N° 246 - Novembre/Décembre 2014

Transcription

N° 246 - Novembre/Décembre 2014
SOMMAIRE/SUMMARY
ORGANE OFFICIEL DE L’ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAIN
OFFICIAL ORGAN OF THE FRENCH TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION
Revue bimestrielle n° 246
Bi-monthly magazine
Novembre/Décembre 2014
Dépôt légal 2 ème semestre 2014
EDITORIAL
467
TECHNIQUE / TECHNICAL
AFTES INFO
468
Nouvelle méthodologie de diagnostic
des tunnels anciens en service
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON
522
XIV Congrès de l’AFTES
Lyon, 13, 14, 15 Octobre 2014
Tunnels et Espace souterrain :
« risques et opportunités »
563
Younés Haddani, Pierre Breul, Patrick Goirand
New diagnosis methodology
for old tunnels in service
ème
INTERVIEW476
ESPACE SOUTERRAIN /
UNDERGROUND SPACE
CHANTIERS575
526
« Espace souterrain et urbanité :
quels projets pour demain ? »
Concours d’idées de l’aftes
Philippe Millard
Administrateur de l’AFTES,
Président du Congrès 2014
Réhabilitation de la conduite forcée
de Passy
Antoine Vernoux, Julien Plaud, Nicolas Gruffaz,
Paul Arthaud, Frédéric Berchet
Alain Mercusot, Philippe Millard, Hervé Vadon
“Underground space and urbanity:
projects for the future”
AFTES ideas competition
M. Guillaud
AFTES board member and
Chairman of the 2014 Congress.
RECOMMANDATION DU GT42
DE L’AFTES / RECOMMENDATION
OF AFTES’ WG42
482
Guide pratique pour la gestion
du risque radon dans la conception
et la réalisation de travaux
en souterrain
Practical guide for taking the radon risk
into account in the design and execution
of underground construction work
ASSOCIATIONS SŒURS /
PARTNER ASSOCIATIONS
The COSUF Award 2015
is open to candidates!
ESPACE SOUTERRAIN /
UNDERGROUND SPACE
Comment placer des centrales
nucléaires en souterrain
Pierre Duffaut, Philippe Vaskou
Underground siting of nuclear
power plants
Bardonecchia (Italie)
Percement de la galerie de sécurité du tunnel du Fréjus
Diamètre excavation : 9.46 m (tunnelier roche dure)
Longueur galerie : 12 850 m
© Photographe : Dominique Feintrenie
RAZEL - BEC
3 rue René Razel - Christ de Saclay
91892 ORSAY Cedex
Tél : 01 69 85 69 85 - Fax : 01 69 85 68 43
www.razel-bec.com
553
FORMATION581
Pour une approche pragmatique de
l’apprentissage de nos compagnons :
Suggestions de formation
« Aide-Boutefeu » pour les travaux
de minage en souterrain
Eric Morin, Bernard Adam, Pascal Montagneux,
Sophie Duclos, Thierry Panigoni
554
AGENDA
584 Congrès, Colloques, Journées d’études
Technical events
Les articles signés n’engagent que la responsabilité de leur auteur.
Tous droits de reproduction, traduction, adaptation, totales ou partielles
sous quelques formes que ce soit, sont expressément réservés.
Articles are signed under the sole responsability of their authors. All
reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally)
are subject to copyright.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°246 - Novembre/Décembre 2014
465
Tunnel SNCF de la Gare
Saint Roch à Montpellier
Tunnel de l’Etoile
à Strasbourg
EDITORIAL
La part belle à
l’espace souterrain…
Avec le reportage d’Alain Mercusot sur le concours d’idées proposé aux
étudiants en architecture lors du dernier congrès de l’AFTES à Lyon sur
le thème « espace souterrain et urbanité : quels projets pour demain ? »
et avec l’article de Pierre Duffaut sur l’enfouissement des centrales
nucléaires, l’espace souterrain occupe effectivement la première place de
cette édition, la deuxième allant à la recommandation technique – relativement ésotérique - sur la prise en compte du radon dans les chantiers en
souterrain.
Il s’agit de la troisième recommandation publiée cette année ; ce rythme
devrait être maintenu l’an prochain car au moins quatre groupes de travail
(dont le GT 16 sur les effets des tassements et vibrations sur le bâti) sont
en phase finale de relecture.
Notre congrès triennal, qui s’est tenu à Lyon du 13 au 15 octobre, vient
de s’achever et si, aujourd’hui, nous n’en donnons qu’un reportage photographique, c’est parce qu’à partir de janvier prochain, nous publierons
les textes des rapporteurs généraux sur les quatre thèmes principaux* qui,
tous, ont un rapport plus ou moins direct à l’aménagement de l’espace
souterrain.
Avec les excellents résultats de ce congrès et les taux de participation élevés aux diverses manifestations organisées en 2014 (visites et séminaires
techniques, « Mardis » de l’AFTES, etc.), l’année qui se termine mérite une
bonne note qui, certes, aurait été meilleure si Paris avait battu Bergen pour
l’organisation du Congrès AITES en 2017… Mais il en faut plus pour décourager Philippe Millard qui, comme il nous le raconte ici dans son interview,
a déjà rebondi avec la préparation de l’édition 2017 du Congrès de l’AFTES
qui se tiendra du 13 au 16 novembre à Paris Porte Maillot.
C’est sur cette ligne volontariste que s’inscrivent les actions de l’AFTES
dans les prochaines années et que notre revue continuera à vous en tenir
informés au plus près.
Underground space takes pride of place
With Alain Mercusot’s report on the ideas competition for architectural students on the occasion of the latest AFTES Congress in
Lyon – on the theme of Underground space and urbanity: projects
for the future – and Pierre Duffaut’s article on locating nuclear
power stations underground, underground space really does take
pride of place in this issue. Right behind it comes the relatively
specialised technical recommendation dealing with how to take
radon into account on underground worksites.
This is the third recommendation to be published this year, and
we expect to keep up the same pace next year: at least four working groups (including Working Group GT 16 on the effects of
settlement and vibrations on built structures) are in their final
review phase.
Our three-yearly Congress, held in Lyon from October 13-15,
ended not so long ago. For this issue we simply have a photo
report, but from January onwards, we’ll be publishing the texts by
the general-rapporteurs on the four key topics*, all of which are
related to some degree to the development of underground space.
In view of the excellent outcomes of this Congress and the high
levels of attendance at the various events organised in 2014
(technical visits and seminars, the “AFTES Tuesday Talks”, and so
on), the year will certainly go down as a good one, even though
it would have been better still if Paris had beaten Bergen in the
contest to hold the ITA’s 2017 Congress! However, it will take
more than that to discourage Philippe Millard. As he tells us in
the interview published in this issue, he’s already bouncing back
with the preparation of the AFTES 2017 Congress, to be held from
November 13-16 at Paris Porte Maillot.
AFTES action will be similarly pro-active in the years to come –
and of course our journal will continue to keep you right up to
date with all the latest news and views.
Wishing you happy holidays,
*Coordination and design of tunnels and other underground construction projects - Technological progress and innovations – Development
of uses for underground space – Managing underground infrastructures
Bonnes fêtes de fin d’année !
*Conduite et conception des projets de tunnels et d’aménagements souterrains – Progrès
et innovations technologiques – Développement des usages du sous-sol – Gestion des
infrastructures souterraines
Maurice Guillaud, Rédacteur en chef / Chief editor
Directeur de publication : Yann LEBLAIS - Rédacteur en chef : Maurice GUILLAUD - Comité de rédaction : Nicole BAJARD, CETU / Rédactrice du site AFTES - Anne BRISSAUD, Responsable
communication NFM Technologies - Didier DE BRUYN, Vice-Président ABTUS - Michel DUCROT, Eiffage TP - Pierre DUFFAUT, Ingénieur-conseil - Denis FABRE, professeur CNAM - Bernard FALCONNAT,
Ingénieur-conseil - Jean-Paul GODARD, Cadre de direction honoraire RATP - Jean-Bernard Kazmierczak, Inéris - Benjamin LECOMTE, VINCI Construction - Alain MERCUSOT, CETU / Secrétaire Général
AFTES - Gilles PARADIS, SNCF IGOA Tunnels - Jean PIRAUD, Antéa - Patrick RAMOND, Razel-Bec - Patrice SALVAUDON, Expert judiciaire - François VALIN, Comité MEP, AFTES - Michèle VARJABEDIAN,
Systra - AFTES - Siège social : AFTES - 15, rue de la Fontaine au Roi - 75011 PARIS - Tél. : +33 (0)1 44 58 27 43 - [email protected] - Adhésion : Secrétariat AFTES : Sakina MOHAMED
Site Web : www.aftes.asso.fr - Edition Spécifique : 33, place Décurel - F 69760 LIMONEST - Maquette : Estelle PORCHET - Publicité : Catherine JOLIVET - [email protected]
Tél. : 33 (0)4 37 91 69 50 - Télécopie : 33 (0)4 37 91 69 59 - Abonnement : [email protected]
355
AFTES INFO
© Photographe : Dominique Feintrenie
Percement de la galerie du Fréjus /
Breakthrough of the Frejus gallery.
Dernière nouvelles / Latest news
Grand Paris Express
La société en charge du projet du Grand Paris
Express a publié l’appel d’offres pour la maîtrise
d’œuvre des infrastructures et des aménagements de la section Ouest, Pont de Sèvres-Saint
Denis Pleyel, de la future ligne 15. Cette section
de 20 km, comprenant 9 stations, sera à excaver
au tunnelier; le marché porte également sur les
ouvrages annexes (puits d’accès, ventilation...).
Les deux autres sections de la ligne 15 de 75 km
de longueur totale sont: la ligne 15 Sud, qui sera
la première construite entre Pont de Sèvres et
Noisy-Champs et s’étendra sur 33 km ; la ligne
15 Est entre Champigny centre et Saint Denis
Pleyel de 22 km.
D’autre part a également été publié un appel
d’offres pour la maîtrise d’œuvre des infrastructures et des systèmes de la future ligne 18. Cette
ligne de 35 km de long reliera l’aéroport d’Orly
à la gare de Versailles-Chantiers et comprendra
10 stations dans l’Essonne et les Yvelines. De
plus, elle aura une correspondance avec la ligne
14 à l’aéroport d’Orly, avec les lignes B et C
du RER à Massy-Palaiseau et avec la ligne C à
Versailles-Chantiers.
En ce qui concerne la ligne 17 Nord, la société
du Grand Paris organise quatre réunions publi
ques entre le 20 novembre et le 20 décembre.
La section concernée s’étend sur 21,5 km entre
Le Bourget et Le Mesnil Amelot et comprendra
6 stations, Le Bourget, Triangle de Gonesse, Parc
des Expositions, Aéroport CDG (T2), Aéroport
CDG (T4) et Le Mesnil-Amelot, ainsi qu’un site
de maintenance à Aulnay-sous-Bois.
Grand Paris Express
The company entrusted with the Grand Paris
Express project has issued the tender for the project
management of infrastructures and facilities of the
Pont de Sèvres -Saint Denis Pleyel section of the
future Line 15. This 20 km section which includes
9 stations, will have to be excavated with a TBM;
the contract also includes related works (access
shafts, ventilation, etc.). The other two sections
of this 75 km total length Line 15 are: the 33 km
long Line 15 South, the first built between Pont
de Sèvres and Noisy-Champs and the 22 km long
Line 15 East between Champigny downtown and
Saint Denis Pleyel. Another tender was also issued
for the project management of infrastructures and
systems of the future Line 18. This 35 km long line
will link Orly Airport to Versailles-Chantiers railway
station and will include 10 stations in the Essonne
and Yvelines Departments. In addition, it will have
connections with line 14 at Orly airport, with the
RER lines B and C at Massy-Palaiseau and with line
C at Versailles-Chantiers.
Regarding Line 17 North, Grand Paris organizes
four public meetings between November 20 and
December 20; the concerned section extends over
21.5 km between Le Bourget and Le Mesnil Amelot
and will include six stations, Le Bourget, Triangle
de Gonesse, Parc des Expositions, CDG Airport
(T2), CDG Airport (T4) and Le Mesnil-Amelot plus
a maintenance facility in Aulnay-sous-Bois.
Percement de la galerie du Fréjus
La galerie du tunnel autoroutier du Fréjus, prévue initialement comme galerie de sécurité, est
devenue un second tube en décembre 2012 par
la décision des états italien et français. Après
la mise en service des 17 nouveaux abris de la
partie française du tunnel en avril 2014, conformément à la directive européenne sur la mise
en sécurité des tunnels du réseau routier transeuropéen, le chantier de la galerie du Fréjus
a franchi une seconde étape importante avec
son percement sur la plateforme italienne. Le
tunnelier avait démarré côté France le 17 juillet
2011 après son montage dans une chambre
souterraine située à l’extrémité d’une galerie de
654 m creusée à l’explosif. Après avoir rencontré des difficultés lors de la traversée d’une zone
de forte convergence dans les Calcschistes, il
a progressé régulièrement à un rythme supérieur à 400 m/mois jusqu’au 7 février 2013, les
sociétés concessionnaires du tunnel, la SFTRF
côté France et la SITAF côté Italie, ayant choisi
468
AFTES INFO
de lui faire poursuivre son parcours plutôt que
de lancer un second tunnelier démarrant de la
tête italienne. Après une révision complète et
le renfort de certains organes, il a redémarré le
17 juin 2013 pour déboucher le 17 novembre
dernier dans la galerie de 70 m creusée depuis
la plateforme italienne, après un parcours total
de 12 130 m. Il va maintenant être ripé jusqu’à
l’air libre pour être démonté. La suite des
travaux de génie civil consiste à réaliser les 16
abris de la partie italienne, 9 by-pass permettant
aux véhicules des services de secours et des
équipes de maintenance de passer d’un tube
à l’autre, 6 stations techniques et 2 usines de
ventilation souterraine.
entre Oullins et Hôpitaux Sud. Cette extension
d’environ 2,2 km comprendra 2 stations ; les
travaux de construction devraient démarrer
en 2018 pour être terminés en 2022/2023. Le
coût total est estimé entre 400 et 450 millions
d’euros. SYTRAL devrait organiser des réunions
publiques pour présenter le projet. En effet, la
Commission Nationale du Débat Public a jugé
qu’un débat n’était pas nécessaire compte tenu
du caractère local du projet.
The gallery of the motorway Frejus tunnel, originally planned as a safety gallery, has become a second
tube in December 2012 by decision of the Italian
and French authorities. After the commissioning of
17 new shelters on the French part of the tunnel in
April 2014, in accordance with the European Directive on the securing of the European road tunnels
network, the construction of the Frejus gallery took
a second important step with his breakthrough on
the Italian platform. The TBM had started on the
French side on July 17, 2011, after it had been
assembled in an underground chamber at the
extremity of a 654 m long gallery dug with explosives. After having met difficulties when crossing a
high convergence zone in calcschists, it progressed
steadily at a rate higher than 400 m / month
until February 7, 2013, when the tunnel operators,
SFTRF on the French side and SITAF on the Italian
side, chose to make the TBM carry on rather than
launching a second TBM starting from the Italian
head. After a complete revision and reinforcement
of some elements, it has restarted on 17 June 2013
and ended on November 17 in the 70 m long gallery
excavated from the Italian platform, after having dug
12,130 m. It will now be ripped to the open air and
dismantled. The next civil works consist of building
the 16 shelters of the Italian part, 9 bypass allo
wing emergency services and maintenance crews
vehicles to cross from one tube to another, 6 technical stations and 2 underground ventilation plants.
The 9.45 m-diameter Herrenknecht TBM that will
dig the Rennes Line B metro tunnel is currently
being assembled on site. It was lowered into the
shaft on November 11 for final setting up, before
starting excavation in January. The TBM will dig a
7.7 km long mono tube tunnel at a depth of 9-20
meters. Work on this section will be carried out by
the JV Dodin Campenon Bernard (leader) / Spie
batignolles TPCI / Gtm Ouest / Legendre Génie
Civil / Spie Fondations / Botte Fondations.
Monténégro
Lyon Metro
Breakthrough of the Frejus gallery
Rennes Metro
SYTRAL, in charge of the Lyon metro, published
a tender for the studies of an extension of Line B
from Oullins to South Hospitals. This extension of
approximately 2.2 km will include 2 stations; works
should start in 2018 for completion in 2022/2023.
The total cost is estimated between 400 and 450
million Euros. SYTRAL should organize public meetings to submit the project since the National Public
Debate Commission decided that a debate was unnecessary given the local character of the project.
Métro de Rennes
Le tunnelier HERRENKNECHT, de 9,45 m de
diamètre qui creusera la ligne B du métro de
Rennes, est actuellement en cours de montage
sur le site. Il a été descendu dans le puits le
11 novembre pour l’assemblage final, avant un
démarrage de l’excavation en janvier. Le tunnelier va creuser un tunnel mono tube de 7,7 km
de long à une profondeur de 9 à 20 mètres. Les
travaux sur cette section seront réalisés par le
groupement Dodin Campenon Bernard (mandataire) / Spie Batignolles Tpci / Gtm Ouest /
Legendre Genie Civil / Spie Fondations / Botte
Fondations.
La société d’ingénierie Ingérop, en groupement
avec l’italien Geodata, a remporté un contrat
de 22 M€ portant sur la supervision de la
construction de 41 km d’autoroute au Monténégro. Cette autoroute entre Smokovac-Uvce
et Matesevo comprenant 11 tunnels d’une longueur cumulée de 14 km sera financée par la
banque chinoise Exim Le projet fait partie de
la liaison de 169,2 km entre Bar et Boljare, qui
sera la première autoroute monténégrine. La
banque Exim financera 85 % du projet de 809
millions d’euros, le restant étant pris en charge
par le Monténégro. En juillet dernier, les entreprises chinoises CCCC et CRBC ont été choisies
car elles avaient les meilleures offres pour cette
section de 41 km.
Monténégro
The Ingérop engineering company, in partnership
with Geodata from Italy, won a €22 million contract
for supervising the construction of a 41 km of
motorway in Montenegro. This highway between
Smokovac-Uvce and Matesevo including 11 tunnels with a total length of 14 km will be financed by
the Chinese Exim Bank. This project is part of the
169.2 km link between Bar and Boljare, which will
be the first Montenegrin highway. Exim Bank will
finance 85% of the total €809 million project, the
remainder being borne by Montenegro. Last July,
Chinese contractors CCCC and CRBC, low bidders
for this 41 km long section, were selected.
Métro de Lyon
SYTRAL, en charge du métro lyonnais, a publié
un appel d’offres pour la réalisation des études
d’une extension de la ligne B du métro de Lyon
469
AFTES INFO
France
Le premier Ministre français, M. Manuel Valls, a
nommé M. Vincent Pourquery de Boisserin, Ingénieur général des Ponts et des Eaux et Forêts,
Coordinateur interministériel en charge du projet
CDG Express. Cette liaison ferroviaire de 32 km
reliera directement l’aéroport Roissy Charles de
Gaulle à la Gare de l’Est à Paris et comprendra
une section en souterrain de 2 km. Le projet
nécessite un financement de l’État avec une
participation d’ADP (Aéroport de Paris) ; il pourrait être mis en service en 2023.
2016 et avril 2018. Le montant du contrat est de
132 millions d’euros.
Lyon Northern Bypass
The consortium FAYAT / SANEF / FIDEPPP2 (Fund
for the investment and development of BPCE) has
awarded the contract for the upgrading, financing,
operation and maintenance for 20 years, of the 10
km long Northern Lyon Bypass including the Caluire (3713 m), Rochecardon (1131 m), La Duchère
(1100 m) and Quai Bellevue (550 m) twin-tube tunnels. The works, which include the construction of
additional interconnecting galleries, fire protection
of structures, improvement of smoke extraction installation and renewal of safety equipment, will be
performed under traffic between January 2016 and
April 2018. The contract amounts to € 132 million.
Lyon - Tunnel de Fourvière
Les travaux de mise à niveau de la sécurité
dans le tunnel routier de Fourvière, de 1,7 km
de long mis en service en 1971, ont débuté en
novembre et seront réalisés tout au long de
l’année prochaine. Les travaux comprennent : la
mise à niveau de la ventilation, des extracteurs
de fumée, de la détection incendie, des équipements de télécommunication, de vidéosurveillance et de contrôle du trafic et le remplacement
de la chaussée. Jusqu’au mois d’octobre 2015, le
tunnel sera fermé la nuit et durant 7 week-ends
pour la réalisation des travaux; le trafic journalier
du tunnel de Fourvière est de 110 000 véhicules.
© Infographie Le Progrès
CDG Express
Métro de Paris - Ligne 1
CDG Express
French Prime Minister, Manuel Valls, appointed
Mr. Vincent Pourquery de Boisserin, Chief Engineer, graduated from ENPC and Eaux & Forêts
High Schools, Interministerial Coordinator for the
CDG Express project. This 32 km long rail link will
connect directly Roissy Charles de Gaulle airport to
Gare de l’Est in Paris and will include a 2 km long
underground section. The project requires a State
funding and a participation of ADP (Paris Airport);
it might be commissioned in 2023.
La RATP et le Syndicat des Transports Parisiens,
STIF, ont démarré la consultation du public pour
l’extension de la ligne 1 du métro entre l’actuel
terminus à Château de Vincennes et Val de Fontenay. Entièrement en souterrain, cette extension comprendra 3 stations: une vers Rigollots,
le nouveau Terminus à Val de Fontenay et une
station intermédiaire avec 3 localisations possibles, Grands Pêchers à Montreuil, Verdun ou
Fontaine à Fontenay sous Bois. D’une longueur
de 4 à 5 km cette extension aura des correspondances avec les lignes A et E du RER et avec
la future ligne du métro 15 Est du Grand Paris
Express. Le coût total du projet est estimé à 900
millions d’euros.
Paris Metro - Line 1
Contournement Nord de Lyon
Le groupement FAYAT / SANEF / FIDEPPP2
(Fonds d’Investissement et de développement
de BPCE) a obtenu le contrat pour la réalisation des travaux de remise à niveau, le financement, l’exploitation et la maintenance pendant
20 ans du contournement Nord de Lyon sur
10 km. Sont concernés les tunnels bi-tube de
Caluire (3713 m), Rochecardon (1131 m), La
Duchère (1100 m) et Quai de Bellevue (550 m).
Les travaux comprennent la construction de
rameaux d’interconnexion additionnels, la
protection incendie des structures, l’amélioration des équipements de désenfumage et le
renouvellement des équipements de sécurité; ils
seront effectués sous circulation entre janvier
470
RATP and STIF (Syndicat des Transports Parisiens:
Paris Transportation Office) began public consultation for the extension of the metro line 1 from
the Château de Vincennes terminal station to Val
de Fontenay. This fully underground extension will
include three stations: one at Rigollots, the new
terminal station at Val de Fontenay and an intermediate station with 3 possible locations, Grands
Pêchers in Montreuil, Verdun or Fontaine in
Fontenay sous Bois. This 4 to 5 km long extension
will have connections with the A and E lines of the
RER and with the future metro line 15 East of the
Grand Paris Express network. The total project cost
is estimated at € 900 million.
Lyon - Fourvière Tunnel
The safety upgrading work in the 1.7 km long
Fourvière tunnel in Lyon, commissioned in 1971,
began in November and will be implemented
throughout the next year. The work includes upgrading ventilation system, smoke extractors, fire
detection, telecommunication, video surveillance,
traffic control equipment and replacement of the
pavement. Until October 2015, the tunnel will be
closed at night and during 7 weekends to complete
the work; the Fourvière tunnel has an average daily
traffic of 110 000 vehicles.
Métro de Paris - Ligne 14
Le 23 octobre, la RATP a annoncé que la mise
en service de l’extension de la ligne de métro
14, entre Saint Lazare et la Mairie de Saint Ouen
sur une longueur de 5,8 km, sera repoussée de
2017 à 2019, de même pour celle de la ligne
12, entre Saint Denis et la Mairie d’Aubervilliers.
Selon la RATP, la cause principale est les retards
avec les déviations de réseaux et l’acquisition
des terrains.
Paris Metro - Line 14
On October 23d, RATP has announced that the
commissioning of the 5.8 km long
metro Line 14 extension from Saint
Lazare railway station to Mairie de
Saint Ouen will be postponed from
2017 to 2019 as well as the extension
of Line 12 from Saint Denis to Mairie
d’Aubervilliers. According to RATP,
the main reason lies in the delays in
network diversions and land acquisition.
AFTES INFO
AFITF
Le secrétaire d’Etat aux transports Alain Vidalies a
annoncé le 29 octobre devant le Sénat que le budget de l’Agence de financement des infrastructures de transport serait maintenu en 2015
au même niveau qu’en 2014, soit 1,9 milliard
d’euros. Autre annonce: les projets retenus au
titre du 3ème appel à projet de transport en
commun en site propre seront confirmés courant décembre. La nouvelle devrait être à même
de rassurer -au moins pour un temps- les collectivités locales et les entreprises de travaux
publics : le budget de l’Agence de financement
des infrastructures de transport (Afitf) sera sécurisé pour 2015 et maintenu au même niveau
qu’en 2014, soit 1,9 milliard d’euros. C’est ce
qu’a annoncé le secrétaire d’Etat aux transports
Alain Vidalies lors de son audition devant les
commissions des finances et du développement
durable du Sénat, le 29 octobre. Le secrétaire
d’Etat a rappelé que l’Agence pourra bénéficier,
sous réserve que les amendements à la loi de
finance adoptés par les députés le soit par les
sénateurs, de 800 millions d’euros au titre de la
surtaxe de deux centimes sur le gazole (TICPE),
auxquels s’ajouteront 350 millions d’euros générés par la surtaxe de 4 centimes sur le gazole
ciblant les poids-lourds –principe qui avait été
adopté pour compenser l’abandon du péage de
transit poids lourds. Soit 1,15 milliard d’euros
auxquels devraient s’ajouter les recettes affectées classiquement à l’Afitf (taxe d’aménagement du territoire, redevance domaniale,…)
pour arriver à un total, selon Alain Vidalies, de
« 1,9 milliard d’euros ».
French Transport Infrastructure
Financing Agency
Traversée centrale des Pyrénées
On October 29th, Alain Vidalies, Secretary of State
for Transport announced in the Senate that the
budget for the Transport Infrastructure Financing
Agency would be held in 2015 at the same level
as in 2014, i-e 1.9 billion euros . Another announcement relates to projects selected under the third
call for on-site public transportation which will be
confirmed in December. The news should reassure - at least for some time - local
collectivities and civil engineering
companies: the budget of the Transport Infrastructure Financing Agency
(AFITF) will be secured for 2015 and
maintained at the same level as in
2014 i-e 1.9 billion euros. This announcement was made by Secretary
of State for Transport Alain Vidalies
in his hearing before the committees
of Finance and Sustainable Development of the Senate, on October 29th.
The Secretary of State reminded that
the Agency will benefit (provided
that amendments to the Finance Act
adopted by MEPs are also adopted by the senators)
€ 800 million from the additional tax of two cents
on the diesel (TICPE), plus € 350 million generated
by the 4 cents surtax on diesel trucks (prínciple
adopted to compensate for the abandonment of the
toll on transit trucks. This means that 1.15 billion
euros should be added to revenues conventionally
assigned to AFITF (land use planning tax, Government royalties, etc.) to reach a total, according to
Alain Vidalies, of 1.9 billion euros.
Le Groupement Européen d’Intérêt économique
en charge de la traversée centrale des Pyrénées
a publié un appel d’offres pour l’élaboration des
corridors possibles de la future liaison ferroviaire
à priorité fret entre l’Aragon et la région MidiPyrénées. Cette étude doit identifier le tracé le
plus favorable et prendre en compte celles déjà
réalisées sur le trafic fret à court, moyen et long
terme au travers de la chaîne des Pyrénées.
Central crossing of the Pyrenees
The European Economie Interest Group in charge
of the central crossing of the Pyrenees has issued a
tender for the definition of potential corridors of the
future freight-priority rail link from Aragon to the
Midi-Pyrenees region. This project should identify
the most favourable layout and take into account the
previous studies on the short/medium/long-term
freight traffic through the Pyrenees.
International
Détroit de Gibraltar / Strait of Gibraltar
Lien fixe sous le détroit de Gibraltar
Le 22 octobre, lors de la 8 ème conférence des ministres
des Transports des pays de l’Ouest de la Méditerranée,
Mme Ana Pastor, la Ministre espagnole, a qualifié le
lien fixe sous le détroit de Gibraltar comme stratégique
pour la mobilité des deux côtés de la Méditerranée.
Les ministres ont décidé de se réunir deux fois par an
pour discuter du projet. L’année dernière, M. Mohamed
Najib Boulif, le Ministre marocain des Transports, avait
exprimé le souhait qu’une solution technique viable soit
présentée en 2016 ou 2017.
Fix link under the Strait of Gibraltar
On October 22d, at the 8th Conference of the western
Mediterranean countries Ministers of Transportation, Ana
Pastor, the Spanish Minister, called the fix link under the
Strait of Gibraltar as strategic for mobility on both sides
of the Mediterranean Sea. The ministers agreed to meet
twice a year to discuss the project. Last year, Mr. Mohamed
Najib Boulif, the Moroccan Minister of Transportation, had
expressed his wish for a viable technical solution to be
presented in 2016 or 2017.
CANADA
Caterpillar
Le 30 septembre, a été finalisée l’acquisition de CATERPILLAR TUNNELING CANADA CORPORATION (CTCC) par Liaoning Censcience Industry Co (LNSS). LNSS et CTCC avaient débuté le
processus le 14 janvier 2014, qui conduit LNSS à acquérir l’ensemble des actifs (bâtiments,
machines et propriété intellectuelle) de CTCC, qui elle même avait racheté LOVAT Inc. LNSS est
l’un des principaux fournisseurs de tunneliers en Chine. A la suite de cette acquisition, LNSS a
créé une filiale, Lovsuns, basée au Canada.
Caterpillar
On September 30TH, Liaoning Censcience Industry Co (LNSS) finalized the acquisition of Caterpillar
Tunneling Canada Corporation (CTCC). LNSS and CTCC had initiated this process on January 14th,
2014 which leads LNSS to acquire the whole of the assets (buildings, machinery and intellectual
property) of CTCC which had previously bought Lovat Inc. LNSS is one of the leading TBM suppliers
in China. Further to this operation, LNSS set up a subsidiary called Lovsuns based in Canada.
471
AFTES INFO
BELGIQUE / BELGIUM
Belgique- Bekaert Maccaferri
Belgium-Bekaert Maccaferri
Le 1 Octobre, le groupement nouvellement créé pour la vente et la distribution dans le domaine des solutions pour les travaux souterrains a officiellement démarré ses activités. Du 27 au 30 Octobre, l’équipe s’est réunie dans
la ville historique de Gand pour la première réunion mondiale. Durant ces
trois jours, la vision et la manière de travailler chez Bekaert Maccaferri Underground Solutions a été introduite par une série de présentations et d’ateliers. Benoit de Rivaz, Directeur du Développement, a déclaré : « Plus important encore, cette réunion a été l’occasion pour l’équipe d’apprendre à se
connaître, de partager des expériences et d’apprendre les uns des autres. »
Comme l’a déclaré Peter Remory, directeur général: « Nous comprenons
tunnel et parlons la langue du client, et nous offrons un large portefeuille de
solutions innovantes, intelligentes, de haute qualité ». Certains des produits
clés dans le portefeuille de solutions est l’acier Bekaert Dramix® gamme de
fibres (3D, 4D, 5D), fibres synthétiques, une sélection de produits chimiques,
des cintres en acier comme premier soutènement, tubes en fibre de verre
renforcée, etc., en ciblant toutes les constructions en souterrains tels que
tunnels, béton projeté, voussoirs et l’exploitation minière.
On October 1st, the recently established Bekaert and Maccaferri Joint Venture for
the sales and distribution of underground construction reinforcement solutions
started up officially its activities. From October 27th to 30th, the operations team
was in Gand, Belgium, for its first global meeting. During these three days, the
vision and working methods of Bekaert Maccaferri Underground Solutions were
presented in a series of lectures and workshops. Benoît de Rivaz, Development
Manager, said: « Even more important, this meeting provided us the opportunity
to get to know one another, share experiences and learn from each other ». Peter
Remory, Managing Director, added: « We understand tunnel, we speak our client’s
language, and we offer a broad portfolio of innovative, intelligent, high quality
solutions ». Some of the key products in the portfolio of solutions are the
Bekaert Dramix® range of steel fibers (3D, 4D, 5D), synthetic fibers, a selection of
chemicals, steel arches as first support, fiber glass reinforced pipes, etc., for all
underground activties such as tunnels, shotcrete, segments and mining.
er
Technique / Technology
Le spécialiste dans la préhension par la technologie du vide, la société française Acimex, a
annoncé la livraison et le montage d’un érecteur et d’un chariot à voussoir dans un tunnelier
type “pression de terre”, qui est actuellement en
cours de fabrication chez NFM Technologies à
Lyon. Le tunnelier (TBM) est destiné à l’excavation et au revêtement de six kilomètres souterrains de la ligne 3 du nouveau métro de Riyad en
Arabie Saoudite. Le matériel fourni par Acimex
comprend un érecteur de 3,6 tonnes et un chariot à voussoir de 4 tonnes qui contrôleront l’alimentation et le positionnement des pièces béton
à l’intérieur du tunnelier dont le bouclier totalise
un diamètre de 10,16 mètres. Le futur métro de
Riyad comporte six lignes entièrement automatisées avec une longueur totale de 177 kilomètres
dont 60 kilomètres d’excavation souterraine. La
construction de la ligne 3 a été attribuée par
l’autorité de développement d’Arriyadh (ADA) au
consortium Metro Riyadh Line 3 Ldt., composé
des sociétés de Salini Impregilo, Larsen et Toubro,
Nesma & Partners Contracting Co., qui ont opté
pour une TBM de pression de terre par NFM
Technologies.
The French company Acimex, specialist of vacuum
gripping technology, announced the delivery and
installation of an erector and of a segment transportation truck for the EPB TBM currently being
manufactured at NFM Technologies, Lyon. This
TBM will excavate 6 km of the underground Line
3 of the new metro in Riyadh, Saudi Arabia. The
equipment supplied by Acimex includes a 3.6 tons
erector and a 4 tons segment transportation truck
for the supply and placing of concrete parts inside
the 10.16 meters diameter TBM shield. The future
Riyadh metro has six fully automated lines with a
total length of 177 km of which 60 km underground.
The construction of Line 3 has been awarded by
the Arriyadh Development Authority (ADA) to the
Riyadh Metro Line 3 consortium composed of Salini Impregilo, Larsen and Toubro, Nesma & Partners
Contracting Co., which opted for an earth pressure
balanced TBM manufactured by NFM Technologies.
Prix / Award
Soucieux de s’inscrire dans la réflexion sur la ville durable, le Syndicat National du Béton Prêt à l’Emploi a lancé un nouveau concours national “Bétons et aménagements durables des territoires” sous le parrainage de l’IDRRIM (Institut des Routes, des Rues et des Infrastructures pour la mobilité),
de l’ATTF (Association des Techniciens Territoriaux de France) et de Mairie
2000. Ainsi, dans le cadre de ce concours, le 26 novembre 2014, la voirie
multimodale du Tunnel de la Croix-Rousse a reçu le Prix “Mieux Circuler”.
Lors de la remise du Prix, à l’occasion du Salon des Maires (Paris), le jury
a tenu à saluer l’innovation de ce projet car il s’agit du premier tunnel au
monde entièrement dédié aux modes de transport doux : bus, vélos et piétons. Les spécificités des bétons mis en place dans le cadre de la réalisation
de cet ouvrage ont aussi été mises en exergue. Le tube “mode doux” du
tunnel de la Croix Rousse a été inauguré le 05 décembre 2013. Sa construction a été confiée à un groupement constitué de Dodin Campenon Bernard
(mandataire), Spie batignolles TPCI, Chantiers Modernes Rhône-Alpes, Vinci
Construction Grands Projets, Cegelec et GTIE Transport.
472
Concerned about joining in the debate on sustainable cities, the National Union of
Ready mixed Concrete launched a new national competition “Concrete and sustainable developments of the territories” under the sponsorship of the IDRRIM (Institute of Roads, Streets and Infrastructures for Mobility), the ATTF (French Territorial Technicians Association) and the Mairie 2000 Association and, on November
26, 2014, the “Best traffic” prize was awarded to the multimodal Croix-Rousse
tunnel project. At the award ceremony, on the occasion of the Mayors Congress
in Paris, the jury paid tribute to the innovation of this project which is the first
tunnel in the world entirely dedicated to soft transportation modes: buses, bicycles
and pedestrians. The specific properties of concrete used for this work were also
highlighted. The «soft mode» 2d Croix Rousse tunnel was opened on Dec. 5, 2013.
It was constructed by a consortium comprising Dodin Campenon Bernard
(leader), Spie batignolles TPCI, Chantiers Modernes Rhône-Alpes, Vinci
Construction Grands Projets, Cegelec and GTIE Transport.
AFTES INFO
International Tunnelling & Underground Space Awards 2014 Winner
Jeudi 4 décembre, jour de la Ste Barbe,
s’est tenu à Londres la cinquième cérémonie de remise des «International Tunnelling
Awards» organisée par NCE et parrainée
par l’AITES.
trophée a été remis à Jean-Paul Godard. Une seconde cérémonie de remise
de ce trophée s’est tenue à Paris le 9 décembre lors de l’AG de l’AFTES.
Lors de cette cérémonie 16 trophées ont
été remis aux consultants, entreprises et
pour les projets majeurs de l’année. Cette
année le trophée du projet de plus de 500 millions de dollars a été remis au
projet hydroélectrique suisse du Nant de Drance.
Nous félicitons Pierre, cet infatigable défenseur de l’espace souterrain et
passeur de message à de nombreuses générations.
De gauche à droite Sören Eskessen, Peter Siegenthaler (Nant de Drance SA),
Olivier Boeckli (Head of Tunnelling, Implenia), Gérard Seingre (Nant de Drance SA),
Jean-François Nicod (Nant de Drance SA), Mark Hansford NCE.
Chaque année est également remis un trophée à une personnalité pour l’ensemble de sa contribution aux travaux et à l’espace souterrain. Cette année
le trophée est revenu à Pierre Duffaut, qu’il est inutile de présenter ici, mais
dont les étapes marquantes de sa carrière notamment en faveur de l’espace
souterrain ont été soulignées par Olivier Vion. Malheureusement, L’Eurostar qui devait amener Pierre à Londres a eu des soucis mécaniques et le
On Thursday Dec 4th, day of celebration of Santa Barbara, the International Tunnelling & Underground Space Awards, organized by the New Civil Engineer and
supported by ITA, were back in London. During the ceremony, 16 awards were
attributed to Consultants and Contractors for their major achievements in 2014.
This year, the trophy for successful management of huge projects – more than
500 million dollars – went to the Swiss Nant de Drance hydroelectric project.
Also, every year, a trophy is awarded to a personality for his whole contribution
to underground space works. This year, the trophy went to Pierre Duffaut whom
it is useless to present here ; the striking lines of his career, in particular those in
favour of the use of underground space, were called back by Olivier Vion. Unfortunately, Pierre’s Eurostar train had mechanical problems and arrived too late…
and the trophy was handed to Jean-Paul Godard. A new award ceremony will then
be organized during the AFTES General Assembly on Dec 9th in Paris ; we wish
to congratulate Pierre, tireless supporter of the underground space and message
conveyor for many generations.
Dernière minute
Daniel Merakeb vient de nous quitter
Nous apprenons aujourd’hui mercredi 17 décembre que notre ami Daniel Merakeb vient d’être emporté par une maladie foudroyante.
Nous nous souviendrons de son dévouement et son enthousiasme à nous faire partager son expérience. Jusqu’à très récemment, il prenait encore une part active à nos
travaux, en particulier aux Recommandations du GT16 dont il était l’animateur et du GT 43 où il assistait Michel Pré. Le 23 septembre dernier, il avait animé un « Mardi
de l’AFTES » en présentant les premières conclusions des études menées par le GT16 sur les tassements et vibrations.
Nous lui consacrerons une page spéciale dans notre prochaine édition.
Au nom de l’AFTES et de tous ceux qui ont eu plaisir à travailler avec Daniel, nous adressons à sa famille nos plus sincères condoléances et l’expression de notre profonde
sympathie.
473
Hommages
Henry Barthès, un grand ingénieur au service des Travaux Publics, de la construction de
barrages et d’ouvrages souterrains
François Petit (avec l’assistance de Madame
Jacqueline Barthès et la participation de
Danielle Gennat et Pierre Matheron)
Nous avons le regret de faire part du décès
d’Henry Barthès, survenu le 8 Novembre 2014
à l’âge de 80 ans.
Henry Barthès est né le 28 Février 1934.
Diplômé de l’Ecole Supérieure de Mécanique et d’Electricité de l’Institut SUDRIA, Henry Barthès a réalisé toute sa carrière dans des Entreprises de Travaux
Publics prestigieuses ; CAMPENON BERNARD, Entreprise SOGEA (Groupe SGE),
CAMPENON BERNARD-SGE et VINCI Construction Grands Projets.
Il a exercé au long de sa carrière les responsabilités suivantes : Ingénieur,
Chef du service électrique de chantier, Chef du service électromécanique de
chantier, Directeur de Travaux, Ingénieur principal installations (carrière, béton, services mécanique et électrique), Ingénieur en Chef, Chef de Service
méthodes et lancement de chantier, Directeur Technique, Directeur Etudes de
méthodes de soumission et d’exécution de chantiers France et Etranger dans
le cadre de la Direction Technique de VINCI Construction Grands Projets. Ses
activités principales sont rappelées dans l’encadré ci-contre.
Tout au long de sa vie professionnelle, Henry a pleinement adhéré au principe selon lequel il n’est pas possible de concevoir un projet tout en ignorant
quelle en sera la réalisation pratique et a toujours veillé au maintien permanent d’une liaison efficace entre le Service des Méthodes, l’Ingénierie, et les
équipes opérationnelles des projets.
Considérant le parcours d’Henry et sa très grande compétence acquise dans
le cadre des grands et beaux projets auxquels il a participé activement, avec
son engagement total, à l’image de sa passion pour notre métier et pour
les hommes avec lesquels il a travaillé, c’est tout naturellement, qu’il s’est
engagé de 1997 à 2014 dans le bénévolat comme :
- Membre actif de l’AFTES, au Comité de rédaction, au Bureau et au Conseil ;
- Directeur du PROJET NATIONAL EUPALINOS 2000 ;
- Membre du Club des Travaux souterrains de VINCI ;
- Moteur dans la Recherche et développement et l’innovation ;
- Président de l’Amicale des Anciens de Campenon Bernard SGE et nommé à
la fin de son mandat Président d’Honneur ;
- Fondateur et animateur de l’association des «Anciens d’Iran».
Henry Barthès fut un grand Ingénieur, avec une grande compétence, alliant
Claude TRUFFANDIER n’est plus. Claude restera définitivement à NAILLIERS (86) où il avait
l’habitude de séjourner l’été.
Il nous a quittés le 22 septembre dernier. Nous
ne le verrons plus aux Assemblées et Congrès
de l’AFTES.
Titulaire d’un Certificat d’Etudes Supérieures
en Mathématiques et en Mécanique Rationnelle (ce qui lui a permis comme hobby de
démonter et remonter des voitures !) il entra
à l’Ecole des Ponts et Chaussées en 1965 et obtint en 1967 un Certificat
d’Etudes Supérieures en Génie Civil avec félicitations et Option Constructions Métalliques (Etude de voilement des ponts).
Il fut désigné comme Ingénieur pour les travaux des premiers ponts précontraints qui ont précédé la construction du TGV Sud Est, pour le pont de
Corbeil en 1973 et 1974, pour le viaduc de Courmelles, seul ouvrage précontraint conçu à ce moment-là pour supporter 4 voies.
Pour la mise au point d’injection sous vide, il rédigea le livret 2-21 ; il conduisit avec rigueur les agréments des centrales et carrières, il mit au point le
test de foisonnement sous ballast ainsi que le procédé de mise en œuvre par
percolation à travers le ballast ; il participa au développement de l’assurance
qualité dans la profession des travaux publics.
474
la simplicité, l’humilité, et un langage franc et direct. Tous ceux qui ont eu
la chance de travailler avec lui ou de le rencontrer à un moment ou à un
autre de leur carrière reconnaissent sa disponibilité, sa gentillesse et son
savoir- faire pour unir, motiver et mettre en valeur les talents de chacun de
ses collaborateurs dans le respect des valeurs humaines.
Que Madame Jacqueline Barthès, son fils Bruno, dans le souvenir de son fils
Franck, prématurément disparu, et toute sa famille, dont nous partageons la
peine, soient assurés que nous n’oublions pas Henry, qui reste et restera dans
nos souvenirs comme un Grand Ingénieur au service des Travaux Publics.
Les grands et beaux ouvrages auxquels il a participé restent les témoins de
cette vie professionnelle exemplaire.
Avec CAMPENON BERNARD
Le Chantier de Travaux souterrains du Métro RER – Défense, de 1961 à 1963,
Le Barrage du LATYAN en Iran (Barrage multi-voûtes en béton), de 1963 à 1966,
Le Barrage de SHAH ABBAS KABIR en Iran (Barrage voûte), de 1966 à 1969
Le Barrage d’IDRISS 1er au Maroc (Barrage en béton à contreforts), de 1969 à 1973,
Le Barrage de REZA SHAH KABIR en Iran (Barrage voûte), de 1973 à 1975,
Avec l’ENTREPRISE SOGEA (Groupe SGE)
La Centrale Thermique de Tabriz en Iran
Les travaux préparatoires du Port de Karachi au Pakistan, de 1975 à 1980,
Le Port de DAMIETTE en Egypte, de 1981 à 1982,
Le Metro de LAGOS au Nigeria, de 1983 à 1984,
Le Metro de CARACAS,
Le TGV Atlantique (Tunnel de Villejust, Pont sur le Cher et de Rochepinard),
Le Métro de Singapour, de 1985 à 1986,
Le Tunnel sous la MANCHE (TML). Détaché à la Cellule GIE TRANSMANCHE CONSTRUCTION
de 1986 à 1988. Directeur Technique des tunnels France de TML (TransManche Link), Henry
Barthès a supervisé les études de conception et de réalisation des méthodes d’exécution des
tunnels France.
Il a notamment rempli un rôle essentiel dans les choix fondamentaux, initiaux et dans le dimensionnement des solutions alors retenues : tunneliers à confinement, puits de Sangatte et
sa logistique, transport des déblais et leur évacuation par pompes à béton vers la digue de «
Fond-pignon ».
Le Tunnel du STOREBAELT au Danemark (Tunnels de 2 x 8 kms). Détaché à la Cellule Chantier,
de 1988 à 1989, en qualité de Directeur Technique, en charge de l’Ingénierie Tunnel, usine de
préfabrication, Installations générales.
Au Siège Social SOGEA à la Défense, de 1989 à 1992, en qualité de Chef de Service des Etudes
de méthodes de soumission et d’exécution des chantiers France et Etranger dans le cadre de
la Direction des Grands Travaux.
Avec l’ENTREPRISE CAMPENON BERNARD SGE
Au Siège Social de Campenon Bernard SGE, 1992, en qualité de Directeur, en charge des
Etudes de méthodes de soumission et d’exécution de chantiers France et Etranger dans le
cadre de la Direction Technique.
Avec l’ENTREPRISE VINCI Construction Grands Projets
Au Siège Social de VINCI Construction Grands Projets, de 1992 à 1996, en qualité de Directeur,
en charge des départements : Méthodes et préparation de Chantiers / ordonnancement et
suivi des chantiers.
Claude Truffandier représenta la SNCF aux commissions AFNOR, aux commissions interministérielles ainsi qu’au comité technique de l’AFPC.
Il participa à la rédaction de l’Instruction générale pour la surveillance des
ouvrages d’art à la Direction des routes.
Il participa aussi à de nombreux groupes de travail parmi lesquels les GT concernant la rédaction des fascicules 65-65A du Ministère de l’Equipement et 63
(Etanchéité des ponts, routes et des tunnels) et fut aussi membre du GT
«étanchéité» de l’AFTES.
En partenariat avec les ciments VICAT et la Société BAT-EXPRESS (unique
fabricant de bétons et mortiers secs en sacs à cette période) ainsi qu’avec
le concours de l’entreprise MONTCOCOL titulaire du marché des travaux de
réfection du tunnel de la Motte (Lisieux), il contribua à l’agrément du ciment
prompt sur les chantiers SNCF en 1977.
Claude Truffandier (et Jean-Luc Reith) permirent à des jeunes techniciens et
ingénieurs comme Marc Deburaux et Patrice Salvaudon d’entrer au Conseil
d’Administration de l’AFTES afin de permettre à l’AFTES de se développer
dans les collectivités territoriales.
Claude termina sa carrière comme Chef de la Division des méthodes
d’exécution et du contrôle des structures à la Direction de l’Equipement, au
Département des Ouvrages d’Art.
Il prit une retraite bien méritée le 01 Février 1993 avec le grade d’Ingénieur
Principal hors classe.
interview
Philippe
Millard
Administrateur de l’AFTES,
Président du Congrès 2014.
AFTES board member and
Chairman of the 2014 Congress.
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Philippe, notre première
question porte évidemment sur le Congrès triennal de l’AFTES qui
s’est tenu à la Cité internationale de Lyon du 13 au 15 octobre dernier
et dont vous avez été le président et le principal organisateur ;
comment s’est déroulé ce congrès ? Quelles sont vos principales
observations et les premiers enseignements que vous pouvez en tirer ?
Philippe Millard - C’était pour moi un nouveau challenge qui m’a demandé
un engagement très important surtout pendant les derniers mois précédants
l’évènement. Je suis très satisfait du résultat de cette manifestation attendue souvent avec impatience par certains de nos exposants. On peut retenir
notamment une fréquentation en hausse avec plus de 2700 personnes, une
exposition animée et réussie, un très grand nombre de communications
en peu de jours avec une audience importante et attentive, des visites
techniques très intéressantes, en regrettant toutefois que la participation
n’ait pas correspondu aux réservations, la cérémonie d’ouverture et la table
ronde très animées par des intervenants de très haute qualité, enfin la participation de nombreux étudiants.
476
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Philippe, our first question
is naturally about AFTES’ three-yearly Congress, held this year at Cité
Internationale in Lyon from October 13-15, which you chaired and for
which you were the lead organizer. How did the Congress go? What
are your main takeaways and what initial lessons have you learned?
Philippe Millard - It was a new type of challenge for me, one that called for a
very high level of commitment, particularly during the last few months running up
to the event. I’m highly satisfied with the event itself, which, as ever, was eagerly
awaited by many of our exhibitors. Key points include: an increase in attendance,
with over 2700 visitors; a lively, successful exhibition; a very large number of
papers given over just a few days to large, attentive audiences; highly interesting
technical visits (although unfortunately people did not always go where they had
signed up); the lively opening ceremony and roundtable debate with top-quality
speakers; and the participation of a great many students.
And of course this success is also due to all the participants, exhibitors, sponsors and moderators, as well as the commitment of a very professional team
of volunteers, comprising some of the members of the AFTES Committee and
other loyal members of the Association, to whom I wish to express my heartfelt
gratitude here once again. My work as coordinator during the long months of
preparation was made that much easier by our excellent working relationships,
and the representatives of our events managers GL Events were always available,
responsive and very pleasant to work with.
A questionnaire has been sent out to all the participants. The answers are currently in the process of being collected and analyzed, but there’s already an
emerging trend: a lot of positive feedback, with many comments expressing satisfaction, which is very encouraging. There’s some criticism too, which is to be
expected as nobody’s perfect; this will be taken into account to look at how future
editions can be improved. For one thing, there will definitely be more chairs and
tables for mealtimes!
