........................... A3.........p.58 Clerec P. ........................... D2........p.101 Cocquière A. .................... C2........p.90 Col F. ................................ B..........p.74 Colas A.S. ........................ D..........p.115 Colin P............................... B..........p.73 Collomb D. ....................... A2.........p.34 Combe B. ......................... B..........p.78 Courtet R. ......................... A3.........p.60 Cuccaroni A. ..................... A3.........p.47 D’Aloia Schwartzentruber L... A2.........p.31 Darpas M. ........................ D2........p.102 De Broissia T. ................... A1.........p.15 De Bruyn D........................ C1........p.85 De Goyon A. ..................... A1.........p.19 De Pauw B........................ A3.........p.61 De Pauw B. ...................... A2.........p.29 De Rivaz B......................... B..........p.80 De Sloovere P ................... B..........p.73 Defert R. ........................... D..........p.114 Deffayet M......................... A2.........p.31 Degas M. .......................... C1........p.84 Delpech N. ....................... D..........p.114 Demas E. ......................... D..........p.119 Desbordes A. ................... D..........p.115 Deschamps P.................... A3.........p.53 Dettori L. .......................... A3.........p.60 Deulofeu C. ...................... D1........p.98 Diab Y. .............................. C2........p.89 Dias D. ............................. B..........p.76 Díaz Aguado M. B. ........... A2.........p.38 Djeran-Maigre I. ................ B..........p.76 Do N.A. ............................ B..........p.76 Douroux J.F. .................... D..........p.116 Douroux J.F. ..................... D..........p.115 Doyle M.R. ....................... C2........p.88 Duclairoir X. ...................... A1.........p.19 Duffaut P............................ C1........p.85 Dupont J........................... D2........p.104 Erdmann P......................... A1.........p.14 Espic G. ........................... D2........p.101 Espivent C. ....................... D..........p.118 Eusebio A. ........................ A2.........p.27 Eusebio A. ........................ B..........p.79 Fasel J.M. ......................... A3.........p.51 126 Faure N. ........................... B..........p.71 Faure N. ........................... B..........p.77 Faure R.M. ....................... B..........p.71 Faure R.M. ....................... B..........p.77 Fémeland M. .................... A2.........p.39 Ferrari M............................ A1.........p.15 Ferrero A.M. ..................... B..........p.79 Fesq C.............................. A3.........p.45 Flachet M. ........................ D..........p.118 Frédéric-Moreau E. ........... B..........p.74 Gaillard C.......................... A2.........p.36 Galler R............................. B2........p.67 Garin E. ............................ A3.........p.48 Gatti M. ........................... A1.........p.16 Ghozayel S. ...................... A1.........p.17 Giamundo N...................... B2........p.70 Girault B............................ B1........p.65 Godin H............................. B..........p.73 Goirand P. ........................ D1........p.100 Górewicz W....................... A2.........p.28 Gouillon G. ....................... C1........p.84 Gourdon G. ...................... B..........p.81 Guevara R. ....................... A3.........p.58 Guigas X. .......................... D..........p.114 Guillaud M......................... A3.........p.54 Hamaide G........................ A2.........p.37 Hamaide G........................ A2.........p.33 Hamaide G. ...................... A2.........p.35 Hamaide G. ...................... A3.........p.59 Hamaide G. ...................... A2.........p.39 Hamaide G. ...................... A2.........p.42 Hervé F.............................. D..........p.105 Hervé F. ............................ D2........p.102 Hochart A. ........................ A3.........p.45 Huet J.P............................. A1.........p.18 Humbert E......................... A2.........p.33 Humbert E......................... A2.........p.35 Humbert E. ....................... A3.........p.59 Jacyno W.......................... A2.........p.28 Jamois D........................... D..........p.111 Jarrin P.............................. A3.........p.52 Jassionnesse C................. A2.........p.44 Jassionnesse C. ............... A2.........p.43 Jordan D........................... B1........p.66 Jullien P. ........................... A1.........p.21 Kasperski J........................ A2.........p.36 Kavaj T............................... D2........p.104 Kazi Aoual-Benslafa F. ....... D..........p.109 Kazmierczak J.B. .............. D..........p.111 Kerdal D. .......................... D..........p.109 Kosiorowski D................... A2.........p.28 Kruszyk J.L. ..................... D..........p.117 Labbé M. .......................... C2........p.87 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Lacroix A. ......................... A3.........p.47 Laigle F. ............................ A3.........p.56 Larive C. ........................... D2........p.101 Lasfargue J.N. .................. B..........p.75 Laveuve O. ....................... D..........p.111 Le Bissonnais H................. A3.........p.47 Le Bissonnais H. ............... A1.........p.20 Le Bissonnais H. ............... D..........p.107 Le Péchon J.C................... B..........p.81 Lebeaud R......................... A3.........p.54 Lechantre G. .................... A1.........p.15 Lecointre J. ...................... A2.........p.34 Lecomte B......................... A3.........p.50 Lecomte B. ....................... A2.........p.26 Legrand P. ........................ A3.........p.47 Lemaire V. ......................... D..........p.119 Loegel F. ........................... C3........p.94 Lombardía Fernández C. ...... A2.........p.38 Lunardi G. ........................ A1.........p.16 Lunardi G. ........................ A3.........p.49 Lunardi G. ........................ D..........p.106 Lunardi G. ........................ D..........p.112 Madryas C......................... A2.........p.28 Magnin F. .......................... D..........p.113 Mahuet J.L. ...................... D1........p.99 Malbrancke G. .................. A1.........p.17 Mancinelli L. ..................... D..........p.106 Marlinge J. ........................ A1.........p.20 Martinetto O. .................... A2.........p.30 Mauss J.L.......................... B..........p.73 Mazzoléni G. ..................... A2.........p.41 Meda A. ........................... B2........p.70 Mekerta B. ....................... D..........p.109 Merakeb D........................ A2.........p.24 Migliazza R. ...................... B..........p.79 Mirouze F. ......................... D..........p.116 Monin N. .......................... A2.........p.25 Morel J. ............................ B..........p.72 Moreno Regan O. ............. D..........p.115 Morin C. ........................... D2........p.101 Morin E.............................. A3.........p.52 Morin E. ............................ D..........p.111 Mortier S. ......................... A1.........p.23 Moubarak S....................... B1........p.65 Moulin P. ........................... B..........p.78 Moyal P. ............................ A1.........p.21 Muller J.F. ......................... D..........p.119 Müller O. ........................... A3.........p.51 Musseta A. ....................... D..........p.110 Nikolova T.......................... C2........p.90 Nilipour N. ........................ A3.........p.48 Noiret A. ........................... B1........p.64 Novel J.P. ......................... B..........p.74 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 Nunes A. .......................... A3.........p.58 Oliva R. ............................. A3.........p.58 Oreste P. ........................... B..........p.76 Palisse J.P. ....................... C2........p.87 Pepa S. ............................ B..........p.72 Perazzelli P. ...................... C1........p.86 Petitat M. .......................... B2........p.68 Piraud J. ........................... C3........p.94 Plassart R. ........................ A3.........p.56 Pompeu-Santos S. ........... C..........p.95 Pons G.............................. A1.........p.18 Poulain S. ......................... A1.........p.19 Prea A. ............................. A3.........p.59 Quinet M........................... A2.........p.42 Rabier M............................ A2.........p.35 Ramond P. ........................ A3.........p.46 Ratanat E. ........................ D..........p.110 Rhayma N. ....................... D1........p.100 Richard T. ......................... C1........p.84 Richard-Panot L................ B1........p.64 Rinaldi Z. .......................... B2........p.70 Rivault B. .......................... D..........p.114 Robert À............................ A2.........p.33 Robert A. .......................... A3.........p.59 Robert F............................. A2.........p.42 Robert F............................. A2.........p.35 Robert J. .......................... A1.........p.17 Robin S. ........................... B..........p.75 Rodríguez Díez R. ............. A2.........p.38 Rosa S. ............................ A3.........p.58 Roux G. ............................ B..........p.75 Roux T............................... D2........p.104 Russo M. .......................... A1.........p.19 Sakurai S........................... C1........p.85 Samama L. ....................... A1.........p.15 Sauger L. .......................... D2........p.101 Schivre M. ........................ A3.........p.46 Seingre G. ........................ A3.........p.48 Selleri A. ........................... D..........p.112 Semcha A. ....................... D..........p.109 Semeraro M. .................... A3.........p.46 Sergi P. ............................. A2.........p.39 Settouf A. ......................... A3.........p.55 Shiu W. ............................. A2.........p.26 Silvestre Ordaz A.F............. A1.........p.22 Soldo L. ............................ A2.........p.27 Soldo L. ............................ B..........p.79 Soler B.............................. D..........p.108 Soucy A. ........................... C2........p.89 Spagnuolo S. .................... B2........p.70 Spenle L............................ A3.........p.50 Stefanizzi S........................ C3........p.93 Steiner G........................... A3.........p.45 127 Subrin D............................ A2.........p.24 Talon A. ............................ D1........p.100 Thalmann C....................... B2........p.68 Thibault J.F. ...................... A2.........p.32 Thimus J.F. ....................... B..........p.71 Thimus J.-F. ...................... B..........p.77 Thuaud O. ........................ A1.........p.20 Tichauer M. ...................... D..........p.118 Tirel X. .............................. A1.........p.17 Trapasso R. ...................... D..........p.112 Trussoni E. ........................ C3........p.93 Tsirogianni A...................... A2.........p.44 Tsirogianni A...................... A2.........p.43 Tzimas G........................... D..........p.107 Vago G. ............................ B2........p.70 Vallon F. ............................ B..........p.75 Varjabedian M. .................. A1.........p.21 Vendramini M. .................. A2.........p.27 Vermoote E........................ A2.........p.44 Verzani L. .......................... B..........p.79 Veyet J. ............................ A3.........p.57 Veyron P. L. ...................... A3.........p.47 Viganò S. .......................... D..........p.106 Villedieu J. ........................ D..........p.111 Vilotitch C. ........................ A1.........p.23 Vinnac A. .......................... A3.........p.46 Walet F.............................. D2........p.104 Watelet J.M. ..................... C1........p.84 Witasse R. ........................ D..........p.107 Wohnlich A. ...................... A3.........p.51 Zemmouri N. .................... C3........p.91 Zghondi J.......................... B1........p.64 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 33, place décurel - 69760 Limonest Tél. : 04 37 91 69 50 - Fax 04 37 91 69 59 Lyon, octobre 2014 - ISBN : 2-9510416-6-7 Toute reproduction est interdite sans l’accord des auteurs et de l’éditeur. Tous les articles publiés dans ce volume, le sont sous la responsabilité de leurs auteurs. Le président du comité scientifique ainsi que l’ensemble des relecteurs prient les lecteurs de bien vouloir les excuser pour toutes les fautes d’orthographe et de syntaxe ayant pu leur échapper. © 2014 - spécifique AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 128 AFTES • CONGRÈS INTERNATIONAL • LYON 2014 CONGRÈS INTERNATIONAL AFTES 2014 SUPPORT NUMÉRIQUE CONTENANT L’ENSEMBLE DES RÉSUMÉS ET DES COMMUNICATIONS Imprimerie CHIRAT - 42540 Saint-Just-la-Pendue Dépot légal : octobre 2014 - N°201109.0441 Imprimé en France