INTERVIEW
Mais ce succès est aussi à partager avec tous les participants, exposants,
sponsors et animateurs. Et avec l’engagement d’une équipe de bénévoles
très professionnelle, composée d’une partie des membres du Bureau de
l’AFTES et de fidèles membres de l’association que je m’empresse une
nouvelle fois de remercier ici très chaleureusement. Le travail de coordonnateur que j’ai dû assumer pendant ces longs mois de préparation s’est
trouvé largement facilité par nos excellentes relations, sans oublier les représentants de notre prestataire GL Events qui ont toujours été disponibles,
réactifs et très agréables.
Un questionnaire a été envoyé à nos participants. Il est en cours de réponse
et de dépouillement. Mais déjà une tendance : beaucoup de positif donc,
avec de multiples messages de satisfaction. C’est très encourageant. Il y a
aussi des critiques, c’est normal, on n’est pas parfait, qui seront prises en
compte et des améliorations à envisager pour les prochaines éditions. Et oui
c’est promis, il y aura plus de tables et de chaises pour les repas !
M T&ES - Votre carrière s’est déroulée presque entièrement au sein
du SIAAP où vous avez exercé la fonction de directeur des grands
travaux ; c’est là que vous avez découvert les travaux souterrains
(tunnels, galeries, usines de traitement et réservoirs enterrés, etc.)
et il semble que vous y ayez pris goût puisque, dès votre retraite vous
multipliez les actions au sein de l’AFTES, au point de ne presque plus
avoir de temps pour vos activités d’ingénieur-conseil !
Ph. M - C’est vrai que l’attrait pour les travaux souterrains remonte à un
stage que j’ai effectué lors de mes études à l’école des ingénieurs de la
ville de Paris. Il portait sur la construction d’un collecteur d’évacuation
des eaux pluviales du boulevard périphérique allant de la Porte Dauphine
à la Seine au Pont de Puteaux. Souterrain et assainissement avaient donc
marqué le jeune étudiant que j’étais. Et rapidement au SIAAP, j’ai découvert plus en détail les travaux souterrains, les méthodes traditionnelles de
terrassement et surtout, au cours des années 70, j’ai eu la chance de
participer à une première française avec la mise
en œuvre du premier tunnelier pleine section
pour la construction d’un émissaire. J’ai trouvé
passionnant la géologie, les travaux, la mécanique, l’environnement des chantiers et surtout
apprécié la qualité des relations humaines. Je
suis d’ailleurs resté pendant toute ma carrière
en contact amical avec les équipes de terrain
de ce gros chantier que je peux croiser encore
aujourd’hui. Christian Huart, responsable des
grands réseaux d’assainissement de l’agglomération parisienne, longtemps l’un des piliers
de l’AFTES, m’a largement orienté vers notre
association où j’ai pu effectivement m’impliquer
dès ma retraite, d’abord comme délégué régional Ile-de-France en charge de manifestations
telles que conférences et visites de chantier puis
comme responsable de plusieurs autres actions
de l’AFTES, toujours – je dois le souligner –
dans un cadre extrêmement amical.
M T&ES - You’ve spent almost all your career at SIAAP (Syndicat
Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération
Parisienne, Greater Paris Interdepartment Sanitation Board), where
you’ve worked as Director of major works, and where you first
encountered underground works such as tunnels, galleries,
underground treatment plants and reservoirs, and so on. You seem
to have acquired a taste for them because since retiring, you’ve been
active within AFTES on many fronts, so much so that you scarcely
have time for your work as an engineering consultant!
Ph. M - My interest in underground works actually goes back to a placement during my studies at the City of Paris engineers’ school. This related to the construction of a rainwater collector for the Paris ring road, running from Porte Dauphine
to the river Seine at Pont de Puteaux. So as a young student, underground works
and drainage made quite an impact on me. At SIAPP I found out much more about
underground works and conventional excavation methods, and above all, during
the 1970s, I was lucky enough to be involved in the use of the first full-section
TBM in France, for the construction of a sewer main. I found the geology, works,
mechanics and worksite environment fascinating, and above all I really enjoyed
the excellent relationships. Throughout my career, I’ve kept in touch with the site
personnel from this major worksite and still bump into them from time to time.
Christian Huart, formerly head of the Paris district drainage networks and a key
member of AFTES for many years, had a lot to do with me joining our association, where I’ve been able to get more involved since my retirement; initially as
Ile-de-France regional delegate with responsibility for events such as talks and
site visits, and later to head up a number of other AFTES actions – all of which, it
bears repeating, has taken place in an extremely friendly atmosphere.
477
interview
assurer la promotion
du savoir-faire
M T&ES - Précisément, parmi ces manifestations que vous évoquez,
il y a ces « Mardis de l’AFTES » organisés en fin d’après-midi
tous les deux mois à la FNTP et qui rencontrent un vif succès.
Comment l’idée vous est-elle venue d’associer au cours d’une même
session une première conférence « pays » avec un
représentant d’Ubifrance et une seconde conférence « technique »
sur un projet, un chantier ou une recommandation d’un GT de l’AFTES ?
Ph. M - En mars 2011, une réunion initiée par Alain Balan, alors président
de notre association, a permis de définir quelques actions de l’AFTES pour
assurer la promotion du savoir-faire français et déterminer sa contribution
à une dynamique commerciale française à l’international. Les grandes
entreprises ont généralement un bon réseau de bureaux ou d’agents qui
travaillent à l’export et sont très présentes dans les grands marchés mondiaux. Ce n’est pas souvent le cas des entreprises de moindre importance
qui ne peuvent pas trouver facilement les supports dans les pays à potentiel
de développement et ainsi répondre aux marchés. Le but recherché était
donc que l’association puisse informer les membres de l’AFTES de certains
débouchés. J’ai ainsi créé ces rencontres avec le ministère du commerce
extérieur représenté par UBIFRANCE.
En parallèle, j’avais pu constater que l’AFTES pouvait davantage communiquer sur les nouvelles techniques, les études ou les réalisations françaises
ou à l’étranger, sur toutes les activités effectuées par les groupes de travail
sans attendre le congrès triennal qui était par ailleurs nécessairement très
sélectif. C’était aussi une attente d’un grand nombre de nos membres.
Voilà pourquoi à ce jour 14 conférences ont pu être organisées dans ce
cadre. Il est quelquefois difficile de trouver les thèmes ou les intervenants
surtout pour ceux qui viennent de pays lointains avec de temps en temps
des défections de dernière minute qu’il faut gérer. Je remercie à nouveau
tous les intervenants qui ont pu animer ces soirées et en assurer ainsi leur
audience soutenue et attentive. Je suis à l’écoute de tout sujet pouvant faire
l’objet d’une présentation car ces »mardis de l’AFTES » sont les moyens de
mutualiser la connaissance des membres de l’association et un lieu de
rencontres sympathique.
Il faut aussi rappeler que la délégation sud-est organise également de très
intéressantes conférences thématiques qui complètent ainsi la grande communication de l’association.
478
ensure the promotion
of French know-how
M T&ES - The “AFTES Tuesday Talks” are one such initiative: late
afternoon events organized at FNTP that have been a resounding
success. How did you come to have the idea of a single session
comprising a country presentation by a representative of Ubifrance
and a second, more technical talk on a project, worksite or AFTES
Working Group recommendation?
Ph. M - In March 2011, a meeting organized by Alain Balan, who was at that time
AFTES Chairman, resulted in a number of key actions being defined in order for
AFTES to ensure the promotion of French know-how and establish our contribution to an international French trade dynamic. Most large companies have a good
network of offices and export agencies and are highly involved in major contracts
worldwide, but this is less often the case for smaller firms that cannot easily find
support in countries with development potential and thereby respond to calls for
tender. So the idea was for AFTES members to have a way of being informed of
various opportunities. To do this, I set up these events with the French Ministry of
Foreign Trade, represented by Ubifrance.
At the same time, I realized that AFTES could do more communication on the
subject of new techniques and research, as well as about French achievements
abroad and the various activities of the working groups, without waiting for the
three-yearly Congress – which of course could only cover a few subjects. There
was also a demand in this respect on the part of many of our members.
As a result, 14 talks of this nature have been organized to date. Sometimes it’s
hard to find topics or speakers, especially when they are from a long way away;
sometimes people drop out at the last minute and alternative arrangements have
to be made. Once again, my thanks go to all the speakers who have contributed to
these events and the large and attentive audiences they’ve attracted. I’m more than
INTERVIEW
nous souhaitons
favoriser la
multi-modalité
M T&ES - En mai 2014, à Iguassu, au Brésil, vous faisiez partie
de l’équipe AFTES en charge de la candidature de Paris pour
l’organisation en mai 2017 du Congrès mondial associé à l’Assemblée
Générale annuelle de l’AITES. La déception fut grande de voir attribuer
ce Congrès à la ville norvégienne de Bergen, pour quelques voix
d’écart seulement. Comment cela va-t-il influencer l’organisation
du Congrès triennal de l’AFTES en 2017 ?
Ph. M - Je faisais partie d’une petite équipe qui avait préparé un dossier de
candidature solide et attractif, décrivant en détail le lieu du congrès, l‘organisation de ses espaces, les partenariats, les supports brochure et film, la
réception au Brésil, etc., et cela a été effectivement une grande déception et
un résultat très frustrant. Mais à l’AFTES, on sait rebondir rapidement. Avec
notre président, Yann Leblais, notre past-président, Alain Balan, et notre
assistante, Sakina Mohamed, nous travaillons déjà depuis plusieurs mois
sur l’édition 2017 de notre congrès triennal qui devrait avoir une portée
plus internationale. La recherche de thèmes innovants viendra compléter la
présentation des chantiers franciliens axée principalement sur le développement des transports. Paris, retenue comme ville d’accueil, sera certainement un levier supplémentaire très attractif surtout si, comme tout peut le
laisser supposer, plus de 10 tunneliers devraient tourner en même temps à
cette époque…
M T&ES - Une autre activité dans le cadre de l’AFTES est votre
participation au Comité Espace Souterrain de l’AFTES : ce comité
est très actif avec le Projet national Ville 10 D ainsi qu’avec
ses nombreuses contributions aux différentes manifestations inter
nationales sur le sujet du développement de l’utilisation du sous-sol,
en particulier en site urbain. Mais c’est avec le projet du Grand Paris
Express, ses 200 km de tunnels et 72 stations souterraines,
que l’étude de l’exploitation de l’espace souterrain prend toute sa
dimension ; comment y avez-vous déjà participé et comment
allez-vous encore vous y impliquer ?
Avec d’autres activités de jeune retraité, je suis souvent en contact avec
des responsables locaux spécialisés notamment dans l’urbanisme. En région parisienne, la densification urbaine va s’accélérer pour accueillir plus
d’un million de personnes supplémentaires d’ici à 2030. La ville ne doit
pas continuer à s’étendre avec ce mitage permanent de terres agricoles
et cet allongement des temps de transport de ses habitants. Cette prise de
conscience de l’occupation de l’espace souterrain est de plus en plus évoquée et, dans l’ensemble, assez bien perçue…mais trop souvent contestée
sur le plan économique à courte durée. Quelques réalisations industrielles
récentes dans le domaine de l’épuration des eaux ou de l’élimination des
we seek to favour
multi-modalitY
happy to receive suggestions about potential topics; AFTES ‘Tuesday Talks’ are a
way of pooling the knowledge of our members, as well as being a great place to
meet other people.
I should also point out that our South-East region organizes very interesting talks
on specific themes, too, thereby making a further contribution to our association’s
broader communication.
M T&ES - In May 2014 in Iguassu, Brazil, you were a member of the
AFTES team in charge of the Paris candidature for hosting the World
Tunnel Congress and the ITA’s Annual General Meeting in May 2017. It
was a great disappointment to see the Congress go to the Norwegian
city of Bergen by just a few votes. What effect will this have on the
organization of AFTES’ three-yearly Congress in 2017?
Ph. M -I was part of a small group; we’d prepared a strong, attractive candidature, including a detailed description of the Congress location, the layout,
partnerships, a film and brochure, a reception in Brazil, and so on. The result
was certainly a great disappointment and highly frustrating. But here at AFTES
we don’t waste any time before bouncing back. With our President, Yann Leblais,
our Past President Alain Balan and our assistant Sakina Mohamed, we’ve been
at work for some months now on the 2017 edition of our three-yearly Congress,
planned to be more international in scope. In addition to a presentation of worksites in the Greater Paris area with a particular focus on the development of transport, there will be other innovative topics. Paris will be the host city and will itself
be an additional source of attraction, especially if, as seems likely, over 10 TBMs
will be at work there during that period.
M T&ES - You’re also involved in AFTES’ Underground Space
Committee: this committee is extremely active, with the “Ville 10 D”
National Project as well as a great many contributions to different
international events relating to the increasing use of underground
space, particularly in urban environments. The Grand Paris Express
project, with 200 km of tunnels and 72 below-ground stations, is a
large-scale approach to the use of underground space; how have you
been involved in this and how do you intend to continue to be so?
Ph. M - One of the things I do as a young retiree is to keep in regular contact with
local people who have particular responsibilities in town planning. In the Paris
region, there will be increasing urban densification, with over one million more
people by 2030. We cannot have endlessly sprawling cities gobbling up farmland
and increasing inhabitants’ journey times. There’s a growing awareness of the
issue of occupying underground space. Generally, it’s seen in a favourable light,
but only too often there are objections based on short-term economic reasoning,
despite some recent industrial projects in the fields of wastewater treatment and
479
interview
déchets sont exemplaires. La Grande Bibliothèque, le Louvre ou le réaménagement des Halles sont aussi remarquables. Le Projet National porté par
Monique Labbé, présidente du Comité Souterrain de l’AFTES, va accélérer
cette dynamique.
Caractéristique aussi de l’évolution de l’AFTES est le concours que nous
avons proposé aux étudiants des Ecoles Nationales Supérieures d’Architecture pour notre récent congrès de Lyon et qui fait l’objet d’une longue
description dans ce numéro. Les projets réalisés par ces jeunes architectes
qui ont réussi à mettre en œuvre des idées futuristes de leur conception de
la ville de demain sont extrêmement originaux et captivants.
La communication dans les universités, les écoles d’ingénieurs, d’architectes, d’urbanistes et surtout dans tout le secteur environnemental, doit
absolument se développer. C’est une tâche de longue haleine mais je suis
persuadé que l’engagement des quelques personnes de l’AFTES qui s’y emploient aujourd’hui finira par récolter ses fruits.
M T&ES - Une question plus personnelle : votre carrière s’est
principalement déroulée en région parisienne et aujourd’hui, votre
rôle au sein de l’AFTES vous amène à voyager à l’international, en
tout cas au moins une ou deux fois par an à l’occasion de Congrès
internationaux. Cela est-il une contrainte ou un plaisir ? Ou les deux ?
L’Art d’être grand-père est-il soluble dans le travail et les voyages ?
Ph. M - Je suis très satisfait de la carrière que j’ai effectuée où j’ai pu
assouvir ma passion pour la construction et l’environnement mais particulièrement concentrée sur la région parisienne. Aujourd’hui je consacre plus
de temps à l’international avec des voyages privés, quelques missions de
consultant et certaines activités associatives dont la préparation des mardis
de l’AFTES avec son volet export ou les congrès internationaux. Ce nouveau
champ d’agrément et d’investigation est passionnant, très enrichissant et
sans limite. Et l’on peut très bien concilier activités de retraité et occupations
familiales en tenant régulièrement à jour son agenda !!
Mais le temps, hélas, passe très vite, trop vite. t
Interview réalisée par Maurice Guillaud
480
waste disposal that are outstanding examples in this respect. The Grande Bibliothèque library, the Louvre museum and the Les Halles redevelopment are other
notable projects. The National Project headed up by Monique Labbé, who chairs
the AFTES Underground Space Committee, will speed up this dynamic.
Another good example of how AFTES is moving forward is the competition we
staged aimed at students from France’s Higher National Schools of Architecture
for our recent Lyon Congress, described extensively elsewhere in this issue. The
projects completed by these young architects, who successfully implemented
futuristic ideas in their designs for the city of tomorrow, are highly original and
quite captivating.
It’s vital that we develop our communication in universities, engineering schools,
and schools of architecture and town planning – and above all in the field of the
environment. This is a long-term undertaking, but I’m convinced that the commitment of those in AFTES currently working to this end will eventually pay off.
M T&ES - On a more personal note, you’ve spent most of your career
in the Paris region; today, your role in AFTES has led to you travelling
internationally, at least once or twice a year on the occasion of international Congresses. Do you find that enjoyable or burdensome? Or
both? Is being a grandfather compatible with work and travel?
Ph. M - I’m very satisfied with the career I’ve had, in which I’ve been able to satisfy my enthusiasm for construction and the environment; this has focused particularly on the Paris region. Today, I’m spending more time abroad, in private travel,
some consulting assignments and a few non-profit activities, including the preparation of the export side of AFTES Tuesday Talks and international congresses.
This new field of enjoyment and investigation is fascinating, extremely enriching
and limitless. And there’s no problem in combining retirement activities with family time, provided you keep your diary up to date!
But of course, time goes by far too quickly. t
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT42R1F1
Guide pratique pour la gestion
du risque radon dans la conception
et la réalisation de travaux en souterrain
Texte présenté par Pascal BARATE (Razel-Bec) Animateur du Groupe de travail (GT42), Pascale MIRVAUX (Espace Etudes), vice animatrice
et Gilbert CASTANIER (EDF) vice animateur
Ce document a été rédigé en collaboration avec :
Michel BACHELARD-RAHUEL (EDF), Karim BENSLIMANE (BRGM), Sylvain BERNHARD (Algade), Emmanuelle BERTIN (Spie Batignolles TPCI),
Nicolas CAMACHO (Spie Batignolles TPCI), Eric DECHAUX (ASN), Pascal DOREMUS (IRSN), Vincent LADET (Razel-Bec), Candice LAGNY (Ineris),
Marie Christine MICHEL (E-PPS), Pascal SERGI (Carsat Rhônes-Alpes), Yves VAUZELLE (Algade)
Cette recommandation a été présentée au Comité technique de l’AFTES suite à une relecture du texte par :
François RENAULT (Vinci), Alain ROBERT (Egis), Paul ROUX (Spie Batignolles TPCI), Laurent CHASSAGNE (RATP)
Ont également fait une relecture critique du texte :
Bernard BIZON (retraité Razel-Bec), Jean Louis Giafferi (Expert en Géologie appliquée au Génie Civil, Géotechnique et Hydrogéologie),
Alain GUILLAUME (retraité Espace Etudes), Maurice GUILLAUD, Michel PRÉ, François RENAULT, Magali SCHIVRE et Pierre-Loïc VEYRON
L’A.F.T.E.S. recueillera avec intérêt toute suggestion relative à ce texte.
Sommaire
1 - Préambule
483
5.5 - Analyse du risque : Plan de surveillance . . . . . . . . . . . . . 494
2 - Objectifs et champ d’application
de la recommandation
483
5.5.2 - Le matériel de mesure du radon et
de ses descendants à vie courte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .495
3 - Contexte réglementaire et législatif
483
4 - Présentation de la problématique radon
dans les travaux souterrains
484
5.5.1 - Le contrôle des dispositifs mis en place et de leur efficacité .494
5.6 - Gestion du risque : le plan d’action. . . . . . . . . . . . . . . . . 495
Annexe 1 : Liste des normes
4.1 - Les travaux souterrains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
4.2 - Qu’est-ce que le radon ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
4.2.1 - Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485
4.2.2 - Où le trouve-t-on ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
4.2.3 - Le risque sur la santé associé à l’exposition au radon . . . . . .487
4.2.3.1 - Les résultats disponibles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .487
4.2.3.2 - Les résultats des évaluations du risque . . . . . . . . . .488
4.2.4 - Mesures et unités de mesure du radon . . . . . . . . . . . . . . . . .488
4.3 - L’environnement social associé à la problématique radon. 489
5 - Gestion de la problématique radon
491
5.1 - Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
5.2 - Obligations et rôle des intervenants . . . . . . . . . . . . . . . . 491
5.3 - Les moyens d’évaluation en phase de faisabilité. . . . . . . 492
5.4 - Réduction du risque d’exposition et
impact sur les méthodes de creusement. . . . . . . . . . . . . 493
482
ÈTUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°246 - Novembre/Décembre 2014
5.7 - Cas d’une situation dégradée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
496
1.1 - Normes relatives à la mesure de l’activité volumique
du radon et de ses descendants et à la méthodologie
à suivre pour réaliser ces mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
1.2 - Norme relative à la mesure du radium . . . . . . . . . . . . . . 496
Annexe 2 - Logigramme Gestion du radon
497
Annexe 3 - Exemple de plan d’action
498
Annexe 4 - Exemple d’attestation d’exposition
499
Annexe 5 - Le matériel de mesure du radon et
de ses descendants à vie courte
500
Glossaire et définitions
501
1 - Préambule
Le radon est un gaz radioactif d’origine naturelle issu de la désintégration du
radium, descendant lui-même de l’uranium et du thorium présents dans la
croûte terrestre. De ce fait, sa présence peut être potentiellement détectée
sur toute la surface de la terre.
Depuis 2004, la législation et la réglementation qui en découlent, ont fixé
certaines dispositions et seuils d’une part dans les lieux ouverts au public
et d’autre part, à partir de 2008, dans les lieux de travail. Certains de ces
éléments ont été fixés pour les opérations de surveillance et d’entretien des
ouvrages souterrains (voir les références réglementaires au paragraphe 3).
Toutefois, le cas des ouvrages souterrains en construction et plus largement
de travaux neufs en souterrain n’entre pas dans le périmètre de la réglementation actuelle. En effet, un ouvrage en cours de réalisation n’a pas un
volume ou des conditions environnementales constantes. Ces paramètres
évoluent selon les phases de travaux.
Un Groupe de Travail, composé de Maîtres d’Ouvrage, de Maîtres d’Œuvre,
de Coordonnateurs Sécurité et Protection de la Santé, d’Organismes Institutionnels, d’Organismes de Prévention et de Conseils, de Fournisseurs de
matériels et de prestations en métrologie du radon et d’Entrepreneurs, a
été constitué dans le but d’établir le présent « Guide des bonnes pratiques
à mettre en œuvre pour la gestion de la problématique radon, dans le BTP
pour le cas des travaux souterrains neufs ou de réhabilitation ».
Ce document a également été relu par des Médecins du travail.
NB : Cette recommandation comporte un grand nombre de termes et
abréviations dont la signification est indiquée en fin de texte sous le titre
«Glossaire et abréviations»
2 - Objectifs et champ d’application de la recommandation
• Le cas des ouvrages souterrains en construction n’est pas cité dans le
périmètre réglementaire à la date de la rédaction du présent document.
Une réglementation existe pour les ouvrages souterrains en exploitation
ou pour les bâtiments recevant du public. Dans le cas de projets soumis à
plan de prévention, le Maître d’ouvrage devra intégrer cette problématique
dans ce document. Lors de la réalisation d’un ouvrage souterrain, si la
présence de radon est mise en évidence avec des concentrations telles
que cela puisse poser un problème d’exposition des personnes pendant
leur poste de travail, il est nécessaire de fonder une démarche de prévention visant à la gestion de la présence de ce gaz.
• P our ce qui est de la réhabilitation ou l’entretien d’ouvrages existants, la
réglementation en vigueur (articles R4451-136 à 139 du code du travail
relatifs à l’exposition aux rayonnements ionisants d’origine naturelle) s’applique lorsque le chantier est localisé dans une zone prioritaire 1 (actuellement et règlementairement 31 départements) pour la gestion du risque
radon par les autorités. Cette règlementation encadre les dispositions à
mettre en œuvre visant à la limitation des risques associés à l’exposition
au radon du personnel.
Lorsque le chantier de réhabilitation ou d’entretien d’ouvrages existants est
situé dans une zone non prioritaire (ci-dessus identifiée), alors la présente
recommandation s’applique.
Cette recommandation, à l’attention de tous les intervenants des opérations de travaux souterrains, a pour objet de constituer un guide des bonnes
pratiques permettant de proposer des solutions afin de limiter voire d’éviter
au maximum l’exposition des travailleurs notamment en :
• Anticipant la gestion de la problématique radon au plus tôt dans le déroulement du projet,
• P renant en compte un éventuel surdimensionnement des ouvrages et des
équipements concernés (pour la phase de réalisation du chantier et pour
la phase d’exploitation de l’ouvrage),
• P récisant les dispositions applicables aux travaux souterrains pour les
chantiers à venir,
• F acilitant l’évaluation des risques d’exposition liée au radon pour les
travailleurs et notamment ceux qui exécutent des travaux souterrains.
3 - Contexte réglementaire et législatif
L’objectif est de s’appuyer sur la réglementation issue de l’arrêté du 7 août
2008 (JORF n°0204 du 2 septembre 2008 page 13740 - texte n° 15) et de
la décision n° 2008-DC 0110 de l’ASN du 26 septembre 2008 relatifs à la
gestion du risque lié au radon dans les lieux de travail ainsi que sur la circulaire DGT ASN N°4 du 21 avril 2010 relative aux mesures de prévention des
risques d’exposition aux rayonnements ionisants 2.
Toutefois, il convient également de prendre en compte les exigences suivantes :
-C
ode du travail : Article L 4121-1 et suivants et R 4451-1 et suivants sur
l’évaluation des risques ainsi que l’article L 4121-3-1 sur la pénibilité et
ses décrets d’application du 30 janvier 2012,
-N
ormes sur les mesures du radon NF ISO 11665-1 à 8, NF M60-772, (voir
la liste détaillée en annexe 1),
1 - La carte des zones prioritaires est mise en ligne notamment par l’ASN et l’IRSN.
2 - Dans le cadre d’application de la présente recommandation, il n’est pas pris en compte le RGIE en référence pour la radioprotection.
483
- Code de la santé publique au travers des articles cités dans le code du
travail et plus particulièrement l’article R 1333-15,
- Code de la sécurité sociale L461-4 : « Tout employeur qui utilise des procédés de travail susceptibles de provoquer des maladies professionnelles
mentionnées à l’article L. 461-2 est tenu (voir tableau n° 6 des maladies professionnelles) […] d’en faire la déclaration à la Caisse Primaire
d’Assurance Maladie et à l’inspecteur du travail […] »,
- Directive EURATOM 2013\59 du 5 décembre 2013 : Elle prévoit de nouvelles dispositions liées à la gestion du risque radon qui seront transposées dans le dispositif réglementaire français dans le délai de 4 ans.
Pour information, il existe aussi les publications suivantes :
- Textes de l’INRS ED 958 ( les rayonnements ionisants, prévention et maitrise du risque - 2006 ) et ED 932 (les rayonnements ionisants, paysage
institutionnel et réglementaire applicable - 2008 ),
- Guide de bonnes pratiques sécurité et protection de la santé lors de travaux
souterrains SP1194 (Carsat Rhône-Alpes et CETU : Fiches 20.5 et 19.2).
Contrat de travail :
Une notation spécifique pourra être intégrée au contrat de travail dans le cas
du choix de l’entreprise de classer son personnel de chantier en tant que
travailleur exposé au risque radiologique.
Les seuils :
Les niveaux de référence retenus dans cette recommandation, sont ceux
utilisés dans la réglementation pour les ouvrages souterrains en exploitation
ou pour les bâtiments recevant du public.
Ainsi pour le radon, les niveaux de référence, exprimés en terme d’activité volumique en Becquerel par m3 (Bq/m3) – cf. glossaire -, de 400 et 1 000 Bq/m3,
calculés en moyenne annuelle, sont retenus3. Ces niveaux sont ceux définis
par la réglementation pour fixer les modalités d’action dans les lieux ouverts
au public et dans les lieux de travail, dans les départements classés prioritaires pour la gestion du risque radon.
A noter qu’à partir de 400 Bq/m3 les travailleurs sont déjà exposés et les
établissements concernés sont soumis aux articles R 4451-136 et à l’article
3 de l’arrêté du 7 août 2008.
A partir de 1000 Bq/m3 les travailleurs sont exposés et sont soumis à la
réglementation relative au personnel exposé au rayonnement ionisant (art. R
4451-143 du code du travail).
Il a été choisi, notamment pour des raisons de cohérence, de retenir ces
valeurs réglementaires. Les mesures de radon faites et comparées à ces
seuils doivent être représentatives d’une valeur moyenne annuelle. Ce sont
des mesures intégrées, réalisées selon les prescriptions de la norme ISONF-11665-4 (voir §4.2.4 et annexe 1). Elles permettent d’évaluer le potentiel
de risque et de classer le site concerné vis-à-vis de ce risque de manière à
définir les actions à mettre en œuvre pour limiter l’exposition des personnes.
L’objectif de cette recommandation étant de proposer des solutions pour
limiter l’exposition des travailleurs lors des différentes phases du chantier, donc dans le cadre professionnel, il a été choisi également de retenir
une valeur de dose efficace maximale annuelle, exprimée en milli Sievert
(mSv) - cf. glossaire -, égale à 1 mSv. Cette valeur est celle retenue pour le
personnel non classé vis-à-vis de l’exposition au risque radiologique dans
l’exercice de son travail. Dans le cas où les moyens mis en œuvre pour réduire cette exposition ne permettent pas de descendre en dessous de cette
valeur, il faudra soit aménager le temps de travail (rotation des équipes par
exemple) soit procéder au classement du personnel pour gérer l’exposition
au poste de travail en fonction des exigences réglementaires en la matière.
A noter que l’exposition aux rayonnements ionisants est interdite aux
femmes enceintes ou allaitantes ainsi qu’aux jeunes travailleurs de moins
de 18 ans.
4 - Présentation de la problématique radon dans les travaux souterrains
4.1 - Les travaux souterrains
Les principaux travaux en souterrains consistent en la réalisation de :
- Galeries linéaires (ex : tunnels routiers ou ferroviaires…) avec niches,
rameaux de liaison…
- Réseaux de galeries (ex : ouvrages hydrauliques avec plusieurs galeries,
réseaux d’assainissement ou de stockage des eaux pluviales, galeries
autour des stations de métro avec différentes sorties…),
- Puits et descenderies (ex : réalisation d’ouvrages qui ne débouchent
pas…),
- Grandes cavités (Laboratoires souterrains, stations et gares souterraines, usines de production d’électricité ou de stockage de gaz, d’hydrocarbures, de déchets...),
- Tranchées couvertes,
- Reprises en sous-œuvre,
- Terrassements en taupe,
-…
Rappel sommaire de l’impact de la géologie dans les travaux souterrains
La géologie joue un rôle majeur en travaux souterrains, que ce soit :
a) Dans le choix de la conception, de la réalisation du projet, qui en fonction
des terrains, peut être adapté, décalé, revu complètement ou même annulé
b) Dans le choix des techniques proposées en phase d’appel d’offres. En
fonction des données géologiques connues, les entrepreneurs peuvent
proposer des méthodes de creusement différentes :
- Creusement à l’explosif,
- Creusement mécanique à attaque ponctuelle,
3 - La directive Euratom du 5 décembre 2013 a défini le niveau de référence maximal de 300 Bq/m3. La transposition sur les réglementations existantes devra être réalisée dans les 4 ans et le niveau de
référence de 400 Bq/m3 devra ainsi être ramené à 300 Bq/m3.
484
Exposition du public au rayonnement uniquement naturel
- Creusement au tunnelier,
-…
c) Dans le choix des soutènements provisoires en fonction des caractéristiques géo-mécaniques des terrains rencontrés,
d) Dans le choix des revêtements définitifs qui sont mis en œuvre.
(selon source Unscear 2008)
Sources d’exposition
Rayonnement Ionisation et composante
photon
cosmique
De plus, certaines roches ont un « potentiel radon », ou susceptibilité du
massif, plus important que d’autres et peuvent amener le projet à évoluer.
Sachant que le milieu souterrain est par nature un milieu confiné, il peut être
par exemple nécessaire de :
- Déplacer le projet,
- Sur-dimensionner la ventilation voire le diamètre de la galerie pour évacuer le radon au plus vite de l’ouvrage souterrain,
- Réaliser le revêtement à l’avancement,
- Modifier l’organisation des équipes (rotation plus fréquente) afin de limiter le temps d’exposition,
-…
C’est un aléa géologique supplémentaire qu’il convient de prendre en
compte dès la phase de faisabilité du projet.
Ingestion
4.2 - Qu’est-ce que le radon ?
Tout individu vivant à la surface de la terre est exposé à la radioactivité
naturelle en fonction de son environnement. En outre, ce même individu
selon son mode de vie et son lieu de résidence est exposé à des sources
de rayonnement artificiel. Ceci est illustré par le tableau et le diagramme
suivants qui donnent des informations sur la répartition moyenne entre les
sources d’exposition.
Exposition moyenne de la population française
Contribution des diverses sources naturelles et artificielles
Dose efficace moyenne annuelle pour 1 individu : 3,7 mSv
(Source IRSN)
Moyenne
Fourchette de variation
0.28
Composante neutron
0.10
Radionucléides cosmiques
0.01
Total cosmique
0.39
Rayonnement Extérieur
tellurique
Intérieurs
Inhalation
Dose efficace annuelle (mSv)
0.3-1.0 a
0.07
0.41
Total tellurique
0.48
Familles Uranium et Thorium
0.006
Radon (²²²Rn)
1.15
Thoron (²²0Rn)
0.1
Total exposition par inhalation
1.26
Potassium ( 40K )
0.17
Familles Uranium et Thorium
0.12
Total exposition par ingestion
0.29
0.2-1.0 d
2.4
1.0-13
Total
0.3-1.0 b
0.2-10 c
moyenne du niveau de la mer aux sommets les plus hauts
Dépendant du contenu en radionucléides du sol et des matériaux de construction
c
Dépendant de l’accumulation du radon dans les bâtiments
d
Dépendant des radionucléides présents dans la nourriture et l’eau de boisson
a
b
A noter que dans le cadre de cette recommandation, un des objectifs est de
limiter l’ajout lié à l’exposition professionnelle.
4.2.1 - Généralités
Le radon est un gaz appartenant à la famille des gaz rares et par conséquent, inodore, incolore et inerte chimiquement.
Il existe trois isotopes naturels du radon : le radon 219 (actinon), le radon
220 (thoron) et le radon 222 (radon), descendants de radionucléides présents dans les sols, respectivement l’uranium 235, le thorium 232 et l’uranium 238. Le terme radon utilisé dans ce document est le radon 222.
L’abondance respective des isotopes est fonction de la composition
chimique et minéralogique des roches du sous-sol. Elle est tributaire des
teneurs en 235 U, 232 Th et 238 U mais également de la période radioactive 4 de
chacun d’entre eux.
Radon -38% Eau & aliments -5%
Tellurique -13% Médical -35%
Cosmique -12% Autres -1%
4 - Période radioactive ou période de demi-vie : c’est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes d’un isotope radioactif se désintègre naturellement.
485
Caractéristiques principales et contribution relative
des isotopes du radon au bilan radiologique
Isotope
Famille
radioactive
Importance relative dans
le bilan radiologique
Période
Nom
historique
U
50 %
3,82 jours
radon
Th
4%
55,6 s
thoron
U
négligeable
3,92 s
actinon
222
Rn
238
220
Rn
232
219
Rn
235
(Source : Le Radon de l’environnement à l’Homme H. Métivier et MC. Robé 1998 EDP Sciences)
Ainsi, la période relativement longue du radon 222
(3,82 jours) comparativement à celle des deux autres
isotopes et des teneurs généralement plus importantes de ses précurseurs (têtes de chaîne), implique
que cet isotope est le plus abondant dans l’environnement. La désintégration d’un atome radioactif comme
le radon se manifeste par sa transformation spontanée en un autre atome appelé “produit de désintégration”, “produit de filiation” ou “descendant”. Cette
transformation est accompagnée de l’émission de
rayonnements ionisants. Trois types de rayonnements
ionisants sont rencontrés dans le contexte d’une désintégration radioactive :
• le rayonnement alpha (α) se caractérise par l’émission d’un noyau d’hélium. Cette particule α, assez
lourde, interagit fortement avec la matière qu’elle
traverse ne pouvant de ce fait parcourir que de courtes distances. Une feuille
de papier suffit à l’arrêter, c’est-à-dire à absorber la totalité de son énergie ;
• le rayonnement bêta (β) se caractérise par l’émission d’un positron ou
d’un électron. Cette particule β est légère et possède un pouvoir de pénétration dans la matière plus important qu’une particule α : une feuille
d’aluminium permet cependant de l’arrêter ;
• le rayonnement gamma (g) se caractérise par l’émission d’un photon très
énergétique. Ce rayon g possède un grand pouvoir de pénétration dans la
matière, que seules de grandes épaisseurs de matériaux denses (comme
le plomb ou le béton) peuvent arrêter.
La désintégration du radon, émet un rayonnement ionisant
de type alpha (α).
Pourquoi prendre en compte un risque associé au radon ?
Quel est ce risque ?
Présent dans l’air atmosphérique, le radon est inhalé et pénètre dans le système pulmonaire des personnes exposées. Du fait de sa demi-vie et d’une
faible affinité avec les tissus biologiques, il est exhalé dans le régime normal de respiration. Cependant, ses descendants, eux-mêmes radioactifs et
émetteurs de rayonnement alpha, sont des aérosols solides et s’attachent
aux fines poussières de l’atmosphère que la personne inhale. Ainsi, les descendants particulaires du radon, fixés ou non sur les aérosols atmosphériques, se déposent le long des voies respiratoires.
La plupart des descendants ont un effet limité sur les tissus proches du site
de dépôt, les cellules cibles étant les cellules de l’épithélium bronchique.
486
Les descendants les plus fins et ceux dit “à vie courte” se désintègrent à ce
niveau et peuvent causer des dégâts aux cellules épithéliales (rupture des
chaînes ADN, une des causes de déclenchement de cancers).
L’accroissement du risque de cancer pulmonaire est donc le principal danger
résultant d’une forte exposition au radon et à ses descendants à vie courte. Il
est considéré comme une substance cancérogène par l’OMS depuis 1988.
Le tableau, ci-dessous, récapitule la chaîne radioactive de l’uranium 238
jusqu’au plomb 206 stable avec les périodes de demi-vie et les types de
rayonnements émis, tout au long de la chaîne.
Famille de l’uranium 238 : chaîne de désintégration radioactive
4.2.2 - Où le trouve-t-on ?
Le radon se rencontre partout dans l’environnement, mais à des concentrations très variables en fonction de nombreux paramètres dont notamment la
nature géologique de la région où l’on se situe.
La teneur en uranium d’un sol (en ppm ou en mg/kg) et les activités massiques des radionucléides de la famille de l’uranium (plus particulièrement le
radium 226) permettent de qualifier le potentiel de production de radon d’un
sol. L’évaluation de ce potentiel qualifie donc ces terrains vis-à-vis du risque
radon. Cette approche met en évidence que le risque radon n’est pas circonscrit aux seuls terrains granitiques. Certains massifs sont plus ou moins
susceptibles d’exhaler du radon. En effet, il a pu être mis en évidence la
présence de radon dans des environnements non granitiques. Pour démonstration, une part importante des exploitations minières d’uranium se trouve
dans des roches sédimentaires et des roches d’origine volcanique. Dans
ce contexte les environnements souterrains mal ventilés situés dans des
départements classés comme non prioritaires (cf. renvoi 1 au paragraphe 2
ou nota 1 en fin de chapitre) peuvent voir leur activité volumique être très
supérieure à 1 000 Bq/m3. Ces valeurs peuvent fluctuer avec les conditions
météorologiques (température extérieure, pression barométrique…), avec
la présence d’eau ou de fissures. La migration du radon peut se faire sous
forme gazeuse à travers les fissures et la porosité ouverte d’un massif ou
sous forme dissoute dans l’eau présente dans la zone souterraine. Le brassage de cette dernière entraîne la libération du radon qui s’accumule alors
pas pour autant uniquement dans les parties basses. Sa présence est
notamment liée à la localisation de la source et aux conditions de dispersion du milieu récepteur.
Nota 1 : une représentation de la répartition du radon sur le territoire de
la France métropolitaine a été établie pour les habitations, elle a servi de
support pour la réglementation qui a été mise en place. Cette cartographie
figure dans un atlas : « Campagne nationale de mesure de l’exposition domestique au radon IPSN-DGS -2000 » disponible sur le site web de l’IRSN
(http://www.irsn.fr). Depuis lors, l’IRSN a établi une carte du potentiel radon
des formations géologiques, ces cartes sont également accessibles sur le
site internet de l’IRSN. Cependant ces documents ne sont pas directement
exploitables pour traiter de notre problématique et ne peuvent dispenser
d’une étude d’évaluation du potentiel.
dans les cavités si ces dernières ne sont pas ou peu ventilées. En outre, il
peut s’accumuler avec ses descendants solides, qui ne doivent pas être
négligés car ce sont eux qui constituent le risque effectif.
Tous ces éléments sont à prendre en compte comme étant des sources ou
des vecteurs possibles de transfert du radon tout comme la géométrie et la
disposition des ouvrages en construction peuvent favoriser l’accumulation
de radon de manière non négligeable.
Il est à noter que le radium, élément chimique solide et père du radon,
comme présenté dans le tableau du paragraphe 4.2.1, peut également être
présent en grande quantité dans l’eau et est plus facilement identifiable que
le radon, ce qui est important en phase de reconnaissance préalable. Sa
présence est donc généralement un signe pour indiquer l’existence possible
de radon dans le massif.
L’étude géologique préalable doit donc se concentrer sur la recherche de
l’uranium et du radium 226 afin de déterminer la susceptibilité du massif à
exhaler du radon (cf. paragraphe 5.2).
4.2.3 - Le risque sur la santé associé
à l’exposition au radon
Quelques exemples d’activité volumique moyenne du radon :
4.2.3.1 - Les résultats disponibles 5
Activité volumique moyenne du radon dans différents contextes
environnementaux (SFRP)
Des environnements géologiques souterrains et crayeux (anciennes carrières de craie, par exemple) non ventilés peuvent présenter des activités
volumiques dépassant 10 000 Bq/m3. C’est également le cas d’anciennes
mines de fer dont l’activité volumique peut dépasser les 25 000 Bq/m3.
Contrairement aux idées reçues, malgré sa masse atomique élevée,
du fait de sa faible concentration relative, le radon ne s’accumule
Dans plusieurs parties du territoire national, le radon accumulé
dans certains logements ou autres locaux, peut constituer une
source significative d’exposition de la population aux rayonnements ionisants.
C’est le risque de cancer du poumon qui motive la vigilance
à l’égard du radon dans les habitations ou autres locaux. Le
radon et ses descendants solides pénètrent dans les poumons
avec l’air respiré. Ces descendants émettent des rayonnements
alpha qui peuvent induire le développement d’un cancer. De
nombreuses études menées ces dernières années ont confirmé
l’existence d’un risque cancérigène au niveau pulmonaire chez
les mineurs de fond mais aussi dans la population générale.
Les résultats de l’ensemble de ces études sont concordants et
montrent une élévation du risque de cancer du poumon avec
l’exposition cumulée au radon et à ses descendants radioactifs.
Les derniers résultats obtenus en population générale montrent
que ce risque lié au radon existe à la fois chez les fumeurs et
chez les non-fumeurs mais toutefois le tabagisme est un facteur très fortement aggravant.
L’exposition des populations au radon dans les habitations, peut
atteindre des niveaux d’exposition proches de ceux qui ont été
observés dans les mines d’uranium en France. Plusieurs organismes internationaux (UNSCEAR, OMS, etc…) élaborent actuellement une
synthèse des données disponibles afin de définir une politique globale de
gestion du risque associé à l’exposition domestique au radon.
Les données sur l’épidémiologie sont évolutives et donnent lieu à l’élaboration de recommandation par la CIPR (Commission Internationale de Protection Radiologique). A partir de ces données (notamment des recommandations 60, 65 et 103 de la CIPR), les réglementations, notamment françaises,
sont élaborées.
5 - Extrait du livret radon édité par l’IRSN.
487
4.2.3.2 - Les résultats des évaluations du risque
De nombreuses évaluations du risque de cancer du poumon associé à l’exposition domestique au radon ont été effectuées à travers le monde.
En France, le cancer du poumon est responsable d’environ 25 000 décès
chaque année (données nationales de mortalité en 1999 – 26 624 décès
en 2005 selon le site de l’INSERM). Une évaluation quantitative des risques
sanitaires associés à l’exposition domestique au
radon, effectuée en France métropolitaine en
2004, permet de conclure que le radon pourrait
jouer un rôle dans la survenue de certains décès
par cancer du poumon dans une proportion qui
pourrait atteindre 10%. Ces estimations tiennent
compte de la variabilité des expositions au radon
sur l’ensemble du territoire, de l’interaction entre
l’exposition au radon et la consommation tabagique ainsi que des incertitudes inhérentes à ces
types de calculs. Des travaux de recherche sont
en cours au niveau européen pour réduire ces
incertitudes notamment en ce qui concerne la
quantification de l’interaction entre le tabac et le
radon.
4.2.4 - Mesures et unités de mesure
du radon
Les méthodes de mesures permettant de quantifier et qualifier le radon et
ses descendants sont basées sur la mesure de grandeurs physiques qui
sont :
- L’activité volumique du radon (Av) en Bq/m3,
- L’énergie alpha potentielle volumique des descendants du radon (EaPv)
en µ J/m3.
La mesure de l’activité volumique du radon doit se faire sur une durée prédéfinie (mesure intégrée) afin de se conformer aux normes en vigueur et
pouvoir comparer les mesures faites aux seuils qu’elles définissent.
Toutes ces grandeurs physiques sont définies précisément dans le glossaire.
A noter cependant que :
- Le becquerel (Bq) est l’unité de mesure de l’activité qui représente le
nombre de désintégrations par seconde.
- Le sievert (Sv) est l’unité de mesure de l’effet des rayonnements ionisants sur l’organisme.
Les différents types de mesures du radon et leur sens :
• Techniques de mesures ponctuelles : prélèvement effectué sur une
courte période (de l’ordre de quelques minutes ou moins). Le comptage
est effectué rapidement par la suite. Domaine d’application : recherche de
source, identification des voies d’entrée,…
• Techniques de mesures en continu : l’échantillonnage est effectué de
façon continue. L’analyse simultanée ou en léger différé permet d’enregistrer les variations temporelles de la concentration. Domaine d’application : étude des variations spatiotemporelles, validation des techniques
d’atténuation,…
488
• Techniques donnant des mesures intégrées : prélèvement effectué sur
une longue période. La mesure en différé fournit dans ce cas une valeur
globalement représentative de la concentration pendant la période considérée (remarque : une durée minimale d’une semaine est nécessaire).
Domaine d’application : qualification du risque dans un lieu (dépistage,
suivi régulier et contrôles,….).
Mesure intégrée
Mesure en continu
Mesures ponctuelles
Illustration graphique des différents types
de mesure du radon (Source IRSN)
L’ensemble des dispositifs et appareils de mesure que les intervenants
peuvent utiliser répond aux exigences de normes (CEI et ISO-NF). Des
exemples sont fournis à titre indicatif en annexe 5.
Il est recommandé de faire appel aux organismes agréés, dans le cadre du
dispositif réglementaire de l’arrêté du 7 août 2008 relatif à la gestion du
risque lié à l’exposition au radon dans les lieux de travail, qui ont la capacité
de mesurer ces grandeurs. Une liste est tenue à jour sur le site internet de
l’ASN (www.asn.fr) sous les dénominations :
- Liste des organismes agréés pour la mesure du radon dans les cavités
et ouvrages souterrains (niveau N1b),
- L iste des organismes de niveau 2 (N2) pour les investigations complémentaires, expertises et appui aux entreprises pour le suivi opérationnel
de chantier.
Ces agréments ne sont obtenus que par des organismes dont le personnel,
intervenant sur le terrain pour effectuer les investigations et les mesures,
a suivi les formations diplômantes correspondant aux différents niveaux
d’agrément (N1b et N2).
L’application au calcul de l’exposition :
A partir des grandeurs précédemment définies, en fonction du scénario
d’exposition de la personne et des coefficients de conversion en mSv qui
sont précisés dans les réglementations, la dose (d) en mSv liée à l’inhalation
du radon et de ses descendants, pourra être évaluée par calcul. Cette dose
interne en mSv pourra également être évaluée à partir de mesures enregistrées par un dosimètre individuel approprié (cf. annexe 5).
Par exemple, en application de la réglementation actuelle :
- Pour une activité volumique de 400 Bq/m3, avec une bonne ventilation,
pour 150 h de présence, la dose peut être évaluée à 0,1 mSv,
- Pour une activité volumique de 400 Bq/m3, avec une très mauvaise ventilation, pour 150h de présence, la dose peut être évaluée à 0,38 mSv.
4.3 - L’environnement social associé
à la problématique radon
Il est primordial de tenir compte du volet social de cette problématique, car
le mot « radon » est associé dans l’esprit collectif à la radioactivité et donc
à un danger grave avec un risque de cancer. Il est donc impératif de gérer
cette problématique le plus en amont possible et de tenir compte des outils
à disposition des entreprises pour gérer au mieux cet aspect particulier d’un
chantier. Pour cela, on peut se baser sur certains outils et/ou réglementations déjà à la disposition des entreprises à savoir par exemple :
- Principes généraux de prévention,
- Principes généraux de la radioprotection,
- Devoir d’information ou obligation de formation,
- Fiche des expositions à certains facteurs de risques professionnels et
suivi médical,
- Document unique.
Certains de ces outils sont analysés ci-après.
4.3.1 - Principes généraux de prévention
L’employeur met en œuvre les mesures prévues à l’article L. 4121-1 sur le
fondement des principes généraux de prévention suivants :
1. Eviter les risques.
2. Evaluer les risques qui ne peuvent pas être évités.
3. Combattre les risques à la source.
4. Adapter le travail à l’homme, en particulier en ce qui concerne la conception des postes de travail ainsi que le choix des équipements de travail et
des méthodes de travail et de production, en vue notamment de limiter le
travail monotone et le travail cadencé et de réduire les effets de ceux-ci
sur la santé.
5. Tenir compte de l’état d’évolution de la technique.
6. Remplacer ce qui est dangereux par ce qui n’est pas dangereux ou par ce
qui est moins dangereux.
7. Planifier la prévention en y intégrant, dans un ensemble cohérent, la technique, l’organisation du travail, les conditions de travail, les relations sociales et l’influence des facteurs ambiants, notamment les risques liés au
harcèlement moral et au harcèlement sexuel, tels qu’ils sont définis aux
articles L. 1152-1 et L. 1153-1.
8. Prendre des mesures de protection collective en leur donnant la priorité
sur les mesures de protection individuelle.
9. Donner les instructions appropriées aux travailleurs.
Ces 9 principes peuvent être appliqués à la gestion de la problématique
radon d’un projet souterrain. Il est important de respecter l’ordre des principes puisque les premières mesures mises en œuvre sont les plus efficaces
pour éviter une possible exposition.
Voici quelques exemples d’actions pouvant s’adapter à chaque principe.
1) Eviter les risques (le terme risque n’est pas employé ici au sens de la
norme ISO 31000, reprise par le GT 32-2, mais au sens du décret).
Ex : modification ou abandon du projet, éviter les zones « mortes » (non
ventilées)
2) Evaluer les risques qui ne peuvent pas être évités.
Ex : faire des mesures intégrées sur 2 mois, plus des mesures en continu
avec balise fixe,…
3) Combattre les risques à la source.
Ex : capter et/ou canaliser les eaux autant que faire se peut, réaliser un
revêtement provisoire voire le revêtement définitif à l’avancement, mettre
la galerie en surpression, créer un puits de ventilation non initialement
prévu, secourir l’alimentation de la ventilation…
4) Adapter le travail à l’homme
Ex : temps d’attente réduit en galerie (adaptation de l’organisation du travail avec par exemple alternance entre travaux à l’intérieur de la galerie
et travaux à l’extérieur), sas ventilé à partir de l’extérieur pour créer une
zone non « contaminée », …
5) Tenir compte de l’état d’évolution des techniques.
Ex : cabines pressurisées (attention à la localisation de la prise d’air), nouveau masque respiratoire autonome d’une très grande capacité et facile
à porter, balise d’enregistrement en continu de la mesure du radon avec
système d’alarme, …
6) Remplacer ce qui est dangereux par ce qui n’est pas dangereux ou moins
dangereux.
Ex : déplacer une zone de stationnement en galerie (voie d’attente) afin de
la positionner dans une zone sur-ventilée ou avec une activité volumique
de radon réduite.
7) Planifier la prévention.
Ex : évaluer et extrapoler l’exposition par poste de travail (sur 12 mois
glissants), faire des postes de travail plus court (durée d’exposition limitée
dans le temps), …
8) Prendre des mesures de protection collectives.
Ex : adapter la ventilation (soufflante et aspirante), faire attendre le personnel sous les arrivées d’air frais extérieur, limiter l’accès autant que
faire se peut aux zones identifiées comme sensibles, …
Attention : ce point, lié notamment à la gestion de la ventilation, est sûrement le point le plus important une fois que les travaux ont démarré.
9) Donner des instructions appropriées.
Ex : former et sensibiliser le personnel au plus tôt sur la problématique
radon, interdire la manipulation des variateurs des ventilateurs si ceux-ci
sont réglés pour gérer la problématique, informer le personnel qu’il doit
alerter immédiatement en cas de panne de ventilation et suivre la procédure spécifique (refuge dans un sas, évacuation, …).
489
4.3.2 - Principes généraux de la radioprotection
Lorsqu’une activité peut entraîner un impact sanitaire néfaste sur l’homme,
les politiques publiques s’efforcent de supprimer le danger ou, à défaut, de
réduire le risque et, le cas échéant, d’en fixer les limites.
Cette logique d’action s’appuie, dans le domaine des rayonnements ionisants, sur les 3 principes fondamentaux de la radioprotection et repris par
les directives européennes en vigueur. Ces principes, inscrits au code de la
santé publique (L.1333-1) sont :
• La justification, qui impose que toute utilisation des rayonnements ionisants soit évaluée au titre d’un bilan des avantages individuels ou collectifs qu’elle apporte par rapport à la nuisance qui peut en résulter.
• L’optimisation, qui est un concept selon lequel le matériel, les procédures
et l’organisation doivent être conçus de telle sorte que les expositions individuelles ou collectives soient maintenues aussi basses qu’il est raisonnablement possible, en tenant compte des facteurs économiques et sociaux .
• La limitation individuelle des expositions ajoutées, qui vise à limiter
le risque des effets stochastiques au niveau de l’organisme entier, et à
prévenir les effets déterministes, observés, en particulier, sur la peau, le
cristallin et les extrémités. En tout état de cause, la dose reçue doit être
maintenue en dessous des valeurs limites fixées réglementairement.
La radioprotection, qui a pour objectif de prévenir et de limiter les risques
sanitaires dus aux rayonnements ionisants quelles que soient leurs origines,
constitue le socle sur lequel sont fondées les règles de prévention fixées par
le code du travail.
Rappelons que le code du travail, dans ses articles L.4121-1 et suivants et
R.4451-1 et suivants, fixe les mesures appropriées pour assurer la sécurité
et protéger la santé des travailleurs susceptibles d’être exposés aux rayonnements ionisants.
Cette formation/information doit également intégrer le volet ”travailleur exposé” en préventif. En effet, si la concentration augmente au cours des travaux, il est possible que le personnel qui travaille à l’intérieur de l’ouvrage se
retrouve comme personnel exposé aux rayonnements ionisants. Cela aura
pour conséquences une modification du suivi médical et un suivi personnalisé de l’exposition (classement du personnel) qui serait alors enregistré dans
la base nationale de suivi des travailleurs exposés : Base nationale SISERI.
Elle pourra être dispensée par un organisme extérieur ou par des personnes
internes aux entreprises compétentes en radioprotection (ex. PCR (personne
compétente en radioprotection) voire responsable sécurité). Avec cependant
comme pré-requis que ces intervenants soient eux-mêmes sensibilisés et
formés à la gestion de la problématique radon.
4.3.4 - Fiches des expositions à certains facteurs de risques
professionnels
a) Fiche de prévention des expositions à
certains facteurs de risques professionnels
Cette fiche définie par l’arrêté du 30 janvier 2012 (JORF n°0026 du 31 janvier 2012 page 1796 texte n° 41) entre dans le cadre de nouvelles démarches réglementaires relatives à la pénibilité (au sens de la loi du 9 novembre 2010 et ses décrets d’application).
L’un des facteurs de pénibilité est lié à l’environnement avec présence
d’agents chimiques dangereux (dont les poussières et les fumées). Le radon
est établi comme cancérogène, il doit donc être pris en compte.
Cette fiche est remplie par l’entreprise avant les travaux et définit les mesures de prévention prises.
b) Suivi médical
4.3.3 - Obligation de formation
« La formation et l’information sont une obligation de l’employeur en matière
de prévention des risques professionnels. Elles concernent tous les salariés, y compris les nouveaux embauchés, les intérimaires, les sous-traitants,
ceux qui viennent de changer de poste, ceux qui interviennent de façon
occasionnelle dans les activités d’entretien ou de maintenance. Elles ont
pour corollaire le devoir du salarié de suivre ces formations et de respecter
les consignes qui lui sont transmises. »
Le radon présentant un risque pour la santé des collaborateurs, il est donc
indispensable que le personnel qui risque d’être exposé ainsi que son encadrement soient formés et sensibilisés à ce sujet et que des consignes écrites
claires soient diffusées, émargées et respectées de manière scrupuleuse.
490
La fiche de suivi médical est établie par le médecin du travail, selon le code
du travail, suivant l’arrêté du 17 juillet 2013 relatif à la carte de suivi médical et au suivi dosimétrique des travailleurs exposés aux rayonnements
ionisants. Elle fait apparaître, au besoin, le bilan dosimétrique individuel.
4.3.5 - Document unique
La présence de radon oblige l’employeur à réaliser une évaluation sur ce
sujet au sein de son entreprise, sur l’ensemble de ses chantiers et d’intégrer
ce risque dans son document unique d’évaluation des risques.
Ce risque doit être évalué et des actions d’amélioration doivent être définies
et suivies si nécessaire.
5 - Gestion de la problématique radon
5.1 - Généralités
Le but de ce chapitre est d’exposer les actions possibles de prévention à
mettre en œuvre par chacun des acteurs en tenant compte de la phase de
travaux (projet, réalisation) avec des moyens d’évaluation associés.
Cette recommandation ne traite que des ouvrages neufs. Pour les ouvrages
en exploitation ou ouverts au public il existe une réglementation spécifique.
A noter qu’il n’existe pas d’équipement de protection individuel (EPI) qui
permette de se protéger du radon à l’exception des appareils autonomes
(ARI, autosauveteurs, …). Toutefois ces appareils ne sont pas adaptés pour
réaliser des travaux physiques sur un poste de travail. Ils peuvent être utilisés dans le cas d’une situation dégradée (cf. paragraphe 5.7).
5.2 - Obligations et rôle des intervenants
Chaque acteur a des obligations et un rôle dans l’évaluation du risque. Une
présentation des actions possibles à mener et des obligations à suivre par
chacun des 4 acteurs (Maître d’ouvrage, Coordonateur Sécurité et Protection
de la santé, Maître d’œuvre et Entreprises) est exposée ci-dessous.
Pour chaque projet, au vu de la connaissance géologique du site (bibliographique et investigations) une identification et une évaluation du risque
« radon » sont réalisées. Le potentiel radon est classé en fonction de 3 gradations :
- Négligeable : il n’y a pas de référence géologique à une présence de
radon problématique pouvant influer sur le projet,
- Probable : il y a des situations géologiques avec présence potentielle de
radon pouvant influer sur le projet, des reconnaissances ciblées doivent
être menées,
- Avéré : la présence de radon est avérée sur l’emprise du projet et doit être
prise en compte dans sa définition.
A noter que tout le personnel des acteurs d’un chantier ( Maître d’ouvrage et
assistants, Maître d’œuvre, CSPS et Entreprises ) doivent se soumettre aux
obligations définies par le Comité Technique.
1er acteur : Le Maître d’ouvrage (MOA)
En phase de faisabilité (voir aussi paragraphe 5.3)
Le Maître d’ouvrage examinera, à partir d’une étude bibliographique, la susceptibilité au radon du massif rocheux devant accueillir l’ouvrage. Trois cas
de figure sont alors possibles :
• L e site n’est pas localisé sur une zone à potentiel radon, il est cependant
recommandé de faire des acquisitions complémentaires (prélèvement
d’échantillons pour rechercher le radon ou le radium dissous dans l’eau
ou le radium dans la roche), lors des investigations de reconnaissance,
afin de confirmer le potentiel négligeable en radon,
•N
onobstant la localisation du site sur la carte de potentiel radon, s’il existe
à proximité un ouvrage souterrain préexistant et accessible, il est alors
recommandé de faire des mesures de flux d’exhalation du radon dans cet
ouvrage pendant la phase d’investigation et de reconnaissance associée
aux études de faisabilité,
• Le site est localisé sur une zone identifiée comme à potentiel radon moyen
à élevé du fait des formations géologiques (cf. nota 1 du paragraphe
4.2.2). Des investigations spécifiques sont alors à prévoir dans le programme de reconnaissances, notamment sur des prélèvements de roches
et de fluides en forages, afin de confirmer ou d’infirmer le potentiel radon
précisément sur le tracé de l’ouvrage. Si la susceptibilité est traduite en
potentiel radon, il peut être recommandé de réaliser un ouvrage de reconnaissance ayant pour objectif de mesurer précisément le profil de l’activité
volumique du radon le long de l’ouvrage.
Le potentiel en radon ayant été qualifié à ce stade, négligeable-probable-avéré, il sera pris en compte dans l’analyse de faisabilité du projet.
En phase de conception :
Dans le cas où le potentiel radon est probable ou avéré, le Maître d’ouvrage
devra faire réaliser des reconnaissances complémentaires afin de le confirmer ou de l’infirmer.
Dans le cas où une galerie de reconnaissance existe, le Maître d’ouvrage
devra faire réaliser des mesures du flux de radon avec et/ou sans ventilation
sur une durée suffisamment longue pour être représentative. Il pourra prévoir éventuellement des mesures en fonction des saisons pour prendre en
compte les variations climatiques associées.
Dans les autres cas, des mesures spécifiques complémentaires doivent être
effectuées par le Maître d’ouvrage telles que la réalisation de sondages de
reconnaissance et/ou de galeries de reconnaissance pour mesurer le flux
de radon.
A l’issue de cette phase, les dimensions de l’ouvrage (épaisseur du revêtement provisoire et/ou définitif), les moyens en énergie ou autre pourront
être réévalués.
Dans le cas où le potentiel est avéré le Maître d’ouvrage doit s’assurer lorsqu’il désigne un Maître d’œuvre et un C.S.P.S qu’ils soient :
• Compétents et sensibilisés sur ces sujets (C.V et formations complémentaires en la matière ou assistance par un conseil extérieur),
• Aguerris aux Principes Généraux de Prévention (P.G.P) pour établir les
mesures d’évaluation du risque, en particulier celui lié au radon, et les
moyens de prévention correspondants,
• Formés à organiser les premières mesures techniques liées à la quantification du potentiel radon.
2ème acteur : Le CSPS en phases de conception puis de réalisation
En phase de conception :
Le Maître d’ouvrage adresse au coordonnateur les éléments d’études et
d’investigations préliminaires relatifs au radon. Le CSPS collabore avec le
Maître d’œuvre afin notamment d’analyser les mesures nécessaires (organisation, techniques, protections collectives, métrologies, planning…) afin
de prévenir ce risque dit d’ « environnement ». A cet effet, des réunions
spécifiques sont organisées avec transmission d’informations via le Comité
491
Technique (voire Maître d’œuvre ci-après). Il veillera à les inclure dans son
PGC et registre-journal.
Les interventions ultérieures d’entretien seront aussi analysées notamment
vis-à-vis de la nature du revêtement avec par exemple une préférence pour
un revêtement « étanche » des parois (béton coffré) plutôt qu’un béton projeté plus poreux.
En phase de réalisation :
Il participe aux réunions de travail (Comité Technique) avec les entreprises et
le Maître d’œuvre afin d’optimiser les études et mesures prises pour gérer
la problématique radon. Il veille au respect des dispositions prises par le
Comité Technique.
Il doit signifier lors des inspections communes avec les entreprises, les
risques et mesures de prévention prévus en vue de la rédaction du PPSPS.
Il s’assure qu’un suivi des mesures est établi et actualise si besoin les documents (PGC, DIUO).
3ème acteur : Le Maître d’œuvre en phases de conception
puis de réalisation
En phase de conception (rédaction du projet) :
Dans le cas où le potentiel radon est probable, à partir notamment des éléments transmis par le Maître d’ouvrage, le Maître d’œuvre doit mettre en
place les actions permettant de qualifier le potentiel radon selon les 2 gradations : avéré ou négligeable.
Dans le cas où le potentiel radon est avéré, le Maître d’œuvre et le CSPS
doivent proposer les dispositions suivantes :
• La mise en place d’un « Comité Technique » (évaluer, analyser, proposer…) sous la responsabilité du Maître d’ouvrage. Le Comité Technique
est composé du Maître d’œuvre, d’un « spécialiste Radon », du C.S.P.S
et du futur utilisateur ou exploitant si c’est un lieu de travail. Les représentants des entreprises et les organismes officiels du site rejoignent le
Comité Technique dès l’attribution du marché. Le pilote ou le rapporteur
sera désigné par le Comité Technique (par exemple le CSPS).
• Le chapitre radon du PGC puis du CCTP sont à rédiger selon les différents
scénarios avec des dispositions croissantes jusqu’à avoir du personnel
classé en catégorie A ou B selon l’article R.4451-12. Les mesures préconisées dans le plan d’actions, selon les seuils connus (activité volumique mesurée comprise entre 400 Bq/m3 et 1000 Bq/m3 ; ou activité
volumique mesurée supérieure à 1000 Bq/m3), sont prédéfinies. Certaines
actions devront être traduites dans le CCTP, telles que :
- Les mesures graduelles à mettre en œuvre en fonction du risque (en
spécifiant la métrologie, la fourniture du matériel, le suivi des mesures),
- Les dispositions collectives de ventilation (dans le cas où par exemple
plusieurs entreprises travaillent sur un même ouvrage),
- La gestion des eaux d’exhaure,
- La gestion du temps d’exposition du personnel (si le personnel est exposé) et la prise en compte et l’intégration des spécifications dues au
personnel classé (ressources humaines, délai, aptitude médicale, PCR,
dosimétrie…),
- Le contrôle d’accès des intervenants avec une procédure de contrôle
492
sur le bon fonctionnement,
- L’information des intervenants,
-…
• Prévoir des investigations spécifiques liées au radon, afin de confirmer le
caractère “avéré” du potentiel radon, soit dans les ouvrages de reconnaissance soit dans les premiers mètres de galerie réalisés,
La prise en compte du problème radon peut amener le Maître d’œuvre et le
CSPS à réorganiser le séquencement de la construction des ouvrages.
Dans le cas où le potentiel radon est négligeable, le Maître d’œuvre et le
CSPS doivent s’assurer qu’une surveillance périodique du caractère négligeable du potentiel radon est effectuée.
En phase de réalisation :
En phase de réalisation des travaux, le Maître d’œuvre, avec le CSPS, veille
à l’application des plans d’actions recommandés et à leurs mises à jour.
Il participe aux réunions de travail avec les entreprises et le CSPS afin
d’optimiser les études et mesures prises pour gérer la problématique radon.
Il peut participer aux inspections communes avec les entreprises.
4ème acteur : Les Entreprises exécutantes en phases
de qualification et d’exécution
Dans la phase de réponse à l’appel d’offres les Entreprises concernées devront présenter, dans leur mémoire technique, la manière de prendre en
compte le risque radon.
Dans la phase de réalisation de l’ouvrage, elles pourront par exemple prévoir, en vue de l’établissement du PPSPS de base ou de ses additifs (liste
non exhaustive) :
• Un programme de mesures in situ et sur certains postes de travail – mesures ponctuelles et/ou continues,
• La description des moyens de ventilation, bilan de puissance et de débit
selon plusieurs scénarios,
• La réalisation de forages et de mesures à l’avancement quelle que soit la
méthode de creusement,
• La projection de béton sur les zones identifiées comme émettrices,
• La canalisation ou le coffrage des eaux qui circulent,
• La modification de l’ordonnancement des travaux, en fonction de l’avancement et de l’activité volumique constatée,
• La participation aux réunions de travail avec le CSPS et le Maître d’œuvre
afin d’optimiser les études et mesures prises pour gérer la problématique
radon,
• La mobilisation d’une personne compétente en radioprotection,
• L’information du médecin du travail au risque d’exposition au radon,
• L’information et la formation des salariés,
•…
5.3 - Les moyens d’évaluation en phase de faisabilité
1 - Dans le cas où il n’existe pas d’ouvrage souterrain préexistant (pas de
galerie de reconnaissance, pas d’ouvrage antérieur …), la recherche des
indicateurs de la présence potentielle de radon 222 dans le massif traversé
peut être effectuée par :
- Une caractérisation radiologique par la mesure par spectrométrie gamma des radionucléides des chaînes naturelles de l’uranium et du thorium (norme NF ISO 18589-3) dans les échantillons des roches représentatives du massif traversé (exprimée en Bq/kg). La caractérisation
radiologique des eaux souterraines et/ou résurgentes avec l’analyse
de l’activité volumique du radium 226 par émanométrie (norme NF M
60-803) et l’activité volumique du radon 222 dissous dans l’eau par
dégazage ou spectrométrie gamma (normes NF ISO 13164-2 et NF ISO
13164-3). Les résultats sont exprimés en Bq/l,
- Des mesures en continu de l’activité volumique du radon 222 (exprimées en Bq/m3) dans l’air de sondages représentatifs du massif traversé, à l’aide d’appareils autonomes placés dans le(s) sondage(s) selon un
protocole défini (norme NF ISO 11665-5).
2 - Dans le cas où il existe des ouvrages souterrains (galeries de reconnaissance, ouvrages antérieurs …), et en supplément des analyses et mesures
citées ci-dessus, la recherche des indicateurs de la présence potentielle de
radon 222 dans le massif traversé peut être effectuée par :
- des mesures ponctuelles de l’activité volumique du radon 222 (exprimée en Bq/m3), à l’aide de fioles scintillantes, dans l’air ambiant des
lieux souterrains existants (norme NF ISO 11665-6),
- des mesures en continu de l’activité volumique du radon 222 (exprimée
en Bq/m3) dans l’air ambiant des lieux souterrains existants. Celles-ci
seront réalisées pendant une période d’au moins 10 jours avec un appareil autonome (norme ISO 11665-5) afin de vérifier les variations temporelles du radon liées aux fluctuations naturelles de la «source» représentée par le massif rocheux et aux conditions de ventilation en place,
- des mesures intégrées de l’activité volumique du radon 222 (exprimée
en Bq/m3) dans l’air ambiant des lieux souterrains existants à l’aide de
dosimètres passifs placés à poste fixe (norme ISO 11665-4) qui resteront exposés pendant une période d’au moins 2 mois,
- des mesures de flux d’exhalation surfacique du radon 222 (exprimées
en Bq/m2/s1) sur les parois des lieux souterrains existants (NF ISO
11665-7),
- une caractérisation radiologique des roches à l’aide de mesures ponctuelles du débit de photons. Celles-ci sont réalisées à la surface des
parois des travaux souterrains accessibles à l’aide d’un scintillomètre
portatif de prospection (type SPPγ) permettant de mesurer des variations du débit de photons gamma qui caractérisent une anomalie radiologique de la zone mesurée. Elles sont exprimées en coups par seconde
(c/s).
3 - Exploitation des résultats de mesure
Dans tous les cas, les mesures effectuées devront être accompagnées d’un
rapport détaillé qui fera état d’une présence avérée ou non, ce qui amènera le Maître d’ouvrage à prévoir des études spécifiques complémentaires
(comme indiqué au paragraphe 5.2 – 1er acteur Maître d’ouvrage – En
phase faisabilité).
5.4 - Réduction du risque d’exposition et impact sur
les méthodes de creusement
Le but de ce chapitre est de proposer des solutions techniques et organisationnelles qui peuvent être envisagées afin de limiter ou de freiner la venue
du radon dans l’ouvrage en cours de réalisation et d’en limiter l’impact sur
les travailleurs.
Les moyens de prévention du risque radon en galerie peuvent être classés
selon des règles de bon sens et de faisabilité ci-après :
• 1 - Aménagement de la ventilation : l’objectif est de renouveler l’air ambiant suffisamment rapidement pour limiter l’activité volumique du radon
et son accumulation. Les actions suivantes peuvent être menées :
- Augmenter le débit de ventilation (prévoir un surdimensionnement du
ventilateur, pour information, sur certains chantiers la vitesse de l’air a
atteint 2m/s),
- Mettre en place une ventilation soufflante dans la galerie (travaux réalisés en légère surpression limitant ainsi la diffusion du radon contenu
dans le terrain),
- Eviter les zones « mortes » (non ventilées),
- Prendre en compte que l’air neuf apporté au front par la gaine de ventilation se chargera en radon lors de son retour vers la sortie. La prise
d’air neuf doit être située à bonne distance de l’entrée de la galerie.
Il faut également veiller au bon fonctionnement de la ventilation (secourue). En cas de panne, il sera nécessaire de prévoir un certain délai avant
de pouvoir entrer de nouveau. Il faudra également éviter d’interrompre la
ventilation pendant les périodes d’interruption de chantier : Voir paragraphe
5.7.
• 2 - Captage et canalisation des venues d’eau jusqu’à l’extérieur de la
galerie : les venues d’eau en galerie peuvent être un chemin préférentiel pour le radon. Le captage et l’acheminement (par conduites, buses
étanches) vers l’extérieur des eaux claires de galerie permettent d’éviter le
phénomène de dégazage du radon dans l’air ambiant des zones de travail
situées dans les ouvrages.
• 3 - Mise en place d’un revêtement provisoire (type béton projeté à
l’avancement) : l’ajout d’une épaisseur de béton permet de ralentir la diffusion du radon vers l’air ambiant, la couche de béton projeté est néanmoins plus poreuse qu’une épaisseur de béton coffré et vibré.
• 4 - Mise en place du revêtement définitif à l’avancement : comme la
mise en place d’un revêtement provisoire à l’avancement, la pose ou la
réalisation d’un revêtement définitif diminue la surface de terrain naturel à l’air libre et donc l’exhalation du radon. Il est à noter que les joints
entre les voussoirs ne sont pas toujours étanches et sont autant de voies
d’entrée qui laisseront passer le radon. Le revêtement par plots de béton
coffré réduit la surface de ces passages, ainsi que la mise en place d’un
complexe d’étanchéité.
• 5 - Mesures organisationnelles : limiter le temps de présence en galerie
des personnels affectés au chantier (zone de croisement, zone de travail,
chemin d’accès…), limiter le nombre de personnes exposées (limiter au
493
maximum les intervenants ou visiteurs extérieurs) mais aussi la durée des
interventions. Eviter par exemple les interventions du service maintenance
en galerie si le travail peut être fait à l’extérieur. Préparer les interventions
(accès, matériel, …) des topographes, ou électriciens, de façon à limiter la
durée de l’opération. Privilégier les installations à l’extérieur (par exemple
traitement des eaux) afin de limiter les interventions de maintenance à
l’intérieur.
• 6 - Traitement des failles et des fractures à l’avancement par injection
pour diminuer les voies de circulation privilégiées du radon.
• 7 - Prévoir une zone en surpression (sas), dans la mesure du possible,
pour les locaux en galerie (réfectoire, atelier,…).
• 8 - Utilisation d’un tunnelier avec pose de voussoirs à l’avancement,
moins déstructurant pour le massif que l’explosif, donc limitant la perméabilité au voisinage de la galerie : limite la fracturation du massif et permet
de mettre en place le revêtement définitif (cf. item 4 ci-avant).
5.5 - Analyse du risque : Plan de surveillance
Un logigramme, présenté en annexe 2, indique la démarche à suivre par les
différents acteurs du projet afin de gérer le risque radon.
Ce chapitre est la suite logique du paragraphe 5.2 Obligations et rôle des
intervenants.
1er acteur : Le Maître d’ouvrage
Pour évaluer le risque radon le Maître d’ouvrage s’appuie sur la compétence
de son Maître d’œuvre et de son C.S.P.S.
• Le risque doit être évalué en continu par un système de mesure permanente de l’activité volumique dès l’entrée en galerie, (volonté du Maître
d’ouvrage),
• Le sujet radon sera à évoquer à chaque C.I.S.S.C.T par le C.S.P.S ou une
personne compétente,
• Un Comité Technique sur le radon sera créé avec pour objectif d’élaborer
un plan d’actions (voir exemple en annexe 3) qui se veut évolutif en fonction des valeurs de l’activité volumique mesurées. Ce comité technique est
composé notamment des membres suivants :
- La Maîtrise d’Œuvre,
- Le C.S.P.S,
- La ou les Entreprise (s),
- Un spécialiste en radon,
Ce comité pourra être élargi avec d’autres intervenants lors de la réalisation
du projet.
• Obligation d’information et de formation pour tous les intervenants :
- Au cours des Visites Préalables avec le MOE
- Au cours des Inspections Communes
- C.S.P.S et MOE lors de leurs avis sur les P.P.S.P.S /P.A.Q.
- C.S.P.S : au cours de ses Visites de Suivi d’Application des Mesures –
V.S.A.M règlementaires (réunions et visites de chantier)
- C.S.P.S dans le bordereau d’établissement du D.I.U.O.
494
Toutefois, pour le cas où le potentiel radon est négligeable, le Maître d’ouvrage s’assurera par un contrôle périodique au maximum annuel que le potentiel reste négligeable (activité volumique inférieure à 400 Bq/m3).
2 ème acteur : Le Maître d’œuvre
Il participe au Comité Technique et doit veiller à ce que les interfaces avec
les différents intervenants extérieurs à l’Entreprise chargée du creusement
soient bien prises en compte.
Le titulaire de la mission OPC prend en compte la problématique radon et
les dispositions techniques et organisationnelles dans l’établissement de
l’ordonnancement général du projet.
Au travers des options techniques (par exemple type de béton à mettre
en œuvre : projeté ou revêtement), il contribue avec le CSPS à la prise en
compte de la problématique radon.
3 ème acteur : Les Entreprises exécutantes
En réponse à l’obligation de protection de leur personnel, il appartient aux
employeurs de mettre en place les procédures organisationnelles et les
moyens de contrôles vis-à-vis du risque lié au rayonnement ionisant. En
s’appuyant donc sur les données du marché de travaux (notamment le PGCSPS et le CCTP), chaque employeur propose une stratégie en fonction du
risque prévisible, au travers de son PPSPS.
Des contrôles réguliers doivent permettre de valider la faible exposition du
personnel ou au contraire d’agir pour diminuer son exposition au rayonnement.
Au-delà du cadre d’un chantier, il appartient aux entreprises d’intégrer le
traitement de la problématique radon dans leur Document Unique d’Evaluation des Risques (DUER).
Dans le cas où l’Entreprise ferait intervenir un sous-traitant ou un prestataire,
une information préalable doit être assurée (PGCSPS, PPSPS, CCTP, …). Ce
dernier doit se soumettre aux dispositions mises en place au niveau du projet par l’Entreprise, le Maître d’œuvre ou le CSPS et mettre en œuvre, si
besoin, les dispositions nécessaires au suivi de son personnel.
Enfin, dans le cadre de l’obligation règlementaire d’évaluation de la pénibilité au travail, l’exposition au rayonnement ionisant doit être intégrée dans la
rubrique «Les agents chimiques dangereux».
5.5.1 - Le contrôle des dispositifs mis en place et
de leur efficacité
Face au risque, l’Entreprise, le Maître d’œuvre et le Maître d’ouvrage, au
travers de la mission du CSPS, disposent de plusieurs outils afin d’assurer
le suivi correct des mesures de prévention prises pour la réalisation des
travaux.
• Le Maître d’ouvrage définit, en phase conception, un certain nombre de
mesures préventives, il doit s’assurer de leur application lors de la réalisation des travaux (au travers des missions du Maître d’œuvre et du
CSPS).
• L’Entreprise exécutante a donc en charge l’application des mesures de
prévention qui ont été définies initialement. Ces mesures de prévention
doivent être organisées et planifiées en fonction d’un état initial, de l’avancement prévisionnel du chantier, des exigences contractuelles ainsi que
des principes généraux de prévention.
Parmi ces mesures, il convient de différencier d’une part les moyens de
contrôle des dispositifs de prévention mis en place et d’autre part le contrôle
de l’efficacité qui est réalisée soit en autocontrôle soit par un organisme
extérieur compétent. Ainsi on distingue :
a) Les moyens de contrôle des dispositifs de prévention :
• Suivi du temps d’exposition du personnel : suivi du temps de travail et du
poste de travail
• Suivi des équipements de ventilation : comme vu au paragraphe 4.3.1,
la ventilation forcée en milieu souterrain a une influence sur la qualité de
l’air ambiant. Le suivi des données de vitesse de ventilation permet de
s’assurer du bon renouvellement de l’air.
b) Le contrôle de l’efficacité des moyens de prévention :
Le contrôle de l’efficacité peut être réalisé soit en autocontrôle soit par un
organisme extérieur compétent.
Le Comité Technique pourra différencier les mesures de contrôle de l’efficacité à réaliser en autocontrôle de celles à faire par un organisme extérieur.
Dans tous les cas un plan d’échantillonnage doit être défini par le Comité
Technique.
A titre d’exemple et sans caractère exhaustif pour ce qui est des contrôles
effectués par l’organisme de contrôle extérieur, ceux-ci doivent suivre un
plan d’échantillonnage qui précise a minima notamment :
• Nombre et localisation des échantillons : positionnés en fonction de
l’avancement, aux points singuliers (zone de travaux, zone de croisement,
zone de base vie, faille, venue d’eau…),
• Fréquence d’échantillonnage,
• Mode d’échantillonnage (dosimètre passif, mesure en continu, dosimètre
individuel…),
• Données générales sur les conditions rencontrées dans la zone de pré-
lèvement (vitesse de ventilation, venue d’eau proche, faille, zone revêtue…),
•…
5.5.2 - Le matériel de mesure du radon et
de ses descendants à vie courte
Des exemples d’appareils nécessaires à la surveillance des ambiances de
travail et pour le suivi dosimétrique individuel des personnes sont présentés
en annexe 5.
5.6 - Gestion du risque : le plan d’action
Un modèle de plan d’action mis en place sur un chantier est fourni en
annexe 3. Il traite des cas où l’activité volumique du radon et de ses descendants à vie courte est comprise entre 400 et 1000 Bq/m3 et d’autre part du
cas où l’activité est supérieure à 1000 Bq/m3.
5.7 - Cas d’une situation dégradée
Il est nécessaire de prévoir une procédure pour traiter le cas d’une situation
dégradée.
Cette procédure intègrera forcément plusieurs cas dont :
• Arrêt inopiné de la ventilation. Par exemple, dans le cas d’une situation
accidentelle (panne conséquente de ventilation), il pourra être nécessaire
d’avoir un système de ventilation de secours voire d’utiliser des appareils
respiratoires isolants (type ARI) pour aller réparer la ventilation. L’utilisation d’un détecteur de mesure en continu de l’activité volumique est
conseillée (cf. annexe 5),
• Augmentation soudaine de l’activité volumique,
• Autre cas à détailler en fonction des spécificités du chantier.
Cette procédure devra être soumise au Comité Technique.
Le Comité Technique sera mobilisé pour traiter un cas non identifié par cette
procédure.
495
Annexe 1 : Liste des normes
1.1 - Normes relatives à la mesure de l’activité volumique du radon et de ses descendants et
à la méthodologie à suivre pour réaliser ces mesures
• NF ISO 11665-1 - Mesure de la radioactivité dans l’environnement – Air - : radon 222.
Partie 1 : origine du radon et de ses descendants à vie courte, et méthodes de mesures associées. Octobre 2012.
Partie 2 : méthode de mesure intégrée pour la détermination de l’énergie alpha potentielle volumique moyenne et ses descendants à vie courte. Octobre
2012.
Partie 3 : méthode de mesure ponctuelle de l’énergie alpha potentielle volumique de ses descendants à vie courte. Octobre 2012.
Partie 4 : méthode de mesure intégrée pour la détermination de l’activité volumique moyenne du radon avec un prélèvement passif et une analyse en
différé. Octobre 2012.
Partie 5 : méthode de mesure en continu de l’activité volumique. Octobre 2012.
Partie 6 : méthode de mesure ponctuelle de l’activité volumique. Octobre 2012.
Partie 7 : méthode d’estimation du flux surfacique d’exhalation par la méthode d’accumulation. Octobre 2012.
Partie 8 : méthodologies appliquées aux investigations initiales et complémentaires dans les bâtiments. Janvier 2013.
• NF M60-772 - Energie nucléaire – Mesure de la radioactivité dans l’environnement – Air.
Le radon 222 dans les cavités et ouvrages souterrains : méthodologie appliquée au dépistage. Juillet 2012.
• NF ISO 13164-1 - Mesure de la radioactivité dans l’environnement – Qualité de l’eau Radon 222. Partie 1 – Principes généraux.
• NF ISO 13164-2 - Mesure de la radioactivité dans l’environnement – Qualité de l’eau Radon 222. Partie 2 – Méthode d’essai par spectrographie gamma.
• NF ISO 13164-3 - Mesure de la radioactivité dans l’environnement – Qualité de l’eau Radon 222. Partie 3 – Méthode d’essai par émanométrie.
1.2 - Norme relative à la mesure du radium
• NF ISO 18589-3 - Mesurage de la radioactivité dans l’environnement – Sol – Partie 3 : Mesurages des radionucléides émetteurs gamma. Mars 2008.
496
Annexe 2 : Logigramme Gestion du radon
497
Annexe 3 : Exemple de plan d’action
Généralités
Le Comité Technique définit son organisation en fonction des seuils de :
- vigilance (entre 400 et 1000 Bq/m3) : adaptation de la fréquence des réunions du Comité Technique (passe de 1 fois tous les 3 mois à 1 fois par mois)
- alerte (supérieur à 1000 Bq/m3).
Il intègre l’Entreprise dès la signature du marché ; il définit et met en œuvre un plan d’action ; il s’assure de la pertinence des actions mises en place et il
s’assure qu’un chapitre spécifique radon est intégré dans tous les contrats passés aux sous-traitants et aux prestataires.
Le plan d’action possède 2 axes de réflexion sur lequel le comité technique devra travailler
Activité volumique entre 400 et 1000 Bq/m3
Activité volumique supérieure à 1000 Bq/m3
Pendant la phase préparatoire de mise en place
des actions supplémentaires :
• confirmer le dépassement du seuil de 1000 Bq/m3.
• vérifier la pertinence de la position de la balise par rapport aux
résultats obtenus sur la dosimétrie passive.
• Information, sensibilisation à la problématique radon.
1er axe :
moyens organisationnels
pouvant ou devant
être mis en œuvre
• Prise en compte de la problématique radon en CISSCT.
Actions supplémentaires par rapport au plan d’actions
pour une activité volumique comprise entre 400 et 1000 Bq/m3 :
•M
obilisation du médecin du travail, des services de
ressources humaines des entreprises, des CHSCT, …
•M
obilisation d’une PCR (*) (à titre d’expert ou de sachant) à temps
partiel ou complet.
• Information, sensibilisation et formations adaptées aux
nouveaux dispositifs (ventilation par exemple).
•D
ésignation d’une PCR commune ou plusieurs et mise au point de
sa mission : à faire valider par les différents CHSCT des entreprises
concernées.
• A daptation du temps d’exposition du personnel : rotation
dans les postes de travail, rotation des équipes, adaptation de
la durée du poste,…
• E tablir la fiche individuelle d’exposition.
• A nalyse au poste de travail, surveillance par poste de travail :
tenir compte du temps de retour de l’information des
dosimètres passifs (2 mois voire plus).
• T enir à jour la liste du personnel exposé sur le chantier (y compris
intérimaires, sous-traitants, prestataires).
• Aménagement du poste de travail.
• Adaptation du planning ou du phasage des travaux.
• Adaptation de la ventilation : préférer une ventilation soufflante à une aspirante afin de favoriser la légère surpression à
la légère sous-pression.
• A ctions ponctuelles sur la ou les sources d’entrée du radon
: captage des eaux, revêtement provisoire et/ou définitif
localisé, …
• Anticipation du revêtement définitif.
2 ème axe :
moyens techniques
pouvant ou devant
être mis en œuvre
• Analyse et surveillance des différents postes de travail.
• A dapter la surveillance collective (augmenter la fréquence
de mise en place des dosimètres passifs pour avoir une
valeur sur 1 mois par exemple) : mettre en place une mesure
continue en permanence (par le biais d’une balise) ; mesures
fiabilisées sur 2 mois minimum et sur 2 saisons (prise en
compte de la pression atmosphérique et de la température,
jour/nuit) ; rajouter des points de mesures complémentaires
ou répartis différemment.
• Contrôle d’accès pour fiabiliser les temps d’exposition.
• Limiter l’accès aux seules personnes nécessaires.
• E tablir le modèle d’attestation d’exposition (voir exemple en annexe).
• Organiser le suivi médical renforcé.
• Si nécessaire, organiser le suivi radiologique.
Actions supplémentaires par rapport au plan d’action
pour une activité volumique comprise entre 400 et 1000 Bq/m3 :
• A dapter la surveillance collective : augmenter la fréquence de relevé
des mesures.
• A ttribution d’un dosimètre individuel à chaque personne ayant accès
à l’ouvrage (y compris sous-traitants et prestataires si nécessaire).
•D
éfinir les mesures de protection collectives et les faire valider.
•D
éfinir, et faire valider par l’IRSN, les zones de travail (zones surveillées, contrôlées, …).
• P rocéder au classement du personnel en catégorie B ou A (établir les
fiches individuelles d’exposition) si le seuil de 1mSv a été atteint.
•M
ettre en place l’affichage spécial (risque signalé, consignes de
travail, …).
• Mettre à jour le document unique.
•D
élivrer les attestations d’exposition pour le personnel qui quitte le
chantier.
• Hyperbarie localisée (surpression).
(*) : PCR : Personne compétente en radioprotection. Formation de 5 jours tous les 5 ans.
La directive Euratom de janvier 2014 a baissé le seuil bas de référence réglementaire de 400 à 300 Bq/m3. La transposition sur les réglementations existantes
devra être réalisée dans les 4 ans.
498
Annexe 4 : Exemple d’attestation d’exposition
Lettre Recommandée avec AR.
Objet : Exposition au radon - Classement en catégorie B
Monsieur,
Vous avez travaillé sur le chantier xx du xx au xx.
Depuis le xx, la Direction a informé l’ensemble du personnel de la détection de radon dans la galerie et de la mise
en place de mesures préventives et conservatoires
Le xx, lors d’un entretien avec xx, nous vous avons informé que, malgré les mesures mises en place, vous aviez
été exposé à un rayonnement ionisant.
Pour rappel, la règlementation (article R.4451-12 et suivants du Code du travail) dispose que :
1 - Est considérée comme non exposée :
Personne dont le total des doses efficaces exposition corps entier est inférieur à 1 mSv sur 12
mois consécutifs.
2 - Est considérée comme exposée (2 catégories) :
En Catégorie B : Personne dont le total des doses efficaces exposition corps entier est supérieur
à 1 mSv sur 12 mois consécutifs mais reste inférieur à 6 mSv.
En Catégorie A : Personne dont le total des doses efficaces exposition corps entier est supérieur
à 6 mSv sur 12 mois consécutifs mais reste inférieur à 20 mSv.
3 - Au-delà de 20 mSv, le travail est interdit.
Les estimations de mesure concernant votre poste de travail montrent que vous pourriez avoir atteint le seuil de
1 mSv, sans toutefois atteindre le seuil de 6 mSv, sur les 12 derniers mois.
Ainsi, dans la mesure où vous avez été soumis dans le cadre de votre activité professionnelle à une exposition à des
rayonnements ionisants susceptibles d’entrainer des doses supérieures à certaines limites réglementaires, nous
vous informons que nous vous classons en catégorie B et, qu’à ce titre, vous bénéficiez d’un suivi médical renforcé.
Vous trouverez ci-joint une fiche d’exposition en deux exemplaires dont l’un doit nous être retourné daté et signé
avant le xx au plus tard.
Dès réception de cette fiche, nous l’adresserons à la Médecine du travail pour avis et vous serez convoqué à une
visite médicale obligatoire.
La Médecine du travail définira alors les modalités du suivi médical renforcé auquel vous serez soumis.
Xx
P.J. : Fiche d’exposition en deux exemplaires (dont un à nous retourner signé)
499
Annexe 5 : Le matériel de mesure du radon et de ses descendants à vie courte
Appareils pour la surveillance des ambiances de travail
Différents types de matériels sont distingués en fonction de la nature de la mesure à effectuer (ponctuelle, intégrée ou continue).
➜ Mesure ponctuelle
Fioles scintillantes pour la mesure de l’activité volumique du radon en
Bq/m3 (fabricant ALGADE).
MEAP5 pour la mesure de l’énergie alpha potentielle volumique
des descendants à vie courte du radon 222 en µJ/m3
(fabricant ALGADE)
➜ Mesure intégrée de l’activité volumique du radon (en Bq/m3)
Les appareils de mesure utilisés doivent être des dosimètres passifs fermés, type DSTN (Détecteur Solide de Traces Nucléaires), conformes à la norme NF ISO
11665-4 : 2012
DPR2 (fournisseur Algade)
DPRF (fournisseur DOSIRAD)
EASYRAD (fournisseur PEARL)
➜ Mesure en continu de l’activité volumique du radon (en Bq/m3)
Radhome HRE (fabricant ALGADE)
500
BARASOL (fabricant ALGADE)
eDPRW (fabricant ALGADE)
ALPHAGUARD (fabricant SAPHYMO Gmbh)
Appareils pour le suivi dosimétrique individuel des personnes
Réception
Conditionnement
Développement
Dosimètre individuel (fabricant ALGADE)
Traitement des films LR115 au laboratoire
Glossaire et définitions
- Activité volumique : Nombre de désintégrations nucléaires spontanées
qui se produisent par unité de volume d’air pendant un intervalle de temps
donné. Elle s’exprime en Bq/m3
- ASN : Autorité de Sûreté Nucléaire
- Bq : Becquerel. Il permet de mesurer le niveau de radioactivité, également
appelé activité. Il correspond au nombre d’atomes qui se désintègrent par
unité de temps (seconde).
L’ancienne unité était le Curie (Ci) : 1 Ci = 3,7.1010 Bq, en référence au
nom des découvreurs du radium (Pierre et Marie Curie).
- CCTP : Cahier des Clauses Techniques Particulières
- CIPR : Commission Internationale de Protection Radiologique
- CISSCT : Collège Interentreprises de Sécurité, de Santé et des Conditions
de Travail
- Comité Technique : Comité composé notamment de représentants de la
Maîtrise d’Œuvre, du CSPS, des Entreprises et d’un spécialiste en radon
- CSPS : Coordonateur Sécurité et Protection de la Santé
- DSTN : Détecteur Solide de Traces Nucléaires
- Dose efficace : Somme des doses équivalentes pondérées délivrées par
exposition interne et externe aux différents tissus et organes du corps
mentionnés dans l’arrêté du 1er septembre 2003 définissant les modalités de calcul des doses efficaces et des doses équivalentes résultant de
l’exposition des personnes aux rayonnements ionisants prévu à l’article R.
4451-16. L’unité de dose efficace est le sievert (Sv) qui équivaut à un joule
par kilogramme (J/kg)
- Dose ajoutée : Valeur de la dose retenue pour l’exposition des personnels
sur chantier qui peut se cumuler à la dose moyenne annuelle admissible
reçue par le public sans que cela conduise à la mise en œuvre de mesures
de radioprotection pour la conduite du chantier
- Dose interne : Composante interne de la dose efficace
- Dosimétrie : Détermination quantitative de l’équivalent de dose absorbée
par un organisme c’est-à-dire l’énergie reçue par unité de masse
- DUER : Document Unique d’Evaluation des Risques
- DIUO : Dossier d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage
- DQE : Devis Quantitatif Estimatif
- Energie alpha potentielle : Somme des énergies des particules alpha
émises lorsque tous les descendants à vie courte du Radon 222 se sont
désintégrés. Elle s’exprime en Joule.
- Energie alpha potentielle volumique : Energie alpha potentielle par unité
de volume. Elle s’exprime en J.m-3
- IRSN : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
- mSv : milli Sievert
- MDT : Médecin du Travail
- MOA : Maître d’ouvrage
- MOE : Maître d’œuvre
- OMS : Organisation Mondiale de la Santé
- OPC : Ordonnancement Pilotage et Coordination
- PAQ : Plan d’Assurance Qualité
- PCR : Personne Compétente en Radioprotection
- Période radioactive ou période de demi-vie : Temps nécessaire pour
que la moitié des atomes d’un isotope radioactif se désintègre naturellement
- PGCSPS : Plan Général de Coordination de Sécurité et de Protection de
la Santé
- PGP : Principes Généraux de Prévention
- PPSPS : Plan Particulier de Sécurité et de Protection de la Santé
- RGIE : Règlement Général des Industries Extractives
- SISERI : Système d’Information de la Surveillance de l’Exposition aux
Rayonnements Ionisants
- Sv : Sievert. Il permet d’évaluer les effets biologiques des rayonnements
d’origine naturelle ou artificielle sur l’homme, en fonction du type de
rayonnement.
- UNSCEAR : United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation
- VSAM : Visites de Suivi d’Application des Mesures
501
RECOMMENDATION OF AFTES’ WG42R1A1
Practical guide for taking the radon risk into
account in the design and execution of
underground construction work
Text presented by Pascal BARATE (Razel-Bec) Leader of the Working Group (GT42), Pascale MIRVAUX (Espace Etudes), deputy leader
and Gilbert CASTANIER (EDF) deputy leader
This document has been drawn up in cooperation with:
Michel BACHELARD-RAHUEL (EDF), Karim BENSLIMANE (BRGM), Sylvain BERNHARD (Algade), Emmanuelle BERTIN (Spie Batignolles TPCI),
Nicolas CAMACHO (Spie Batignolles TPCI), Eric DECHAUX (ASN), Pascal DOREMUS (IRSN), Vincent LADET (Razel-Bec), Candice LAGNY (Ineris),
Marie Christine MICHEL (E-PPS), Pascal SERGI (Carsat Rhônes-Alpes), Yves VAUZELLE (Algade)
This recommendation has been presented to the AFTES Technical Committee after being proofread by:
François RENAULT (Vinci), Alain ROBERT (Egis), Paul ROUX (Spie Batignolles TPCI), Laurent CHASSAGNE (RATP)
The following have also carried out a critical re-reading of the text:
Bernard BIZON (retraité Razel-Bec), Jean Louis Giafferi (Expert en Géologie appliquée au Génie Civil, Géotechnique et Hydrogéologie),
Alain GUILLAUME (retraité Espace Etudes), Maurice GUILLAUD, Michel PRÉ, François RENAULT, Magali SCHIVRE et Pierre-Loïc VEYRON
AFTES welcomes all suggestions relating to this text with interest.
Contents
1 - Foreword
503
5.5 - Risk analysis: Monitoring plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
2 - Objectives and scope of the recommendation
503
5.5.2 - Equipment for measuring radon and its short-lived decay
products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .515
3 - Regulatory and legislative context
503
5.6 - Risk management: the action plan . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
4 - Presentation of the radon problem
in underground works
504
4.1 - Underground works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
4.2 - What is radon? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
4.2.1 - General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .505
4.2.2 - Where do we find it? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
4.2.3 - The health risk associated with exposure to radon. . . . . . . . .507
4.2.3.1 - The available results.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
4.2.3.2 - The results of the risk assessments . . . . . . . . . . . . .508
4.2.4 - Measurements and measurement units for radon . . . . . . . . .508
4.3 - The social environment associated
with the radon problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
5 - Managing the radon problem
511
5.5.1 - Controlling the systems implemented and their efficiency. . .514
5.7 - Case of a degraded situation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
Appendix 1: List of Standards
516
1.1 - Standards relating to the measurement of the activity
concentration of radon and its decay products and the
methodology to be used for taking these measurements . 516
1.2 - Standard relating to the measurement of radium . . . . . . 516
Appendix 2: Radon management logic diagram
517
Appendix 3: Action plan example
518
Appendix 4: Example of an exposure notice
519
Appendix 5: Equipment for measuring radon and
its short-lived decay products
520
Glossary and definitions
521
5.1 - General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
5.2 - Obligations and the role of those involved. . . . . . . . . . . . 511
5.3 - Assessment methods during the feasibility phase . . . . . 512
5.4 - Reducing the exposure risk and impact on the excavation
methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
502
ÈTUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°246 - Novembre/Décembre 2014
1 - Foreword
Radon is a radioactive gas naturally resulting from the decay of radium,
itself a decay product of uranium and thorium present in the earth’s crust.
Because of this, its presence can potentially be detected over the whole
surface of the earth.
Since 2004, the resulting legislation and regulations set certain stipulations
and thresholds, firstly in places open to the general public, and secondly,
from 2008, in workplaces. Some of these elements have been set for monitoring and maintenance operations of underground structures (see the regulatory references in paragraph 3).
However, the case of underground structures under construction and,
more widely, new underground structures, do not come within the scope of
current regulations. A structure under construction does not in fact have a
volume or constant environmental conditions. These parameters change as
the work phases progress.
A Working Group, composed of Contracting Authorities, Project managers,
Health and Safety Coordinators, Institutional Organisations, Prevention and
Consultancy Organisations equipment suppliers and service providers in radon metrology and Contractors has been set up with the purpose of drawing
up this «Guide to good practices to be implemented for controlling the radon
problem in the public buildings and works sector in the case of new, or the
redevelopment of, underground works.»
This document has also been proofread by Company Medical Officers.
2 - Objectives and scope of the recommendation
• The case of underground structures under construction does not come
within the scope of the regulations on the date this document was drawn
up. Regulations do exist for underground structures in operation or for
buildings with public access. In the case of projects subject to a prevention
plan, the Contracting authority must include this problem in this plan. During the construction of an underground structure, if the presence of radon
is shown with such concentrations that may pose an exposure problem for
personnel whilst at their workstation, a prevention procedure must be set
up for controlling the presence of this gas.
•R
egarding the redevelopment or maintenance of existing structures, the
regulations in force (articles R4451-136 to 139 of the Employment Code
relating to exposure to naturally occurring ionising radiation) are applied
where the construction site is located in a priority zone 1 (currently legislated for 31 departments) for risk management of radon by the authorities.
These regulations cover the arrangements to be implemented for limiting
the risks associated with radon exposure for personnel.
Where the site for the redevelopment or maintenance of an existing structure is located in a non-priority zone (as shown below), then this recommendation applies.
The purpose of this recommendation, for the attention of all players carrying
out underground works, is to draw up a good practices guide allowing solutions to be proposed for limiting, or even preventing, exposure of workers to
the maximum, in particular by:
• Anticipating managing the radon problem in the earliest stages of the project.
• Taking a possible oversizing of the structures and equipment concerned
into account (for the site construction phase and for the structure operation phase).
• Giving details of the stipulations applicable to underground works for
future construction sites.
• Facilitating the assessment of exposure risks associated with radon for
workers, especially those who work underground, etc.
3 - Regulatory and legislative context
The objective is to be based on the regulations originating from the decree of
7 August 2008 (JORF - Official Journal of the French Republic - no. 0204 of
2 September 2008 page 13740 - text no. 15) and ruling no. 2008-DC 0110
of the ASN of 26 September 2008 relating to risk management associated
with radon in the workplace, as well as the DGT/ASN circular no. 4 of 21 April
2010 relating to risk prevention measures for exposure to ionising radiation 2.
However, the following requirements should also be taken into account:
- Employment Code: Article L 4121-1 and following and R 4451-1 and
following relating to risk assessment as well as article L 4121-3-1 relating
to work stress and its applicable decrees of 30 January 2012.
- Radon measurement standards NF ISO 11665-1 to 8, NF M60-772 (see
detailed list in appendix 1).
1 - The map of the priority zones has been put online, by the ASN and IRSN in particular.
2 - As part of the application of this recommendation, the RGIE relating to radiation protection is not taken into account.
503
- Public Health Code through the articles quoted in the Employment Code,
and more particularly article R 1333-15.
- Social Security Code L461-4: «Any employer using work procedures likely
to cause the occupational illnesses mentioned in article L. 461-2 (see table
no. 6 of occupational illnesses) [...] must declare this to the Department of
Health and to the factory inspectorate [...]»
- EURATOM directive 2013/59 of 5 December 2013: It sets new stipulations regarding management of the radon risk that will be brought into the
French legal system within 4 years.
For further information, there are also the following publications:
- INRS texts ED 958 (ionising radiation, risk prevention and control - 2006)
and ED 932 (ionising radiation, the institutional landscape and applicable
regulations - 2008).
- Guide to good health and safety practices during underground works
SP1194 (Carsat Rhône-Alpes and CETU: Sheets 20.5 and 19.2).
Employment contract:
A specific mention will be able to be included in the employment contract
where the employer chooses to classify its personnel as a worker exposed
to a radiation risk.
Thresholds:
The reference levels used in this are those used in the regulations for underground structures in operation or for those with access by the general public.
Also for radon, reference levels, expressed in terms of activity concentration in becquerel per m3 (Bq/m3) - see glossary - of 400 and 1000 Bq/m3
calculated at an annual average, are used3. These levels are those defined
by the regulations for setting the action procedures in places open to the
general public and in workplaces, in the departments classed as priority for
managing the radon risk.
It should be noted that from 400 Bq/m3 workers are already exposed and the
establishments concerned are subject to articles R 4451-136 and to article 3
of the decree of 7 August 2008.
From 1000 Bq/m3 workers are exposed and are subject to the regulations
relating to personnel exposed to ionising radiation (article R 4451-143 of the
Employment Code).
We have chosen to use these regulatory values for reasons of consistency, in particular. The radon measurements taken and compared at these
thresholds must be representative of an average annual value. These are
integrated measurements, taken in accordance with the stipulations of the
ISO-NF-11665-4 standard (see para. 4.2.4 and Appendix 1). They allow the
risk potential to be assessed and the site concerned to be classified regarding this risk so as to define the actions to be implemented for limiting the
exposure of personnel.
As the objective of this recommendation is to propose solutions for limiting
the exposure of workers during the various phases of the construction site,
and so within a professional framework, we have also chosen to use an
annual maximum effective dose value, expressed in millisieverts (mSv) see glossary - equal to 1 mSv. This value has been used for personnel not
classed as at risk of radiological exposure whilst carrying out their work. In
the case where the methods implemented for reducing this exposure do not
allow going below this value, it will then be necessary to arrange working
hours (rotating teams for example) or to classify the personnel for managing
exposure at the workstation depending on the regulatory requirements on
the matter.
It should be noted that exposure to ionising radiation is prohibited for pregnant women or women who are breast-feeding, as well as young workers
under 18.
4 - Presentation of the radon problem in underground works
4.1 - Underground works
The main types of underground works are:
- Linear tunnels (e.g. road or rail tunnels, etc.) with stations, connecting
branches, etc.
- Tunnel networks, (e.g. hydraulic structures with several tunnels, water
treatment or rainwater storage networks, tunnels around metro stations
with various exits, etc.)
- Wells and drifts (e.g. constructing structures with no opening, etc.)
- Large caves (underground laboratories, underground stations, electricity
production plants or gas, hydrocarbon or waste storage, etc.)
- Cut and cover tunnels
- Underpinning
- Top-and-down earthworks
- ...
Summary of the impact of geology in underground works
Geology plays a major role in underground works, whether it is:
a) In the choice of the design or the execution of the project, which depending on the terrain, can be changed, put back, completely reviewed or
even cancelled
b) In the choice of the techniques proposed during the call for tenders phase.
Depending on the known geological data, contractors can propose different excavation methods:
- Excavation with explosives
3 - The Euratom directive of 5 December 2013 defined the maximum reference level of 300 Bq/m3 Adaptation to the existing regulations will have to be done within 4 years and the reference level
of 400 Bq/m3 will then have to be brought down to 300 Bq/m3.
504
Exposure of the general public to natural radiation only
- Selective mechanical excavation
- Excavation using a tunnel boring machine
-…
c) In the choice of temporary supports depending on the geo-mechanical
characteristics of the terrain encountered
d) In the choice of final linings that are used.
(according to the UNSCEAR 2008)
Sources of exposure
Cosmic
radiation
In addition certain rocks or massifs have a greater “radon potential”, or susceptibility than others and can cause the project to change. Given that by
nature, the underground environment is confined, it may be necessary, for
example:
- To move the project
- To oversize the ventilation or even the diameter of the tunnel for evacuating the radon from the underground structure as fast as possible
- To construct the lining as the work progresses
- To change the organisation of the teams (rotated more frequently) in
order to limit exposure time
-…
Telluric
radiation
Inhalation
The additional geological factors should be taken into account from the
project’s feasibility phase.
Ingestion
4.2 - What is radon?
Any person living on the earth’s surface is exposed to natural radiation, depending on their environment. Depending on their way of life and where they
live, this same person is also exposed to artificial sources of radiation. This
is illustrated by the following table and diagram which shows information on
the average distribution between the sources of exposure.
Average exposure of the French population
Contribution of the various natural and artificial sources
Average annual effective dose for 1 person: 3.7 mSv
(Source IRSN)
Annual effective dose (mSv):
Average
Variation margin
Ionisation and photon
component
0.28
Neutron component
0.10
Cosmic radionuclides
0.01
Cosmic total
0.39
Exterior
0.07
Interior
0.41
Telluric total
0.48
Uranium and thorium families
0.006
Radon (²²²Rn)
1.15
Thoron (²²0Rn)
0.1
Total exposure by inhalation
1.26
Potassium (40K)
0.17
Uranium and thorium families
0.12
Total exposure by ingestion
0.29
0.2-1.0 d
2.4
1.0-13
Total
0.3-1.0 a
0.3-1.0 b
0.2-10 c
average from sea level to the highest summits
Depending on the radionuclide content of the soil and the construction materials
c
Depending on the accumulation of radon in the buildings
d
Depending on the radionuclides present in food and drinking water
a
b
It should be noted that as part of this recommendation, one of the objectives
is to limit additional exposure due to work.
4.2.1 - General
Radon is a gas belonging to the family of rare gases and as a result, is
odourless, colourless and chemically inert.
There are three natural isotopes of radon: radon 219 (actinon), radon 220
(thoron) and radon 222 (radon), decay products of the radionuclides present
in soil, uranium 235, thorium 232 and uranium 238 respectively. The term
“radon” used in this document is radon 222.
The respective abundance of isotopes depends on the chemical and mineralogical composition of the rocks in the subsoil. It is dependent on the 235U,
232
Th and 238U content, as well as the radioactive period4 of each one.
Radon -38% Water & foodstuffs -5%
Telluric -13% Medical -35%
Cosmic -12% Others -1%
4 - Période radioactive ou période de demi-vie : c’est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes d’un isotope radioactif se désintègre naturellement.
505
Principle characteristics and relative contribution of radon
isotopes to the radiological assessment
Isotope
Relative importance
in the radiological
assessment
Period
Historic
name
U
50%
3.82 days
radon
Th
4%
55.6 s
thoron
U
negligible
3.92 s
actinon
Radioactive
family
Rn
238
Rn
232
Rn
235
222
220
219
can cause damage to the epithelial cells (breaking DNA chains, one of the
causes for triggering cancer).
The increased risk of pulmonary cancer is therefore the main hazard
resulting from strong exposure to radon and its short-lived decay products.
It has been considered as a carcinogenic substance by the WHO since 1988.
The diagram below summarises the radioactive chain from uranium 238 to
stable lead 206 with periods of half-life and the types of radiation emitted
throughout the chain.
(source: Le Radon de l’environnement à l’Homme
(Radon in the Human Environment) H. Métivier and
MC. Robé 1998 EDP Sciences)
So the relatively long period of radon 222 (3.82
days) compared to those of the two other isotopes
and the generally larger content of its precursors
(heads of chain), implies that this isotope is the
most abundant in the environment. The decay of
a radioactive atom such as radon occurs by its
spontaneous transformation into another atom
called “decay product”, “daughter product” or
“descendant”. This transformation is accompanied by the emission of ionising radiation. Three
types of ionising radiation are encountered in the
context of a radioactive disintegration:
• alpha radiation (α) is characterised by the emission of a helium nucleus. This α particle, fairly
heavy, strongly interacts with the matter that it crosses and because of
this can only travel short distances. One sheet of paper is all that is needed to stop it, in other words, to absorb all of its energy.
• b eta radiation (β) is characterised by the emission of a positron or an
electron. This β particle is light and has a greater power of penetration into
the matter than an α particle: however, one sheet of aluminium can stop it.
• gamma radiation (g) is characterised by the emission of a very energetic
photon. This g ray has such a great power of penetration into the matter
that only great thickness of dense materials (such as lead or concrete)
can stop it.
The decay of radon emits an alpha (α)
type ionising radiation
Why do we take a risk associated with radon into account,
what is this risk?
Present in atmospheric air, radon is inhaled and penetrates the pulmonary
system of people exposed to it. Because of its half-life and a low affinity
with biological tissue, it is exhaled in normal breathing. However, its decay
products, themselves radioactive and emitters of alpha radiation, are solid
aerosols and attach themselves to fine dust in the atmosphere that the person is breathing in. So, radon’s particulate decay products, attached or not to
atmospheric aerosols, are deposited along the respiratory tract.
Most of the decay products have a limited effect on the tissue close to where
they are deposited, as the target cells are bronchial epithelium cells. The
finest decay products, and those called “short lived” decay at this level and
506
Uranium 238 family: radioactive decay chain
4.2.2 - Where do we find it?
Radon is encountered everywhere in the environment, but at very variable
concentrations, depending on numerous parameters, especially including
the geological nature of the site where you are located.
The uranium content of a soil (in ppm or in mg/kg) and the massic activity
of the uranium family’s radionuclides (more particularly radium 226) allows a soil’s potential for producing radon to be assessed. Assessing this
potential therefore also assesses these terrains for the risk of radon. This
procedure shows that the radon risk is not confined to just granitic terrains.
Some massifs are more, or less, likely to exhale radon. In fact, the presence
of radon in non-granitic environments has been able to be shown. As a
demonstration, a sizeable part of uranium mining operations are located in
sedimentary rocks and rocks with a volcanic origin. In this context, poorly
ventilated underground environments located in departments classed as
non-priority (see footnote 1 in paragraph 2 or note 1 at the end of the
chapter) can see their activity concentration much higher than 1000 Bq/
m3. These values can fluctuate with the meteorological conditions (exterior
temperature, barometric pressure, etc.), and with the presence of water
or fissures. Radon migration can occur in the form of gas through the fissures and the open porosity of a massif, or in the form of being dissolved
in the water present in the underground zone. Disturbing this water leads
to the release of the accumulated radon into the caves if these are not, or
are poorly, ventilated. In addition, it can accumulate with its solid decay
products, which must not be ignored, because it is these that are the
effective risk.
All these elements are to be taken into account as being possible sources
or vectors for the transport of radon, just like the geometry and layout of the
structures under construction can significantly promote the accumulation
of radon.
It should be noted that radium, a chemically solid and parent element of
radon, as shown in the diagram in paragraph 4.2.1, can also be present in
large quantities in water and is more easily identifiable than radon, which
is important in the survey phase carried out beforehand. Its presence is
therefore generally a sign for indicating the possible presence of radon in
the massif.
The geological survey carried out beforehand must therefore concentrate on
the search for uranium and radium 226 in order to determine the likelihood
of the massif exhaling radon (see paragraph 5.2).
Contrary to generally accepted ideas, because of its relatively low
concentration, radon does not however accumulate only in the lower
parts, despite its high atomic mass. Its presence is particularly linked
to the location of the source and to the dispersion conditions in the
receptor environment.
Note 1: a representation of the distribution of radon in metropolitan France
has been drawn up for housing, and has been used as a support for the regulations that have been put in place. This mapping is in an atlas: « Campagne
nationale de mesure de l’exposition domestique au radon IPSN-DGS-2000 »
(National Campaign for Measuring Domestic Exposure to Radon) available
from the IRSN website (http://www.irsn.fr). Since then the IRSN has drawn
up a map of the radon potential of geological formations, and these maps
are also accessible at the IRSN website. However, we cannot use these documents directly for dealing with our problem and they do not exempt us
from carrying out an assessment survey of the potential.
Some examples of the average activity concentration of radon:
4.2.3 - The health risk associated with exposure to radon.
4.2.3.1 - The available results 5.
Average activity concentration of radon in various environmental situations
(SFRP - French Society for Radiation Protection)
Chalky underground geological environments (former chalk quarries for example) that are not ventilated can present activity concentrations exceeding
10,000 Bq/m3. This is also the case for former iron mines whose activity
concentration can exceed 25,000 Bq/m3.
In several areas of the national territory, the accumulated radon in some housing or other buildings can
constitute a significant source of exposure to ionising
radiation for the population.
It is the risk of lung cancer that justifies vigilance with
regard to radon in housing or other buildings. Radon
and its solid decay products enter the lungs with the
air breathed in. Its decay products emit alpha radiation
which can lead to the development of a cancer. Numerous studies carried out over the last few years have
confirmed the existence of a carcinogen risk at pulmonary level with underground miners, but also with the
general population. The results of all these studies corroborate and show a higher risk of lung cancer with accumulated exposure to radon and its radioactive decay
products. The latest results obtained from the general
population show that this risk linked to radon exists
with both smokers and non-smokers, but smoking is
however a strongly aggravating factor.
The exposure of populations to radon in housing can
reach exposure levels close to those that have been
observed in uranium mines in France. Several international organisations (UNSCEAR, WHO, etc.) are currently drawing up a summary of the available data in order to define a global risk management policy
relating to domestic exposure to radon.
The data on epidemiology is growing and has given rise to the recommendation drawn up by the ICRP (International Commission on Radiological Protection). From this data (recommendations 60, 65 and 103 from the ICRP in
particular), regulations, French ones in particular, have been drawn up.
5 - Extract from the radon booklet published by the IRSN.
507
Numerous lung cancer risk assessments associated with domestic exposure
to radon have been carried out throughout the world.
In France, lung cancer is responsible for around 25,000 deaths
each year (national death rates in 1999 26,624 deaths in 2005 according to the
INSERM website). A quantitative assessment
of the health risks associated with domestic
exposure to radon, carried out in metropolitan
France in 2004, allows us to conclude that radon could be playing a role in the occurrence of
some deaths through lung cancer in a proportion that could reach 10%. These estimates take
into account the variances in exposure to radon
throughout the country, the interaction between
radon exposure and smoking, as well as the inaccuracies inherent to these types of calculations.
Research is currently underway on a European
level in order to reduce these inaccuracies, in
particular relating to the assessment of the interaction between tobacco and radon.
long period. In this case, delayed measurement provides a globally representative figure of the concentration over the period under consideration
(note: a minimum period of one week is necessary). Area of use: assessing risk in a location (screening, regular monitoring and controls, etc.)
Integrated measurements
4.2.4 Measurements and
measurement units for radon
The measurement methods allowing us to quantify and qualify radon and
its decay products are based on the measurement of physical dimensions,
which are:
- The activity concentration of radon (AC) in Bq/m3,
- The potential alpha energy concentration of radon’s decay products
(PAEC) in µ J/m3.
The activity concentration of radon must be done over a predefined time period (integrated measurement) in order to comply with the standards in force
and to be able to compare the measurements taken with the thresholds that
they define.
All of these physical dimensions are defined in detail in the glossary. However, it should be noted that:
- The becquerel (Bq) is the unit of measurement of the activity which
represents the number of decays per second.
- The sievert (Sv) is the unit of measurement of the effect of ionising
radiation on the organism.
The various types of measurements of radon and their meaning:
•S
pot measurement techniques: sample taken over a short period (of
around a few minutes or less). Counting is quickly done afterwards. Area
of use: search for source, identification of entrance of entrance routes, etc.
•C
ontinuous measurement techniques: sampling is done continuously.
Simultaneous analysis or under diffracted light allows the time variations
of the concentration to be recorded.. Area of use: studying spatio-temporal variations, validating reduction techniques, etc.
• T echniques giving integrated measurements: sampling done over a
508
Continuous measurements
Spot measurements
Graph showing the 3 types of radon measurement.
All of the measurement systems and devices that the operatives can use
comply with standard requirements (IEC and ISO-NF). Examples are provided as a guide in Appendix 5.
The use of approved organisations is recommended, as part of the regulatory terms of the decree of 7 August 2008 relating to the management of
risk linked to exposure to radon in the workplace, who have the ability to
measure these dimensions. A list is kept up to date at the ASN’s website
(www.asn.fr) under the sections:
- List of approved organisations for the measurement of radon in caves
and underground structures (level N1b)
- List of level 2 (N2) organisations for additional investigations, assessments and support to contractors for the operational monitoring of the
construction site.
These approvals are only obtained by organisations whose personnel, operating in the field for carrying out investigations and taking measurements,
have followed a training course leading to qualifications corresponding to
the various approval levels (N1b and N2).
Application of the exposure calculation:
From the dimensions defined above, depending on the exposure scenario for
the person and the mSv conversion factors that are stated in the regulations,
the dose (d) in mSv linked to the inhalation of radon and its decay products,
will be able to be assessed by calculation. This internal dose in mSv will
also be able to be assessed from the measurements recorded by a suitable
personal dosimeter (see Appendix 5).
(Source IRSN)
4.2.3.2 - The results of the risk assessments
For example, in application of current regulations:
- For an activity concentration of 400 Bq/m3, with good ventilation, for a
presence of 150 hours, the dose can be assessed at 0.1 mSv.
- For an activity concentration of 400 Bq/m3, with very poor ventilation, for a
presence of 150 hours, the dose can be assessed at 0.38 mSv.
4.3 - The social environment associated with the
radon problem
It is essential to take the social factor into account in this problem, because
the word “radon” is associated in the collective mind with radioactivity and
therefore with a serious hazard with a risk of cancer. It is therefore imperative to manage this problem as far upstream as possible and by taking
into account the tools available to contractors in order to best manage this
special aspect of a construction site. For this, we can base ourselves on
certain tools and/or regulations already available to contractors, which are,
for example:
- General prevention principles
- General principles of radiation protection
- Duty of information or obligation to provide training
- Record sheet for exposure to certain workplace risk factors and medical
supervision
- Single document
Some of these tools are analysed below.
4.3.1 - General prevention principles
The employer implements measures stipulated in article L. 4121-1 based on
the following general prevention principles:
1. Prevent risks.
2. Assess risks that cannot be prevented.
3. Combat risks at source.
4. Adapt the work to the personnel, in particular regarding the design of
workstations as well as the choice of work equipment and working and
production methods, with the aim in particular of limiting monotonous
rhythmical work and to reduce the effects of this on health.
5. Take technical progress into account.
6. Replace what is dangerous by what is not dangerous or by what is less
dangerous.
7. Plan prevention by including, as a coherent whole, the technique, work
organisation, working conditions, social relationships and the influence
of ambient factors, especially the risks associated with harassment and
sexual harassment, as defined in articles L. 1152-1 and L. 1153-1.
8. Take collective protection measures by giving them priority over personal
protection measures.
9. Give appropriate instructions to workers.
These 9 principles can be applied to controlling the problem of radon in an
underground project. It is important to keep to the order of the principles because the first measures implemented are the most effective for preventing
possible exposure.
Here are some examples of actions that can be adapted to each principle.
1) Prevent risks (the word risk is not used here within the meaning of the
ISO 31000 standard, covered by the GT 32-2, but within the meaning of the
decree).
E.g.: modifying or abandoning the project, avoid “dead” (unventilated)
areas
2) Assess risks that cannot be prevented.
E.g.: take integrated measurements over 2 months, more continuous
measurements with a fixed marker, etc.
3) Combat risks at source.
E.g.: collect and/or channel water where this can be done, construct a
temporary lining, or even the final lining, as work progresses, put the
tunnel in overpressure, create a ventilation shaft that was not initially
planned, assist the ventilation supply, etc.
4) Adapt the work to the personnel
E.g.: reduced waiting time in the tunnel (adapting the work organisation
with, for example, alternating work inside the tunnel with work outside the
tunnel), ventilated airlock to the exterior to create a “non-contaminated”
zone, etc.
5) Take technical progress into account
E.g.: pressurised cabs (pay attention to the location of the air inlets), new
independent respirator mask with a very large capacity and easy to wear,
recording marker for continually measuring radon with an alarm system,
etc.
6) Replace what is dangerous by what is not dangerous or by what is less
dangerous.
E.g.: move the tunnel parking area (waiting area) so as to place it in an
over-ventilated area or with a reduced activity concentration of radon.
7) Plan prevention
E.g.: assess and extrapolate the exposure for each workstation (over
12 sliding months), make shorter shifts (exposure duration, time limits),
etc.
8) Take collective protective measures:
E.g.: adapt the ventilation (blowing and extraction), make personnel wait
under the fresh exterior air outlets, limit access to areas identified as
sensitive as much as possible, etc.
Attention: this point, linked especially to managing ventilation, is surely
the most important point once the work has started.
9) Give appropriate instructions.
E.g.; train personnel and make them aware of the radon problem as soon
as possible, prohibit using the controls of ventilation systems if they have
been set to manage the problem, inform the personnel who they have to
immediately alert if the ventilation breaks down and the specific procedure to be followed (refuge in an airlock, evacuation, etc.)
509
4.3.2 - General principles of radiation protection
Where an activity can lead to a harmful effect on human health, public policy
stipulates the hazard must be removed, or if not, the risk reduced, and where
necessary to set its limits.
This procedure for action, in relation to ionising radiation, is used for the 3
basic principles of radiation protection and has been taken up by the European directives in force. These principles, included in the Public Health Code
(L.1333-1), are:
• Justification, which stipulates that any use of ionising radiation must be
assessed using a balance sheet of the individual or collective advantages
that it provides compared to the nuisance that may result from it.
• Optimisation, which is a concept by which the equipment, procedures
and organisation must be designed in such a way that individual or collective exposures are kept as low as reasonably possible, taking economic
and social factors into account.
• Limitation of additional individual exposure, which aims at limiting the
stochastic effects on the whole organism, and to give a warning of the
determinist effects observed, in particular, on the skin, crystalline lens
and extremities. In any case, the dose received must be kept below the
thresholds set by the regulations.
Radiation protection, whose purpose is to provide a warning and to limit
health risks due to ionising radiation, whatever its source, constitutes the
base on which the prevention rules set by the Employment Code have been
founded.
We should remember that the Employment Code, in its articles L.4121-1 and
following and R.4451-1 and following, sets the appropriate measures for
ensuring the safety and protecting the health of workers likely to be exposed
to ionising radiation.
4.3.3 - Obligation to provide training
«Training and information are an employer’s obligation relating to the prevention of work related risks. They relate to all employees, including new
starters, temporary staff, subcontractors, those who have just changed job
and those who occasionally carry out cleaning or maintenance activities.
As a consequence, the employee has the duty of following this training and
complying with the instructions that are given to them. »
As radon presents a health risk for employees, it is essential that personnel
who are at risk of being exposed, as well as their management, are trained
in, and made aware of, this subject and that clear, written instructions are
distributed, signed and strictly complied with.
This training/information must also include a “Worker Exposed” section as
a preventative measure. If the concentration does in fact increase during
510
the course of the work, it is possible that the personnel working inside the
structure find themselves as personnel exposed to ionising radiation. This
will have a consequence of changing the medical supervision and a personalised monitoring of the exposure (personnel classification) which would
then be recorded on the national database for monitoring exposed workers:
SISERI national database.
It will have to be provided by an outside organisation or by in-house personnel competent in radiation protection (e.g. CPRP (Competent Person in
Radiation Protection) or even the safety manager). It is however a pre-requirement that these persons themselves are aware of, and trained in, managing the radon problem.
4.3.4 - Record sheet for exposure to certain workplace
risk factors
a) Record sheet for prevention of exposure
to certain workplace risk factors
This record sheet, defined by the decree of 30 January 2012 (Official Journal
of the French Republic no. 0026 of 31 January 2012 page 1796 text no. 41)
is part of the new regulatory procedures relating to work stress (within the
meaning of the law of 9 November 2010 and its applicable decrees).
One of the factors of work stress is linked to the environment with the presence of hazardous chemical agents (including dust and fumes). Radon has
been established as carcinogenic, it must therefore be taken into account.
This record sheet is completed by the contractor before work starts and
defines the prevention measures taken.
b) Medical supervision
The medical supervision sheet is completed by the company medical officer,
in accordance with the Employment Code, following the decree of 17 July
2013 relating to the medical supervision card and the dosimetric supervision
of workers exposed to ionising radiation. It shows, where necessary, the
record of the individual’s dose.
4.3.5 - Single document
The presence of radon obliges the employer to carry out an assessment
of this subject within their company at all of their construction sites and to
include this risk in a single risk assessment document.
This risk must be assessed and improvement actions must be defined and
followed up if necessary.
5 - Managing the radon problem
5.1 - General
The purpose of this chapter is to explain the possible prevention actions to
be implemented by each player, taking the phase of the work (planning or
construction) into account, with the associated assessment methods.
This recommendation only deals with new structures. There are specific regulations for structures in operation or open to the general public.
It should be noted that there is no personal protection equipment (PPE) that
allows you to protect yourself against radon, with the exception of portable
life support equipment (self contained breathing apparatus, etc.) However,
this equipment is not suitable for carrying out physical work at a workstation. It can be used in a degraded situation (see paragraph 5.7).
5.2 - Obligations and the role of those involved
Each player has obligations and a role in risk assessment. Possible actions
to be carried out and the obligations to be followed by each of the 3 players
(Contracting authority, Project manager and Contractors) are shown below.
For each project, given the geological knowledge of the site (bibliographical
and surveys), an identification and assessment of the “radon” risk is produced. The radon potential is classed into 3 grades:
- Negligible: there is no geological reference to a radon problem that could
have an effect on the project.
- Probable: there are geological situations with the potential presence of
radon that could have an effect on the project, targeted surveys must be
carried out.
- Proven: the presence of radon has been proven for the area of the project
and must be taken into account in its definition.
It should be noted that all personnel of the players on a construction site
(Contracting authority and assistants, Project manager, HSC and Contractors) must be subject to the obligations defined by the Technical Committee.
• The site is located in a zone identified as a medium to high radon potential
due to the geological formations (see note 1 of paragraph 4.2.2). Specific
investigations must then be planned in the survey programme, especially
on rock samples and liquids in boreholes, in order to accurately confirm or
invalidate the radon potential on the route of the structure. If the likelihood
is translated into a radon potential, it can be recommended that a survey
structure is built with the purpose of accurately measuring the profile of
the activity concentration of radon throughout the structure.
As the radon potential has been assessed at this stage, negligible-probable-proven, it will be taken into account in the project’s feasibility analysis.
During the design phase:
In the case where the radon potential is probable or proven, the Contracting
authority must carry out further surveys in order to confirm or invalidate it.
In the case where there is a survey tunnel, the Contracting authority must
take radon flow measurements with and/or without ventilation over a sufficiently long time period so as to be representative. The Contracting authority
will then be able to plan measurements depending on the season for taking
the associated climatic conditions into account.
In the other cases, further specific measurements must be carried out by
the Contracting authority such as carrying out survey probes and/or survey
tunnels for measuring the radon flow.
At the end of this phase, the structure’s dimensions (temporary and/or final
thickness of the lining), the energy resources, or other resources, will be able
to be re-assessed.
In the case where the potential is proven, the Contracting authority must
ensure that when they appoint a Project manager and an HSC, they are:
•C
ompetent and aware of these subjects (CV and additional training on the
subject, or assistance from an external consultant).
• F ully conversant with the General Prevention Principles (GPP) in order to
draw up risk assessment measures, especially those linked to radon, and
the corresponding prevention methods.
• Trained in organising the initial measurement techniques linked to quantifying the radon potential.
1st player: Contracting authority (CA)
During the feasibility phase (see also paragraph 5.3)
The Contracting authority will examine, from a bibliographic survey, the likelihood of radon in the rock massif where the structure is to be located. Three
cases are therefore possible:
• The site is not located in a potential radon zone, it is however recommended that further investigations are made (taking samples to look for
radon or radium dissolved in water or radium in the rock) during investigatory surveys, in order to confirm the negligible potential for radon.
•N
otwithstanding the location of the site on the radon potential map, if there
is a pre-existing underground structure close by that is accessible, it is
recommended that flow measurements are taken for radon being exhaled
in this structure during the investigation and survey phase associated with
the feasibility studies.
2nd player: The HSC during the design phase
then the construction phase
During the design phase:
The Contracting authority sends the coordinator the preliminary survey
and investigation elements relating to radon. The HSC cooperates with the
Project manager in order to analyse the necessary measures in particular
(organisation, techniques, collective protection, metrology, schedule, etc.) in
order to forecast this risk called “environment”. For this purpose, specific
meetings are organised with information being passed via the Technical
Committee (and Project manager afterwards). He/she ensures that this is
included in their GCP and log/diary.
Later maintenance operations will also be analysed especially regarding the
type of the lining, with for example, a preference for a “watertight” lining of
511
the walls (cast concrete) rather than more porous shotcrete.
During the construction phase:
He/she takes part in work meetings (Technical Committee) with contractors
and the Project manager so as to optimise the surveys and measures taken
for managing the radon problem. He/she ensures compliance with the stipulations made by the Technical Committee.
He/she must point out, during joint inspections with the contractors, the
risks and prevention measures used for drawing up the SHSP.
He/she ensures that the measurements are monitored and updates the documents where necessary (GCP and PCMF).
3rd player: The Project manager during the design phase
then the construction phase
During the design phase (planning the project):
In the case where the radon potential is probable, especially from the elements sent by the Contracting authority, the Project manager must implement actions allowing the radon potential to be assessed according to the 2
classifications: proven or negligible.
In the case where the potential is proven, the Contracting authority and the
HSC must propose the following procedures:
• Set up a “Technical Committee” (to assess, analyse, propose, etc.) under
the responsibility of the Contracting authority. The Technical Committee
is made up of the Project manager, a “radon specialist”, the HSC and the
future user or operator if it is a workplace. Representatives of the site’s
contractors and official organisations join the Technical Committee as
contracts are awarded. The chairperson or reporting officer will be appointed by the Technical Committee (the HSC for example).
• The radon chapter of the GCP then the STTC is to be drawn up according
to the various scenarios with an increasing number of procedures until personnel are classified in category A or B in accordance with article
R.4451-12. The measures recommended in the action plan, in accordance
with the known thresholds (measured activity concentration at between
400 Bq/m3 and 1000 Bq/m3 inclusive, or measured activity concentration
higher than 1000 Bq/m3), are pre-defined. Certain actions will have to be
put into the STTC, such as:
- Measurements to be progressively implemented depending on the risk
(by specifying the metrology, equipment supply and monitoring the
measurements).
- The collective ventilation systems (in the case where, for example, several contractors are working on a same structure).
- Controlling underground water.
- Controlling the time personnel are exposed (if personnel are exposed)
and taking into account and the integration of specifications due to classified personnel (human resources, time period, medical aptitude, CPRP,
dosimetry, etc.)
- Controlling access of the players with a control procedure for checking
that it is working correctly.
- Information for players.
- ...
512
• Plan specific surveys linked to radon in order to confirm the “proven”
grading of the radon potential, either in survey structures or in the first few
metres of the tunnel constructed.
Taking the radon problem into account can lead the Project manager and the
HSC to reorganise the sequencing of the structure’s construction.
In the case where the potential is negligible, the Contracting authority and
the HSC must ensure that monitoring the negligible grading is carried out
periodically.
During the construction phase:
During the works construction phase, the Project manager with the HSC
monitors the application of the recommended action plans and that they
are updated.
He/she takes part in work meetings with contractors and the HSC so as
to optimise the surveys and measurements taken for managing the radon
problem.
He/she can also take part in joint inspections with the contractors.
4th player: Contractors carrying out the assessment
and construction phases
During the response to call for tenders phase, the Contractors concerned
will have to present, in their technical memorandum, how they are taking
the radon risk into account.
In the structure construction phase, they will be able to, for example, plan,
with a view to drawing up the basic SHSP or additions to it (non-exhaustive
list):
• A programme of on-site measurements and for certain workstations - spot
measurements and/or continuous ones.
• The description of the ventilation methods, amount of power and output
according to several scenarios.
• Drilling boreholes and taking measurements as the work progresses,
whatever the excavation method.
• Casting concrete on areas identified as emitting areas.
• Channelling or formwork for running water.
• Modifying the organisation of the work, depending on the progress and the
activity concentration observed.
• Taking part in work meetings with the HSC and the Project manager so
as to optimise the surveys and measures taken for managing the radon
problem.
• Appointment of a person competent in radiation protection.
• Informing the company medical officer of the risk of exposure to radon.
• Informing and training employees.
• ...
5.3 - Assessment methods during the feasibility phase
1 - In the case where there is no pre-existing underground structure (no
survey tunnel, no previous structure, etc.), the search for indicators of the
potential presence of radon 222 in the massif to be crossed can be carried
out by:
- A radiological characterisation by gamma spectrometry measurement of
the radionuclides of the natural chains of uranium and thorium (NF ISO
18589-3 standard) in representative samples of the massif crossed (expressed in Bq/kg). The radiological characterisation of the underground
and/or re-emergent water with the analysis of the activity concentration
of radium 226 by emanometry (NF M 60-803 standard) and the activity
concentration of radon 222 dissolved in water by degassing or gamma
spectrometry (NF ISO 13164-2 and NF ISO 13164-3 standards). The results are expressed in Bq/l.
- Continuous measurements of the activity concentration of radon 222
(expressed in Bq/m3) in the air of representative surveys of the massif
to be crossed, using independent apparatus placed in the survey(s) in
accordance with a defined protocol (NF ISO 11665-5 standard).
2 - In the case where there are underground structure (survey tunnels, previous structures, etc.), and in addition to the analyses and measurements
stated above, the search for indicators of the potential presence of radon
222 in the massif to be crossed can be carried out by:
- Spot measurements of the activity concentration of radon 222 (expressed
in Bq/m3) using scintillation flasks in the ambient air of the existing underground locations (NF ISO 11665-6 standard).
- Continuous measurements of the activity concentration of radon 222 (expressed in Bq/m3) in the ambient air of the existing underground locations.
These are carried out over a period of at least 10 days using independent
apparatus (ISO 11665-5 standard) in order to verify time variations of the
radon linked to natural fluctuations of the “source” represented by the
rocky massif and the ventilation conditions in place.
- Integrated measurements of the activity concentration of radon 222 (expressed in Bq/m3) in the ambient air of the existing underground locations
using passive dosimeters placed at a fixed point (ISO 11665-4 standard)
which will remain exposed for a period of at least 2 months.
- Flow measurements of radon 222 exhalation at the surface (expressed
in Bq/m2/s1) of the walls of the existing underground locations (NF ISO
11665-7).
- A radiological characterisation of the rocks using spot measurements of
the photon output. These are carried out at the surface of the walls of the
accessible underground works using a portable prospecting scintillometer
(SPPy type) allowing the variations in the gamma photon output to be measured, which characterises a radiological anomaly in the zone measured.
They are expressed in hits per second (h/s).
3 - Using the measurement results
In all cases, the measurements taken will have to be accompanied by a
detailed report stating a proven presence or not, which will lead the Contracting authority to plan additional specific studies (as indicated in paragraph
5.2 - 1st player Contracting authority - During the feasibility phase).
5.4 - Reducing the exposure risk and impact on
the excavation methods
The purpose of this chapter is to propose technical and organisational solu-
tions which can be envisaged in order to limit or slow down the occurrence of
radon in the structure during construction and to limit its impact on workers.
The radon risk prevention methods in the tunnel can be classified according
to the following good practices and feasibility rules:
• 1 - Ventilation layout: the objective is to freshen the ambient air sufficiently quickly for limiting the activity concentration of radon and its accumulation. The following actions can be carried out:
- Increase the ventilation output (oversize the fan, for information, at certain construction sites the air speed reaches 2 metres per second).
- Set up a blower fan in the tunnel (work carried out in slight overpressure,
so limiting the spread of radon contained in the earth).
- Avoid “dead” (unventilated) areas.
- Take into account that the fresh air provided to the front by the ventilation output will be loaded with radon when it is returned to the outlet.
The fresh air intake must be located a good distance from the tunnel
entrance.
You should also ensure that the (emergency) ventilation system is operating
correctly In the event of a breakdown, it will be necessary to state a time
period before being able to re-enter the tunnel. It will also be necessary
to prevent the stoppage of the ventilation system during construction site
stoppage periods. See paragraph 5.7
• 2 - Collection and channelling water ingress up to the exterior of the
tunnel: water ingress into the tunnel can be a preferred route for radon.
Collection and channelling (by conduits or watertight channels) of clean
water from the tunnel to the exterior allows the prevention of the phenomenon of radon degassing into the ambient air of the work areas located
in the structures.
• 3 - Installing a temporary lining (shotcrete as the work progresses): the
addition of a layer of concrete allows the diffusion of radon into the ambient air to be slowed down, the layer of shotcrete is however more porous
than a layer of cast and vibrated concrete.
• 4 - Installing the final lining as the work progresses: like installing a
temporary lining as the work progresses, installing or constructing a final
lining reduces the surface of the natural earth to the outside air and so
radon exhalation. It should be noted that the seals between the segments
are not always watertight and so are entrance routes that could let radon
pass through. Linings in cast concrete blocks reduces the surface of these
passages, as well as a layer of waterproofing.
• 5 - Organisational measures: limit the amount of time the personnel
concerned with the construction site are in the tunnel (excavation area,
work area, access route, etc.), limit the number of people exposed (limit
the operatives or outside visitors as much as possible), as well as the
time taken for operations. For example, avoid maintenance operations
in the tunnel if the work can be done outside. Prepare for topographers’
or electricians’ operations (access, equipment, etc.) in order to limit the
time taken for the operation. Give priority to outside installations (water
treatment for example) in order to limit maintenance operations inside
the tunnel.
513
• 6 - Deal with faults and fractures as they occur by injection in order to
reduce the preferred entrance routes of radon.
• 7- Provide an overpressure area (air lock), where possible, for the areas
in the tunnel (canteen, workshop, etc.)
• 8- Use a TBM which fits segments as the work progresses, which is less
destructive for the massif than explosives, so limiting the permeability of
the neighbouring area of the tunnel: limits the fracturing of the massif and
allows the final lining to be installed (see number 4 above).
5.5 - Risk analysis: Monitoring plan
A logic diagram in Appendix 3 shows the procedure to be followed by the
various players in the project in order to manage the radon risk.
This chapter is the logical follow-on of paragraph 5.2 Obligations and role
of the players.
1st player: Contracting authority
To assess the radon risk, the Contracting authority relies on the competence
of their Project manager and their HSC.
• The risk must be continuously assessed by a system that permanently
measures the activity concentration from the tunnel entrance (Contracting
authority’s responsibility).
• The radon issue will be brought up at each CISSCT by the HSC or by a
competent person.
• A Technical Committee on radon will be created with the purpose of
drawing up an action plan (see example in Appendix 4) which will develop
depending on the values of activity concentration measured. This Technical Committee is made up of the following members in particular:
- Project manager
- HSC
- Contractor or contractors
- A radon specialist
This committee will be able to be expanded with other representatives as
the project progresses.
• Obligation of information and training for all players:
- During the Initial Inspections with the PM
- During the Joint Inspections
- HSC and PM when giving their opinions on the SHSP/QAP
- HSC: during the Application of Measures Inspection Visit - regulatory
AMIV (site meetings and inspections)
- HSC in the statement for drawing up the PCMF
However, for the case where the radon potential is negligible, the
Project manager will carry out a control, at a maximum of a yearly basis, to
ensure that the potential remains negligible (activity concentration less than
400 Bq/m3).
that the interfaces between the various players external to the Contractor
responsible for the excavation are properly taken into account.
The holder of the SMC assignment takes the radon issue into account, along
with the technical and organisational procedures in drawing up the project’s
general organisation.
Using various technical options (for example: type of concrete to be used:
shotcrete or lining), he/she contributes to the awareness of the radon problem with the HSC.
3rd player: The Contractors
In response to the obligation for protecting their personnel, it is the employers’ responsibility to implement organisational procedures and control
methods relating to the risk linked to ionising radiation. So, using the data in
the works contract (the OHSPP and the STTC in particular), each employer
proposes a strategy depending on the risk forecast, through their SHSP.
Regular controls must allow the low exposure of their personnel to be
checked, or on the other hand, to take action to reduce their exposure to
radiation.
Outside the framework of a construction site, it is the contractors’ responsibility to include the treatment of the radon issue in their Risk Assessment
Form (RAF).
In the case where the Contractor is using a subcontractor or service provider, information must be provided beforehand (OHSSP, SHSP, STTC, etc.)
The subcontractor or service provider must be subject to the procedures
put in place for the project by the Contractor, Project manager or HSC and
implement, where necessary, procedures necessary for supervising their
personnel.
Finally, as part of the regulatory obligation for assessing stress at work, exposure to ionising radiation must be included in the “Hazardous Chemical
Agents” section.
5.5.1 - Controlling the systems implemented and their
efficiency
Faced with the risk, the Contractor, Project manager and Contracting authority, through the HSC’s assignment, have several tools available for ensuring
that that the prevention measures for the construction project are properly
monitored.
• During the design phase, the Contracting authority defines a certain number of preventive measures and must ensure that they are applied during
the execution of the works (through the Project manager’s and HSC’s assignment).
• The Contractor is therefore responsible for the application of the prevention measures that have been initially defined. These prevention measures
must be organised and scheduled according to the initial condition, the
progress forecast for the site, contractual requirements, as well as the
general prevention principles.
2nd player: Project manager
The Project manager takes part in the Technical Committee and must ensure
514
Amongst these measures, the control methods for the prevention systems
put in place should firstly be differentiated, followed by the efficiency control
that is carried out, either by self control or by an authorised exterior organisation. So we can differentiate:
a) The control methods for the prevention systems:
•M
onitoring the personnel’s exposure time: monitoring working hours and
time spent at the workstation.
•M
onitoring the ventilation system: as seen in paragraph 4.3.1, forced ventilation in an underground environment has an effect on the quality of the
ambient air. Monitoring the ventilation speed data allows verification that
the air is being properly renewed.
b) Controlling the efficiency of the prevention methods:
Controlling the efficiency can be carried out either by self control or by an
authorised exterior organisation.
The Technical Committee will be able to differentiate the efficiency control
measures to be carried out by self control from those to be done by an
exterior organisation. In all cases, a sampling plan must be defined by the
Technical Committee.
As an example, and not an exhaustive list of the controls to be carried out
by the exterior control organisation, they must follow a sampling plan that,
at the minimum, states:
• The number and location of the samples: positioned according to the progress made, at particular points (working area, excavation area, site facilities area, water ingress, etc.)
• S ampling frequency.
• S ampling method (passive dosimeter, continuous measurement, individual
dosimeter, etc.)
•G
eneral data on the conditions encountered in the sample area (ventilation
speed, water ingress nearby, fault, lined area, etc.)
•…
5.6 - Risk management: the action plan
A model action plan implemented on a construction site is provided in Appendix 4. It deals with the case where the activity concentration of radon and
its short-lived decay products is between 400 and 1000 Bq/m3 inclusive, and
secondly, where the activity is higher than 1000 Bq/m3
5.7 - Case of a degraded situation
It is necessary to provide a procedure for dealing with the case of a degraded situation.
This procedure will inevitably include several cases, including:
•U
nexpected ventilation stoppage. For example, in the case of an accident
situation, (major breakdown of the ventilation system), it will be necessary
to have an emergency ventilation system, or even to use breathing apparatus (self-contained type) for going to repair the ventilation system. The
use of a continuous measurement probe for the activity concentration is
recommended (see Appendix 5).
• S udden increase in activity concentration.
•D
etails of other cases to be given depending on the special features of the
construction site.
This procedure will have to be submitted to the Technical Committee.
The Technical Committee will step in to deal with a case not identified by
this procedure.
5.5.2 - Equipment for measuring radon and its short-lived
decay products
Examples of the equipment necessary for monitoring the work environment
and for monitoring the individual dosimetry of personnel are shown in Appendix 5.
515
Appendix 1: List of Standards
1.1 - Standards relating to the measurement of the activity concentration of radon and its decay products and the
methodology to be used for taking these measurements
• NF ISO 11665-1 - Measurement of radioactivity in the environment - Air: radon 222.
Part 1: origin of radon and its short-lived decay products and associated measurement methods. October 2012
Part 2: integrated measurement method for determining average potential alpha energy concentration and its short-lived decay products. October 2012
Part 3: spot measurement method of the potential alpha energy concentration and its short-lived decay products October 2012
Part 4: integrated measurement method for determining average activity concentration of radon using passive sampling and delayed analysis. October
2012
Part 5: method for the continuous measurement of the activity concentration October 2012
Part 6: method for the spot measurement of the activity concentration October 2012
Part 7: accumulation method for estimating surface exhalation rate. October 2012
Part 8: Methodologies for initial and additional investigations in buildings January 2013
• NF M60-772 - Nuclear energy - Measurement of radioactivity in the environment - Air.
Radon 22 in caves and underground structures: methodology applied for screening. July 2012
• NF ISO 13164-1 - Measurement of radioactivity in the environment - Water quality radon 222. Part 1 - General principles.
• NF ISO 13164-2 - Measurement of radioactivity in the environment - Water quality radon 222. Part 2 - Test method using gamma spectrography.
• NF ISO 13164-3 - Measurement of radioactivity in the environment - Water quality radon 222. Part 3 - Test method by gamma emanometry.
1.2 - Standard relating to the measurement of radium
• NF ISO 18589-3 - Measurement of radioactivity in the environment - Soil - Part 3: Measurement of gamma-emitting radionuclides. March 2008.
516
Appendix 2: Radon management logic diagram
“Radon” management during
an underground structure construction project
Actions
Phases
Players
Feasibility
Examination of the susceptibility of the massif from the bibliographical studies
and the geological surveys (see Chapter 5.2)
Contracting authority
Assessment of the radon potential
Negligible
(but with periodic confirmation)
Probable
Proven
Appointment of a Project Manager and a Health and Safety Coordinator
• Competent and aware of the “radon” issue
• Fully conversant with the General Prevention Principles
• Trained in organising the initial measurement techniques for assessing the radon
potential
Carrying out further radon-specific surveys
If there is a survey tunnel: Radon Flow Measurement with and without ventilation over
a representative period (Two different seasons if possible),
If not, taking further specific measurements (survey probes, primer survey tunnel for
measuring the radon flow).
Contracting authority
Project Manager (PM)
Specialist
organisations
Negligible
Design
(but with periodic confirmation)
Proven Potential (Confirmed)
Sizing the structure (thickness of temporary and final lining) and definition of the necessary
energy resources.
Project Manager (PM)
PM
HSC and PM
Setting up a “Technical Committee” (assessing, analysing, proposing, etc.)
Radon chapter drawn up in the GCP and STTC
Radon chapter in the STTC:
• Progressive measures to be implemented depending on the risk (specifications on the metrology, equipment supplies and monitoring the measurements)
• Collective ventilation system
• Managing the time that personnel are exposed and inclusion of specifications due to classified
personnel (human resources, deadline, medical aptitude, CPRP, dosimetry, etc.)
• Controlling access of players with a control procedure to ensure it is working correctly
• Information for players
Characterisation of the radon potential:
• Either in the survey structures
• Or in the first few metres of the tunnel
Response to a call for tender:
• Presentation in the Technical Memorandum of how the contractor or consortium takes the
radon risk into account
PM
PM
Contractors
Construction
List of potential actions:
• Inclusion of the contractor in the Technical
Committee/Creation of the Committee in
the event of a crisis
• Monitoring using an on-site measurement
programme and at certain workstations
(spot and/or continuous measurements)
• Layout of the ventilation system
• Collecting and channelling water ingress
• Temporary lining installed
• Final lining installed as the work progresses
• Limit the exposure of personnel to “radon”
• Deal with faults and fractures in the terrain
• Use a TBM
• Set up an overpressure area
• Optimise traffic movements
• Zero point
• See details in the Action Plans appendix
Periodic monitoring measurements
Negligible
Probable
Proven
(Crisis Management)
Contractors after
validation by HSC,
PM and Contracting
Authority
Contractors,
CA, PM, HSC
New measurement
programme immediately
517
Appendix 3: Action plan example
General
The Technical Committee defines its organisation according to the following thresholds:
- Vigilance (between 400 and 1000 Bq/m3: adapts the frequency of the Technical Committee meetings (moves from once every 3 months to once a month)
- Alert (higher than 1000 Bq/m3).
It includes the Contractor on signing the contract; it defines and implements an action plan; it ensures the relevance of the actions implemented and it ensures
that a specific radon chapter is included in all contracts concluded with subcontractors and service providers.
The action plan has 2 areas of interest which the Technical Committee will have to work on.
Activity concentration between 400 and 1000 Bq/m3
Activity concentration higher than 1000 Bq/m3
During preparatory phase for implementing additional actions:
• confirm that the threshold of 1000 Bq/m3 has been exceeded.
• verify the relevance of the position of the marker compared with the
results obtained on the passive dosimetry.
• Information and awareness of the radon problem.
• Awareness of the radon problem in the CISSCT.
•M
obilisation of the company medical officer, the Contractor’s
Human Resources Department and the Hygiene, Safety and
Working Conditions Committee, etc.
1st area of interest:
organisational methods
that may or must be
implemented
2nd area of interest:
technical methods
that may or must be
implemented
• Information, awareness and appropriate training on new
systems (ventilation for example)
Additional actions to the action plan for an activity concentration of
between 400 and 1000 Bq/m3 inclusive:
• Employment of a full or part-time CPRP(*) (as an expert or
knowledgeable person).
• Appointment of a joint CPRP, or several CPRPs and develop their
assignment: to be validated by the various HSWCCs of
the contractors concerned.
• A dapting exposure times of personnel: rotation in workstations, rotating teams, adapting the length of shifts, etc.)
• Draw up the personal exposure record sheet (see example in the
appendix).
• A nalysis at the workstation, monitoring each workstation:
taking account of the time taken for information to be provided by the passive dosimeters (2 months, or even more).
• Draw up the standard exposure notice (see example in the appendix).
• Keep the list of exposed personnel on the site up to date (including
temporary personnel, subcontractors and service providers)
• L ayout of the workstation.
• Organise intensified medical supervision.
• A dapting the scheduling or phasing of the work.
• If necessary, organise radiological monitoring.
• Adapting the ventilation: give priority to a blowing ventilation
system rather than extraction so as to provide a slight
overpressure instead of a slight underpressure.
Additional actions to the action plan for an activity concentration of
between 400 and 1000 Bq/m3 inclusive:
• S pot actions on the radon source or sources of entry:
channelling water, temporary and/or final local lining, etc.
• Adapt the collective monitoring: increase the frequency of
measurement readings.
• Fitting the final lining early.
• Allocation of a personal dosimeter to each person with access to
the structure (including subcontractors and service providers if
necessary).
• Analysing and monitoring the various workstations.
• A dapt the collective monitoring (increase the frequency of
installing passive dosimeters so as to obtain a value over
1 month for example): set up a continuous measurement
system (using a marker); reliable measurements over a
minimum of 2 months and 2 seasons (taking the atmospheric
pressure and night-time temperature into account); adding
further measurement points or changing their distribution.
• Access control for making the exposure time reliable.
• Limit access to necessary persons only.
• Localised hyperbarism (overpressure).
• Define collective protective measures and have them validated.
• Define work areas (monitored areas, controlled areas, etc.) and have
them validated by the IRSN.
• Classify personnel in category B or A (draw up personal exposure
records) if the 1 mSv threshold has been reached.
• Put up special notices (warning of risk, work instructions, etc.)
• Update the single document.
• Issue exposure notices to personnel leaving the site.
(*): CPRP: Competent Person in Radiation Protection. 5 days’ training every 5 years.
The Euratom directive of January 2014 has lowered the regulatory lower reference limit from 400 to 300 Bq/m3. Inclusion into current regulations will have to
be done within 4 years.
518
Appendix 4: Example of an exposure notice
Recorded delivery letter.
Subject: Exposure to radon - Category B classification
Dear Sir or Madam,
You have been working at the xx construction site from xx to xx.
Since xx Management informed all personnel that radon had been detected in the tunnel and that preventive and
protective measures had been implemented.
On xx, during an interview with xx, we informed you that despite the measures put in place, you have been exposed
to ionising radiation.
As a reminder, the regulations (article R. 4451-12 and following of the Employment Code) stipulates that:
1 - Not considered as exposed:
Person whose total whole body effective dose is less than 1 mSv over 12 consecutive months.
2 - Considered as exposed (2 categories):
In category B: Person whose total whole body effective dose is higher than 1 mSv over 12
consecutive months but remains below 6 mSv.
In category A: Person whose total whole body effective dose is higher than 6 mSv over 12
consecutive months but remains below 20 mSv.
3 - Over 20 mSv, work is prohibited
The measurement estimates relating to your workstation show that you could have reached the threshold of 1 mSv
without however reaching the threshold of 6 mSv over the last 12 months.
Therefore, as you have been subjected, as part of your professional activity, to an exposure to ionising radiation
likely to lead to doses higher than certain regulatory limits, we must inform you that we have classified you in category B and, that because of this, you will benefit from intensified medical supervision.
Please find enclosed two copies of an exposure record sheet, one of which must be signed, dated and returned to
us before xx at the latest.
On receipt of this record sheet, we will send it to the Company Medical Officer for assessment and you will be invited
to a compulsory medical inspection.
The Company Medical Officer will then define the methods for the intensified medical supervision that will apply
to you.
Xx
Enc: Two copies of the exposure record sheet (one of which must be signed and returned to us)
519
Appendix 5: Equipment for measuring radon and its short-lived decay products
Systems for monitoring work environments
Various types of equipment are available, depending on the type of measurement to be taken (spot, integrated or continuous).
➜ Spot measurement
MEAP5 for measuring the potential alpha concentration of short-lived
decay products of radon 222 in µJ/m3
(manufacturer Algade)
Scintillation flasks for measuring the activity concentration
of radon in Bq/m3 (manufacturer Algade)
➜ Integrated measurement of the activity concentration of radon in Bq/m3
The measuring devices used must be closed passive dosimeters SSNTD type (Solid-State Nuclear Track Detector),
complying with the NF ISO 111665-4 standard 2012
DPR2 (supplier Algade)
DPRF (supplier DOSIRAD)
EASYRAD (supplier PEARL)
➜ Continuous measurement of the activity concentration of radon in Bq/m3
Radhome HRE (manufacturer ALGADE)
520
BARASOL (manufacturer ALGADE)
eDPRW (manufacturer ALGADE)
ALPHAGUARD (manufacturer SAPHYMO Gmbh)
Systems for personal dosimetric monitoring
Reception
Conditionning
Processing
Personal dosimeter (manufacturer ALGADE)
Processing LR115 films in a laboratory
Glossary and definitions
- Activity concentration: number of spontaneous nuclear decays that are
produced per unit of volume of air during a given time span. It is expressed
in Bq/m3
- ASN: French Nuclear Safety Authority
- Bq: Becquerel. It allows the level of radioactivity, also called activity, to be
measured. It corresponds to the number of atoms that decay per unit of
time (second).
The old unit was the Curie (Ci): 1 Ci = 3.7.1010 Bq, referring to the name
of the people who discovered radium (Pierre and Marie Curie)
- STTC: Special Technical Terms of Contract
- ICRP: International Commission on Radiological Protection
- CISSCT: French Contractors’ Health and Safety at Work Coordination Group
- Technical Committee: Committee made up in particular of representatives of the Project Manager, HSC, Contractors and a radon specialist
- HSC: Health and Safety Coordinator
- SSNTD: Solid State Nuclear Track Detector
- Effective dose: Sum of the weighted equivalent doses delivered by internal and external exposure to the various tissues and organs of the body
mentioned in the decree of 1 September 2003 defining the effective dose
calculation methods and the equivalent doses resulting from the exposure
of people to ionising radiation stipulated in article R. 4451-16 The unit of
the effective dose is the sievert (Sv) which is the equivalent of one joule
per kilogramme (J/kg)
- Added dose: Value of the dose used for exposure by personnel on
construction sites which can be added to the average permissible annual
dose received by the general public without this leading to the implementation of radiation protection measures for managing the construction site.
- Internal dose: Internal component of the effective dose
- Dosimetry: quantitative determination of the equivalent dose absorbed by
an organism, which means the energy received per unit of mass
- RAF: Risk Assessment Form
- PCMF: Post Construction Maintenance File
- BOQ: Bill Of Quantities
- Potential alpha energy: sum of energies of the alpha particles emitted
when all the short-lived decay products of Radon 222 are disintegrated. It
is express in Joules.
- Potential alpha energy concentration: potential alpha energy per unit of
volume. It is expressed in J.m-3
- IRSN: French Institute for Radiation Protection and Nuclear Safety
- mSv : milli Sievert
- CMO: Company Medical Officer
- CA: Contracting Authority
- PM: Project Manager
- WHO: World Health Organisation
- SMC: Scheduling Management and Coordination
- QAP: Quality Assurance Plan
- CPRP: Competent Person in Radiation Protection
- Radioactive period or half-life period: time required for half the atoms of
a radioactive isotope to decay naturally.
- OHSPP: Ooverall Health and Safety Protection Plan
- GPP: General Prevention Principles
- SHSP: Special Health and Safety Plan
- RGIE: French General Regulations for the Extractive Industries
- SISERI: French Ionising Radiation Exposure Monitoring Information System
- Sv: Sievert It allows the biological effects of natural or artificial radiation on
human beings to be assessed, depending on the type of radiation.
- UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation
- AMIV: Application of Measures Inspection Visit
521
CONGRÈS INTERNATIONAL DE LYON 2014
XIV ème Congrès de l’AFTES
Lyon, 13, 14, 15 Octobre 2014
Tunnels et Espace
souterrain : « risques
et opportunités »
Maurice GUILLAUD - AFTES
Le terme « Congrès » paraît restrictif pour cette grande manifestation triennale de l’AFTES qui est à la fois un congrès, une exposition, un séminaire,
un concours d’idées, une table ronde (a « MICE » comme on dit aux US pour
désigner ce qui est à la fois Meeting, Incentive, Conference, and Exhibition).
Le thème choisi par notre président Yann Leblais, avec cet émoustillant
voire provocant « risques et opportunités », avait interpellé nombre d’entre
nous dès son lancement ! Fallait-il vraiment parler de risques ? La suite nous
prouva que oui…
Michel Pré, président du Comité technique de l’AFTES, dans sa préface
du recueil des communications, évoque « la conviction de notre profession
qui, forte de ses progrès techniques et de sa capacité à prendre en compte
les exigences de notre société, travaille avec succès tant à la maîtrise des
risques de toutes natures qu’au développement des opportunités d’aménagements souterrains ».
Ainsi, comme le montrent les chiffres rassemblés dans le tableau de synthèse
ci-contre, notre 14 ème Congrès international, organisé pour la deuxième fois
consécutive à Lyon, fut un grand succès. Les « fondamentaux » du congrès
précédent, présidé par Jacques Burdin (exposition, conférences, table ronde,
séminaire de formation, visites techniques, soirée de gala), avaient évidemment été repris mais s’y sont ajoutées plusieurs innovations telles que le
concours d’idées sur le thème « espace souterrain et urbanité : quels projets
pour demain ? » organisé pour les étudiants en architecture ou les jeunes
architectes diplômés depuis moins de 2 ans ou encore le stand des jeunes «
Mastère Tunnels » où régnait une ambiance déchaînée…
Les textes des rapports de synthèse sur les quatre thèmes principaux du
Congrès seront publiés dans les prochains numéros de cette revue permettant
ainsi de prolonger notre réflexion sur les sujets traités.
L’objet des quelques photographies que nous présentons ici est de se remémorer les temps forts du Congrès… Que ceux parmi nos amis qui ne figurent
pas sur ces photos veuillent bien nous excuser ! Ils pourront accéder au reportage photographique complet dont le lien sera prochainement communiqué
sur le site web de l’AFTES.
Jean-Luc da Passano, vice-président
du Grand Lyon, en charge des projets
d’infrastructure.
Yann Leblais répond aux questions de Pierre Ostian,
animateur des débats.
Eliane Giraud, Vice-présidente
de la Région Rhône-Alpes,
déléguée aux transports.
Jean-Bernard Kovarik,
directeur général adjoint Infrastructures,
Transport et Mer au MEDDE.
522
Hubert du Mesnil, Président de
Lyon-Turin Ferroviaire.
Eric Leca, membre du Bureau
de l’AITES.
Gérard Chérel, directeur du programme
de la Société du Grand Paris.
Le Congrès en quelques chiffres
• Surface d’exposition : 5400 m²
• 165 sociétés exposantes (France + 7 pays représentés)
• 11 associations exposantes (Nationales et de l’AITES)
• 2 salles de conférence de plus de 250 places
• 2711 participants (France + 28 pays représentés)
- 495 congressistes
- 328 exposants
- 380 étudiants
- 17 officiels
- 35 journalistes
- 1393 visiteurs
- 21 accompagnants
- 23 personnes du comité d’organisation
- 19 personnes du staff prestataire
• Fréquentation par journée :
- 1256 le lundi
- 1668 le mardi (dont 940 nouvelles)
- 1194 le mercredi (dont 515 nouvelles)
• 100 communications publiées dont 52 présentations orales
• S éminaire de formation spécialisé «Management du risque
dans les ouvrages souterrains»
• Entretien
sur l’Espace souterrain « Sensibiliser, informer et convaincre
les acteurs de la construction et de l’aménagement »
• Table ronde « Partage du savoir, emploi et métiers »
•C
oncours d’idées en architecture « Espace souterrain et urbanité :
quels projets pour l’avenir ? » (13 projets sélectionnés)
• Présentions techniques tous les jours pour les étudiants d’écoles d’ingénieurs
523
Vue de l’Agora, au centre de l’exposition technique.
Table ronde animée par Pierre Ostian, avec, assis à sa gauche, l’architecte
Dominique Perrault « grand témoin ».
524
Sur le stand des Masters, Alain Mercusot entouré de jeunes diplômés ;
assis, Hervé Vadon, architecte.
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
« Espace souterrain et urbanité :
quels projets pour demain ? »
Concours d’idées de l’aftes
“Underground space and urbanity:
projects for the future”
AFTES ideas competition
Alain Mercusot
CETU/AFTES
Philippe Millard
ETC/AFTES
Le projet du concours
Dans le cadre du Congrès international de l’AFTES, sur le thème « Tunnels et
Espace souterrain : risques & opportunités », qui s’est tenu à Lyon les 13, 14
et 15 octobre 2014, le présent concours d’idées visait à l’exploration d’une
vision prospective, voire utopique de l’évolution ou de la réappropriation des
espaces souterrains urbains pour demain.
L’ambition affichée, quant à la question objet du concours, a été de susciter
et d’initier des pistes de valorisation du sous-sol urbain par une approche
singulière, globale, transversale et pluridisciplinaire.
Il était attendu des candidats une réflexion pertinente qui parcourt les
champs complémentaires de l’architecture, de l’urbanisme, du paysage, de
la géographie, de l’environnement, de la lumière, de l’économie, du confort,
de la dimension psychologique ou sociale.
La réflexion, tout en étant ancrée dans le réel, devait s’autoriser une vision
élargie et novatrice, qui porte un questionnement catalyseur.
L’objectif du concours d’idées ayant pour vocation de nourrir le débat et de
susciter une réflexion pour enrichir le sujet, le candidat devait :
• Cibler trois approches : le travail sur les volumes, un rendu naturel et la
transition du monde extérieur au sous-sol.
• Restituer sa vision, analyse et proposition, de l’utilisation et du développement durable de l’espace souterrain urbain.
• Livrer son point de vue sur les opportunités de l’utilisation imaginative et
fonctionnelle de cet espace urbain de sous-face.
• Rendre voire amplifier la notion d’ambiance recouvrant à la fois une
dimension physique de l’espace mais aussi humaine et sociale.
• Choisir un site comme lieu expérimental contextualisé qui servira de
support à son propos.
526
Hervé Vadon
STRATES/AFTES
Competition outline
As part of the AFTES International Congress with the theme of “Tunnels and
Underground Space: risks & opportunities” held in Lyon on October 13, 14 and
15, 2014, this ideas competition sought to explore futuristic and even utopian
visions of how urban underground space could be developed or re-appropriated
in the years ahead.
In terms of the goal of the contest, the declared ambition was to encourage and
initiate ways of enhancing urban underground space through a singular, global,
cross-cutting and multidisciplinary approach.
Candidates were expected to deliver relevant insights encompassing the complementary fields of architecture, urban planning, landscaping, geography, the
environment, light, economics and comfort, as well as psychological and social
dimensions.
Whilst being anchored in reality, contestants were encouraged to think in terms
of a broader, innovative vision that would challenge received wisdom and act as
a catalyst.
Since the ideas competition was designed to stimulate discussion and fuel further
thinking to enrich the field in question, the following was required of candidates:
• Targeting three approaches: work on space; a natural finish; and the transition
from the outside world to underground space
• Stating their vision, analysis and proposal for the use and sustainable development of underground urban space
• Offering their perspective on the opportunities for using this sub-surface urban
space in ways that are both imaginative and functional.
• Delivering, and if possible enhancing, the notion of atmosphere, incorporating
the human and social aspects of space in addition to the physical dimension.
• Choosing a contextualised experimental location to support their argument.
Le déroulement du concours
Competition proceedings
En février 2014, 19 écoles nationales supérieures d’architecture françaises
(ENSA) sollicitées par l’AFTES ont diffusé le concours d’idées de l’AFTES.
Le programme et le règlement du concours ont été transmis à 21 équipes
(41 étudiants et jeunes architectes) candidates selectionnées début avril.
Fin juillet, 13 projets (25 étudiants et jeunes architectes) ont été retenus
pour le concours.
Et le 3 octobre 2014, le jury a désigné les 3 lauréats.
In February 2014, 19 French higher national schools of architecture (ENSA)
approached by AFTES circulated details of the latter’s ideas competition.
The competition programme and regulations were sent out to 21 candidate teams
(41 students and junior architects) selected in early April.
At the end of July, 13 projects (25 students and junior architects) were shortlisted
for the competition.
The panel named the three prize-winners on October 3, 2014.
M. Labbé, H. Vadon, A. Millat Carus, S. Thibault,
T. Rivallin, A. Mercusot, M. Vasquez-Robert,
D. Perrault, C. Fanjul Estévez, J. Pablo Gonzales,
P. Millard.
Le Jury
Hervé Vadon - Strates
Alain Mercusot - CETU
Philippe Millard - ETC
Monique Labbé - Cabinet Labbé
Gérard Labrit - Grand Lyon
Frédéric Walet - Egis
Didier Gaydou - Agence Notus
Julien Plaud - Vinci CMRA
Les 3 lauréats
The three winners
1er
Submersion, Immersion, plongeons dans le parc de la Seine (Paris France)
Submersion, immersion, dive under the Parc de la Seine
Suzanne Thibaut - Thibaut Rivallin
ENSA-Lille
2ème
Habiter la dalle de la Défense (Paris France)
Inhabiting the base under ‘la Défense in Paris’
Audrey Millat Carus Marcela Vasquez Robert
ENSA-Grenoble
3ème
Habiter le souterrain - Utilisation d’un espace urbain résiduel - Station Haxo (Paris France)
Living underground : Using residual urban space – Station Haxo
Carol Fanjul Estévez Juan Pablo Gonzales
ENSA-Belleville
Urbanisme souterrain à Aubenas (Ardèche France)
Underground urban development in Aubenas
Mélanie Pistarol
ENSA-Grenoble
Gênes ville différente des autres - Requalification des espaces sou¬terrains (Italie)
Genoa: not like any other city – rehabilitation of underground space (Italy)
Ingrid Jung - Bastien Mazouyer
ENSA-Marseille
Lâcher de lanterne - Site des carrières souterraines des Baux de Provence (France)
Releasing a lantern : Underground quarry-workings at Les Baux de Provence
Vincent Lannier
ENSA-Marseille
Voyage à fleur de la Terre - Repenser la place Bellecour (Lyon France)
Journey to the Surface of the Earth : a fresh approach to Place Bellecour
Clément Daneau - François Lis
ENSA-Grenoble
Courant alternatif - Une escale souterraine dans le canal du Verdanson (Montpellier France)
Alternating current: Stopping point in the Verdanson Canal
Daniel Kessler - Marion Chamontin Guilhem Mestre
ENSA-Montpellier
Une terre d’arts - La mine de terres rares de Mountain Pass (Californie et Nevada USA)
Art in the Earth: Mountain Pass Rare earth Mine
Gaëlle Charbonnet - Julie Burlet
ENSA-Grenoble
Pépinière d’Entreprises - Porte Dauphine (Paris France)
Porte Dauphine : Business Incubator
Jasmina Girod - Clémentine Lebeau
EPFL Lausanne ENSA-Belleville
Fret à porter - Vos colis prennent le métro parisien (Paris France)
Transporting freight: Your parcels taking the Paris Metro
Laetitia de Genouillac Yasmine Mahieddine
ENSA-Belleville
Cône évasé, ouvert vers le ciel, pérenne et intemporel (Paris France)
Flared cone, open to the sky, permanent and timeless
Raphael Fournier - Edouard Vermès
ENSA-Belleville
Cité souterraine sous l’avenue des Champs Elysées (Paris France)
Subterranean city below the Champs Elysées
Julia Fischmann - Liu Pin
ENSA-Belleville
Les 10 autres projets sélectionnés
The other ten shortlisted projects
527
LAUREAT 1
Submersion, immersion, plongeons au cœur du arc de la Seine (paris france)
Submersion, immersion – dive under the Parc de la Seine
Suzanne Thibaut [[email protected]]- Thibaut Rivallin [[email protected]] (ENSA Lille)
528
Suzanne Thibault,
Thibaut Rivallin
ENSA Lille
La ville souterraine, la ville dense de demain. Naitront, demain, des villes
façonnées par les enjeux de l’environnement et du développement durable.
Elles seront à nouveau liées à l’invention d’espaces publics, de modes
d’habiter, des mobilités. Elles seront définitivement implantées dans leurs
territoires et uniques par les outils qu’ils mettent en œuvre pour s’y développer… Inventer ces villes nécessite de transgresser nos ‘savoir-faire’ des
‘’villes-surface’’ afin de sortir de la dualité entre congestion des centres et
étalement des franges urbaines.
« Aventurons-nous en profondeur, aux sources de nos
paysages, de la ville elle-même : dans l’épaisseur du sol »
The underground city, the densely formed city of tomorrow. In future,
cities will be come into the world shaped by the demands of the environment
and sustainable development. They will again have a link with the invention of
public spaces, ways of inhabiting space and moving around. They will be set
permanently within their area and unique by the tools they use to develop there…
Inventing these cities requires us to move beyond the skills we have for shaping
‘’surface cities’’ in order to escape the duality between city-centre congestion and
urban sprawl.
“Let us journey downwards, to the source of our landscapes and
the city itself: into the depths of the earth itself”
Les Ardoines, Paris Seine Amont (Vitry sur Seine). Notre questionnement sur
l’épaisseur du sol habitable est directement lié au site sur lequel nous avons
travaillé. Actuellement au cœur des débats du Grand Paris, ce territoire pose
de nombreuses questions : le renouvellement d’un site industriel, une nouvelle
gare multimodale du Grand Paris Express, la proximité du plateau Orly Rungis, la
mitoyenneté avec la Seine et les risques d’inondations inhérents à cette situation. Là transparait la complexité d’une urbanisation contemporaine et durable.
Les Ardoines, Paris Seine Amont (Vitry sur Seine). Our question as to the
habitable depth of the earth is directly linked to the site that we worked on. Currently at the heart of debate in Grand Paris, the area raises a number of issues:
the renewal of an industrial site, a new multimodal station for the Grand Paris
Express project, the proximity of the Orly Rungis plateau, the position adjacent to
the Seine and inherent flood risk. Here lies the complexity of sustainable urban
development today.
« Utilisons les atouts de ce territoire, transformons ses faiblesses,
prouvons que le ‘’champs des possibles’’ est bien l’échelle du
Grand Paris et croyons en l’avenir et l’innovation pour réinventer
ce lieu insulaire parisien… Créons le Parc de la Seine »
“Let us exploit the unique features of the area, transform its weak
points, prove that the ‘’field of possibilities’’ constitutes the true
scale of Grand Paris and believe in the future and innovation in
order to re-invent this insular Paris location… let us create the
Parc de la Seine”
L’eau, dans sa dimension du loisir, du transport mais aussi de la ressource
énergétique, devient le support de la revitalisation du quartier. Transcendée,
elle n’est plus un risque mais l’attraction majeure des Ardoines. Plus qu’un
objet de désir, qu’un paysage qu’on ne ferait qu’admirer, le quartier devient
un lieu habité, travaillé et attractif. Pour cela, le renouvellement de ce territoire intègre la réflexion sur les transports et en particulier sur le point
névralgique de ce territoire, la gare multimodale des Ardoines.
« Forts du potentiel de la Seine, dépassons le paradigme selon
lequel le sous-sol est en coulisse de l’urbanité, un outil pour
masquer, cacher, reléguer les questions impropres à la surface.
Support d’un renouvellement urbain, outil de science et acteur de
Water, as an element for leisure and transport but also as a source of energy,
becomes the foundation for the revitalisation of the area. Transcended, it is no
longer seen as a risk but as the major attraction of Les Ardoines. More than an
object of desire, a landscape to be merely admired, the area becomes an inhabited
space, designed and attractive. To achieve this, the renewal of this area involves
thinking about the transport aspects, especially at the nerve centre of the area –
the multimodal station at Les Ardoines.
“Knowing the massive potential of the Seine, let us move beyond
the paradigm where underground development is behind the
scenes of urban life, a tool for masking, hiding and relegating
529
la résilience : révélons ses nouvelles facettes »
Notre approche considère donc trois principes. Celui du mouvement : le
transport, la ville active et connectée ; celui de la production : production
d’énergie, de savoirs scientifiques, de loisirs et enfin celui de la résilience :
des nouveaux modes d’habiter, une meilleure anticipation des risques. Placer le sous-sol au centre de la ville, est ici nécessaire par son lien intrinsèque avec l’eau et ses différents usages possibles.
De la gare des Ardoines à la Seine, submergés, immergés,
plongeons dans le Parc avec la Seine.
Je suis l’eau de la Seine.
Je me répands dans ce nouveau territoire qui m’est offert et j’y prends de
nombreuses formes.
Je suis l’objet central.
J’emprunte le lagunage qui épure une partie de mon eau. La première
phase, située au sud des Ardoines, par laquelle j’entre, est vaste. J’y franchi
de nombreux méandres où se développent des plantes hygrophiles qui se
nourrissent de ce que je transporte. Je traverse ensuite l’avenue de Bel
Air pour me retrouver au centre de ce nouveau quartier. J’y continue mon
épuration le long de différents bassins, dont les plantations varient selon
les profondeurs et ma propreté. Je finis ce parcours par un dernier et large
bassin tout au nord des Ardoines, avant de rejoindre mon lit originel. Des
habitants, des touristes, des visiteurs, viennent se promener autour du lieu
de mon assainissement. J’attire également des scientifiques, des chercheurs ou des étudiants pour qui, ce terrain d’expérimentation est inédit
au cœur de Paris. D’ailleurs un axe de science se développe autour de mon
lagunage, avec des laboratoires, des écoles, des universités, des centres
de recherches, tournés essentiellement vers les connaissances aquatiques.
« Aventurons-nous en profondeur, aux sources de nos paysages,
de la ville elle-même : dans l’épaisseur du sol. Utilisons les atouts
de ce territoire, transformons ses faiblesses, prouvons que le
‘’champs des possibles’’ est bien l’échelle du Grand Paris et
croyons en l’avenir et l’innovation pour réinventer ce lieu insulaire
parisien… Créons le Parc de la Seine.
Forts du potentiel de la Seine, dépassons le paradigme selon
lequel le sous-sol est en coulisse de l’urbanité, un outil pour
masquer, cacher, reléguer les questions impropres à la surface.
Support d’un renouvellement urbain, outil de science et acteur de
la résilience : révélons ses nouvelles facettes »
Je suis actrice de la mobilité.
Par un réseau de canaux enterrés je transporte les marchandises des entrepôts localisés sous les bâtiments d’habitation, de services, de commerce ou
de science. Des péniches emmènent les marchandises vers une centrale de
distribution à plus grande échelle et vice versa. Ainsi les entreprises trouvent
une autonomie et une rapidité de transport, car mes canaux sont indépendants et ne subissent pas les aléas du transport de la route.
Ce quartier est également prêt à m’accueillir en cas d’inondation.
Je peux m’infiltrer dans de nombreux espaces, en toute sérénité. Dans les
530
issues that are inappropriate in terms of what happens on the
surface. A basis for urban renewal, a tool for knowledge and
catalyst for resilience: let us uncover new facets”
Our approach therefore considers three principles. Movement: transport, the
active and connected city. Production: energy production, scientific knowledge
and leisure. And finally resilience: new ways of inhabiting space and better risk
planning. Placing the underground environment at the heart of the city is made a
necessity here by its intrinsic connection with water and potential different uses.
From Les Ardoines station to the Seine, submerged and immersed,
let us dive under the Parc de la Seine.
I am the water of the Seine.
I flow into this new area provided for me and assume a number of forms.
I am the central object.
I travel via the lagoon system that purifies some of my water. The first phase by
which I enter to the south of Les Ardoines is vast. I pass through a number of
bends in the river where wetland plants grow, feeding on what I carry. I then cross
the Avenue de Bel Air to arrive at the centre of this new area. I continue my task of
purification in a series different pond, where the plant life varies according to my
depth and level of purity. I complete my journey via one large pond in the northern
end of Les Ardoines, finally returning to my original river bed. Residents, tourists
and visitors come for walks around the place where I am purified. I also attract
scientists, researchers and students, who have never seen this kind of testing
ground in the heart of Paris before. A science hub also develops around my
lagoon system, with laboratories, schools, universities and research centres – all
essentially focused on learning about aquatic life.
“Let us journey downwards, to the source of our landscapes and
the city itself: into the depths of the earth itself. Let us exploit the
unique features of the area, transform its weak points, prove that
the ‘’the field of possibilities’’ constitutes the true scale of Grand
Paris and believe in the future and innovation in order to re-invent
this insular Paris location… let us create the Parc de la Seine.
Knowing the massive potential of the Seine, let us move beyond
the paradigm where underground development is behind the
scenes of urban life, a tool for masking, hiding and relegating
issues that are inappropriate in terms of what happens on the
surface. A basis for urban renewal, a tool for knowledge and
catalyst for resilience: let us uncover new facets”
I am a catalyst for mobility.
Using a network of underground canals, I transport goods from warehouses
located underneath residential, service, commercial and science buildings.
Barges carry goods to and from a bigger distribution centre. This provides
businesses with a rapid autonomous transport system, as my canals are independent and are not prey to the vagaries of road transport.
The area can also accommodate me if there is a flood.
I can move via a number of different spaces in total serenity. In areas adjacent
to my flow, I am received in a series of retention ponds that do not actually look
like retention ponds. In terms of daily use, they are sports fields, playgrounds
quartiers résidentiels adossés à mon lit, je suis reçue dans différents bassins
de rétention qui n’en ont pourtant pas l’aspect. Au quotidien ce sont des
terrains de sport, de jeux ou des jardins de cœurs d’ilot dont la matérialité
permet de temporiser mon infiltration. Les parkings se remplissent et les
canaux de transport peuvent m’accueillir en plus grande quantité tout en
préservant la circulation des péniches. Au niveau du parc de la gare je suis
reçue dans des bassins de gabions profonds. J’y serais donc temporairement retenue, tout en offrant aux visiteurs un nouveau visage du parc. Sous
les quais qui mènent à la Marina, lieu de loisir, je suis finalement productrice
d’énergie par des turbines, qui marchent à la force de mon courant.
Je ne suis pas seule, et je produis de la ville, de l’urbanité.
Autour de mon lagunage la science s’ouvre au public par de nombreux équipements, ici la maison de l’eau et la serre dédiée aux hydrophytes.
La serre est un immense lieu d’expérience sur les plantes hygrophiles et
leur situation face à la lumière et leur place dans le sol. Cela permettra
de mieux connaître les capacités des sous-sols en terme de végétalisation,
pour le quartier mais aussi pour ceux semblables, à venir. Elle est gérée
par des scientifiques mais également ouverte au public tous les jours. Ils
y trouveront des renseignements sur ces plantes mais également des activités ludiques d’expérimentation, ou des visites de laboratoires. La serre
est alimentée par les eaux de pluie du quartier. Elles sont récoltées puis
dépolluées par un lagunage vertical, composé d’un étagement de sables de
granulométries différentes.
La maison de l’eau est un lieu de loisir, de culture et de science autour
de mes enjeux actuels. Une station d’épuration, et la découverte de mon
lagunage sous un nouvel angle permettent d’explorer les systèmes de ma
dépollution. Approfondir ses connaissances, sensibiliser de façon ludique
deviennent possible par des expositions, des jeux, des animations, débats
ou des évènements au sein de cette maison. Des salles de conférence ou
de réunion sont disponibles afin de concentrer les différents acteurs me
concernant en ce lieu. Passant sous le boulevard éolien, cette maison de
l’eau permet de connecter mon lagunage à la gare des Ardoines et à son
parc par les nombreuses passerelles. Elles desservent les autres bâtiments
de services, d’habitat, de commerces.
Le musée d’art moderne qui se développe en parallèle de ces cheminements offre de nouvelles attractivités autour de la gare et de son parc, mais
aussi de nouvelles expériences de scénographie, d’installation in situ ou de
conservation des œuvres. t
Avec la complexité de la ville et les enjeux de la Seine nous créons une
urbanisation dans l’épaisseur aux usages multiples. Une façon d’imaginer
la ville où la complexité se réinvente en utilisant l’eau et le sous-sol pour
les urbanités de demain. Tout au long de la Seine, dans le Grand Paris, de
nombreux territoires, dont les problématiques sont similaires, pourraient
s’inspirer de ce quartier pour se renouveler.
and gardens in the heart of city blocks sport, their substance acting to control
my flow. Car parks fill up and transport canals can accommodate me in greater
volumes, whilst still allowing the barges to pass. When I reach the station area I
am received by deep ponds constructed of gabions. I will be held there temporarily, offering visitors a different view of the park. Finally, beneath the quayside
leading to the Marina, a leisure area, I produce energy via turbines, which are
powered by my current.
I am not alone, and I am involved in creating the city and the urban
landscape.
Science is opened up to the public through a number of facilities organised
around my lagoon system, in this case the water resource centre and glass house
dedicated to hyrdrophytic plants.
The glass house is an immense space for experimenting with hygrophilic plants
and their situation in terms of light and their position in the soil. This will help to
provide a better understanding of the potential for plant life in underground environments – for the future area and others like it. It is managed by scientists, but is
also open to the public every day. They will find information on plants here, plus
fun experimental activities and laboratory tours. The glass house is fed by rain
water from the local area. It is collected and purified via a vertical lagoon system
composed of layers of different grades of sand particles.
The water resource centre is a place of leisure, culture and science addressing current issues. A purification plant and an exploration of my lagoon system from a new angle give people the opportunity to learn about my purification
systems. Exhibitions, games, initiatives, debates and events at the centre help
to extend knowledge and raise awareness in a fun way. Conference and meeting rooms are available are available as a way of attracting the various players
affecting this location. Passing beneath the Boulevard Eolien, the water resource
centre acts as a link between my lagoon system and Les Ardoines station and park
via numerous footbridges. They lead to other service, residential and commercial
buildings.
The modern art museum developed alongside these access ways offers new
attractions around the station and its park, plus new set design, on-site installation and art conservation experiences. t
Taking full account of the city’s complexity and issues around the Seine, we
are creating a multi-layered and multi-functional urban landscape. A way of
imagining the city where complexity re-invents itself using water and the underground environment to create the urban structures of the future. A number of
areas along the Seine and in Grand Paris with similar issues could take inspiration from this area to acquire new life.
531
LAUREAT 2
Habiter la dalle de La Défense (Paris France)
Inhabiting the base under “La Défense in Paris”
Audrey Millat Carus [[email protected]] - Marcela Vasquez Robert [[email protected]] (ENSA Grenoble)
532
Notre projet pour la Défense a pour ambition de réinvestir les espaces souterrains délaissés sous la dalle. Ces espaces souterrains représentent une ressource non négligeable et offrent un véritable potentiel pour le développement
de la Défense répondant aux besoins de la ville durable, compacte et intense.
Ce projet nous amène à découvrir une nouvelle vie souterraine et montre que
les espaces présents au sous-sol, longtemps relégués au rang d’espaces
fonctionnels, peuvent devenir des lieux “recherchés” et agréables à vivre.
Audrey Millat Carus,
Marcela Vasquez
Robert (ENSA
Grenoble)
1 - Parti urbain
Le projet s’inscrit dans une logique de réappropriation des volumes existants
au cœur de l’axe de la Défense tout en réaffirmant son caractère exceptionnel entre l’Arche et l’Arc de Triomphe. Le volume souterrain investie par le
projet s’étend jusqu’aux réseaux déjà en place et réutilise leurs dynamiques
en terme d’accès au site. Une fois intégré dans ce maillage de réseaux existants, le projet pourra s’étendre vers d’autres espaces souterrains de la ville,
s’inscrivant ainsi dans un développement à long terme.
L’espace public en surface nous permet de créer une articulation entre “un
dessus et un dessous’’. Afin de créer une continuité de l’espace public à fleur
et en profondeur, l’épaisseur de la dalle devient perméable tel un épiderme
innervé et dynamique. Le projet permet aux usagers de s’infiltrer dans cet épiderme où ils peuvent s’approprier des espaces à échelle humaine. En investissant ces espaces souterrains le projet propose d’habiter l’épaisseur de la dalle.
2 - Parti architectural
2.1 - Genèse de la forme
La rénovation créative et radicale de la dalle est pensée à travers la mise en
place d’une trame cellulaire selon le principe de Voronoï (trame organique
basée sur un principe géométrique). Cette trame organise l’aménagement
de la dalle. En surface la végétalisation de la dalle donne un autre visage
à cet environnement minéral prédominant. Les espaces verts ainsi crées
mettent en relief la surface et favorisent des situations de confort dans l’espace public. Les percements induits par la trame épidermique conditionnent
aussi la volumétrie des espaces souterrains. De nouvelles relations entre
urbanité et nature sont créées.
2.2 - Flexibilité et intensité des espaces
La Défense se caractérise par une “architecture de tour”, généralement
assimilée à une forte densité humaine. Paradoxalement, il s’agit ici d’une
“fausse densité” car c’est un quartier d’affaire qui regroupe surtout des activités tertiaires, entrainant une fréquentation principalement diurne. Ainsi, le
programme porté par le projet vient faire naître plusieurs temporalités en
proposant dans l’épaisseur de la dalle des logements qui s’accompagnent
d’une mixité de fonctions et d’activités. Il s’agit de faire vivre le site de jour
comme de nuit pour insuffler une véritable “vie de quartier’’. L’un des enjeux
était de parvenir à superposer des strates privées et publiques.
R-1 R-2
Ces niveaux proposent des logements non seulement parce qu’ils profitent
de la lumière naturelle mais aussi parce qu’ils se trouvent dans un entre
deux qui les placent dans une relation privilégiée avec la surface et le des-
The aim of our La Défense project is to rehabilitate the underground spaces
beneath the base. These underground spaces represent a not inconsiderable
resource, offering real potential for a development of La Défense and meeting the
needs of a sustainable, compact and intense City.
This project leads us to the discovery a new way of life underground, proving that,
long relegated to the ranks of functional spaces, existing underground spaces can
become “desirable” places that are pleasant to live in.
1 - Urban aspect
The project is based on the re-appropriation of the existing areas within La
Défense, whilst reaffirming its exceptional situation between the Arche de La
Défense and the Arc de Triomphe. The underground area taken up by the project
extends to the networks already in place, re-using them for access to the site.
Once woven into the mesh of existing networks, the project can be extended to
other underground areas of the City as part of a long-term development objective.
The public space on the surface allows us to create an articulation between “an
above and a below’’. In order to create continuity between public space above and
below the surface, the base becomes a dynamic permeable epidermis full of nerve
endings. The project enables people to pass through the epidermis and use the
spaces on a human scale.
The project proposes to inhabit the inside of the base by taking over the underground spaces.
2 - Architectural aspect
2.1 - Birth of a form
The radical creative renovation of the base is achieved by introducing a cellular
thread according to the Voronoï principle (organic thread based on a geometric
principal). This thread provides the structure for the redevelopment of the base.
Planting the surface of the base gives the predominantly stone environment a
different face. The green spaces created in this way give definition to the surface
and encourage leisure in the public spaces. Openings made by the thread in the
epidermis also shape the dimensions of the underground spaces, creating new
relationships between urban and natural landscapes.
2.2 - Flexibility and intensity of the spaces
La Défense can be identified as “tower architecture”, which is generally associated
with high population density. Paradoxically, this is a case of “false density”, as it
is a business district consisting mainly of tertiary activity, with people mostly arriving in the morning and leaving in the evening. The project programme therefore
533
sous. L’intimité est aussi préservée grâce aux remblais périphériques situés
autour des percements. Sur les coursives qui desservent les logements, le
déplacement est rythmé par les percées lumineuses qui se succèdent, nous
faisant passer du clair au clair-obscur.
introduces a number of different time frames, proposing housing within the base
alongside a mix of activities and functions. The issue is to ensure that the site is
alive both day and night by injecting real “local ambience’’. One of the challenges
was to make private and public layers work together.
R-3 R-4
Ces niveaux accueillent une mixité de fonctions et d’activités.
Le R-3 est principalement dédié à des espaces de culture et d’expression
libre, ouverts sur le niveau inférieur (ateliers, micro salles d’expositions).
En R-4, des îlots abritent des commerces et des restaurants qui servent de
plates-formes pour les évènements temporaires du niveau R-3. Il s’agit d’offrir des espaces flexibles et en interrelations visuelles, qui s’adaptent aux
saisons et aux différents évènements. Cette configuration vise à retrouver
l’ambiance chaleureuse des rues piétonnes.
Dans une même intension, l’accès principal depuis la surface jusqu’aux espaces
souterrains permet de passer progressivement d’un éclairage naturel à l’apparition d’un éclairage artificiel, créant ainsi des espaces gradués en cascade.
Dès lors, le parcours de l’usager vers les niveaux inférieurs devient une promenade ponctuée par des terrasses animées et des activités aux ambiances diverses.
Basement Level 1 and Basement Level 2
These levels offer housing not just because they have natural light but also
because they are in a position of balance, locating them within a special relationship with the surface and what lies below. There is also privacy thanks to
the embankments surrounding the openings. The walkways to the dwellings are
punctuated by a series of light wells, where we move from light to chiaroscuro...
3 - Technique
3.1 - Lumineuse
Le principal apport de lumière naturelle est donné par le principe de percement de la dalle. L’enveloppe est composée de vitres nano-technologiques
capables de bloquer la chaleur du soleil (en laissant passer sa lumière) de
l’emmagasiner et de la restituer sous forme d’énergie lumineuse.
D’autre part la lumière artificielle est produite par des sculptures hybrides
dont la matière capte les rayons du soleil qui sont ensuite acheminés en
profondeur par un canal de fibre optique.
3.2 - Fluide
La disposition des surfaces poreuses et végétalisées permet de récupérer
les eaux de pluies au niveau des percements de la dalle. Les eaux de pluies
sont récupérées dans le bassin existant et les eaux usées dans un collecteur
au R-5 avant d’être évacuées par le réseau de la ville.
Toutes les gaines de ventilation, les descentes d’eau pluviale et autres
gaines électriques seront masquées dans les gaines techniques verticales
ou dans les faux-plafonds prévus à leur passage. En complément d’un système classique de ventilation (type VMC), les espaces majoritairement traversant assurent aussi une ventilation naturelle.
3.3 - Connexion et voiries
Le projet est traversé par les différents réseaux de la ville. Les axes de communication sont conservés dans une optique de réappropriation : d’une part
pour des modes de transports issus des nouvelles technologies ; et d’autre
part, pour des déplacements doux (piétons, vélos).
De même, à proximité de l’accès aux espaces souterrains, une voie est privatisée pour les transports en communs afin de desservir une gare multimodale au niveau R-1.
Sur les voies des Sculpteurs et des Bâtisseurs des aires de livraisons et
d’évacuations sont prévues. t
534
Basement Level 3 and Basement Level 4
These levels accommodate a mix of functions and activities.
Basement Level 3 is mainly given over to cultural spaces and free expression and
opens onto the level below (workshops and mini exhibition spaces).
Basement Level 4 contains blocks of shops and restaurants serving as platforms
for the temporary events on Basement Level 3. The idea is to provide flexible
spaces that connect visually, adapt to the seasons and different events. This
configuration aims to recreate the warm ambiance of pedestrian streets.
With the same thing in mind, the main access from the surface to the underground spaces gradually takes people from natural to artificial light, creating a
cascade of graduated spaces.
From there, the route to the lower levels becomes a promenade punctuated by
lively terraces and activities generating different moods.
3 - Technology
3.1 - Luminous
Most of the natural light is provided by the main opening in the base. The envelope is made of nanotechnology panes capable of blocking sunlight (allowing
light to pass through), storing it and then returning it as light energy. On the
other hand, artificial light is produced by hybrid sculptures made of material that
captures the sun’s rays, which are then diverted downwards via fibre optic cable.
3.2 - Fluid
The arrangement of the porous and planted surfaces makes it possible to collect
rain water at the openings in the base. Rain water is collected in the existing pool
and waste water is collected in a collector on Basement Level 5, before being evacuated via the City network. All of the ventilation ducts, rain water downpipes and
other electrical ducts will be hidden in the vertical utility ducts and false ceilings
designed to take them. In addition to the classic ventilation system (mechanical
ventilation), most of the spaces run from front to back, ensuring natural ventilation.
3.3 - Connections and roads
A number of different networks run through the project site. Communication hubs
are to be re-appropriated: partly transport based on new technology and partly
non-motorized traffic (pedestrians and cycles).
One route will also be reserved for public transport near the entrance to the
underground spaces, serving a multimodal station at Basement Level 1.
The plan is to provide delivery and evacuation areas on the “Voies des Sculpteurs
et des Bâtisseurs”. t
LAUREAT 3
Habiter le souterrain : utilisation d’un espace urbain résiduel (Paris France)
Living underground: Using residual urban space
Carol Fanjul Estévez [[email protected]] – Juan Pablo Gonzales [[email protected]] (ENSA Belleville)
535
Carol Fanjul Estévez,
Juan Pablo Gonzales
(ENSA Belleville)
Dans la ville on retrouve une grande quantité des espaces résiduels, vides
urbains où l’espace reste sans aucune fonction, sans identité ou appartenance, ou l’usager n’arrive pas à l’identifier ayant comme résultat son abandon et une marginalisation. On retrouve ces espaces tant en superficie comme
en sous-sol, tel est le cas des stations fantômes de Paris, lesquelles dans la
majorité des cas ont été fermées au public pour des raisons historiques ou
commerciales, et qui restent aujourd’hui inutilisées et inaccessibles.
Le projet propose l’utilisation d’un espace urbain résiduel et une station
fantôme pour développer un système d’articulation durable entre ces deux
espaces. La mobilité durable est l’axe principal du projet, développant un
réseau vert intermodal entre les différents systèmes de transport et ainsi
réduire la présence de la voiture dans la ville. Du point de vue programmatique le projet cherche une alternative au problème du développement des
logements en ville.
A Paris, comme dans une grande quantité des villes, la manque d’espace
disponible à générer l’expansion de la ville et le développement des nouveaux projets en périphérie. L’utilisation d’un espace urbain résiduel lié au
profit de l’espace disponible en sous-sol est proposée ici comme un espace
d’opportunité pour l’évolution des logements.
Situé à proximité du périphérique, l’espace résiduel choisi constitue une
insularité, caractéristique majeure à partir de laquelle nous allons développer notre projet. Le site est inclus dans un paysage déterminé par les voies
du tramway et l’intersection des infrastructures de transport qui constituent
une difficulté pour son accessibilité.
La station Haxo se retrouve 20 mètres en sous-sol de cet espace résiduel et
elle constitue l’axe du projet. Notre travail premier a été d’habiter cet espace
avec l’idée de conserver le paysage existant. L’intervention va consister à
générer une liaison entre les deux espaces en sous-sol et faire de la descente une promenade.
Les logements s’organisent autour d’un plan qui permet que 100% des
logements ont une illumination naturelle tout la journée, avec une vue sur le
parc intérieur. Cet aménagement du parc intérieur s’agit d’un espace fédérateur où la mutualisation permet la réalisation d’un espace partagé pour
536
In Paris there is a large amount of residual areas, ‘urban voids’ where the
space has no function, identity or affiliation, or the user is unable to identify
it, resulting in its abandonment and marginalization. These spaces can be
found at both street level and underground, such is the case of the Paris
Metro ghost stations which were mainly closed to the public due to historical
or commercial reasons, and today remain unused and inaccessible.
The project proposes the use of a residual urban space and a Metro ghost
station to develop a sustainable linkage system between these two spaces.
Sustainable mobility is the main focus of the project, developing a green
intermodal passenger transport network between different transport systems whilst reducing the number of cars in Paris. From a programmatic
point of view, the project is looking for an alternative to the housing development problem in the city.
In Paris, as in a lot of cities, there is a lack of available space to generate
the expansion of the city and new projects are developed on the outskirts.
Using a residual urban space related to the benefit of space available underground is proposed here as a space that provides the opportunity for housing
development.
Located close to the outskirts, the selected residual space constitutes an
insularity, a major feature from which we will develop our project. The site
is in a landscape determined by tram lines and the intersection of transport
infrastructures, creating an accessibility challenge.
Haxo station, 20 metres below this residual space, is the backbone of the
project. Our first project was to inhabit this space with the idea of maintaining the existing landscape. The approach consists of generating a link
between the two underground spaces and making the descent a walkway.
The accommodation is arranged around a plan that allows 100% of homes
to have natural light throughout the day, with a view of the indoor park. The
development of this indoor park is a unifying space which creates shared
garden areas, play areas and a park with trees for everyone, building a
neighbourhood that promotes the idea of the environment where everyone
can contribute to recreating nature.
Diversity, complexity as well as the overlapping of activities and uses are
tous : jardin, aires de jeux, parc arboré… et construire un quartier promouvant l’idée de nature où chacun peut contribuer à recréer la nature.
La diversité, la complexité, l’imbrication des rythmes d’activités ou d’usages
sont évaluées et assemblées afin d’instiller les conditions nécessaires à la
réalisation d’un environnement moins linéaire, plus incertain, n’excluant
pas des mutations à venir ou des intentions prospectives que nous pensons
propres aux villes attractives.
Ainsi le projet accueille des différentes typologies de logements, des espaces
tertiaires, des commerces... Interdit à l’automobile, l’espace de voitures est
limité et reste en périphérie du projet. Les circulations sont priorisées pour
les piétons et le vélo qui a une place importante dans le projet, pour lequel
on développe un système de pistes cyclables pour la descente.
La création d’un réseau vert va promouvoir l’inter modalité et le tunnel du
métro existant pour développer cette idée. Ce tunnel de 2 km permettra la
liaison plus simple entre deux réseaux de transport ; le métro et le tramway.
Dédié à la promenade à vélo ou à pied dans le parcours, l’on peut retrouver des ouvertures pour l’éclairage naturel, ainsi que différentes activités
comme le marché certains jours par semaine et commerces.
L’intégration de ce prototype du réseau aux flux de la ville et sa possible
répétition dans les autres stations fantômes de la ville créera un réseau
complet, les différents parcours pouvant intégrer différents activités créeront différents points d’attractivité. Ces réseaux liés à la création de ses
centres de vie verte aidera à l’absorption de CO2 et régler les températures
ainsi que l’absorption de l’eau avec l’utilisation des sols perméables. t
measured and assembled to instill the necessary conditions for creating
a non-linear and uncertain environment, not excluding future changes or
forward-looking intentions that we think are specific to attractive cities.
As a result, the project accommodates different types of housing, office
space and shops. Cars are prohibited and car space is limited and remains
on the periphery of the project. Traffic flow is prioritised for pedestrians and
cyclists who play an important role in the project; we are developing a system of cycle lanes for the descent.
The creation of a green network promotes intermodal passenger transport
and the existing Metro tunnel will serve to develop this idea. This 2 km
tunnel is the simplest connection between the Metro and tram transport
networks. Along the route, which will be solely for pedestrians and cyclists,
there will be openings to allow natural light to flood in as well as shops and
various events such as markets on certain days of the week.
The integration of this prototype transport network of the city and its possible recreation in other ghost stations within Paris will create a comprehensive network, where different routes may be able to integrate different
activities, creating different points of interest and attractive features. These
networks linked to the creation of green living centres will help to absorb
carbon dioxide and regulate temperatures as well as absorb water using
permeable soils. t
537
LES AUTRES CANDIDATS DU CONCOURS RETENUS :
Urbanisme souterrain à Aubenas (Ardèche, France)
Mélanie Pistarol [[email protected]] (ENSA Grenoble)
pour effectuer ses activités quotidiennes (travail, shopping,
sport, école, détente) nécessite l’utilisation de l’auto.
Il existe alors un problème de communication entre les
différents quartiers, qui ne sont reliés que par des voies
automobiles très inconfortables pour le piéton (nuisances
sonores, danger de la proximité des véhicules, manque
d’ombres, pollution).
De plus, dans un site paysager naturel riche (montagne
de l’Ardèche, bois et rivière, richesse géologique, reliefs
variés) la problématique environnementale est mal considérée. Le respect de l’environnement naturel est complètement incompatible avec le dilatement inconsidéré de
l’espace bâti sue les surfaces vertes. Les accès piéton vers
les sites naturels proches sont inexistants alors qu’ils ne
se trouvent qu’à seulement 10 minutes à pied du centreville. Les activités de loisirs et de sport nécessitent encore
une fois l’utilisation de l’automobile afin de pouvoir sortir
de la zone urbaine.
• Comment retracer une ville dans un espace morcelé par
l’éclatement des usages et une topographie atypique
sans «haussmaniser» par des percées et des expropriations ?
• Comment re-densifier les différents espaces urbains
en apportant des services privés ou publics qui redéfinissent des quartiers en tant que tels ?
• Comment recréer ce lien dans un parcellaire à dominante privée, où les intérêts particuliers prennent le dessus sur les nécessités communes ?
Le choix du site d’expérimentation s’est porté sur Aubenas, une petite ville
d’Ardèche de 58000 habitants. C’est une ville rurale implantée sur un piton
rocheux, à proximité de la rivière Ardèche. Son développement urbain des
40 dernières années s’est étalé sur la plaine proche, voyant apparaître de
larges zones commerciales et des quartiers d’habitations individuelles à
l’insu des zones agricoles. Ces nouveaux types d’occupation des sols ont
dilaté la ville vers les grands axes routiers, délaissant le centre-ville et sa
proximité sociale au profil d’équipements rentables et commerciaux de
grande envergure.
Or, ce type de ville horizontale, allongée, annihile la substance même de la
ville, celle de la rue et des échanges proches d’habitants à habitants. Les
quartiers sont morcelés de parcelles privées, clôturées et les trottoirs disparaissent au profit de routes, de parkings consacrés à l’automobile.
C’est le grand problème de ces villes peu denses : la distance parcourue
538
Nous avons voulu redonner une importance particulière
aux piétons dans un contexte et un climat qui permet la vie
en extérieur, où l’été est chaud la protection solaire nécessaire. Habitants par habitants, le quartier se construit.
Quartier par quartier, c’est la ville qui se définit.
Le souterrain permet de relier des points d’altitude similaire, ce qui limite
le passage par la colline ; couplé à un système de circulation en passerelle,
l’horizontalité est recréée pour limiter les efforts de marche de montée et de
descente. Ainsi, en développant des espaces de circulation souterrains, les
zones urbaines deviennent perméables tout en se densifiant.
Pour limiter la sensation d’oppression qu’induit la vie en sous-sol, nous
trouvons nécessaire de rendre ces volumes souterrains le plus généreux
possible. L’utilisation de puits de lumière permet l’infiltration de la lumière
extérieure, limitant cet effet. Limiter la longueur des tunnels de circulation,
entrecoupés de volumes enterrés qui accueillent services, culture et sport,
permet de créer de vrais poumons de respiration, autant sur le niveau sou-
terrain qu’à l’échelle de la vie de quartier.
Au coeur de ces circulations, l’implantation de services et éléments culturels
permettent d’organiser des centres de vie, sans passer par la tabula rasa mais
acceptant l’état des choses et le temps pour adapter une nouvelle conception
de la ville rurale. Le paysage est fantasmé hors de la ville, le lien en sous-sol
reconnecte sans intermédiaire le centre urbain aux espaces naturels.
Afin de s’accoutumer à l’utilisation quotidienne du souterrain, nous pensons
qu’il est important que le projet s’inscrive dans le temps, dans une dynamique évolutive de mutation, dans une logique de développement durable,
et de densification.
Gênes ville différente des autres - Requalification des espaces souterrains (Italie)
Ingrid Jung [[email protected]] - Bastien Mazouyer [[email protected]] (ENSA Marseille)
« Gênes est une ville différente des autres. Elle est
extraordinaire, coincée entre une mer trop profonde et
des montagnes trop hautes », déclare Renzo Piano à propos de la ville dont il est originaire.
Véritable amphithéâtre sur la mer, Gênes s’est enrichie
de sa topographie escarpée et de sa situation portuaire,
notamment en exploitant son sous-sol pour y faciliter les
déplacements. Véritable gruyère, en particulier du fait du
métro, des ascenseurs et des voies ferroviaires enterrées, le sol gênois présente des éléments de sous-face
caractéristiques en mesure d’assumer l’implantation
d’une utopie souterraine.
La proposition s’appuie donc en partie sur la requalification des espaces souterrains préexistants, qui deviennent
le support du projet et participent à sa genèse. L’idée est,
ici, de mettre les espaces de circulation souterrains en
réseau, afin de générer une véritable fourmilière. Cette
proposition s’implante dans le quartier historique de la
piazza Principe, qui présente des typologies d’urbanisme
variée tout en conservant un certain nombre d’atouts,
comme la proximité à la mer, la topographie escarpée,
et la présence d’équipements souterrains de circulation.
L’utopie souterraine développée ici envisage un quartier
où toute circulation automobile serait proscrite, au profit
d’une circulation piétonne renforcée.
Littoral
Ainsi, la mise en place d’un parking conséquent aux
portes du quartier, dans un bâtiment de la Marina, permet de rendre cette proposition tangible. Directement
relié aux principaux pôles du quartier, ce parking sert
d’échangeur, mais aussi de filtre. Il s’organise selon différentes strates et s’ouvre sur les circulations piétonnes
« rapides ». En effet, afin de potentialiser la circulation piétonne, celle-ci est
développée avec l’installation de tapis roulants, qui rendent obsolète l’usage
de la voiture et garantissent la facilité de déplacement dans le quartier souterrain.
Cette circulation est associée à celle du métro sur tout ou partie de son trajet,
afin d’assurer la luminosité en sous-sol. Le métro fait d’ailleurs office de transition entre le quartier du littoral et le quartier de logement : la voierie existante
est utilisée comme fausse à lumière, permettant un déplacement semi-sou-
terrain tout en laissant place nette en surface pour la déambulation lente et
ludique.
Ainsi, le quartier du littoral sert d’accroche à l’utopie souterraine ; il prépare
son arrivée et invite à pénétrer dans les profondeurs de la cité.
Logements
Le parti pris de la proposition est à la fois de maintenir et de renforcer les
539
équipements déjà présents sur place, et à la fois de faire de l’espace extérieur une véritable jungle urbaine, un immense parc où équipements culturels et loisirs se côtoient et occupent tout l’espace. Ainsi, les logements et
commerces de proximité sont délocalisés en sous face, dans le prolongement de la trame urbaine existante. L’excavation des cœurs d’îlots, la destruction partiels des façades, et la création de puits de lumière, permet de
garantir une emprise lumineuse optimale des logements. Directement reliés
aux voies de circulation rapide, ils sont également toujours reliés à l’espace
extérieur. Des puits de ventilation autour desquels s’enroulent des noyaux
de circulation verticale permettent de rendre viable la vie souterraine. La
circulation de cœur d’îlot à cœur d’îlot est rendue possible au moyen de
tunnels de circulations, tissant ainsi les liens de la maille souterraine.
Épicentre
L’épicentre constitue le cœur du projet, en ce sens qu’il est l’endroit où
convergent la quasi-totalité des circulations rapides. Située sur la Piazza
Principe, il assume le rôle de pôle principal d’activité, en accueillant une
école, une mé¬diathèque, des bars et restaurants, des salles de danse et
de musique… Grâce au détournement d’une voie ferroviaire et grâce à sa
proximité immédiate avec la gare, ce lieu tient réellement figure de cœur du
projet. Les infrastructures viennent alors se greffer sur le puits de lumière
circulaire de l’épicentre, et, ce faisant, participe à la communion d’un
ensemble plus vaste, pour faire de ce projet une véritable fourmi¬lière où
vies extérieure et intérieure se combinent, se mutualisent, et s’enrichissent.
Lâcher de lanterne - Site des carrières souterraines des Baux de Provence (France)
Vincent Lannier [[email protected]] (ENSA Marseille)
Siège du poète Jean Cocteau pour son film « Le testament d’Orphée », le site des carrières des Baux
de Provence se situe à proximité, en contre bas, du
château des Baux. Il est propice à l’imagination, aux
rêves, à la contemplation… Il fait naître des perceptions irréelles renvoyant à la fiction et à l’enfance.
Aux pieds des géants calcaires de plus de 30 mètres
l’homme est hors d’échelle, cloué par terre.
Dans un tel contexte nous sommes de simples visiteurs. Il ne reste qu’à mettre en lumière. Mettre en
lumière les traces laissées par le travail d’extraction, mettre en lumière le calcaire éclatant, mettre
en lumière qu’une activité occupe toujours ces lieux.
Les problèmes comme base de projet
dans un site exploité
D’une surface sous-sol de 15 000 m², dont un tiers
occupé par le spectacle des carrières de lumière qui
proposent au visiteur une série de projections vidéo
mettant en valeur un artiste, le site acquiert une
affluence grandissante. Cette attraction culturelle, en
pleine expansion, attire désormais plus de visiteurs
que le château des Baux. Le but du projet et de s’inviter dans ce contexte et de proposer l’aménagement
prospectif des zones inoccupées, en ne dérogeant
pas du concept développé autour de la vidéo et de la
culture. Lors de la visite et au regard des problèmes
soulevés par les gérants, plusieurs contraintes sont
venues nourrir le socle conceptuel du projet.
• Bien que le site soit le deuxième le plus visité
de l’aire métropolitaine Marseille Provence, il ne
possède aucune boutique et aucun espace de restauration.
540
• L es locaux accueillant le personnel administratif sont insuffisants, et leur
facture parasite la perception du site puisque leurs structures temporaires
sont visibles par les visiteurs.
• Enfin, la conception et le montage des spectacles de lumière est en grande
partie délocalisée faute de studio sur place.
Ces trois points posent la question de l’exploitation des sites patrimoniaux
et de la lisibilité de l’ensemble de la chaîne de production par le public.
Doit-on voir l’envers du décor ? Une carrière souterraine peut- elle accueillir
des locaux professionnels et offrir du confort ? Les bureaux et studios du
personnel peuvent-ils participer au même titre que le spectacle à la mise en
valeur de ce site d’exception ?
Un projet suspendu
En parcourant le spectacle des carrières de lumière, on peut retenir que le
sol et les murs sont des outils, des surfaces d’exposition. Quant à la sous
face, elle abrite, dans l’ombre, l’ensemble des équipements de projection et
d’alimentation. Cette disposition a l’avantage de laisser le sol complètement
libre à la circulation et de l’utiliser comme plan noble.
Cette observation porte au raisonnement suivant : un sol occupé est un
espace auquel une fonction est attribuée, un sol libre reste un espace
capable.
La volonté de faire un projet suspendu tient pour partie de ce constat.
En effet, le respect de cette logique préétablie dans le projet de la création
de locaux pour le personnel a un intérêt majeur, car elle permet au site de
fonctionner simultanément sur deux couches empilées.
• L’une basse, ouverte au public mettant en scène les coulisses du spectacle et pouvant accueillir des expositions temporaires d’envergure sur
5 000 m².
• L’autre, haute, abritant l’ensemble des locaux d’administration ainsi que
les studios de recherche vidéo.
Mais pas seulement : agencé, un souterrain pour un usage quotidien
demande forcement d’y acheminer l’air et la lumière qui y font défaut. Entre
15 et 30 mètres sous plafond, le fait de suspendre le bâti destiné au travail,
le place aux plus près des éléments de confort.
la pénombre, distribue la lumière. Les usagers déambulent sur de fines passerelles diffusant une lumière diaphane.
Un projet transparent
L’ouvrier, l’outil, ont laissé leurs traces dans la roche. Si Le vide est le vestige
du travail, tout ici n’est que le témoignage d’un travail acharné pour extraire
la matière.
De ce fait, comment pourrait-on concevoir de cacher ceux qui travaillent au
renouveau de ce site ?
Le fait que l’on puisse voir les espaces de travail et les coulisses de la
création, est une condition de sa compréhension et de son respect. Le but
ici n’est pas de cacher derrière un décor certains éléments ou certaines
personnes, mais de travailler à rendre ces espaces participatifs d’une mise
en valeur du site au même titre que le sont les espaces d’expositions.
Un programme dans la continuité
Le but est simple, renforcer l’attractivité tout en gardant le cœur de compétence : la projection vidéo.
Afin de s’adresser à un public différent, une partie du programme abritera
un espace d’attractions à grande échelle sur le modèle des parcours dans
les arbres.
L’Accroroche, à l’image de l’Accrobranche, permettra de se divertir dans un
milieu minéral et nocturne où les jeux de lumière et les sons animeront un
parcours sportif à sensation forte.
Afin d’offrir au visiteur un prolongement du spectacle en coulisse et de donner à voir le savoir- faire des scénaristes et des monteurs vidéo qui officient
dans l’ombre, une salle de conférences ainsi qu’un espace d’exposition
minérale, leur permettront de s’informer sur les différents métiers de la
vidéo.
Enfin, la construction du complexe cinématographique abritant les studios,
offrira au visiteur un parcours muséal dans lequel ils pourront observer, en
levant les yeux, le travail des professionnels et profiter d’une exposition au
sol. Cette partie, sera le projet architectural décliné graphiquement. Où, à
l’image des utopies de Yona Friedman, le projet se développe librement
au-dessus du visiteur régulant la lumière.
Un projet diaphragme
Une fois la lumière canalisée dans les studios, comment la redonner aux
espaces en contre bas ?
La gestion de l’apport lumineux est un point clef du projet. Pris dans un
paradoxe, entre besoin de lumière naturelle pour les espaces de travail et
besoin d’ombre pour les projections, la frontière est mince entre lumière
et pollution lumineuse. Dans le projet, la lumière est pensée à travers les
usages, elle peut être dosée ; le bâti sert de diaphragme. Les cellules de
polycarbonate agissent comme des lanternes, régulent la lumière en fonction de l’activité.
Ainsi, la carrière devient prétexte au contraste. Tel le clair-obscur d’un
Caravage, l’architecture serpente entre les piles monumentales, joue dans
541
Voyage à fleur de la terre - Repenser la place Bellecour (Lyon, France)
Clément Daneau [[email protected]] - François Lis [franç[email protected]] (ENSA Grenoble)
l’irrémédiable dialogue entre l’intervention de l’homme et la
force des mouvements de la terre dont l’eau, élément principal,
habite inévitablement le projet.
Contexte urbain
Sensibilisé depuis nos premières années de formation sur l’inadéquation entre une opération de construction en milieu urbain
Grenoblois et la nappe phréatique distant de quatre mètres en
sous-sol, nous avons volontairement choisit un site concerné
par cette contradiction pour développer notre proposition.
Place Bellecour, Lyon 2 ème arrondissement,
miroir de l’histoire d’une cité
La place Bellecour ou place Louis-le-Grand est la plus grande
place de Lyon et la troisième plus grande place de France, après
la place des Quinconces à Bordeaux et la place de la Concorde
à Paris. Marquée par une activité marchande et commerciale à
l’époque gallo-romaine de par sa forme de presqu’île composée
de terres alluviales, elle est aujourd’hui un lieu de passage et de
rencontres ou les personnages illustres s’illustrent.
La trame de mobilité, définit l’orientation
C’est le tracé existant de la ligne A du métro ralliant Vaulx-enVelin à la gare de Lyon Perrache passant sous la place Bellecour à une dizaine de mètres sous terre qui donne l’orientation
de notre projet.
Afin de s’inscrire dans une logique environnementale sensible,
les transports en commun ainsi que les déplacements piétons
et cyclistes sont prioritaires dans notre réflexion.
« On peut braver les lois humaines, mais non résister aux lois naturelles. » Vingt
mille lieues sous les mers. Jules Verne
Réflexion
Lors de la rédaction passée de notre lettre de motivation pour attirer la sensibilité du jury sur notre candidature, nous avions soumis l’hypothèse d’inscrire
notre proposition au cœur d’un milieu naturel exceptionnel au sein des Gorges
des massifs montagneux en mettant en avant la rencontre fascinante entre le
monde souterrain et la brutalité des reliefs alpins.
Connexions
A partir de cette implantation nous avons décidé de lier formellement l’espace
souterrain et la surface terrestre par l’intermédiaire d’une faille radicale d’une
trentaine de mètres qui joue avec les courbes de niveaux pour développer un
escalier monumental permettant l’accès à différentes activités du programme.
Une Rencontre
Comme mentionné précédemment, nous sommes ici confrontés à la présence
de la nappe phréatique. C’est elle qui devient l’élément majeur du projet, en
donnant à l’eau le rôle principal de notre mise en scène.
L’eau fait naitre le projet
Au cours de nos recherches et de nos réflexions nous avons pris conscience
que notre motivation pour développer notre proposition était dictée par
542
L’eau une douce sonorité
En donnant une inclinaison subtile à la place existante nous révélons le
dispositif permettant l’utilisation cyclique de l’eau afin de jouer avec ses
vertus positives sur l’évolution de l’homme en milieu souterrain. Le bruit de
l’eau offre une multitude de sonorités, des timbres différents et des intensités
variées suivant la forme et la force de son écoulement ou de son claquement.
Sa mise en scène au cœur de notre projet nous permet de valoriser sa dimension apaisante et accompagne les usagers de l’espace public au cours de leur
découverte du programme.
Un philharmonique, des activités
Les sonorités construisent notre projet, Les bruits de l’eau joue un rôle de
métronome et régule les différentes émissions sonores qui émanent des activités du projet.
Ainsi les violons du philharmonique sont accordés aux flux des transports
en commun, des espaces plus calmes sont eux couvert par le bruit de l’eau
qui vient mourir au pied de la faille dans un bassin de nage permettant aux
usagers de l’espace public de venir s’évader.
Ouverture
Fascinés par l’efficacité des milieux sous terrain et ses caractérises sensorielles nous avons voulu apporter une réponse jouant des qualités intrinsèques du milieu et de l’inestimable richesse de notre planète sur un site
démonstratif, qui pourrait alors s’accommoder à d’autres.
Courant alternatif - Une escale souterraine dans le canal du Verdanson (Montpellier, France)
Daniel Kessler [[email protected]] - Marion Chamontin [[email protected]] - Guilhem Mestre [[email protected]]
(ENSA Montpellier)
L’espace souterrain urbain, un lieu présent dans toutes
les agglomérations, tout autour du monde, lieu emblématique de nos villes actuelles. Lieu qui démontre une
particularité, celle de conserver ses caractéristiques
primaires, où qu’il soit : il s’agit d’un lieu commun, définit par son statut spatial, qui transcende les cultures,
les typologies ou les politiques urbanistiques. L’aspect
immuable que présente cet espace, cette constance par
rapport à sa localisation géographique, peuvent, dans
une optique de les occuper, devenir des atouts majeurs.
Néanmoins, ce type de lieu -malgré ses caractéristiques
constantes qui reposent sur le fait d’être souterrainpossède la faculté de se décliner sous de formes très
variées, selon sa fonction, son occupation, son statut.
Ces espaces souterrains présentent des atouts et particularités intéressantes au sein des villes.
Souvent cachés, jouant sur les notions de vu et de
non-vu, souvent délaissés, ou oubliés, ils représentent
une grande potentialité d’utilisation, de création, d’appropriation.
Nous avons choisi d’exploiter les atouts d’un espace bien
spécifique : le Verdanson, canal emblématique qui serpente à travers la ville de Montpellier (34). Le Verdanson,
un cours d’eau qui se présente la plupart du temps sous
l’aspect d’un lit asséché; il prend la forme d’un canal
urbain et minéral en traversant le cœur de l’agglomération. La particularité de cet espace repose sur le fait
qu’il se retrouve en dessous du sol praticable de l’espace public, et qu’il présente de nombreuses sections
souterraines, qui ondulent sous les bâtiments, sous les
nombreuses voies et les pas des passants. Ces parties
543
souterraines dessinent une grande part du canal, le ponctuant par l’intermittence de nombreux tunnels, créant un jeu intéressant de clair-obscur, jeu qui
se base sur l’alternance de la lumière et de l’ombre.
Une autre particularité de cet espace souterrain repose sur sa fonction
première : le support et transport du cours d’eau du Verdanson. En effet,
majoritairement à sec, le canal peut néanmoins se remplir et contenir une
rivière urbaine, notamment durant les épisodes cévenols qui marquent spécifiquement cette région. La fonction de ce lieu ajoute ainsi une notion de
temporalité intéressante, un rythme dont la fréquence marque des périodes
particulières. Le fait que l’espace peut être inondé se doit d’être pris en
considération lui aussi.
Nous proposons d’utiliser le Verdanson comme porteur de déplacement
doux et permet ainsi de créer une voie alternative dépourvue de voiture et
de dangers. La section du Verdanson que nous avons choisi dans ce travail
se présente sous la forme d’un grand tunnel, à proximité du Corum et des
points névralgiques du centre de Montpellier.
Le tunnel permet d’éviter les flux automobiles. Il passe en dessous d’un
terre-plein ferroviaire.
Actuellement ce canal est utilisé pour des activités artistiques spontanées.
Nous avons choisi de mettre en valeur et de catalyser ces usages en les
diversifiant et en élargissant les champs culturels, tels que le terroir ou l’art
contemporain.
Le projet repose sur la dilatation du canal permettant ainsi d’agrandir
l’espace voué aux pratiques artistiques et gastronomiques. La courbe du
Verdanson se décline ainsi en plusieurs branches où chaque affluent mène
le visiteur ou le praticien aux diverses fonctions proposées par l’ouvrage.
Celui-ci aussi une interface directe entre la ville et le Verdanson par la reconquête du terre-plein susnommé.
Ce dernier permet également un apport non négligeable en lumière naturelle
pour les espaces souterrains tel que le restaurant, l’accueil ou encore la
zone de dégustation. La lumière naturelle est un élément majeur du projet
générant des ambiances et dessinant les volumes. Elle est couplée à des
éclairages artificiels qui viennent en renfort (éclairages zénithaux du Verdanson par exemple). La lumière guide l’usager lors de ses déambulations
(poteaux lumineux).
Le Verdanson et ses différentes voies deviennent une véritable galerie et
joue sur la dualité intérieur/extérieur. Le mobilier urbain incite à la pause et
à la contemplation.
En cas de crue, des dispositifs de fermeture permettent de rendre indépendants les affluents (le bâtiment) du canal. De plus des accès de secours
couplés à un système de ventilation naturelle rythment l’ensemble du parcours, perceptible également depuis la surface sous formes d’éléments
sculpturaux !
Ce travail est un exemple ponctuel d’appropriation et d’intervention sur le
Verdanson. Il est pourrait s’inscrire dans une démarche plus globale. Les
différentes sections souterraines seront à même de recevoir d’autres types
d’initiatives.
Une terre d’arts - La mine de terres rares de Mountain Pass (usa Californie/Nevada)
Gaëlle Charbonnet [[email protected]] – Julie Burlet [[email protected]] (ENSA Grenoble)
La mine de terres rares de Mountain Pass creuse son cratère dans le désert
des Mojaves, à la limite entre la Californie et le Nevada, un des endroits les
plus chauds et les plus secs d’Amérique du Nord. Elle est desservie par
l’Interstate 15 qui relie Las Vegas à Los Angeles. Elle se situe à 1h de Las
Vegas et 3h30 de Los Angeles. Le désert des Mojaves est une région de
plaines rocailleuses interrompues par des massifs montagneux, où les rares
villes sont liées à l’abondance et à la variété de minerais qui composent son
sous-sol, ainsi qu’à la présence de la célèbre capitale mondiale des jeux de
hasard, Las Vegas, côté Nevada.
Il s’agit également d’une des destinations privilégiée des grimpeurs, avec ses
nombreux reliefs. D’autre part, il est intéressant de constater que le désert
sert de refuge à une population à la recherche d’un mode de vie alternatif, ou
en quête d’inspiration et de retour aux sources.
C’est ainsi qu’il accueille certains groupes de rock underground de L.A., ou
encore de nombreux artistes contemporains, architectes et musiciens, qui
voient en ces étendues sauvages le terrain de jeux rêvé pour leur expéri-
544
mentations. Les touristes traversent quant à eux volontiers la région pour
rejoindre Las Vegas, ou pour découvrir la faune et la flore si particulières de
la Réserve Naturelle des Mojaves. Si “désert” évoque pour beaucoup un
paysage monotone et dénudé, celui-ci étonne par la diversité de ses sites
naturels remarquables.
La mine est au croisement exact de la réserve, Las Vegas et L.A., lui conférant un caractère stratégique indéniable.
En ce qui concerne sa morphologie, la mine de terres rares est un immense
creux dans le sol, découpé par une série de terrasses agencées de manière
concentrique, et qui mènent à son fond gorgé d’eau remontée des nappes
plus profondes. Elle est très sculpturale et dessine un relief spécial avec
les montagnes environnantes. A leur échelle elle représente quasiment un
sommet en négatif, avec son diamètre de 320 mètres, sa profondeur de
122 mètres et ses terrasses de 11 mètres de haut. Toutes ces opportunités
d’usage, liées à une esthétique puissante, nous ont convaincues d’investir ce
lieu hors du commun.
Il s’agit également d’une façon originale d’envisager le
sous-sol : nous sommes bien sous le niveau du terrain
naturel, tout en restant largement découverts.
Le contact avec la roche y est très brut ; celle-ci est taillée dans sa masse, grossièrement, et découvre des veines
de couleurs flamboyantes à l’image de certains sites de
la région.
On sent bien que l’on est dans la terre, et non à sa surface.
La rugosité des parois nous le dit, leurs teintes, l’ombre,
la présence de l’eau. Mais également le regard exclusivement cadré sur le ciel.
Nul autre élément extérieur n’est visible lorsque l’on est
dans la coupe de la mine ; les montagnes voisines ne sont
pas assez élevées pour être aperçues et le visiteur ressent
clairement qu’il a changé de milieu.
La communauté artistique déjà bien implantée mais disséminée sur le vaste territoire, nous a semblé manquer d’un
élément à leur image, fédérateur et atypique. Il existe en
parallèle des rassemblements massifs dans d’autres états,
tels que le « Burning Man » festival, qui concentre plus de
50 000 personnes durant une semaine en plein désert du
Nevada.
Ce projet propose d’investir la mine de terres rares pour y
installer des résidences de tous horizons pour encourager
la source d’inspiration qu’elle constitue. Ces résidences
sont alliées à une scène événementielle ou d’exposition
pour communiquer les créations des artistes, et à une
déambulation libre dans les étages pour laisser le public
assister au processus de création et ainsi permettre la
mise en vente sur site dans des boutiques d’art spécialisées ou directement chez l’artiste ou artisan.
Ces derniers peuvent présenter différents profils: simples touristes traversant
la région pour se rendre à Las Vegas ou dans le Parc Naturel, profitant du
point de vue plongeant sur l’activité souterraine depuis l’une des plateformes
vitrées ou en buvant un café au premier étage, et également le festivalier ou
vacancier qui s’arrête quelques jours afin d’expérimenter un hébergement
insolite ou de participer à un événement culturel (concert, exposition, performance, théâtre,...).
Ce programme sous-tend la création d’un festival spécialisé, remplissant
une fois par an la totalité du site sur une période d’un mois.
Les visiteurs accèdent à la mine depuis l’Interstate 15 qui la longe au sud,
et dont un bras dessine une boucle sur son pourtour, puis par 4 rampes
qui surplombent le creux en belvédère. Le site est entièrement piéton et de
larges parkings souterrains sont agencés systématiquement de chaque côté
des rampes.
La circulation s’effectue grâce à un réseau de passerelles et tours, constituées d’une structure acier habillée de lames bois. Les tours abritent de
grands ascenseurs reliant les différents niveaux des terrasses circulaires. La
plus imposante, marquant l’entrée principale sur le site, accueille un restaurant panoramique à son sommet.
Ajouté à leur fonction de circulation, ces hautes structures sont le support de
tout un parc de panneaux photovoltaïques qui s’intègre au revêtement bois
et profite du fort ensoleillement désertique, largement dégagé à ce niveau
de la mine.
Elles emprisonnent d’autre part d’immenses « ballons » de toile tissée et
tendue en hauteur afin de piéger et recueillir l’humidité présente dans l’air,
dites « piège à eau ». Pour finir, elles sont autant de signaux dans le paysage lunaire de la vallée. Elles sont le marqueur en surface d’une présence
humaine en ces lieux.
Les ateliers-studios des artistes se situent sur les deux niveaux inférieurs à
l’entrée et profitent ainsi avantageusement de la lumière naturelle. Ils sont
autant de blocs extrudés au flanc de la mine. Les volumes générés sont
compacts et volontairement laissés bruts, nus de tout artifice. Seules les
veines des minerais présents dans le sol dessinent leurs motifs.
545
Les artistes y vivent au contact étroit de la matière. Les cadres de bois filtrent
le soleil et créent la transition entre intérieur et extérieur, entre masse et air.
Un musée serpente dans la roche, retraçant l’histoire et l’épopée des mines
et des hommes, qui ont fait et font encore la richesse de ce désert, et justifiant l’existence du lieu dans lequel on se trouve.
L’ouverture unique sur l’extérieur est assortie d’une bouche d’aération au
fond de la pièce pour que l’air circule dans l’habitacle.
De hauts panneaux pivotants ouvrent largement l’espace afin de permettre
au résident de profiter d’un vaste espace de travail, lumineux, et surtout
qui invite à partager son œuvre avec l’ensemble de la communauté et les
visiteurs.
L’esplanade bordant le lac profite de ce miroir d’eau pour proposer la plus
parfaite des scènes aux concerts, pièces, défilés, performances, ou tout
simplement expositions qui jalonnent le quotidien d’une telle communauté.
Il s’agit dans ce projet d’une forme d’expérience de vie. Comment s’organiserait la vie au sein d’une telle entité ?
Les logements de ces derniers sont implantés sur les quatre niveaux inférieurs et s’adossent de façon similaire à la roche.
Leur relation à l’extérieur varie cependant puisque l’espace creusé est clos
par une grande baie inclinée, occultée par des brise-soleil en lames de bois
horizontales. Cette verrière abrite dans sa partie sous pente un petit jardin
d’espèces natives du désert des Mojaves.
Une fois le projet architectural achevé, si tant est qu’un projet ait une fin,
nous sommes bien conscients qu’une part de hasard est laissée quant à son
devenir : comment ces espaces seront appropriés ? L’alchimie aura-t-elle
lieu? Leurs usages vont-ils lentement muter vers d’autres formes d’activités? Des qualités insoupçonnées vont-elles se révéler ? Ou des limites
insoupçonnées au bon déroulement du projet ?
Les terrasses les plus basses renferment ensuite les locaux techniques tels
que réseaux, stockage, maintenance, générateurs.
Une expérience humaine qu’il serait intéressant de mettre à l’épreuve: entre
lien social et paysager, et intimité. La singularité de ce lieu est marquée par
sa situation au cœur du désert, mais également par sa configuration tournée
sur elle-même, une société coupée d’un certain rapport à l’extérieur… les
conditions idéales à la naissance d’une utopie.
Le dernier niveau, celui du fond de la mine et de la présence de l’eau alimentée par une source souterraine, est dédié à l’exposition, à la mise en
scène. Le lac constitue également du point de vue technique une réserve
d’eau incendie.
Pépinières d’entreprises Porte Dauphine (Paris, France)
Jasmina Girod [[email protected]] (EPFL Lausanne) – Clémentine Lebeau [[email protected]] (ENSA Belleville)
Le projet de pépinière d’entreprises se situe sous le rond-point de la Porte
Dauphine, dans le XVIème arrondissement de Paris, un lieu stratégique qui
constitue un seuil entre la ville dense et le bois de Boulogne. D’un point de
vue urbain, le rond-point est considéré comme un non-lieu et fait l’objet de
véritables enjeux de valorisation de l’espace public.
Dans une idée d’architecture invisible, ce rond-point a été excavé et le bâtiment s’inscrit autour de l’espace ainsi dégagé.
douces ou des escaliers couplés à des escalators depuis trois lieux stratégiques : l’université Dauphine, les terrains de sport boulevard de l’Amiral
Bruix et l’avenue Foch.
Situé entre la station de métro Porte Dauphine et la station de RER Avenue
Foch, un accès souterrain direct vers notre bâtiment depuis les transports en
commun est envisageable.
Le programme se compose de bureaux avec une cafétéria, d’ateliers, d’une
bibliothèque, d’une salle de sport, ainsi que d’espaces de stockage. La distribution programmatique s’effectue par strate horizontale.
Les espaces de travail ainsi que la bibliothèque et la cafétéria se concentrent
autour de la place recrée au niveau -3 et bénéficient d’un éclairage naturel
direct.
Pour renforcer cette idée et préserver les qualités environnementales de ce
lieu (grand dégagement et vue sur l’Arc de Triomphe) depuis le niveau de la
ville, le niveau du rez-de-chaussée est volontairement non construit.
La transition de l’extérieur à la nouvelle place s’effectue grâce à des pentes
546
Les espaces de stockage qui ne nécessitent pas ces mêmes besoins sont
relayés en périphérie. Des ouvertures zénithales au niveau des terre-pleins
en surface permettent un apport de lumière jusqu’au niveau -2 et créent des
espaces idéaux pour des ateliers.
Entre ces deux zones se trouve une bande service regroupant issues de
secours, sanitaires et pièces de petite taille pouvant accueillir les zones d’im-
pression. Enfin, une galerie extérieure au niveau -3 permet
de reculer la façade trop exposée au soleil et permet une
circulation extérieure entre la bibliothèque et la cafétéria.
Le rond-point excavé constitue une place circulaire d’une
centaine de mètres de diamètre et permet une relation
visuelle depuis le niveau -3 au ciel comparable à celle dans
la ville haute. Ce programme et ce principe représentent un
réel potentiel de densification pour la ville et peut s’adapter sur d’autres ronds-points en adaptant le nombre de
niveaux souterrains selon le volume excavé.
La construction souterraine accueillant du public n’en est
qu’à ses prémices et le choix programmatique constitue
une véritable stratégie. L’évolution des mentalités et une
autre vision du logement dans un futur proche se présentent comme de réels enjeux. Ainsi, il est tout à fait
envisageable d’accueillir du public sur des temporalités
courtes dans un premier temps et une fois les premières
réticences liées aux sensations “d’enfermement” passées,
d’accueillir du logement. La trame structurelle et le dispositif de circulation mis en place sont adaptables à d’autres
usages et permettent ainsi d’anticiper l’obsolescence de
l’édifice. Il en est de même pour la façade régulière sur
laquelle peuvent venir se greffer des balcons ou loggias
par exemple
Dans une préoccupation de développement durable et de
construction verte, l’important volume de matériau excavé
peut être réutilisé en partie pour la construction des fondations et des structures du bâtiment.
L’énergie à fournir pour réguler la température à l’intérieur
du bâtiment est moindre que pour des infrastructures en
surface.
La place bénéficie d’un microclimat agréable, de plus les
arbres apportent un amortissement aussi bien thermique
que phonique.
La forme circulaire alliée à l’inclinaison et l’épaisseur des
murs périphériques résistent particulièrement à la compression induite par la construction souterraine. Au centre
de la place pourrait être enterré un collecteur des eaux
pluviales ensuite traitées au niveau -4 et utilisées dans le
bâtiment.
Un vide entre le terrain et la construction est techniquement nécessaire notamment pour la perméabilité du bâtiment, il peut aussi
permettre de récolter et acheminer l’eau de pluie vers le collecteur.
547
Fret à porter : vos colis prennent le métro parisien (France)
Laetitia de Genouillac [[email protected]] - Yasmina Mahieddine [[email protected]] (ENSA Belleville)
stations de métro à ce nouveau réseau est l’occasion
de proposer de nouveaux services.
Objectifs du projet
Réseau de transport de marchandises
dans le métro parisien
Notre proposition de l’utilisation et du développement durable de l’espace
souterrain est un réseau généralisé et planifié de distribution de marchandises dans la ville. Dans un souci d’économie et d’optimisation des ressources disponibles, le transport est assuré grâce au réseau souterrain du
métro parisien existant et futur.
Selon cette idée, les trains acheminent à la fois les voyageurs et des colis.
Ce réseau a pour objectif d’améliorer le bon fonctionnement de la vie économique et sociale de la capitale. C’est aussi l’occasion de restructurer et
de moderniser les espaces souterrains parisiens. En effet, l’adaptation des
548
Cette volonté s’est nourrie de l’observation de la
généralisation et de l’accroissement des livraisons
dans Paris et la multiplicité des acteurs qui les
régissent. La croissance du nombre des livraisons
pose de plus en plus la question de l’organisation de
la circulation de ces marchandises en ville.
L’importance de ce phénomène s’explique par différents facteurs. Le réapprovisionnement des commerces devient de plus en plus fréquent car leurs
espaces de stockages sont souvent de taille inadaptée. On assiste par ailleurs à une hausse des livraisons à domicile, dû à l’explosion du e-commerce.
Cet accroissement va de pair avec une utilisation
intensive des automobiles. Par ailleurs, 75% des
véhicules de livraison en région parisienne n’effectuent que 25% du volume des livraisons. Le transport des marchandises est donc loin d’être optimal.
De plus, la pollution automobile due au transport de
marchandises peut attendre 50% des émissions de
gaz à certains moments de la journée.
Certains projets ont déjà proposé l’utilisation des
transports en commun pour livrer des colis en ville.
L’APUR a par exemple tenté d’adapter les tramways
de la ligne T3 au transport de marchandises afin de
les livrer dans des supermarchés attenants. Toutefois, utiliser le réseau souterrain métropolitain ne
semble pas avoir été encore proposé.
Ce projet qui consiste à mutualiser les flux en sousface a de grandes chances de réduire de manière
conséquente l’impact négatif des livraisons en ville,
tel que les embouteillages.
En effet, il va sans dire que reléguer le transport des marchandises en soussol est aussi une manière de repenser l’organisation de l’espace urbain et
de travailler à la redynamisation de la ville.
Il s’agit donc de profiter du réseau de métro déjà en présence pour mettre
en place un nouveau système qui redéfinit le circuit production-livraison-consommation. On pourra dorénavant optimiser ses trajets en les associant avec d’autres actions quotidiennes : aller à la poste, faire les courses
et rentrer du bureau. Le sous-sol présente des qualités idéales pour ces
programmes. D’une part, des connexions rapides et directes qui fabriquent
des circuits plus courts pour l’acheminement des produits. D’autre part, des
qualités thermiques qui favorisent une température adaptée au stockage de
certain type de marchandises.
Pour se faire, le réseau prend uniquement en charge des marchandises de
petit volume. Elles représentent une grande partie des mouvements commerciaux et sont mieux adaptées aux gabarits des rames de métro (2m45).
En d’autres termes, ce projet assure les livraisons des commerces de proximité, et des consommateurs privés. Il peut acheminer et distribuer des
produits frais (paniers de légumes, courses du quotidien, produits pour les
restaurateurs etc.) mais aussi des colis non périssables (produits High-tech,
lettres etc.).
Organisation du réseau
Le réseau consiste à sélectionner des stations de métro stratégiques qui
deviendront l’interface du sous-sol avec le sol public et les différents acteurs
économiques. Ces connexions avec le sous-sol sont des points-relais. Ils sont
constitués de parkings, d’espaces de stockage, de commerces, et de guichets pour récolter les colis.
Les marchandises sont acheminées dans un premier type de stations, les
stations-distribution. Ce sont l’équivalent des CDU (Centres de distribution
urbaine), « … plate-forme de massification des marchandises à destination
du centre-ville ».
Elles sont situées dans l’épaisseur d’entrée de Paris, aux terminus des lignes
1 à 14. Elles ont pour fonction d’acheminer des marchandises depuis l’extérieur de la ville, de les trier et de les redistribuer vers de plus petites stations,
les stations-relais.
Celles-ci permettent de desservir des périmètres plus restreints dans le
centre. Les consommateurs et commerçants pourront se faire livrer ou
récupérer leurs marchandises dans des guichets. Ils ont a disposition des
livreurs spécialisés, des modes de transport propres et plus adaptés à la ville
comme des voitures électriques et des vélos.
Ce système est un moyen, d’une part de décongestionner l’entrée de Paris
en réduisant la place de l’automobile, et d’autre part de réduire la pollution
de la ville. En effet, lors des livraisons, les distances parcourues sont considérablement réduites et sont assurées par des véhicules propres.
Cas d’étude
Nous avons choisi de développer l’une des stations du réseau, Mairie de
Saint Ouen. Actuellement sur la ligne 13 et à l’horizon 2017, sur la ligne 14,
elle fera partie du grand réseau d’extension de métro qui reliera l’aéroport
d’Orly au pôle d’affaires de Saint Denis Pleyel. La ligne 14 sera l’épine dorsale qui reliera le futur réseau du Grand Paris Express au réseau de métro.
Compte tenu de l’importance future de cette station et de sa localisation
stratégique à l’entrée de Paris, nous avons choisi d’en faire une station-distribution. Elle sera jumelée à la station qui sera construite à Orly à l’horizon
2027. Ces deux stations-distribution achemineront les marchandises vers
les stations-relais Saint Lazare, Châtelet, Gare de Lyon et Olympiades.
Transition extérieure/intérieure
Ce projet est l’occasion de repenser entièrement la transition intérieur/extérieur de la station de métro Mairie de Saint Ouen. On redonne une identité
architecturale au métro, principalement en favorisant l’entrée de lumière
naturelle en sous-sol.
Résoudre cette question en sous-face implique nécessairement une gestion
différente de la surface. Le parvis qui fait face à la mairie offre une épaisseur
intéressante pour travailler à la résolution de cet enjeu, à la fois horizontalement et verticalement.
Sur ce parvis, nous prenons le parti de signifier l’entrée du métro en
« ouvrant le sol ». L’entrée est signalée au niveau 0 par des volumes émergents. Des failles se rejoignent en une place centrale qui donne accès au
métro. Ce dispositif nous a également permis d ‘aménager un petit jardin le
long des circulations qui mènent aux rails.
A ce niveau on trouve des prestations nécessaires aux transports des citadins comme la vente de tickets, un guichet d’informations et des portiques.
Elles s’accompagnent de nouveaux services liés au transport de colis tels
qu’un point-relais et un parking.
Cohabitation voyageurs/marchandises
Si ce projet est bien un moyen de qualifier le transport des voyageurs, il a
avant tout pour objet d’être une alternative au transport des marchandises.
Plus encore, de résoudre spatialement la cohabitation de l’acheminement de
personnes et de produits.
Tout l’enjeu réside alors dans la mise en place d’un débit optimal des marchandises qui ne génère aucun impact négatif sur l’efficacité du transport
des voyageurs. Nous avons pour cela envisagé une distribution en station
répartie sur deux plages horaires. Les produits volumineux sont traités tôt
le matin avant l’ouverture du métro aux voyageurs, tandis que ceux de plus
petits gabarits sont transportés en même temps que les passagers. Un
wagon est spécialement aménagé avec des compartiments correspondants
à chaque station.
Les produits sont livrés à quai dans un espace qui leur est réservé. Ce dernier est séparé de l’espace voyageur par des panneaux de verre transparents qui laissent tout le loisir d’observer le chargement et le déchargement.
Une fois les colis déchargés grâce à un plateau mécanisé, ils sont acheminés par des tapis roulants jusqu’à l’espace de stockage le temps d’être
récupérés au point relais.
L’ambiance de cette nouvelle station met autant à l’honneur le potentiel du
sous-sol à accueillir des programmes techniques que sa dimension physique, humaine et sociale.
549
Cône évasé, ouvert vers le ciel, pérenne et intemporel - Place Beaubourg (Paris, France)
Raphël Fournier [[email protected]] – Edouard Vermès [[email protected]] (ENSA Belleville)
Un cône évasé, ouvert vers le ciel, pérenne et intemporel, surmonte une technostructure cylindrique,
vertigineuse, à la profondeur sans limite.
Ce projet, destiné à accueillir un archipel d’équipements et d’usages publics, devait s’ouvrir au ciel en
son sommet. Un cône très évasé permet à la lumière
naturelle de pénétrer les flancs en profondeur. Ce
lieu se préserve de la ville environnante, en redonnant un horizon au visiteur qui circule le long du cheminement en spirale. De même, sa disparition dans
le skyline de la ville apporte une respiration salutaire.
Nous avons souhaité donner à ce lieu un caractère
sacré, ample, serein. Les usages permis y sont multiples ; tantôt agora ou théâtre, gradins et scènes se
superposent, imbriqués dans les accès aux multiples
voûtes.
La variation sensible d’échelle dans le cône permet
une grande diversité de programmes. À chaque équipement correspond une hauteur de plafond idéale,
une taille de voûte, une profondeur à éclairer. À
mesure que l’on déambule vers le centre, on quitte la
ville monumentale vers une échelle plus humble, et
au centre le jardin conclut le parcours.
La circulation par une pente douce en hélice est
complétée par des séries d’escaliers, permettant une
infinité de cheminements et de points de vue.
Les voûtes peuvent être rendues accessibles, suivant
les usages donnés. Par ailleurs, les gradins donnent
un rôle de monstration à cet édifice, tournés vers le
jardin. Les paliers deviennent alors des scènes, proposant aux usagers des appropriations temporaires.
« Tout peuple qui a produit une architecture a dégagé ses lignes préférées
qui lui sont aussi spécifiques que sa langue, son costume et son folklore.
Jusqu’à l’effondrement des frontières culturelles, survenu au XIXe siècle, on
rencontrait sur toute la terre des formes et détails architecturaux locaux, et
les constructions de chaque région étaient le fruit merveilleux de l’heureuse
alliance de l’imagination du peuple et de l’exigence du paysage. »
Hassan Fathy, Construire avec le peuple
La construction souterraine nécessite de s’extraire des modes de conception habituels. Il ne s’agit plus de disposer la matière sur un site, mais de
sculpter le site pour créer l’espace. Ce projet a été conçu à l’aune d’une
réflexion structurelle, mais aussi poétique, répondant à la question de la
sculpture du sol.
550
Cet édifice, portail entre ciel et terre, se compose de briques de terre cuite,
appareillées en voûtes et arcs. La brique est simple, chaleureuse, polyvalente, peut-être même fabriquée sur place.
La construction souterraine pose le problème particulier de la poussée des
terres. La forme circulaire de l’édifice souterrain est une réponse qui nous
semblait efficace ; le cylindre répartit un effort de compression ; et c’est
cette dernière qui lui donne sa solidité.
Le cylindre est formé de modules identiques, blocs géométriques de terre
armée, s’imbriquant les uns les autres. Ils sont structurels, mais abritent
également les espaces de distributions multiples ; escaliers, pentes douces,
ascenseurs.
Les grandes dimensions des espaces souterrains sont nécessaires pour éviter une oppression des usagers. De multiples programmes s’accommodent
de ces lieux sans lumière ; un cinéma, un théâtre, des salles d’expositions et
de conférences y sont prévues.
prolonger à l’infini, alors même que l’édifice est utilisé. Des modules sont
fabriqués en profondeur, à partir de la terre creusée, puis ajoutés de plus en
plus profondément.
C’est un véritable puits de Babel.
Tout au fond, l’eau pluviale que reçoit l’édifice est recueillie. L’énigme de
cette structure, maintenue par l’extérieur, réside dans sa capacité à se
Cité souterraine sous l’avenue des Champs Elysées (Paris, France)
Julia Fishmann [[email protected]] - Liu Pin [[email protected]] (ENSA Belleville)
Dans la perspective d’une ville durable, le véritable potentiel du sous-sol est
sa capacité de densification de la ville et de la banlieue et la rationalisation de
l’espace de la ville compacte, de promouvoir et regagner de l’environnement
pour une meilleure qualité de vie.
La rationalisation de l’espace est en outre l’utile premier de l’utopiste pour
concevoir une ville nouvelle sous terre, avec ces propres espaces publics
intégrant d’importantes infrastructures de transport et de ressources et des
services pour ses habitants, pour contribuer au bon fonctionnement de la ville.
La terre apparait ainsi comme solution à de nombreux problèmes et limites
auquel butent les ressources et l’espace de la métropole aujourd’hui. De
nombreux logements, infrastructures et équipements peuvent se développer
sous terre pour libérer ou simplement ne plus engorger l’espace en superficie
pour enfin créer une image positive forte de la future ville.
Malgré que le monde souterrain et le monde en surface peuvent être considérés comme deux mondes biens distinctes et différents, il est important de
préciser que l’entrée dans l’espace souterrain n’est autre qu’un seuil entre
deux mondes qui permet d’assurer leur continuité et créer un univers commun pour ne pas seulement donner l’image d’une nouvelle ville commune,
mais aussi être réellement ressentit comme telle.
Le seuil est l’espace premier dans lequel se passe la vie de la ville, sociale-
551
ment, fonctionnellement et physionomiquement, car ce sont ces espaces de
transition qui vont permettre soit de créer une vrai continuité avec la ville soit
une rupture. Il est facile de créer un nouveau model urbain qui fonctionne et
lequel on peut répéter comme le maillon d’une chaine ou l’exporter, mais il
est plus difficile de travailler la transition entre deux modèles divergentes qui
sont en tension et qui se confrontent.
Une hypothèse est de créer un model mixte qu’on appliquerait dans l’espace
de transition pour préserver la continuité être l’ancienne ville et le nouveau
model souterrain. De cette manière les habitants passeront en douceur d’un
espace à l’autre avec une seule et unique image de la ville.
De nombreuses questions sur comment intervenir en sous-sol se posent.
• Comment évaluer la rentabilité d’un tel projet ?
• Comment rendre une ville plus écologique en réduisant l’impact sur l’environnement et les ressource ?
Mais l’intérêt d’une cité souterraine n’est pas seulement de recréer une
nouvelle ville ou de rendre de constructions en surface invisibles, mais de
réfléchir que pourra être dans le futur une urbanité souterraine, et l’impact
des nouvelles énergies et d’une architecture sourde du lieu sur notre vie en
ville. Car la ville est une organisation constructive et sociale.
Les enjeux de ce projet sont, de garantir une autosuffisance alimentaire
grâce au stockage souterrain des aliments et ressources nécessaires à la
vie quotidienne.
Les 13 projets peuvent etre telecharges a l’adresse : www.aftes.asso.fr t
552
Améliorer l’image du souterrain en créant une proximité entre les habitants
de la ville souterraine et leur métropole.
L’autosuffisance énergétique obtenu grâce au recyclage des déchets organiques et des équipements, de type moulin à eau, brassant les eaux souterraines de la Seine.
En utilisant moins de ressources les habitants, s’apercevront qu’ on peut
faire des économies en travaillant et habitant au même endroit, car cela
entraine la suppression partielle des frais de transport et de carburant et
qu’on n’ait pas besoins autant d’eau, de chauffage, d’électricité, d’aliments
et des biens pour vivre plus sain et avoir une bonne qualité de vie, mais plus
de grands espaces verts et des grands espaces naturelles, sans saturation
visuelle et psychologique.
Des transports performants et rapides nous permettant de naviguer sous
terre comme dans l’aire entre la ville et la vie culturelle et la nature libéré
de toutes contraintes, tel un planeur se laissant porter comme un oiseau
par les ascendances d’air chaud et laissant passer le brouhaha de la métropole derrière, car au même titre que le souterrain l’espace aérien est aussi
inexploité.
AITES/ITA
ASSOCIATIONS SŒURS/PARTNER ASSOCIATIONS
The COSUF Award 2015
is open to candidates!
« ITA COSUF aims at a widespread adoption of best practices in the field
of safety and security underground. Consequently we need to develop the
culture and know-how of practitioners and scientists. Like in previous
years, we wish to attract the interest of the new generations of professionals on safety and security of underground facilities » said Roland Leucker,
ITA COSUF chairman, commenting the steering board decision to award
the 2015 COSUF prize.
Who can apply
Students, young professionals or researchers (less than 35 years old) are
eligible if they have recently (in the last 2 years) completed a research work
in theory and/or practice in the area of operational safety or security of underground facilities. Applicants need not be ITA COSUF members.
The prize
Together with the award certificate, ITA COSUF shall grant the winner travel and
accommodation costs to attend the award ceremony and a 1000 Euro prize.
The award ceremony
The ITA COSUF Award 2015 will be presented in the 2nd quarter of 2015
during the ITA COSUF Workshop on Aging Tunnels - Safety in operation and
during refurbishment on 26 May 2015. The winner shall have the opportunity
to present his/her own work during a plenary session of the workshop, which
will take place during the ITA World Tunnel Congress.
The deadline
Any other information, including contents of the application file, is available
on the COSUF website http://cosuf.ita-aites.org/. The application in English
language must be received by the ITA secretariat by 28 February 2015.
The Committee on Operational Safety of Underground Facilities
(COSUF) of the International Tunnelling and underground space Association
(ITA) was installed in May 2005 following a joint initiative of 8 European research projects which all aimed at improved tunnel safety. In the last 8 years,
COSUF gathered among its members some of the most recognized experts,
scientists and operators from all continents.
The Committee scope is safety in operation and security in tunnels and other
underground facilities. ITA COSUF aims at improving and promoting safety
and security underground, through networking activities and dissemination
of technical culture and new knowledge.
theoretical side, the thesis deals with a lurking problem of large cracks at the
fire-unexposed side of tunnel linings. This is especially relevant for immersed
and cut-and-cover tunnels.
The 2010 award was conferred to Stefan Kratzmeir from Germany for his
excellent record on tunnel safety research. He worked as a scientific manager, managed R&D applications and is project coordinator of the SOLIT² Research Project. Stefan contributed to European projects like UPTUN, FIT and
the German project SOLIT in a high-level manner, always with a focus on the
development of fire fighting and the acceptance of fixed fire fighting systems.
In 2012, the ITA COSUF Award was granted to Ying Zhen Li of SP Technical
Research Institute (Sweden) for his work on fire dynamics in tunnels. The
work of Ying Zhen Li on the latest advance of research on tunnel fire dynamics was included in the September 2012 issue of the ITA COSUF Newsletter,
available on the COSUF website http://cosuf.ita-aites.org.
In 2013, the award was handed over to Enrico Ronchi for his contribution
in the area of Evacuation Modelling in Road Tunnel Fires combining various
evacuation models to increase the reliability of predictions regarding human
behaviour, vali-dated by tests. The corresponding paper of his presentation is
included in this September 2013 Newsletter. Details on the call for proposals
for the ITA COSUF Award 2014 are available on http://cosuf.ita-aites.org.
The hall of fame
In 2009, Ben Nieman received the first ITA COSUF Award for his master thesis at the University of Delft, the Netherlands, entitled: “Cracking on the Unheated Side during a Fire in an Immersed Tunnel”. From both a practical and
In 2014, the award was granted over to Francesco Colella for his work on the
modelling of tunnel ventilation systems with a multi-scale model. His paper is
included in section 6 of this newsletter. Details on the call for proposals for the
ITA COSUF Award 2015 are available on http://cosuf.ita-aites.org. t
553
ESPACE SOUTERRAIN
Comment placer des centrales nucléaires
en souterrain
Underground siting of nuclear
power plants
Pierre Duffaut
Commission de la SIMR
sur les centrales nucléaires
souterraines, Paris
Résumé
Au cours des années 50 et 60, quelques centrales nucléaires
souterraines (CNS) furent construites et fonctionnèrent en
Europe et en Sibérie. Il est évident que le fait d’enterrer une
usine ou un dépôt sensible améliore la sécurité vis-à-vis de
menaces extérieures (bombes, chute d’avion, etc.) ainsi que
face aux conséquences d’accidents internes. La faisabilité
technique et économique des CNS dépend de plusieurs critères
que nous avons essayé de présenter ici en quatre chapitres
principaux : 1) Physiographie (relief et aquifères) ; 2) Géologie (nature et structure des roches, distance par rapport aux
risques géologiques tels que failles actives, volcanisme, glaciers, glissements de terrain, tsunamis, etc.) ; 3) Population et
activités anthropiques (distance par rapport aux grands centres
urbains, ensembles industriels, exploitations agricoles, etc.) ;
4) Réseaux de services existants (ports, routes et voies ferrées,
lignes de transmission, etc.).
Durant toute l’ère nucléaire, de nombreux experts ont appelé
à implanter les réacteurs en souterrain comme cela a souvent
été le cas pour les matières explosives et maintenant, de plus
en plus, pour les déchets nucléaires. Longtemps avant les accidents de Three Mile Island, de Tchernobyl et de Fukushima,
une fusion partielle du cœur d’un réacteur s’était produite dans
la centrale souterraine de Lucens en Suisse, sans causer de
dégât humain ou environnemental. Les expériences de centrales
hydrauliques souterraines ainsi que de quelques grands aménagements souterrains, du stockage d’hydrocarbures aux patinoires en Norvège en passant par les laboratoires de recherche
souterrains pour l’étude du neutrino, sont brièvement rappelées
dans cet article car ils fournissent les bases techniques pour de
nouveaux projets de cavernes. P. Duffaut a suivi la construction
de l’usine souterraine française de Chooz (seconde CNS, après
les centrales sibériennes, ayant une production significative)
et a participé à la seule conférence internationale sur ce sujet,
organisée par le Gouvernement allemand à Hanovre en 1981,
peu après l’accident de Three Mile Island.
554
Philippe Vaskou
Geostock, Paris
Abstract
In the fifties and sixties, some underground nuclear power
plants, UNPP, have been built and operated in Europe and Siberia. It is clear that underground siting of any sensible and/or
dangerous plant and depot will improve safety against external
menaces (plane crash, bombing, etc.) as well as against consequences of internal accidents. The technical and economic feasibility of UNPP depends on various criteria, which are tentatively proposed herein, under main headings: i) Physiography
(relief and water); ii) Geology (nature and structure of rocks,
distance to geological hazards such as active faults, volcanism,
glaciers, slope movements, tsunamis, etc.); iii) Population and
Human activities (distance to large towns, industrial plants,
agriculture, etc.); iv) existing service networks (harbors, roads
and railways, transmission lines, etc.).
All along the nuclear era, many advisers have called for siting
reactors underground as had been often done for explosives
and now, more and more, for sensible and nuclear wastes.
Long before the accidents at Three Mile Island, Chernobyl and
Fukushima, a partial core melt occurred in the underground
Lucens plant, Switzerland, without any harm to people and
environment. The practice of underground hydropower plants
together with some other uses of man-made caverns, from hydrocarbon storage to the Norwegian ice rink and caverns needed for neutrino research are shortly recalled as they provide
the bases for the design of caverns. The senior author has followed the cavern construction of the French plant Chooz (only
second to Siberian plants as an underground nuclear plant with
a significant output) and has attended the only international
conference on the topic, organized by the government of Germany in Hannover in 1981, soon after the TMI accident.
ESPACE SOUTERRAIN
1 - Introduction
Si la construction de centrales nucléaires souterraines, à l’instar de plusieurs centaines de centrales hydroélectriques, a été largement étudiée et
cinq fois mise en œuvre dans les années 70, les accidents de Tchernobyl,
URSS, et surtout de Fukushima Daiichi, Japon, ont remis le sujet à l’ordre
du jour. De nombreux experts nucléaires dans le monde entier pensent que
seule cette solution permettrait de restaurer la confiance dans les centrales
nucléaires auprès du grand public. L’article passe en revue dans un rappel
historique les premières centrales souterraines, la conférence de Hanovre,
et les accidents dont il s’agit d’éliminer les émissions à l’extérieur avant
de préciser les conditions nécessaires aux sites nucléaires, de les traduire
en critères de choix géographiques et géotechniques ; quelques exemples
seront proposés (qui appelleraient des études particulières).
2 - Rappel historique
2.1 - De l’origine (1944) à Three Mile Island (1979)
En 1944, dans une ancienne carrière creusée sous la petite ville de Haigerloch en Allemagne, Werner Heisenberg réussit la première réaction en
chaîne obtenue en Europe. Cette carrière creusée dans des couches subhorizontales de calcaire abritait un bar à bière avant de devenir aujourd’hui un
modeste musée de l’atome. Alors que plusieurs types de centrales nucléaires
se développèrent en surface, seules quelques-unes furent construites en
souterrain (tableau 1), soit pour des installations militaires secrètes en Russie, pour la recherche nucléaire en Suède (R1), en Norvège (Halden est
toujours en service à ce jour) et en Suisse (malheureusement stoppée au
bout d’un an), en Suède encore pour le chauffage urbain (quelques années
d’exploitation seulement) soit pour procéder à des essais de réacteurs tels
que le PWR (pressurized water reactor) américain.
Trois centrales nucléaires russes mises en service en 1958, 1961 et 1964
furent longtemps tenues secrètes car, outre l’énergie électrique pour l’industrie et les exploitations minières autour de Krasnoyarsk en Sibérie ainsi
que le chauffage urbain, elles produisaient également du plutonium à usage
Année
Nom
Pays
1958
Zheleznogorsk
Russie
Granit
250 (a)
1958
Stockholm R1
Suède
Granit
1964
Halden
Norvège
1967
Agesta
1968
1968
Sapporo a été choisi
cette année 2014 pour
le huitième congrès asiatique de mécanique des
roches, ARMS8, « Rock
Mechanics for Global
Issues » organisé dans la
capitale de l’île du Nord,
Hokkaido, par le comité Japonais et la Sté internationale du 14 au
16 octobre, à l’hôtel Royton sous la présidence du professeur Shimizu.
Plus de 600 participants de 37 pays ont assisté aux séances, dont
130 étudiants. Outre les discours d’ouverture et de clôture, le
rapport du Secrétaire général Luis Lamas sur la marche de la SIMR,
et les 329 communications, le programme comportait 6 conférences spéciales dont celle du président Xia Ting Feng sur les
ouvrages souterrains en Chine, la conférence Franklin par Masahiko Osada sur les déformations hygroscopiques des roches, ainsi
que la remise du prix Manuel Rocha à Anne Perera sur les effets
de la séquestration du CO2 sur le comportement hydromécanique
des charbons. Les Français, au nombre de trois, présentaient trois
rapports : Christophe Vibert et al sur un barrage en Ethiopie,
Philippe Vaskou et Gatelier sur la stabilité des grandes cavernes 1, et
avec Pierre Duffaut sur le choix de sites pour des centrales nucléaires
souterraines.
Le congrès accueillait aussi, le 13 octobre, l’assemblée générale annuelle
de la société, les réunions de la plupart des Commissions, et deux
ateliers. Ainsi Pierre Duffaut était venu spécialement pour la Commission sur les centrales nucléaires souterraines dont c’était la deuxième
réunion ; il était soutenu par Philippe Vaskou, appelé à lui succéder. Ils
ont ensemble pris part à l’atelier sur le même thème, ouvert au-delà
des membres de la Commission. Pierrre Duffaut a ensuite rejoint Tokyo
pour une conférence devant l’Institut Fukada de Géologie de l’ingénieur.
Les compte rendus, remis aux participants sous forme d’une clé USB,
viennent de paraître comme e-book de 2924 pages.
1 - Unusual Rock Mechanics Challenges Encountered During Construction of a Large Dam
C. Vibert, A. Azeb, S. Ianos and E. Mine; Geological and Geographical Criteria for
Underground Siting of Nuclear Reactors P. Duffaut and P. Vaskou; Design Methodology for
the Prediction and Stabilization of Mega Wedges in Large Unlined Storage Caverns
P. Vaskou and N. Gatelier.
Type de roche Couverture rocheuse Origine de l’eau
Portée m
Hauteur m
Longueur m
Puissance MW
Yenisei
?
?
?
500?
15
Mer
?
?
?
1
Granit
~50
Rivière
10
30
26
6
Suède
Granit
~20
Lac
16,5
53
40
20
Lucens
Suisse
Molasse
~20
Brook
18
30 (b)
18
10
Chooz
France
Schiste
80
Meuse
18,5
41
42
305
(a ): il est possible que cette hauteur ait été exagérée - (b) : forme verticale cylindrique
Tableau 1. Type de roche, couverture rocheuse, source hydraulique, dimensions et puissance des premiers réacteurs nucléaires souterrains
555
ESPACE SOUTERRAIN
Salle des machines en surface
plus tard deux réacteurs PWR de 1450 MW construits en surface et également exploités par EDF, Electricité de France ; l’ancienne caverne abritera un détecteur de neutrinos émis par les
nouveaux réacteurs.
Le premier accident de fusion du cœur de réacteur se produisit
à l’usine de Lucens : étant souterrain, il resta caché pendant
plusieurs décennies ; de surcroît, il ne causa aucun dommage
ni sur le personnel de la centrale ni sur l’environnement proche.
La presse suisse ne le découvrit qu’au bout de 50 ans. L’accident du 28 mars 1979 à Three Mile Island (TMI) (sur la rivière
Susquehanna, près de Harrisburg en Pennsylvanie), bien qu’il
ne fût suivi d’aucun dommage corporel, produisit un fort effet
négatif sur la population du monde entier. 45% du cœur fondit
mais le béton précontraint empêcha toute dispersion importante d’éléments radioactifs.
La Meuse
Galeries d’accès
Caverne
du réacteur
Caverne des auxiliaires nucléaires
Figure 1 - Schéma 3D de la CNS de Chooz A : la salle des machines est situé
en surface sur la rive droite de la Meuse ; les galeries d’accès étant horizontales,
le réacteur est situé entièrement sous le niveau de la rivière.
militaire. Bien qu’il n’existe pas encore à ce jour de données fiables sur le
nombre de cavernes et leurs dimensions, on sait qu’elles furent creusées
sous la haute rive cristalline du puissant fleuve Yenisei (Zverev et al, 1995) ;
la dernière d’entre elles ne fut fermée qu’en 2009.
La centrale suédoise R1 fut construite sous la ville même de Stockholm,
15 mètres sous l’Institut Royal de Technologie. A l’exception de Lucens qui
fut implantée dans une formation sédimentaire avec alternance de couches
gréseuses plus ou moins argileuses (localement appelée molasse), toutes
ces CNS furent creusées dans des roches cristallines très dures. A l’exception également du réacteur de Lucens placé dans une cavité cylindrique
verticale, tous les autres réacteurs sont implantés dans des cavernes rectangulaires de hauteur supérieure à la portée, semblables aux cavernes des
usines hydroélectriques souterraines. Enfin, à l’exception (probable) des
usines de Sibérie, seuls les éléments radioactifs des centrales sont situés
en souterrain, les générateurs restant situés en surface à
proximité des sources d’eau (près de la mer en Norvège et
en Suède, près d’une rivière en France).
Quatre des premières centrales nucléaires européennes
étant très modestes, c’est la centrale de Chooz (propriété
d’une société franco-belge) qui se trouve être la seule
ayant une production significative de 305 MW (en attendant
d’avoir les chiffres de la centrale russe) ; elle aura produit
38 TWh en 19 ans, jusqu’à sa fermeture lorsque sa taille
fut devenue trop faible par rapport au parc et au marché
Caverne
nucléaires français. La raison principale de l’implantation
électrique
de la centrale en souterrain était le trop peu de confiance
dans la précontrainte de l’enceinte du réacteur. Pierre Duffaut avait visité les cavernes de Chooz pendant les travaux
d’excavation et il prit part quelques années plus tard à un
programme d’essais sur l’injection des câbles verticaux
Tunnel d’accès
afin d’empêcher leur corrosion, avant que se développent
ouest
en France les centrales PWR en surface. Les éléments
nucléaires de cette centrale étaient placés dans deux
cavernes parallèles (fig 1), le pilier rocheux intermédiaire
n’ayant que 25 mètres de largeur. Le même site hébergea
556
2.2 - Projets présentés à la conférence de Hanovre
(Bender, 1981)
Alors que le président des Etats-Unis mit fin pour plusieurs années à la
construction de nouvelles centrales nucléaires aux USA après l’accident
de TMI, le gouvernement allemand convoqua un colloque international à
Hanovre, unique conférence jamais tenue sur le sujet de l’implantation en
souterrain de centrales nucléaires. EDF n’y détacha aucun représentant bien
que la France fût alors le seul pays exploitant ouvertement une centrale souterraine. Le CEA (Commissariat à l’Energie Atomique) y envoya Didier Costes
tandis que Pierre Duffaut y représenta le BRGM (Bureau de Recherches
Géologiques et Minières) et publia ensuite en France (1981) un rapport officiel donnant un résumé des problèmes de génie civil tels que le nombre, la
forme, les dimensions et la disposition relative des cavernes.
Quatre modèles différents furent présentés par la Californie, le Canada,
Caverne du
réacteur
Chambre des
transformateurs
Caverne auxiliaire
Tunnels
d’expansion/
condensation
(niveau -2)
Chambre des transformateurs
et générateurs
Tunnel d’accès
est
Figure 2 - Schéma d’un projet en Californie entièrement situé
à l’intérieur d’un massif granitique (Finlayson, 1981).
ESPACE SOUTERRAIN
Terrains sédimentaires primaires
Socle granitique
Figure 3 - Coupe schématique de l’un des quatre réacteurs type Candu projetés sur la côte nord du lac Ontario – Une altitude fictive de 1 000 m a été attribuée
au niveau du sol (la chambre du réacteur a une hauteur de 71 m, une portée de 32 m et un toit en forme de dôme hémisphérique) (Oberth, Lee, 1980).
l’Allemagne et le Japon, chacun de ces pays étant clairement marqué par
les caractéristiques de son relief : principalement des plaines et des sols
tendres en Allemagne, des reliefs montagneux en Californie et au Japon,
enfin le Canada qui présenta des cavernes profondes situées dans le granit.
2.2.1 - Modèle californien
L’étude effectuée pour le compte du Gouvernement de l’Etat de Californie
en 1976 proposa une centrale entièrement souterraine construite dans une
montagne granitique ; seul le poste de transformation restant en surface
(fig 2). La centrale est constituée de 5 ou 6 cavernes situées sur 4 lignes
parallèles et reliées entre elles par des galeries plus petites. La caverne du
réacteur, plutôt courte, est située entre deux cavernes plus longues où sont
installés les auxiliaires nucléaires, les turbines et les générateurs. Toutes ces
cavernes sont de grands tunnels aux parois planes et partie supérieure voûtée dont, malheureusement, l’article n’indique pas les dimensions mais dont
on peut estimer la portée à 25/30 mètres et la hauteur à 45/50 mètres, la
couverture rocheuse étant d’environ 100 mètres et la longueur des galeries
d’accès de 240 mètres.
2.2.2 - Modèle canadien
Hydro Ontario élabora un projet complet qui fut sur le point d’être réalisé;
le site étudié avait été proposé comme voyage d’études aux participants
du Congrès de géologie de Toronto en 1979. Le projet étudié par Oberth et
Lee (fig. 3, 1980) était de loin le plus avancé ; les essais de roche avaient
été effectués sur le site choisi, au nord du lac Ontario, quelques dizaines de
kilomètres à l’est de Toronto. Quatre unités identiques étaient prévues côte
à côte, équipées de réacteurs Candu (combustible uranium naturel et eau
lourde pressurisée). La profondeur avait été choisie de manière à ce que
la chambre du réacteur soit située dans le socle granitique, une formation
jugée assez saine pour suffire à confiner toute surpression de gaz même
en cas d’explosion, sans avoir recours au béton et à l’acier. La salle des
machines était située dans une fosse par souci de protection de l’environnement.
2.2.3 - Modèle allemand
Bien qu’il ne soit pas véritablement souterrain dans la plupart des cas, le
modèle allemand est le seul à conserver la structure de confinement sphérique type Biblis 1 300 MW de 65 m de diamètre interne (la plupart des
autres réacteurs PWR dans le monde étant placés dans des cylindres verticaux couverts par un dôme). Sur les trois cas illustrés par la figure 4, la
plupart des articles allemands se focalisent sur celui de gauche, conçu pour
une plaine composée de terrains meubles avec nappe phréatique (Grubenbauweise), qui peut s’avérer ni facile à construire ni facile à isoler du sol
environnant ni enfin assez sûr contre des explosions internes). Un point à
mentionner est l’effet « puits de chaleur » que doit assurer la couverture
de remblai en cas d’échappement de gaz radioactif ; cet aspect a été traité
par un auteur suédois (Neretnieks, 1980) sous la forme d’un long tunnel
convenablement remblayé et relié à la centrale nucléaire, qu’elle soit en
surface ou souterraine.
Caverne creusée dans
la roche avec puits ou
galerie d’accès
Entaille dans la colline
et remblai
Profonde fosse et
remblai de couverture
Waldeck II
Figure 4 - Modèle principal allemand avec trois variantes. A gauche fosse
profonde, au centre en pied de colline ; dans les deux cas, remblai de terre.
A droite, caverne creusée dans le rocher. Dans les trois cas, il s’agit du même
ouvrage de confinement sphérique type Biblis (la figure montre, à la même
échelle, la coupe de l’usine hydroélectrique Waldeck II ; Bachus, 1981).
557
ESPACE SOUTERRAIN
Figure 5 - Projet japonais
(Ichikawa, 1981) situé au pied d’un
cap montagneux avec prise et rejet
d’eau des deux côtés (courbes de
niveau en mètres).
2.2.4 - Modèle japonais
Le site choisi n’a pas reçu de nom malgré que le littoral et le relief clairement définis sur la carte fournie permettent de l’identifier sur la carte
du Japon (fig 5) : il s’agit d’un cap montagneux qui s’avance dans la mer,
totalement inhabité, qui bénéficie ainsi de deux côtes pour la prise et le rejet
d’eau sans risque d’interférence qui pourrait nuire au refroidissement. Le
projet comprend également un port. La couverture rocheuse est d’environ
150 mètres. Le choix de cavernes parallèles nous conduit à penser qu’une
anisotropie du massif rocheux a été prise en compte.
3 - Conditions principales
• L’eau représente le premier besoin, ce qui impose des sites proches de
rivières importantes, de grands lacs ou de la mer. Certains pays ont banni
l’intérieur des terres afin de prévenir tout risque de pollution à l’aval en cas
d’accident ; cette contrainte n’existe pas avec les centrales souterraines.
• La deuxième condition est d’avoir un massif rocheux assez sain pour permettre d’exécuter et de maintenir les excavations sur une longue durée de
temps : on peut trouver cela soit dans des collines et montagnes abruptes
comme dans le cas du projet californien décrit ci-dessus soit dans le
sous-sol de terrains plats comme pour le projet canadien ( on peut aussi
citer un projet de transfert d’énergie hydraulique avec un réservoir aval
profondément enterré, à côté de Saint-Pétersbourg, Russie, dans une zone
plate proche du niveau de la mer). Un tel massif de rocher sain n’est pas
difficile à trouver car le volume de bon rocher nécessaire est relativement
faible (environ 10 fois le volume de la caverne s’il n’y en a qu’une, beaucoup plus en cas de cavernes multiples).
558
• La troisième condition est la protection contre le lessivage par l’eau de la
nappe. A première vue, en la matière, les mêmes spécifications devraient
s’appliquer pour les stockages et dépôts de déchets nucléaires, c’est-àdire une très faible perméabilité de la masse rocheuse et de très faibles
gradients hydrauliques. En réalité la durée de vie d’une CNS est beaucoup
plus courte que celle d’un dépôt de déchets nucléaires.
Deux domaines d’expérimentation peuvent être évoqués pour aider dans
l’étude de la sécurité des CNS : le stockage de déchets radioactifs et les
essais nucléaires.
• En ce qui concerne le stockage de déchets radioactifs, l’Agence pour
l’Énergie Nucléaire (AEN) de l’Organisation de Coopération et de Développement Économiques (OCDE) a adopté en mars 2011 un texte collectif
« le dépôt dans des installations spécialement conçues, construites dans
des formations géologiques profondes et stables, constitue la solution de
référence pour l’isolation permanente des matières radioactives à longue
durée de vie vis-à-vis de la biosphère et de l’homme ». Cette méthode
de management est conçue pour être intrinsèquement sûre et définitive,
c.-à-d. indépendante de la présence de l’homme et de son intervention
pour atteindre la finalité de sécurité. La durée de vie des CNS n’exige pas
de telles règles aussi strictes, même dans le cas de fermeture après une
fusion du noyau.
• Quant aux quelque 2 000 ou plus essais nucléaires souterrains, ils ont
démontré la capacité du sol vis-à-vis du confinement de la chaleur et des
produits chimiques émis.
En cas d’accident interne, tous les puits ou galeries d’accès doivent pouvoir
être fermés facilement.
ESPACE SOUTERRAIN
4 - Critères géographiques et géologiques
4.1 - Physiographie : eau et relief
L’eau est nécessaire en régime normal (refroidissement) et en cas
d’urgence : de nombreux aménagements sont situés en bord de mer ou
près de grands fleuves ou rivières. En France, 4 sites sont situés en bordure
de la Manche, 4 le long du Rhône et de la Loire, 2 près de la Garonne et
1 le long de chacun des fleuves ou rivières suivants : Seine, Rhin, Meuse,
Moselle et Vienne (sur un total de 19 sites). Un débit minimal est nécessaire
en toute saison. Le réchauffement de l’eau limite la puissance des centrales.
Atteindre de faibles gradients d’écoulement de nappe appelle à trouver des
terrains relativement plats.
Les reliefs sont susceptibles d’héberger des sites avec accès non pas verticaux, comme dans le projet canadien, mais horizontaux, tel qu’à Chooz.
En France, les reliefs en bordure de mer ne dépassent pas 100 mètres
d’altitude, excepté quelques sites en bord de Méditerranée (où les villes
et stations balnéaires empêchent toute construction). Les reliefs en bord
de fleuve ou rivière atteignent 200-300 m dans les Ardennes et le Massif
Central, beaucoup plus dans les Alpes et les Pyrénées. Les rivières situées
en montagne ne fournissent pas un débit suffisant mais il existe plusieurs
retenues de barrages susceptibles d’apporter une aide, en particulier les
réservoirs des stations de transfert d’énergie (Duffaut, 2015).
4.2 - Géologie
4.2.1 - Les formations rocheuses
Les trois mêmes formations rocheuses que celles choisies pour les dépôts
de déchets nucléaires apparaissent ici en tête de liste : le granite (et nombre
de roches ignées analogues au granite), les marnes dures et le sel gemme.
Le premier sera préféré pour sa stabilité mécanique, le deuxième pour son
imperméabilité et ses propriétés d’échanges ioniques ; le troisième, le sel
gemme, a été proposé par Myers et Elkins (fig 6, 2005) sur le modèle du
dépôt de déchets nucléaires WIPP (Waste Isolation Pilot Plant – pilote de
stockage de déchets) situé dans le désert de Chihuahan près de Carlsbad,
Nouveau-Mexique, creusé dans une formation de sel et en service depuis
1999. Les sols et les roches sédimentaires tendres ainsi que les roches volcaniques récentes sont exclus, comme de nombreux calcaires, car ils sont
susceptibles d’être affectés par la présence de karsts. Suivant les pays, des
types de roche tels que schiste, basalte, tuf volcanique très dense, calcaire
ou grès compact, peuvent être acceptables si leur compacité et leur résistance sont suffisantes. Ainsi devrait-il être relativement facile de trouver des
sites acceptables pour l’implantation de CNS.
4.2.2 - Structures rocheuses
Les défauts structurels d’une masse rocheuse doivent faire l’objet d’une
attention minutieuse et donc d’une étude approfondie : la géologie structurale et la visualisation des structures en 3D sont – dans ce domaine – les
deux approches principales du problème (Vaskou, 2010 ; Vaskou, Moruzzi,
2013). L’objectif étant d’étudier un volume de roche relativement petit, une
approche structurale est tout-à-fait pertinente et permet d’identifier les principaux éléments structuraux (failles, zones fracturées et zones de cisaillement) afin d’implanter les futures cavernes hors de ces zones, dans un
milieu non affecté par la tectonique. A plus petite échelle, les fractures de
toutes sortes (joints thermiques, joints tectoniques, plans de stratification,
etc.) peuvent influencer le comportement hydrogéologique et, en particulier,
les cheminements hydrauliques (cf 5.2.4). Ainsi l’approche structurale estelle une démarche intelligente pour caractériser une masse rocheuse, non
seulement en termes d’analyse statistique de l’ensemble des fractures
mais aussi au plan de leur répartition
géométrique dans l’espace et de leur
niveau hiérarchique (fractures plus
anciennes / plus récentes, histoire
tectonique, conductivité de chaque
ensemble de joints, etc.).
Figure 6 - Concept de parc nucléaire
souterrain installé dans une couche
épaisse de sel gemme, dans lequel
on place des réacteurs nucléaires,
le combustible qu’elles ont utilisé et
le dépôt de déchets radioactifs
(les générateurs prévus en surface
sont supposés alimenter une ligne
électrique transcontinentale et un
réseau de distribution d’hydrogène ;
d’après Myers, Elkins, 2005).
559
ESPACE SOUTERRAIN
Les défauts structuraux doivent être connus avec précision, non seulement au plan de la stabilité – comme pour tout type de caverne – mais
aussi au plan des circulations d’eau, que ce soit pour des hydrocarbures ou des déchets nucléaires. De manière générale, vis-à-vis des
aspects de stabilité et d’hydrogéologie, la dimension longitudinale des
cavernes devra plutôt être implantée perpendiculairement au réseau
de joints le plus critique. Il existe plusieurs exemples de cavernes de
centrales hydroélectriques construites dans des formations anisotropes
sédimentaires (Porabka Jar, Pologne) ou métamorphiques (Waldeck II
en Allemagne). Dans de tels cas, il peut être obligatoire de prévoir des
parois de forme concave au lieu de verticale. Enfin, en présence de deux
(ou plus) familles de failles/joints, il est nécessaire de définir quelle est
la plus dangereuse au plan de la stabilité et également vis-à-vis du comportement hydrogéologique (§ 5.2.4).
4.2.3 - Etat de contrainte
L’état de contrainte dans le massif rocheux (contraintes tectoniques
anciennes ainsi que distribution actuelle des contraintes) doit également
être pris en compte. Pour le(s) contrainte(s) ancienne(s), il est nécessaire
de procéder à une analyse géologique de la région tandis que pour l’état
de contrainte actuel, des mesures in situ sont nécessaires. Les zones
sujettes à contraintes de traction doivent être évitées (par exemple si
σ1 est vertical et σ3 horizontal, comme dans les zones de failles). Ici
encore, la plus grande dimension de la caverne (généralement la longueur) doit être placée dans la direction de la composante principale de
contrainte horizontale.
4.2.4 - Hydrogéologie
Outre les questions de stabilité, le comportement hydrogéologique doit
également être étudié avec précision et compris. Dans les roches dures,
la perméabilité est due à la fracturation et non à la matrice. Une approche
dédiée basée sur l’analyse structurale de tous les réseaux de fractures
devra être menée en premier lieu au stade des reconnaissances puis
pendant les travaux de construction afin de, respectivement, caractériser et confirmer leur comportement hydrogéologique. A part la perméabilité du massif rocheux, il faut également prendre en considération
l’existence d’un aquifère et les chemins d’écoulement naturels à travers
les zones perméables, vers et à partir de la caverne.
Les cavernes peuvent être situées au-dessus ou au-dessous de la nappe
phréatique. Sous la nappe – cas le plus fréquent, les écoulements d’eau
doivent être maîtrisés soit au moyen d’un revêtement étanche (métal
ou plastique) soit par un réseau de drainage entourant complètement
la caverne. Dans des contextes hydrogéologiques très particuliers (par
exemple en zone désertique ou si la nappe est très basse en raison des
conditions tectoniques, etc.), l’intérieur des reliefs sera sec et l’eau n’y
circulera qu’à de rares périodes de pluie. Le problème majeur pourrait
être celui de l’eau polluée provenant de l’usine en cas de rupture de
conduite ; aussi cette eau doit-elle être contrôlée avant d’être relâchée
dans la nappe ou mieux renvoyée dans les cours d’eau de surface ou à
la mer. Une caverne spéciale pourrait être réservée en attente pour un
stockage transitoire de ces eaux polluées, à l’instar des albraques de
mine.
560
4.2.5 - Risques naturels en surface, glissements de terrain,
évènements météorologiques extrêmes
L’implantation en souterrain offre une protection naturelle contre nombre
d’évènements à risque survenant en surface tels que typhons et ouragans,
chutes de rochers, glissements de terrain, etc.
Mais tous les points d’accès à partir de la surface nécessitent une haute
sécurité vis-à-vis des risques en surface tels inondations ou mouvements
de terrain. Toute pente est susceptible de provoquer des mouvements de
surface, glissements de terrain, chute ou glissements de roches, avalanches
de neige ou de glace, etc. De même, les lignes de transmission nécessitent
une bonne protection contre les vents extrêmes et les surcharges de neige
ou de glace.
4.2.6 - Risques naturels en profondeur, néotectonique, séismes,
volcanisme
Une publication internationale récente (Connor & al, 2009) présente une
compilation de tous ces risques sur le long terme réalisée avec le support
d’organismes nationaux des USA et du Japon chargés de la gestion des
déchets nucléaires. Ce rapport établit que des sites adéquats peuvent exister même dans des pays aussi menacés que l’Indonésie ou le Japon. Le
risque sismique a été très tôt considéré comme important pour les centrales
nucléaires à cause du risque de contamination radioactive alors qu’il n’a
pas été particulièrement craint pour les aménagements hydroélectriques,
même souterrains ; comme les mêmes décennies qui virent l’accroissement
du nombre de centrales nucléaires virent aussi d’énormes progrès dans la
connaissance des mécanismes de la néotectonique et des séismes, il en
résulte que toutes les centrales nucléaires ont fait l’objet d’études sismiques
approfondies.
Il est bien connu que les perturbations dues aux séismes sont de loin
moindres en profondeur qu’en surface : on rapporte que des mineurs qui
travaillaient dans les mines de charbon chinoises de Tangshan ne perçurent
que des vibrations le 28 juillet 1976 alors qu’ils trouvèrent la ville dévastée
par un séisme important en remontant à la surface. Des mesures effectuées plus tard dans des usines hydroélectriques souterraines au Japon ont
démontré une baisse significative de l’accélération avec la profondeur, ce
qui fut encore confirmé par le comportement d’un réservoir souterrain de
stockage de brut lors du fort séisme de Fukushima en 2011. Ainsi pouvons-nous considérer les cavités souterraines comme des structures intrinsèquement résistantes aux sollicitations sismiques. En outre, en cas d’accident nucléaire dû à un séisme, le fait d’être en souterrain empêche toute
émission de gaz nocifs.
De récentes études ayant montré que les grandes parois planes des cavernes
nécessitaient d’énormes systèmes de soutènement pour résister aux accélérations sismiques, il en résulte que les formes ovoïdes seront préférables.
Les volcans actifs représentent une source de risques en surface et même
de désordres en profondeur ; il est conseillé d’éviter les zones voisines de
failles actives avec possibilités d’effondrement en surface ou en profondeur.
4.3 - Géographie humaine ; densité de population et activités
En réalité, l’implantation en souterrain n’impose pas d’être à une grande
distance des zones habitées ; à l’inverse, les zones éloignées manquent de
ESPACE SOUTERRAIN
réseau ferroviaire ou routier alors que les zones industrielles peuvent bénéficier de réseaux ferroviaires, quelquefois de canaux et de lignes électriques
(et parfois d’une consommation locale d’électricité).
Il n’y a plus aujourd’hui d’activité souterraine minière en France à l’exception d’une mine de sel proche de Nancy (exploitée en méthode chambres
et piliers). Mais les anciennes mines ont laissé au-dessus d’elles des sols
instables qui ne sauraient accueillir une CNS.
L’implantation en souterrain accroît énormément la protection contre tous
les risques sociétaux, grèves, manifestations, actes de terrorisme et de
guerre, et elle réduit les coûts de surveillance et de protection.
4.4 - Logistique
L’organe principal d’une centrale nucléaire est la cuve du réacteur, cylindre
d’acier d’environ 4,5 m de diamètre et 12 m de longueur pour un poids
d’environ 350 tonnes, qui nécessite pour son transport des routes et convois
spéciaux ainsi que des moyens très importants pour sa mise en place finale
dans la centrale. Les générateurs de vapeur sont plus longs mais moins
importants et de loin plus légers. La plupart des usines de fabrication ont la
possibilité de charger ces pièces sur des barges spéciales qui s’approcheront au plus près de la centrale. Les côtes maritimes peuvent permettre un
transport économique quels que soient la taille et le poids à la condition que
la centrale soit équipée d’un port, même provisoire. Les cavernes devront
être approvisionnées par de puissantes grues (le système de pont-roulant
utilisé dans les centrales hydroélectriques offre la meilleure solution dans
les cavernes rectangulaires). Parmi les autres organes, les assemblages de
combustible nucléaire, tant neufs qu’usés, requièrent un niveau exceptionnellement élevé de sécurité et de sûreté (containers en plomb ou « châteaux »). Des routes ou voies ferrées spécialement conçues peuvent être
utiles. Les accès, ainsi que les lignes de transport électrique à haute tension,
peuvent représenter une part importante du coût total pour les installations
éloignées, raison pour laquelle il est recommandé de situer les nouvelles
centrales nucléaires près des anciennes lorsqu’elles existent, ce qui est toujours favorable qu’il s’agisse d’usine souterraine ou non.
5 - Exemples de sites nucléaires en France
La France est un pays de densité de population moyenne avec un chiffre voisin de 110 (60 millions d’habitants pour 550 000 km²) mais cette moyenne
cache de très grands écarts entre un maximum de 15 000 dans certains
quartiers de Paris et un minimum d’environ 5 dans certaines zones situées
sur une bande diagonale sud-ouest à nord-est.
En bord de mer, la centrale nucléaire de Flamanville (2 unités de 1300 MW
en service et une nouvelle de 1600 MW en construction) présente de nombreux points favorables avec un affleurement de granit massif en bordure
de mer mais qui a dû être excavé pour installer les trois réacteurs ci-dessus.
Les côtes de la Manche sont constituées de falaises raides, hautes d’environ 70 à 100 mètres, qui pourraient offrir des sites de centrales mais
la roche est une craie très perméable et relativement peu résistante. Une
falaise beaucoup plus haute (300 mètres) est celle du Cap Canaille sur la
côte méditerranéenne près du port militaire de Toulon mais la prédominance
du tourisme le long de cette côte n’est pas en faveur de ce site. Le long des
côtes de Bretagne, de nombreux massifs granitiques pourraient offrir des
sites intéressants bien qu’alors il faudrait descendre à 100 m environ sous
le niveau de la mer.
A l’intérieur des terres, plusieurs vallées profondes dans le granite ou dans
des formations similaires au granite pourraient être proposées, le mieux
étant là où existent des centrales de transfert hydraulique en service car
elles offrent à la fois de l’eau disponible par gravité et des lignes de transmission. Deux sites pourraient être proposés : Brommat sur la Truyère dans
le Massif Central et Revin, le long de la Meuse dans le massif des Ardennes,
près de la Belgique.
Brommat est une centrale hydraulique souterraine, à l’aval du très grand
barrage de Sarrans et à l’amont du réservoir de Couesque. Deux cavernes
ont été excavées dans le granite, l’une au début des années 30 et l’autre
dans les années 70 pour héberger un groupe turbine –alternateur plus
moderne. A proximité de là, à l’aval, se trouve l’usine souterraine de pompage de 900 MW de Montézic, en service depuis 1982, avec 420 m de hauteur maximum de chute, située entre un réservoir de plateau et le réservoir
aval de Couesque.
Revin est une installation de pompage – turbinage de 800 MW en service
depuis 1976 entre deux réservoirs de 250 m de dénivelée (l’un sur le plateau, l’autre le long de la rivière). La caverne, d’une portée de 17 mètres, a
été excavée dans des schistes durs à une profondeur d’environ 150 m. Le
site bénéficie de la présence de voies routière, ferrée et fluviale et des lignes
de transmission de Revin et de la nouvelle centrale nucléaire de Chooz
située à quelques kilomètres.
6 - Conclusions
« Sutor, ne supra crepidem » : les auteurs sont d’accord avec cette devise
latine qui limite à la cheville l’action du cordonnier et ils n’ont pas la prétention de donner des leçons à l’industrie nucléaire. En tant qu’ingénieur
des mines et géologue formés à la mécanique des roches, ils délivrent un
message à la fois aux autorités confrontées au besoin d’énergie nucléaire
et au grand public qui exige le meilleur niveau de sécurité : ils confirment
la faisabilité technique de cavernes assez grandes pour abriter des centrales nucléaires et ont analysé les critères correspondant à leurs propres
compétences. Comme pour les déchets nucléaires, une épaisse couverture
rocheuse fournit la barrière la plus sure contre toute migration d’éléments
radioactifs vers la surface, y compris dans le cas de l’accident nucléaire le
plus dangereux survenant dans la centrale. Les auteurs comprennent que
de nombreux problèmes spécifiques nécessitent des études spécifiques
qui doivent être effectuées par des ingénieurs en génie nucléaire, mais ils
pensent que les ingénieurs en génie civil ne suffisent pas pour concevoir
les futures centrales souterraines : les constructions souterraines diffèrent
trop des constructions en surface. Au lieu d’installer une centrale nucléaire
conventionnelle à l’intérieur d’une ou plusieurs cavernes, ce qui clairement
coûte plus cher, les futurs aménagements devront être conçus de façon
à bénéficier de leur implantation en souterrain comme dans l’exemple du
projet canadien (§ 3.2 ci-dessus).
Alors que la sécurité vis-à-vis des cuves et des conduites est l’objectif
561
ESPACE SOUTERRAIN
majeur atteint grâce à l’implantation en souterrain, de nombreux autres
avantages doivent être rappelés : 1) protection contre toute forme d’agression extérieure y compris écrasement d’avion ou bombardement ; 2) moins
de contraintes concernant les activités et l’économie d’espace en surface ;
3) facilité de protection contre toute intrusion ; 4) économies pour le démantèlement après fermeture (après évacuation du combustible et des compo-
sants de valeur, il suffit de fermer tous les accès).
Plus une activité est technique, délicate et concentrée, plus augmentent
les avantages de l’implanter en souterrain. En fonction de la stratégie de
chaque pays, des arguments différents peuvent prévaloir mais le résultat
restera le même : les futures centrales nucléaires devront être construites
en souterrain. t
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562
TECHNIQUE/TECHNICAL
Nouvelle méthodologie de diagnostic
des tunnels anciens en service
New diagnosis methodology
for old tunnels in service
Miguel Angel BENZ, Roland GOURVES Sol Solution
Daniel LLANCA, Aurèlie TALON,
Claude BACCONNET - Institut Pascal UMR 6602
Younés Haddani
Sol Solution
Pierre Breul
Institut Pascal UMR 6602
Résumé
Face aux enjeux de pérennisation des ouvrages souterrains an
ciens, les gestionnaires de ces ouvrages ont besoin d’optimiser
leur politique de maintenance. Pour cela, il est nécessaire de
mieux évaluer l’état de dégradation des ouvrages et leur capa
cité à assurer leur fonction au cours du temps. Dans le cadre du
projet ANR MéDiTOSS (Méthodologie de Diagnostic des Tunnels
et Ouvrages Souterrains en Service), une nouvelle méthodo
logie d’auscultation complémentaire des techniques actuelles
a été développée en vue de répondre à ces questions. Cette
méthodologie basée sur des essais géophysiques et des son
dages non traumatisants permet une évaluation quantitative de
l’état de dégradation de la maçonnerie, de l’état du contact entre
la structure et l’encaissant et également une caractérisation de
l’encaissant et de sa variabilité. A partir des propriétés tirées
de cette nouvelle méthodologie d’auscultation, une notation
des ouvrages a été définie pour permettre de prioriser les inter
ventions de maintenance. En parallèle, des travaux de modéli
sation, intégrant ces données ont été réalisés en vue d’étudier
le comportement de ces ouvrages en intégrant les dégradations
et les propriétés mesurées in situ. La mise au point et la vali
dation de ce travail ont été réalisées sur des ouvrages réels
du réseau de métro de la RATP à Paris. Cette communication
présente l‘ensemble de la méthodologie de diagnostic de ces
ouvrages mise au point et son application sur un ouvrage réel.
1 - Introduction
Les ouvrages souterrains constituent en France un patrimoine de
plus en plus important et qui vieillit. Ces ouvrages peuvent présenter
des désordres liés, pour la plupart,
à leur évolution depuis leur mise en
service, et conditionnés par divers
facteurs tels que leur âge, la qualité des matériaux, la méthode de
construction, le terrain encaissant,
les sollicitations subies, etc.
Or la gestion des ouvrages enter-
Patrick Goirand
RATP
Taous KAMEL, Ali LIMAM, Claire SILVANI Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie
Environnementale - LGCIE
Abstract
Given the issues surrounding the long-term future of ageing
underground structures, agencies responsible for these struc
tures need to optimize their maintenance policy. This involves a
better evaluation of deterioration in structures and their ability
to perform their function over time. As part of the French National
Research Agency (ANR) project MéDiTOSS (Méthodologie de
Diagnostic des Tunnels et Ouvrages Souterrains en Service, Dia
gnosis Methodology for Tunnels and Underground Structures in
Service), a new inspection method supplementing current tech
niques has been developed to address these issues. Based on
geophysical testing and non-aggressive probes, this methodo
logy offers quantitative evaluation of the condition of masonry,
the state of contact between the structure and the surrounding
terrain, and a description of the surrounding terrain and its
variability. Based on properties obtained using this new ins
pection method, a scoring system for structures was defined
in order to prioritize maintenance works. At the same time, mo
delling work incorporating this data was performed in order to
study the behaviour of the structures once the deterioration and
properties measured on site had been integrated. Development
and validation of this research was performed using actual
structures on the RATP metro network in Paris. This paper pre
sents the whole of the fully-developed diagnosis methodology
for these structures, and its application to an actual structure.
1 - Introduction
In France, underground structures
constitute an increasingly large and
ageing asset. These structures may
feature damage which, for the most
part, relates to how they have evolved
since commissioning. This damage
is dependent on a range of factors
including age, quality of materials,
construction methods, surrounding
terrain, stresses on the structure, and
so on.
The purpose of below-ground struc-
563
TECHNIQUE/TECHNICAL
1. Structure
2. Interface
3. Encaissement /
Surrounding terrain
rés, dont le but est d’optimiser les
politiques de maintenance et ainsi
maintenir le patrimoine existant
dans un bon état de service, fait
apparaître un réel besoin de qualification de ces ouvrages. Il est
nécessaire que les gestionnaires
puissent améliorer leurs techniques
de diagnostic et disposer d’outils
leur permettant de mieux estimer
l’état de leurs ouvrages. Mais les
méthodes dont ils disposent à
l’heure actuelle sont soit insuffisantes pour apporter une information quantitative de qualité, soit mal
adaptées aux contraintes de ces
ouvrages.
En effet, ces dernières années, un
nombre important d’outils et de
méthodes non intrusifs permettant d’évaluer de manière globale
ces ouvrages ont été développés
et testés (AFTES, 2008), (RERAU,
2005). Mais ces méthodes ne permettent pas souvent de dissocier et
d’évaluer l’état de chaque élément
constitutif de l’ouvrage (structure,
terrain encaissant et leur interface
de contact). Il est donc nécessaire
de développer une méthode de diagnostic permettant de fournir les
caractéristiques géométriques et
mécaniques de la structure ainsi
que son état de dégradation. L’établissement d’un diagnostic de ces
ouvrages doit permettre d’apporter
une caractérisation de la structure
et de la variabilité de ses propriétés.
Dans le cadre du projet ANR MéDi-
564
➩ Géométrie / Geometry
➩ Dégradation / Deterioration
➩ Discontinuités / Discontinuities
dentification des anomalies /
➩ IIdentification
of anomalies
C
aractérisation
de l’état du contact /
➩ Definition of contact
condition
aramètres Mécaniques /
➩ PMechanical
parameters
aramètres Physiques /
➩ PPhysical
parameters
TOSS (Méthodologie de Diagnostic
des tunnels et Ouvrages Souterrains
en Service), on cherche à développer une nouvelle méthodologie de
diagnostic de la structure de ces
ouvrages répondant aux contraintes
d’exploitation et de sécurité, afin
de fournir au gestionnaire des
indicateurs caractérisant l’état
des maçonneries constituant ses
ouvrages.
2 - Méthodologie et outils
2.1 - Méthodologie (fig. 2)
Les méthodes de diagnostic des
maçonneries classiquement utilisées sont divisées en deux parties.
Une première phase basée uniquement sur une inspection visuelle
de l’ouvrage permet de relever les
zones où l’ouvrage présente des
anomalies. La deuxième phase est
composée de campagnes de reconnaissance basées sur des auscultations de sondages et de forages,
qui permettent le prélèvement
d’échantillons à partir de carottages
et la réalisation d’essais d’injections
de coulis de ciment. Cette analyse
permet de déterminer la nature des
matériaux constitutifs ainsi que
l’épaisseur de la paroi. La quantification des volumes injectés permet
de quantifier le débit de fuite donc
l’état de porosité du revêtement et
de fissuration de la structure.
Figure 1 - Coupe d’un tunnel
type RATP (accès) /Cross-section
of a typical RATP access tunnel.
ture management is to optimize maintenance policies and maintain existing
assets in a proper service state; a real
need for a proper description of these
structures has emerged. Management
agencies need to improve their diagnosis techniques and benefit from
resources that give them a better
appraisal of the condition of the structures for which they are responsible.
However, the methods available to
them at present are either insufficient
to provide high-quality quantitative
information, or ill-adapted to the particular constraints of such structures.
In recent years, an increasing number
of non-intrusive tools and methods
providing an overall evaluation of
the structures have been developed
and tested (AFTES, 2008), (RERAU,
2005). However, in many cases these
methods do not allow the condition of
each component part of the structure
(the structure itself, the surrounding
terrain and their contact interface)
to be distinguished and evaluated
separately. There has therefore been
a need to develop a diagnosis method
that can identify a structure’s geometric and mechanical characteristics,
as well as the degree to which it has
deteriorated. Establishing a diagnosis
of these structures can provide a clear
description of the structure and of the
variability of its properties.
As part of the French National
Research Agency (ANR) MéDiTOSS
(Méthodologie de Diagnostic des
tunnels et Ouvrages Souterrains en
Service, Diagnosis Methodology for
Tunnels and Underground Structures
in Service) project, attempts have
been made to develop a new diagnosis methodology for the structure of
these tunnels that addresses operating
and safety considerations, in order to
provide management agencies with
indicators that clearly define the state
of the masonry of which these tunnels
are composed.
2 - Methodology and tools
2.1 - Methodology (fig. 2)
The methods traditionally used to diagnose masonry may be divided into
two phases. The first phase is based
solely on a visual inspection of the
structure in order to identify areas in
which there are anomalies. The second
phase consists of survey campaigns
based on observations from probes
and drill holes, in order to take core
samples and perform Lugeon and/or
injection tests. This analysis makes it
possible to determine the nature of the
materials used and the thickness of the
wall. The Lugeon test and quantitative
measurement of the amount injected
allows the leakage rate, and therefore
the degree of cracking in the structure,
to be determined.
The traditional investigation approach
needs to be improved upon in order to
obtain a diagnosis that is more quantitative and less subjective. Indeed,
TECHNIQUE/TECHNICAL
Géophysique /
Geophysical
Forages de taille réduite /
Small drill holes
Indépendance Mécanique /
Mechanical impedance
Géoradar
Réponse dynamique du
revêtement, anomalies,
défauts / Dynamic response
of the lining, anomalies,
defects
Epaisseur revêtement
Défauts ponctuels /
Lining thickness
Local defects
Géoendoscopie :
Stucture et encaissement /
Geoendoscopy: structure
and surrounding terrain
Analyse de l’état locale de
la structure / Analysis of
the local condition of the
structure
Essai Pénétrométrique
PANDA /
PANDA penetrometer test
Caractérisation physique de
l’encaissement / Physical
definition of the surrounding
terrain
Paramètres mécaniques de
l’encaissement /
Mechanical parameters of
the surrounding terrain
Encaissement /
Surrounding terrain
Structure
Auscultation in situ / Inspection in situ
Section d’un tunnel / Tunnel section
Panneau / Panel
Compilation des données en vue de l’évaluation de l’état de l’ouvrage / Data merged to evaluate the condition of the structure
Figure 2 - Synoptique de la méthodologie /Synoptic diagram of the method.
Il est nécessaire d’améliorer la
démarche traditionnelle de reconnaissance en vue d’obtenir un diagnostic plus quantitatif et moins
subjectif. En effet, la démarche
actuelle étant basée sur l’analyse
visuelle, les compétences et l’expérience du visiteur d’ouvrages jouent
un rôle majeur sur les résultats du
diagnostic émis. Par ailleurs, l’analyse des volumes injectés ne permet
pas d’identifier les zones qui ont été
effectivement régénérées.
La méthodologie proposée s’appuie
sur le couplage d’essais géophysiques (impédance mécanique et
radar) et de sondages ponctuels par
géoendoscopie (et PANDA® si le
terrain encaissant s’y prête)) dans le
but de fournir une évaluation quantitative de l’état de la maçonnerie
en passant d’une analyse localisée
(sondage) à une analyse par tronçon.
2.2 - L’outil de notation
La figure suivante schématise le
chemin logique pour l’obtention de
la notation d’un point de mesure sur
un panneau en prenant en compte
l’analyse de la structure, du contact
et de l’encaissant.
A partir des notes obtenues sur
chaque point de mesure, il est
nécessaire de définir la note globale
du panneau. Pour cela, la démarche
suivante est proposée :
since the existing approach is based
on visual analysis, operator expertise and criteria exert a considerable
impedance and radar) and occasional
geoendoscopy probes (plus PANDA®
if the surrounding terrain allows) with
Notion d’un point de mesure /
Measurement point scoring
Contact
Contact
OUI / YES
Encaissement /
Surrounding
terrain
Encaissement /
Surrounding
terrain
Encaissement /
Surrounding
terrain
Encaissement /
Surrounding
terrain
NON / NO
Encaissement /
Surrounding
terrain
non
non
non
non
non
évolutif / évolutif / évolutif / évolutif / évolutif / évolutif /
évolutif / évolutif / évolutif / évolutif /
Not
developing
Not
developing
Not
developing
Not
developing
Not
developing
developing
developing
developing
developing
developing
Figure 3 - Logigramme de notation d’un point de mesure /Logical diagram for scoring a measurement point.
Si le pourcentage de notes « 6 » et «
7 » est supérieur à 20% du total des
points de mesure, la note du panneau est de « 7 ».
Sinon la note du panneau sera la
note moyenne des notes obtenues
en chaque point de mesure.
influence on the resulting diagnosis.
What is more, checking injection
quantities does not allow areas that
have been properly renovated to be
identified.
The proposed method involves combining geophysical tests (mechanical
a view to providing a quantitative evaluation of the state of the masonry,
transitioning from local analysis
(probes) to sectional analysis.
565
TECHNIQUE/TECHNICAL
Standard impact
Matériel Solir®
Cartographie du paramètre de mobilité
Photographie de l’essai
Figure 4 - Présentation des essais d’impédance mécanique / Presentation of mechanical impedance tests.
2.3 - La campagne
géophysique
a. Les essais d’impédance
mécanique
Technique de contrôle non destructif (CND) l’impédance permet de
repérer de manière rapide les zones
de variation de qualité dans une
structure maçonnée ou en béton, de
manière non destructive.
La méthode est basée sur l’analyse
des caractéristiques de propagation
dans un milieu d’une onde (basse
fréquence) de célérité C. Un choc
est appliqué au moyen d’un marteau équipé d’un capteur de force et
on mesure à l’aide d’un géophone la
vitesse de l’onde mécanique obtenue en réponse à l’impact sur l’élément testé.
• la vitesse de l’onde (V en m/s)
ainsi produite à l’aide d’un récepteur (géophone) placé à proximité
de l’impact,
• la force (F en N) appliquée par le
marteau à la structure au niveau
du point d’impact.
Le capteur de force et le géophone
sont reliés à une centrale d’acquisition qui permet le traitement, l’enregistrement et la visualisation du
signal.
Cette méthode rapide permet d’ob-
566
tenir deux paramètres à partir du
signal traité :
• la pente de mobilité, correspond
à la pente de la courbe d’admittance entre 100 et 800 Hz,
• l’amplitude A, ou mobilité, caractérise l’aptitude d’un point d’une
structure à se déplacer sous l’action d’une force. Cette valeur correspond à l’amplitude moyenne
de la courbe d’admittance entre
100 et 1000 Hz,
• u n troisième paramètre, la raideur
peut être déterminée comme la
pente à l’origine de la courbe de
mobilité.
Dans le cadre de l’outil MEDITOSS,
La principale information issue de
l’impédance est l’estimation de
l’épaisseur de la partie saine de
maçonnerie (notée e1) grâce à la
relation suivante (cf. LLANCA) :
e1 (m) = 1,64 – 0,47 * LN (PxM)
Où : PxM = Pente de Mobilité *
Moyenne de Mobilité
e1 = épaisseur saine de maçonnerie ;
b. Le géoradar
Le radar géologique, technique
d’auscultation non destructive,
utilise la réflexion d’ondes électromagnétiques sur les interfaces du
sous-sol afin d’obtenir une image
des structures auscultées et permet
2.2 - Scoring tool
The following figure shows the logical
pathway used to score a measurement
point on a panel, taking into account
analysis of the structure, the contact
and the surrounding terrain.
On the basis of the scores obtained for
each measurement point, an overall
score for the panel must be defined. To
achieve this, the following approach is
suggested (see figure 3).
If the percentage of “6” and “7” scores
is greater than 20% of the total for all
measurement points, the panel score
is “7”.
In all other cases, the panel score is
the mean of the scores obtained for
each measurement point.
2.3 - Geophysical campaign
a. Mechanical impedance tests
Impedance tests are a form of
non-destructive inspection (NDI) that
is a quick and non-destructive way
of identifying areas in which quality
varies in masonry or concrete structures.
The method is based on the analysis
of the propagation characteristics of a
low-frequency wave with a phase velocity C in a given medium. An impact
is applied using a hammer fitted with
a force sensor; a geophone is used to
measure the velocity of the mechanical
wave generated by the impact on the
component under test.
• the velocity of the wave (V, m/s) produced is measured using a receiver
(geophone) located close to the
impact
• force (F, N) applied by the hammer
to the structure at the impact point.
The force sensor and geophone are
connected to a data acquisition unit
which processes, records and displays
the signal.
Two parameters can be obtained
from the processed signal using this
method:
• the mobility gradient: this corresponds to the slope of the admittance
curve between 100 and 800 Hz
• a mplitude (A), or mobility: this indicates the degree to which a given
point of a structure moves under the
action of a force. This value corresponds to the mean amplitude of the
admittance curve between 100 and
1000 Hz
• a third parameter, stiffness, may
be determined on the basis of the
gradient at the start of the mobility
curve.
The main information gained for
MéDiTOSS from impedance testing is
the estimated thickness of the sound
TECHNIQUE/TECHNICAL
Epaisseur e (m) /
Thickness, e (m)
Panneau 4 - Profil de Profondeur /
Panel 4: profile of wall depth (thickness)
Longueur L (m) / Length, L (m)
Figure 5 - Présentation des essais radar / Presentation of radar tests.
de mettre en évidence la limite entre
la structure et l’encaissant dans le
cas des ouvrages souterrains par
exemple.
Une antenne radar est déplacée sur
la surface à ausculter. L’antenne
émet des impulsions électromagnétiques dans le sous-sol avec
une cadence régulière. Celles-ci se
propagent en s’atténuant dans les
matériaux du sol. A chaque interface de deux matériaux différents,
une partie de l’énergie de l’impulsion est réfléchie vers la surface.
Le radar analyse le signal récupéré
et reconstitue le radargramme qui
représente la somme des impulsions réfléchies.
Pour la problématique des tunnels
et ouvrages souterrains, les fréquences d’antenne les plus utilisées
sont 900 MHz et 400 MHz. La fréquence est inversement proportionnelle à la profondeur de pénétration
de l’outil.
Dans le cadre de l’utilisation de
MEDITOSS, La principale information issue du radar est l’épaisseur
structurelle totale de la maçonnerie.
c. Bilan de la campagne
géophysique
Les essais réalisés permettent
d’apporter une cartographie continue grâce à des essais non destructifs et à haut rendement. Celle-ci
permet d’optimiser le nombre et
emplacement des sondages destructifs à réaliser pour caler ces
méthodes et apporter des informations complémentaires.
2.4 - La campagne
géotechnique
a. L’essai pénétrométrique
PANDA®
L’essai de pénétration dynamique à
énergie variable PANDA a été conçu
pour le contrôle de compactage des
tranchées (NF P 94-105) et pour la
reconnaissance des sols.
L’essai Panda consiste à enfoncer
par battage un train de tiges dans le
sol à l’aide d’un marteau normalisé.
Pour chaque coup donné, des capteurs mesurent l’énergie fournie au
train de tiges.
D’autres capteurs mesurent simultanément la valeur de l’enfoncement de la pointe. Le boîtier calculateur reçoit les informations et
les données sont transmises à un
micro-ordinateur équipé d’un logiciel de calcul.
area of masonry on the basis of the
following relationship (c.f. Llanca):
e1 (m) = 1,64 – 0,47 * LN (PxM)
Where PxM = Mobility Gradient *
Mobility Mean
e1 = sound masonry thickness
b. Georadar
Geological radar is a non-destructive
inspection technique that uses the
reflection of electromagnetic waves
from underground interfaces to obtain
an image of the structures inspected
and show the boundary between the
structure and the surrounding terrain,
for instance in the case of underground structures.
A radar antenna is moved across the
surface to be inspected. The antenna
emits electromagnetic pulses below
ground at regular intervals. These
propagate and decrease as they pass
through soil materials. At each interface between two different materials,
some of the pulse energy is reflected
back to the surface. The radar analyses
the recovered signal and reconstitutes
the radargram, showing the sum of the
reflected pulses.
For tunnels and underground structures, frequencies of 900 mHz and 400
mHz are generally used. The device’s
penetration depth is inversely propor-
tional to the frequency used.
The main information gained from
radar for MéDiTOSS is the total
masonry thickness.
c. Results of the geophysical
campaign
The tests performed allowed a continuous map to be established on the
basis of high-performance, non-destructive tests. This allows the number
and location of destructive probes to
be carried out to be optimized, providing better context for these methods
as well as supplementary information.
2.4 - Geotechnical campaign
a. PANDA® penetrometer test
The PANDA variable energy dynamic
penetrometer test was designed to inspect trench compaction (NF P 94-105)
and for soil surveying.
The Panda test involves driving a
series of rods into the soil using a
standardized hammer. Sensors measure the energy delivered to the series
of rods for each impact.
At the same time, other sensors measure the depth to which the tip of the
rod is driven. The calculation unit
receives this information, and sends
the data to a PC running calculation
software.
567
TECHNIQUE/TECHNICAL
Courroie de mesure
d’enfoncement /
Depth measurement belt
Terminal de dialogue /
Dialogue terminal
Résistance de pointe (MPa) /
Cone tip resistance, mPa
Tête de frappe à
pont de jauges /
Strike head and
strain gauge
Cone tip
2.4 or 10 cm3
Profondeur (m) / Depth, m
Marteau de
battage / Strike
hammer
Unité centrale
d’Acquisition /
Central Data
Acquisition Unit
Figure 6 - Présentation des essais PANDA® / Presentation of PANDA® tests.
L’essai est réalisé suite au percement de la structure au perforateur.
L’emplacement du forage est défini
suite à l’analyse des résultats géophysiques (impédance mécanique
et géoradar).
L’essai peut être réalisé à l’horizontal dans le terrain encaissant.
Dans le cadre de MEDITOSS, l’essai
PANDA permet de caractériser l’état
de densité du terrain encaissant
et grâce au couplage avec l’essai
endoscopique de qualifier le caractère évolutif des matériaux consti
tutifs du terrain encaissant.
b. La géoendoscopie
La géo-endoscopie consiste à
introduire un endoscope de 6 mm
de diamètre dans la cavité préalablement réalisée suite à un essai
pénétrométrique ou tout autre essai
de forage. On enregistre ensuite
un film continu de toute la cavité à
partir duquel une analyse automatique d’images est réalisée afin de
caractériser les différentes couches
du terrain. Ainsi, elle permet de
caractériser les différents matériaux
constitutifs de l’ouvrage, de repérer
des anomalies ou défauts ponctuels
tels que les fissures ou vides dans le
revêtement, son épaisseur totale et
l’état de contact sol/structure ainsi
que la composition des terrains
environnants.
The test is performed after drilling
has been carried out on the structure
using a perforator. The probe location
is defined on the basis of analysis
of geophysical results (mechanical
impedance and georadar).
The test may also be carried out horizontally in surrounding terrain.
For MéDiTOSS, the Panda test is a
way of defining the density of the surrounding terrain; combined with the
endoscopy test, it allows changes in
the materials making up the surrounding terrain to be identified.
a cavity drilled previously following a
penetrometer test or other probe test.
A continuous video of the entire cavity
is recorded. This is used to conduct
automatic image analysis and thus
define the various layers of the terrain.
This makes it possible to identify the
various materials that make up the
structure, locate any anomalies or
occasional defects such as cracks or
cavities in the lining, and establish its
total thickness, the state of soil/structure contact, and the composition of
surrounding terrain.
b. Geoendoscopy
Geoendoscopy consists in introducing
an endoscope 6 mm in diameter into
For MéDiTOSS, automatic image analysis procedures have been developed
to determine the degree of masonry
Terminal portable /
Portable terminal
Bâti / Structure
Endoscope
Générateur de
lumière /
Light source
Image observée /
Observed image
Partie rigide /
Stiff section
Tube
Meulière dégradée /
Degraded
millstone grit
Micro fissuration /
Micro cracking
Macro fissuration /
Major cracking
Béton sain / Sound concrete
Figure 7 - Présentation des essais géoendoscopiques / Presentation of geoendoscopy tests.
568
TECHNIQUE/TECHNICAL
Dans le cadre de MEDITOSS, des
procédures d’analyses d’images
automatiques ont été développées
pour déterminer l’état de fracturation
de la maçonnerie (équivalent RQD).
Elles permettent également de
mesurer les épaisseurs de maçonneries. Pour le terrain encaissant,
les caractérisations classiques
d’analyse de la texture et granulométrique sont utilisées.
Le couplage de ces informations
mécaniques apportées par l’essai
pénétrométrique PANDA® permet
de bien caractériser la nature et le
caractère évolutif du terrain encaissant.
c. Couplage des données
La méthodologie de diagnostic
proposée ici, repose sur l’utilisation couplée de ces 3 outils en vue
d’obtenir une estimation de l’état de
dégradation de la maçonnerie. L’essai géo-endoscopique a pour objectif de fournir la description de l’état
local de la maçonnerie, telle que
décrite dans la suite de cet article.
Puis le couplage de cette information avec les résultats obtenus par
les méthodes géophysiques devra
permettre d’obtenir une image
générale de l’état de dégradation
d’une portion d’ouvrage. Cette
seconde étape n’est pas présentée
dans cet article et fait encore l’objet
de travaux de recherche.
numérique permet ainsi une meilleure gestion de l’ouvrage et des
réparations avec le suivi des dégradations et du vieillissement dans le
temps.
Le choix de la modélisation s’est
porté vers une modélisation continue en 2D des tunnels et couloirs
d’accès du métro parisien. Plusieurs
étapes correspondant à la durée de
vie de l’ouvrage ont été modélisées
L’état mécanique initial (après
construction) des tunnels a d’abord
été modélisé et a permis de déterminer l’état de contrainte d’équilibre
initial des ouvrages et une calibration du taux de déconfinement. Les
résultats obtenus qui corroborent
ceux issus de l’analyse analytique
disponibles de la littérature, ont
permis d’identifier la liaison entre le
confinement nécessaire et les paramètres les plus pertinents de l’encaissant, notamment, la cohésion,
l’angle de frottement et la dilatance,
en fonction de la taille et du type
d’ouvrage (galerie ou tunnel).
fracturing (the equivalent to RQD).
These also allow masonry thickness
to be measured. For the surrounding
terrain, conventional texture and grain
size analysis definitions are used.
Combining these data with the mechanical data from the PANDA® penetrometer test allows the nature and
changes in the surrounding terrain to
be clearly identified.
c. Combining data
The diagnosis methodology suggested
here involves the combined use of
these three tools to obtain an estimate
of the extent to which the masonry
has deteriorated. The purpose of the
geoendoscopy test is to supply a description of masonry condition locally,
as described in the rest of this article.
In theory, combining this information
with the results obtained by means of
geophysical methods should allow an
overall picture of the degree of deterioration of a given section of tunnel
to be built up. This subsequent stage
is not presented in this article and has
not yet been the subject of research.
and to understand the evolution and
redistribution of stresses, a numeral
modelling process was used, based
on the parameters obtained from the
diagnosis methodology.
The numerical modelling, by corraborating data from inspection,
allows a better management of
structures and maintenance works
as well as a follow up of damages
due to ageing.
It was decided to apply modelling
to produce continuous modelling of
metro tunnels and access corridors.
The initial mechanical condition of
tunnels was modelled. This made
it possible to determine the initial
equilibrium stress state of the tunnels and calibrate the rate of stress
release. The results obtained corroborate those obtained by analytical
analysis in the literature and identify
the relationship between the necessary confinement and the most relevant parameters for the surrounding
terrain, including cohesion and the
angle of friction and dilatancy, for
2.6 - Apports de la
modélisation numérique
Afin de mettre en valeur les zones
les plus problématiques dans la
stabilité de l’ouvrage, et de comprendre les évolutions de l’état des
contraintes et des redistributions
associées, une procédure de modélisation numérique, basée sur les
paramètres issus de la méthodologie de diagnostic, est utilisée.
Corroborant les données issues
de l’auscultation, la modélisation
Figure 8 - a) Maillage d’un couloir d’accès de métro comportant différentes zones de l’ouvrage ayant des propriétés
mécaniques différentes (radier, voûte, piedroit sain et dégradé et interface). b) Déformation viscoplastique dans l’ouvrage /
Digital modelling.
Afin de représenter l’état mécanique
actuel dégradé de ces ouvrages,
deux démarches ont été proposées :
une dégradation instantanée (sans
prise en compte de l’effet du temps)
2.6 - Benefits of digital
modelling
any given size and type of structure
(gallery or tunnel).
In order to emphasize the most problematic zones as regards to stability
Two approaches are suggested to
display the current, degraded mecha-
569
Profondeur (m) / Depth, m
TECHNIQUE/TECHNICAL
Figure 9 - Evaluation de l’épaisseur saine de maçonnerie à partir de l’essai
d’impédance mécanique / Evaluation of the sound thickness of masonry using
the mechanical impedance test.
Figure 10 - Evaluation de l’épaisseur effective de maçonnerie à partir de l’essai
radar /Evaluation of the effective thickness of masonry on the basis
of the radar test.
ou différée (avec prise en compte
des effets du temps) des ouvrages.
Les simulations instantanées, bien
que ne rendant pas compte de façon
précise de l’évolution de l’état mécanique des ouvrages permettent de
donner un ordre de grandeur des
seuils de résistance de ces ouvrages
avant instabilité. Il ressort de cette
étude instantanée qu’il est nécessaire d’avoir au moins un 1/3 de piédroit sain. Une augmentation du seuil
en résistance nécessaire est notée
si la dégradation dépasse les 2/3
de l’épaisseur, principalement, si le
confinement augmente. Il en découle
l’obligation d’une régénération des
galeries. La comparaison entre le cas
instantané et différé, faite en termes
de résistance indispensable pour la
stabilité de ces structures souterraines, recommande fortement la
prise en compte du comportement
différé.
nical condition of these structures:
instantaneous deterioration (does not
take the time factor into account) and
deferred deterioration (takes the time
factor into account). Instantaneous
simulations do not show changes in
the mechanical condition of structures
to a high degree of accuracy, but they
do provide an order of magnitude for
the strength thresholds of these structures prior to them becoming unstable.
The instantaneous study shows that at
least one third of the abutment must
be sound. An increase in the necessary strength threshold is noted if
deterioration exceeds two-thirds of the
thickness, principally if confinement
increases. In such cases, the galleries
in question must be renovated. As a
result of comparisons between instantaneous and deferred scenarios in
terms of the strength required for the
stability of these underground structures, taking into account the deferred
behaviour is strongly recommended.
Les modélisations numériques ont
ainsi permis d’estimer le potentiel
résiduel des ouvrages et son évolution dans le temps.
L’analyse du développement de vides
au sein de l’ouvrage a également été
étudiée. La perte de la matière causée par le pourrissement du bois de
blindage et la désagrégation des
matériaux constitutifs des ouvrages
à leurs extrados a été modélisé par
extraction d’éléments à un temps
donné. La création des vides dans
570
l’ouvrage modifie l’état de contrainte
suite à une redistribution des efforts,
spécifiquement autour des vides.
Ces derniers n’influent pas sur le
mouvement et la déformation en
terme global, mais en terme local,
la déformation devient plus importante sur leur contour. L’effet du vide
devient plus important s’il se développe dans le sol-encaissant.
3 - Etude de cas
Le site ausculté concerne un tronçon
de tunnel désaffecté du patrimoine
RATP.
L’ouvrage ausculté est constitué d’un
tunnel en demi-ellipse (voûte). La
hauteur de la clé de voûte par rapport au dallage est d’environ 5,50 m.
La longueur de l’ouvrage est d’environ 25,5 m. Le tunnel a été construit
en maçonnerie et date des années
1920. Aucun travail de réfection n’a
été réalisé jusqu’à ce jour.
3.1 - Analyse des résultats
d’impédance mécanique
L’analyse des résultats permet de
déceler des zones où le revêtement
présente des variations d’épaisseur
saine importantes. Par ailleurs, ces
résultats corroborent les hypothèses
selon lesquelles l’endommagement
d’une maçonnerie est pour la plupart
des cas, un phénomène localisé.
(Fig.9 ).
Analysis of the development of cavities
within the structure was also studied.
The loss of materials caused by shielding timbers rotting and the crumbing
of the component materials of the outer
walls of the structures was simulated
by removing various components at a
given time. When cavities are created
in the structure, this changes stress
patterns due to a redistribution of
forces, particularly around the cavities themselves. Cavities do not have
any overall influence on movement or
deformation, but locally, deformation
is greater around their edges. Cavities
are more significant if they develop in
the surrounding soil.
3 - Case studies
The inspected site was a disused section of tunnel belonging to RATP.
The inspected structure consists of a
half-ellipse tunnel (vault). The top of
the vault was approximately 5.50 m
above the slabwork. The structure was
approximately 25.5 m long. The tunnel
was built using masonry in the 1920s.
No renovation work had been carried
out since then.
3.1 - Mechanical impedance
test results
Analysis of these results allowed areas
in which the lining had significant
variations in the amount of sound
thickness to be identified. These
results also corroborate the hypothesis that masonry damage is generally a
localized phenomenon. (Fig. 9)
3.2 - Analysis of radar test
results
Profiles of the effective lining thickness
could be constructed using the results
of the georadar test, calibrated using
the geoendoscopy tests. (Fig. 10).
TECHNIQUE/TECHNICAL
radar
Les résultats de l’essai géoradar calibrés au moyen des essais
géoendoscopiques ont permis de
construire les profils de l’épaisseur
effective du revêtement. (Fig. 10).
Les résultats montrent l’évolution de
l’épaisseur effective (eeff) du revêtement pour chacun des profils. Ils
permettent de mettre en évidence
l’apparition de zones où l’épaisseur
diminue de manière importante.
données de résistance de pointe (qd)
ont été complétées par une caractérisation physique des matériaux par
géoendoscopie. Le Tableau 5-4 compile les résultats de ces analyses.
The results show changes in the effec-
of lining condition. The purpose of
tive thickness (eeff) of the lining for
3.4 - Notation du panneau
3.3 - Analysis of the results
of geoendoscopy tests
these tests was to define the various
sub-thicknesses within the lining (e1,
e2 and e3).
Geoendoscopy and penetrometer
tests were carried out inside various
boreholes. The cone tip resistance
(qd) data was supplemented by physical identification of materials by
geoendoscopy. Table 5-4 shows the
compiled results of these analyses.
Conformément à la méthodologie de
notation MEDITOSS, l’ensemble des
analyses ont permis l’obtention de la
ment of areas in which this thickness
has decreased significantly.
A series of small-diameter probes
were used to carry out local definition
Nom /
Name
Mur /
Wall
X (m)
Y (m)
qd amoyen
(MPa) /
Mean qd (mPa)
Type de sol au contact /
Type of soil at contact
C1
A
15
1,3
25
Sable-limoneux / Clayey sand
C2
A
10
1,3
10
Mauvais / Poor
Humide / Damp
C3
B
5
1,3
15
Marneux / Marly
Mauvais / Poor
Humide / Damp
C4
B
11
1,8
20
Marneux / Marly
Bon / Good
Humide / Damp
C5
B
21
1,8
10
Marneux / Marly
Mauvais / Poor
Humide / Damp
F1
A
5
1,3
24
Marneux / Marly
Bon / Good
Humide / Damp
F2
A
12,5
1,3
38
Bon / Good
Humide / Damp
F3
A
23
1,45
40
Bon / Good
Humide / Damp
F4
B
20,5
1,15
35
Bon / Good
Humide / Damp
F5
B
8,5
1,45
15
Mauvais / Poor
Humide / Damp
F6
B
2,5
1,30
40
Bon / Good
Humide / Damp
des essais géoendoscopiques
Une série de forages de taille réduite a
été utilisée pour mener une caractérisation locale de l’état des revêtements.
Ces essais ont pour but de définir les
différentes sous-épaisseurs composant le revêtement (e1, e2 et e3).
Des essais géoendoscopiques et
pénétrométriques ont été conduits à
l’intérieur des différents sondages, les
each profile. They show the develop-
Etat du contact / Etat hybride /
Condition of
Hydric
contact
condition
Bon / Good
Humide / Damp
Figure 12 - Evaluation du contact et du terrain encaissant par couplage d’essais pénétrométriques PANDA® et
géoendoscopiques /Evaluation of contact and surrounding terrain combining PANDA® penetrometer and geoendoscopy tests.
Forage / Drill hole
X (m)
Y (m)
Epaisseur totale (m) / Total thickness (m)
e1 (m)
e2 (m)
F1
5
1,3
1,04
0,90
F2
12,5
1,3
0,8
0,80
F3
23
1,45
0,9
0,54
0,35
F4
20,5
1,45
0,45
0,08
0,37
F5
8,5
1,45
0,9
0,70
F6
2,5
1,30
0,86
0,86
e3 (m)
0,14
0,20
Figure 11 - Evaluation des
épaisseurs de maçonnerie à
partir de l’essai géoendoscopique /Evaluation of masonry
thicknesses on the basis of the
geoendoscopy test.
571
TECHNIQUE/TECHNICAL
cartographie suivante:
Le panneau présente également 4 %
de notes supérieures à 6 sur l’ensemble des points de mesure. La
note moyenne calculée pour le panneau est de 3.
4 - Conclusion et
perspectives
L’étude présentée permet de caractériser l’état de dégradation d’une
maçonnerie d’ouvrage enterré. L’estimation de l’état général de dégradation d’un ouvrage est importante
pour permettre à ses gestionnaires de
mener une politique de maintenance
optimisée. Cette estimation doit passer par une quantification de l’état
de dégradation de la maçonnerie au
niveau local et global de l’ouvrage.
Une étude sur les caractéristiques
mécaniques d’échantillons extraits
de carottes montre que ces caractéristiques sont globalement de bonne
qualité pour la majorité des matériaux
composant l’échantillon, mais que
l’on peut avoir une variabilité assez
importante du fait de la variabilité des
matériaux rencontrés. La meulière1
montre par contre des caractéristiques qui sont sensibles à son état
de dégradation. Il apparaît également
que le comportement des échantillons ne représente pas le comportement global de la structure mais que
celle-ci est bien mieux traduite par
l’état de dégradation des carottes
(RQD notamment). L’analyse géoendoscopique permet d’obtenir cet état
de dégradation de façon automatique
avec une bonne concordance avec
les analyses visuelles classiques.
Cette technique permet de mener une
analyse de l’interface entre la structure et le terrain encaissant (contact).
1 Meulière : seule roche dure du
sous-sol parisien, cette roche siliceuse vacuolaire est largement
utilisée dans les maçonneries des
572
Figure 13 - Cartographie de la notation ponctuelle du panneau /Map of individual panel scores.
pavillons de banlieue et des ouvrages
souterrains. (outre les meules de
moulin, d’où elle tient son nom).
Ainsi, les avancées scientifiques du
projet MEDITOSS se situent essentiellement dans :
• l’amélioration des méthodologies
de diagnostic actuelles (notamment de l’état des maçonneries),
en privilégiant des technologies
peu ou pas intrusives et permettant
d’avoir accès à une estimation de
la variabilité des caractéristiques
des composants,
• l’amélioration de l’identification en
place des matériaux notamment
au moyen de la géoendoscopie et
de l’essai de pénétration,
• u ne meilleure estimation des
modules de déformation des sols à
partir de l’essai de pénétration permettant l’alimentation des modèles
numériques (non abordé dans l’article),
• u ne véritable prise en compte de
l’interaction sol/structure et de la
variabilité des données dans les
modèles numériques,
• u ne analyse des critères d’aide à la
décision les plus pertinents dans le
contexte d’une analyse de risque.
(non abordé dans l’article).
Ainsi ce projet a permis la mise au
point d’une méthodologie opérationnelle qui a fait ses preuves sur le
patrimoine RATP, et a été testé sur
des tunnels autoroutiers et ferroviaires. t
Remerciements: Ces travaux sont réalisés dans le cadre du projet MéDiTOSS (appel à projet Villes Durables)
bénéficiant du soutien financier de
l’ANR et du ministère de la recherche.
3.4 - Panel scoring
Based on the MéDiTOSS scoring
method, the following map was
obtained on the basis of the analysis
as a whole: (Fig. 13)
4% of the scores for all the measurement points on the panel are over 6.
The mean score for the panel is 3.
4 - Conclusions and outlook
The study presented here allows the
state of deterioration of underground
masonry structures to be defined.
Estimation of the general state of deterioration of a structure is important in
order to allow those responsible for it
to conduct an optimized maintenance
policy. This estimation must include
quantifying the degree of deterioration
of the structure’s masonry, both locally
and overall. A study of the mechanical
characteristics of samples extracted
from core samples has shown that
these characteristics are generally of
good quality for most materials comprising the sample, but that there can
be quite significant variability due to
the variable nature of the materials
encountered. Millstone grit1, however,
displays characteristics that are sensitive to its degree of deterioration.
It also appears that the behaviour of
samples does not represent the overall behaviour of the structure; this is
more accurately shown by the state
of deterioration of the core samples
(particularly RQD). Geoendoscopy
analysis allows the degree of deterioration to be determined automatically, offering a useful supplement
to conventional visual analysis. This
technique also allows an analysis of
the interface between the structure
and the surrounding terrain (contact)
to be performed.
1 Millstone grit: the only hard rock
below Paris; this silica-rich vacuolar
rock is widely used in masonry for
houses in the suburbs and underground structures (as well as for millstones, whence its name).
Scientific progress achieved by the
MéDiTOSS project relates mainly to
the following:
• improved current diagnosis methodologies (in particular, the condition
of masonry), using mostly non-intrusive or slightly intrusive technologies, and by having access to an
estimation of the degree of variability of component characteristics,
• improved in-situ identification of
materials, particularly by means of
geoendoscopy and penetration testing,
• better estimation of soil modulus of
deformation based on penetration
tests, which can then be used for
digital modelling,
• taking soil/structure interaction
and variability in data properly into
account in digital models,
• analysis of the most relevant decision support criteria for risk analysis.
The project has allowed an operational
methodology to be developed which
has proved its worth for RATP assets
and been tested on motorway and rail
tunnels. t
Acknowledgements: This work forms
part of the MéDiTOSS project (Sustainable Cities RFP) with financial support from the French National Research
Agency (ANR) and Ministry of Research.
ChantierS
Réhabilitation de la conduite forcée
de Passy
Antoine VERNOUX
CMRA
Centrale
hydroélectrique
de Passy
Julien PLAUD
CMRA
Nicolas GRUFFAZ
CMRA
Paul ARTHAUD
PAR
Frédéric BERCHET
FBE
Servoz
Chamonix-Mont-Blanc
Barrage des Houches
Saint-Gervais-les-Bains
Le projet
Située dans la vallée de l’Arve au pied du Mont-Blanc, la centrale hydroélectrique de Passy est la plus puissante de Haute-Savoie. Contribuant à la
production hydroélectrique de pointe, elle représente à elle-seule les 3/4 de
la production des 10 usines exploitées par EDF entre Chamonix et les Contamines-Montjoie. Sa puissance totale est de 109 MW, ce qui représente une
production annuelle de 380 GWh, soit la consommation d’environ 157 000
habitants (3 fois la ville d’Annecy).
L’eau, provenant du barrage des Houches, emprunte une galerie d’amenée
de près de 6 km puis une conduite forcée de 877 m avant d’être turbinée
Intervenants
• Maître d’Ouvrage : EDF – Groupe d’Exploitation Hydraulique Savoie
Mont Blanc
• Maître d’Œuvre : EDF – Centre d’Ingénierie Hydraulique (CIH)
• Coordonnateur SPS : B.E.C.S
• Groupement titulaire du marché :
- CHANTIERS MODERNES RHONE ALPES (Mandataire)
- VCF TP LYON
- PARESA (Chaudronnerie)
• Sous-traitants :
- TECHNOSCAVI SRL (Voûte parapluie)
- SOLDATA (Instrumentation, Suivi topographique de surface)
Les Houches
dans cette centrale. La mise en service de l’aménagement de Passy date de
1951. En 60 ans d’exploitation il a fait l’objet d’un programme de maintenance et d’opérations de rénovation régulière, mais une partie de la conduite
forcée (le dernier tronçon aérien à flanc de montagne) nécessite aujourd’hui
d’être intégralement remplacé.
La conduite actuelle est installée à flanc de montagne sur des massifs en
béton. La solution retenue par EDF est de la remplacer par une conduite
souterraine. En effet, cette solution permettra de limiter les risques liés à un
chantier sur une très forte pente, d’assurer une meilleure sûreté du nouvel
ouvrage qui sera moins soumis aux aléas extérieurs, et de limiter le temps
d’indisponibilité de la centrale qui continuera à être exploitée pendant une
grande partie des travaux. Le tracé souterrain facilitera également le franchissement de la RN 205, très fréquentée pour l’accès à Chamonix et aux
stations de ski.
1- Description du projet
Le projet comprend la réalisation d’une galerie subhorizontale de 380 m
de longueur inclinée avec une pente ascendante de 15 %, les 60 premiers
mètres ont été creusés mécaniquement sous huit voûtes parapluie afin
575
ChantierS
Vue du projet Coupe
de passer sous la RN205. Les 320 m restants sont quant à eux creusés à
l’explosif. Cette galerie débouchera sur une caverne en pied de puits permettant la réalisation du coude de la conduite. Le puits vertical de 230 m de
profondeur et de diamètre 3.50 m sera réalisé en technique de raise-boring.
La mise en place des viroles de la conduite sera effectuée depuis la cour
de l’usine pour la partie galerie, et depuis la plateforme haute pour la partie
puits. Cette dernière nécessitera le montage d’un portique de manutention
permettant de descendre des éléments de 9 m de longueur, d’un diamètre
de 2,40 m et d’un poids unitaire de 15 tonnes jusqu’au fond du puits.
2 - Contexte géologique
La conduite forcée est implantée sur le versant W/NW du massif de Tête
Noire, en rive gauche de la rivière Arve. Cette bordure Ouest du massif du
Prarion est incluse dans le socle Antéalpin et constituée de roches cristallines micaschistes et gneiss.
Le massif rocheux est constitué par une série métamorphique alternant des
gneiss et des quartzites dans lesquels sont venus s’injecter des filons de
roche souvent aplitique (migmatites).
Pour la partie galerie, les caractéristiques des terrains rencontrés sont les
suivantes :
- Remblais de la RN205 composés d’une alternance de limons graveleux et
de fragments de gneiss à matrice limoneuse peu à moyennement compacts,
576
- Alluvions/éboulis composés d’une alternance de lits de sables moyens
gris à graviers et de lits de graviers, cailloux et blocs de gneiss à matrice
sableuse et limoneuse de bonne compacité,
-
Gneiss très fracturé et altéré, d’une qualité globale médiocre à très
médiocre,
- Gneiss fracturé de qualité globale moyenne
Concernant le puits, les sondages de reconnaissance laissent apparaitre
différents niveaux de qualité de roches allant de moyenne à excellente avec
des passages très fracturés de hauteur maximum de 2,10 m. Plusieurs
fractures ouvertes d’une dizaine de centimètres sont également traversées.
Les travaux de creusement dans le rocher se dérouleront dans un massif
naturellement drainé grâce à la fracturation du rocher.
3 - Contraintes particulières du projet
3.1 - Environnement
a - L’Arve
La partie aval du chantier se situe en bordure de l’Arve, rivière alimentée
par les torrents issus du massif du Mont-Blanc et du massif des Aiguilles
Rouges. Les crues de l’Arve sont très rapides, en moins d’une journée. Le
niveau d’entrée de la galerie étant plus bas que celui du lit de la rivière, il est
important de surveiller son niveau lors des périodes de crues.
Les eaux du chantier, venant de la foration et du lavage des engins principa-
CHANTIERS
lement, sont récupérées pour être décantées, le pH est ensuite rééquilibré
grâce à un traitement au CO2, avant d’être rejetées dans l’Arve.
d - Travaux en montagne
Les installations sont soumises aux contraintes climatiques (chute de neige)
que ce soit au niveau des installations aval, dans la cour de l’Usine EDF de
PASSY, ou à l’amont, en dessous de la vanne de tête de la conduite. Pour
accéder à cette dernière, une piste de 1300 m pentée à 15 % de moyenne, a
été spécialement aménagée. Au sommet, une plateforme a été réalisée dans
la pente afin de recevoir le portique de manutention des viroles.
3.2 - Spécificités techniques
L’Arve en crue - A droite l’entrée du chantier.
b - Site occupé/Conduite existante
Lors des phases de creusement, l’usine est en production et la conduite forcée existante est en charge. Elle traverse sous les installations de chantier
aval dans la cour de l’usine. C’est une contrainte prise en compte au niveau
du chantier, en effet, la charge au-dessus de la conduite doit être limitée à
2 t/m².
Une des particularités du projet est la section réduite de la galerie, elle est de
22 m² au minimum. Avec les réseaux de ventilation, d’eau, d’air et d’électricité ainsi que le cheminement piéton, le passage pour les engins est étroit.
Une largeur de 5 m utiles ne permet pas aux différents engins de se croiser
à l’intérieur de la galerie. La difficulté a été d’adapter les moyens utilisés
régulièrement dans les tunnels de grande section à notre gabarit. Pour cela,
l’expérience des personnes du chantier associée à un travail en lien étroit
avec différents fournisseurs et partenaires de location ont permis de trouver
les solutions pour réaliser les travaux.
Entrée de la galerie.
Conduite forcée existante.
Pelle MECALAC avec godet de chargement en butte.
c - RN 205
Le tunnel à creuser passe sous la RN 205 qui assure le trafic venant du
tunnel du Mont-Blanc. La zone traversée est constituée de remblais hétérogènes au comportement incertain.
Pour suivre les déformations du talus précédant la RN et la RN en elle-même,
un système d’auscultation automatique a été mis en place par l’entreprise
SOLDATA. Un maillage resserré des points levés a permis de suivre quotidiennement l’évolution de la zone et d’adapter les travaux de creusement.
On peut prendre comme exemple, la pelle MECALAC 712MC, CFE location a
spécialement étudié et adapté ce modèle pour notre section de galerie : protection du bras pour travaux souterrains, godet pour chargement en butte…
La pente ascendante de 15 % est à la fois un avantage car elle permet
de s’affranchir d’un pompage au front (5 m3/h pour les eaux de foration.
Cependant elle limite le choix des engins comme par exemple le type de
nacelle adaptable sur les chariots élévateurs et nécessite des précautions
particulières comme leur calage.
577
ChantierS
4 - Travaux
4.1 - Travaux préparatoires
Dans la cour de l’usine, 2 parois clouées et une paroi berlinoise butonnée ont
été réalisées pour l’accès à l’attaque de la galerie située à 5 m de profondeur.
Le passage dans les remblais sous la RN205 a été effectué sous 8 plots de
voûte parapluie de 8 m de longueur avec un recouvrement de 4 m (19 tubes
de 12 m). Un maillage de boulons en fibres de verre de 0,75 x 0,75 m a été
réalisé en parallèle des voûtes afin d’assurer la stabilité provisoire du front.
Les 64 ml de creusement sous voûte ont été fait mécaniquement, ils ont été
rythmés par la pose d’un cintre lourd HEB180 tous les mètres. Là encore, un
érecteur à été adapté sur notre chariot élévateur afin de pouvoir mettre en
place ces cintres en sécurité, l’élément le plus lourd pesant près de 800 kg.
Installation cour de l’usine EDF.
Erecteur de cintres.
4.2 - Galerie subhorizontale
La longueur totale de la galerie est de 380 ml, avec une pente de 15 %
soit un dénivelé de 58 m environ. Sa section est en fer à cheval avec des
piédroits verticaux.
Coupe type sur la voûte parapluie
Rayon voûte cintre n°1 = 2.81 m
Rayon voûte cintre n°9 = 4.08 m
578
Les 320 m de galerie restants, actuellement en cours de creusement, sont
minés par volée de 3 m, à raison de 2 tirs par jour.
La foration des volées est réalisée par un Pantofore 429 équipé de deux
bras.
Le marin est chargé avec la pelle MECALAC citée précédemment et évacué
à l’aide de 2 dumpers BERGMANN 3012 de 7.5 m3 chacun avec cabine
pivotable pour des raisons de sécurité et de visibilité en tunnel, choix préféré
à une solution type charge-et-roule. La fin du creusement à l’explosif de la
galerie est prévue fin mars 2015.
CHANTIERS
Le revêtement définitif de la galerie est composé d’une coque boulonnée
de béton projeté fibré. Le chantier a retenu la voie humide pour tous les
bétons réalisés la journée, mais également la voie sèche pour se laisser
une souplesse de bétonnage, notamment la nuit. Un TURBOSOL DRAGON
est utilisé pour la projection de tous ces bétons. Cette souplesse a permis,
pendant la phase de creusement sous voûte-parapluie, dans des terrains à
très faible cohésion, de projeter dans un temps réduit par rapport à un béton
de centrale de réseau classique disponible dans le secteur.
saire, ce type d’outil existe. « Faire descendre des hommes » dans un puits
n’est pas nouveau ; on peut penser aux chantiers des puits de l’ANDRA
ou de FLAMANVILLE ou encore des puits d’accès aux mines de charbon.
L’utilisation de treuils et plateformes adaptées a permis la réalisation de ces
puits. De plus, un référentiel règlementaire existe et permet la conception de
ce type de machine : la directive machine 2006/42/CE en fait partie. Pour
autant, notre machine doit permettre de répondre aux problématiques bien
spécifiques de notre chantier.
4.3 - Puits
Le deuxième travail est de définir les tâches à effectuer et les méthodes
(moyen humain, matériel et matériaux). Cela demande considérablement
d’échanger avec les opérationnels et les partenaires du chantier pour arriver
à un film relativement précis des travaux à réaliser très en amont de leur
réalisation.
Nous avons ensuite consulté, sur la base des méthodologies définies, plusieurs BE spécialisés avec pour objectif d’établir une 1ère conception et l’estimation financière associée. Nous avons également développé en interne
notre propre conception.
L’analyse technique et financière des différentes solutions a été réalisée en
interne puis un choix de BE partenaire a été fait. C’est ensuite avec ce partenaire que l’ensemble de la conception puis du dimensionnement est réalisé
jusqu’à la mise en route de la machine après certification.
La géologie permet le creusement du puits par la technique du raise-boring.
Une fois creusé, un soutènement en béton projeté est appliqué de haut en
bas à l’aide d’une plateforme levée par le portique décrit ci-après.
Ensuite, il sera équipé de la conduite forcé, bloquée au parement par un
béton auto-plaçant, puis celle-ci sera peinte.
4.4 - Portique
Afin de réaliser les travaux en puits, un portique de manutention doit être
imaginé pour répondre aux problématiques suivantes :
- Faire travailler du personnel dans un puits de 220 ml de profondeur
- Descendre des éléments de conduite forcée de 9 ml et 15 Tonnes
- Mettre en œuvre du béton dans l’espace entre la CF et les parois du puits
- Peindre l’intérieur de la conduite forcée
- Respecter le code du travail, les normes françaises et européennes de
sécurité et de conception des machines
La particularité de ce type de projet est le fait que de nombreuses itérations
sont nécessaires pour développer une machine la plus aboutie possible. En
effet, de nombreuses difficultés sont à prendre en compte :
- Nombreux partenaires à associer : opérationnels de chantier, Bureaux
d’études, Bureau de contrôle, service QPE, service méthodes, MOE, MOA,
CSPS, OPPBTP, CARSAT, DREAL, pompiers, fabricants…
- Tâches à réaliser spécifiques - Méthodes non conventionnelles
- Données d’entrées spécifiques (profondeur du puits, poids des éléments à
manutentionner…)
- Environnement particulier (projet en Haute-Savoie à 880 m d’altitude)
- V alidation « CE de type » à obtenir auprès d’un organisme de contrôle
De plus, le niveau de risque élevé (transport de personnel notamment)
impose une rigueur et un niveau de détail proche de « l’horlogerie » dans la
conception et le dimensionnement de la machine.
A la date de la rédaction de cet article, nous lançons les premières fabrications des plateformes mobiles.
Conclusion
Vue 3D du portique.
La conception d’un outil de ce type passe tout d’abord par faire un point
sur l’état de l’art et les expériences passées. En effet, nous avons besoin
de lever des charges, l’utilisation de treuils et/ou pont roulant est néces-
Le chantier de réhabilitation de la Conduite Forcée de PASSY est un chantier « clé en main » constitué d’un enchainement de chantiers spécifiques
(travaux préparatoires, creusement sous voûte-parapluie, à l’explosif, au
raise-boring, conception/fabrication d’un portique de manutention, pose
de la nouvelle conduite forcée, génie civil pour massifs, peinture). Cela
nécessite une organisation à plusieurs niveaux pour préparer ces tâches
à échéances très différentes (de trois mois à 18 mois) et une diversité de
techniques qui font le grand intérêt de ce projet.
579
ChantierS
Entretiens avec des acteurs du projet
Nicolas Gruffaz, Ingénieur Travaux - Chantiers Modernes
Rhone Alpes
n Corrine PERRET/ANJOLRAS : Pouvez-vous m’expliquer
votre parcours professionnel ?
Nicolas GRUFFAZ : J’ai suivi le cursus d’ingénieur à l’ENISE (Ecole Nationale d’Ingénieurs de Saint Etienne) et terminé mon cycle de 3 ans en juin
2013. Cette formation a été rythmée par deux grandes périodes de stage
en entreprise. Mon 1er stage, je l’ai effectué chez Chantiers Modernes
Construction comme ingénieur études de prix et le 2ème chez Botte Fondations au sein du service matériel.
J’ai été embauché chez CMRA en juillet 2013 sur le chantier de la Conduite
Forcée de Passy en tant qu’ingénieur travaux au côté de Paul Arthaud
(Conducteur de travaux). Le chantier a été arrêté durant 6 mois afin de
réaliser les injections sous la RN205.
n C. P/A : Pourquoi L’ENISE ?
N.G : Mon choix s’est porté sur L’ENISE pour deux raisons : le groupe Vinci
Construction France est partenaire de cette école et je pouvais intégrer ce
cursus après un DUT génie civil. Cela m’a permis d’avoir un plus grand
choix pour mes stages, de participer à des formations internes au groupe
comme Orchestra, d’avoir un tuteur professionnel qui m’a suivi durant
mon cursus avec des points réguliers, d’accéder aux informations internes
mais aussi de commencer à créer mon réseau professionnel.
n C. P/A : Quelles sont vos missions sur le chantier ?
N.G : Depuis mon retour sur le chantier, j’ai des missions différentes et
très variées. Je m’occupe de l’auscultation, du planning, des plans et j’ai
également, le volet QPE (Qualité, Prévention, Environnement). La complémentarité de ces missions me permet d’avoir une vision assez globale du
projet et de connaitre l’enchainement des tâches pour anticiper au mieux
les contraintes qui en découlent.
n C. P/A : Vous êtes content de participer à ce type de projet ?
N.G : Oui je suis content de participer à ce projet pour 3 raisons : la 1ère
est que nous sommes sur un projet où le Maître d’Ouvrage est reconnu
pour son savoir-faire et qui place la sécurité au 1er plan. La 2 ème c’est
un chantier à taille humaine (17 compagnons, 3 chefs de chantier et 4
encadrants), tout le monde se connait, il y a beaucoup d’échanges, de
discussions, c’est un vrai travail d’équipe. Je suis proche du terrain et de
la production ainsi j’apprends énormément, c’est ce qui est passionnant.
Enfin la 3 ème raison est que je réalise ma première expérience dans les
métiers des travaux souterrains sur un projet très complet, qui aborde
différentes techniques (creusement mécanique, à l’explosif, raise-boring,
soutènements, foration, etc), cela permet d’approfondir mes connaissances dans ces domaines.
n C. P/A : Le client a sa propre démarche sécurité qui est en
concordance avec celle de CMRA. Quels sont les points qu’EDF
aborde et qui peuvent nous faire progresser ?
N.G : Le Maître d’Ouvrage a énormément investi sur la sécurité en amont
du projet et s’est appuyé sur une équipe de coordonnateurs SPS expérimentés. La relecture des procédures n’est pas exclusivement technique,
ils apportent aussi une réflexion sur l’analyse des risques. Ils participent
régulièrement aux 1/4h sécurité et vérifient leurs pertinences et leurs
fréquences. Toute cette démarche nous permet de progresser ensemble
sur le chantier.
580
Le mot de la fin
C’est une très bonne expérience pour un jeune ingénieur comme moi.
Comme je l’évoquais précédemment, c’est un chantier ou bon nombre de
techniques de travaux souterrains sont abordées et l’équipe qui m’entoure
est professionnelle et m’épaule quand c’est nécessaire.
Daniel Marietis, Coordonnateur SPS - Société becs
n C. P/A : vous pouvez m’expliquer votre parcours chez BECS ?
D. M : B.E.C.S est un Bureau d’Etudes et de Conseil en Sécurité qui a été
créé en 1996 par Serge Madon, qui est toujours le dirigeant de l’entreprise. J’ai rejoint l’équipe à cette période en tant que coordonnateur SPS.
J’exerce la fonction de Directeur Régional de la Région Centre Est, et je
suis également formateur de coordonnateurs SPS.
Pour ne pas être déconnecté complétement du terrain, je garde quelques
missions ponctuelles sur certains chantiers comme la réhabilitation de la
Conduite Forcée de Passy.
n C. P/A : A quel moment BECS a intégré ce projet ?
D. M : BECS a été intégré dans le projet avant le lancement du DCE (Dossier
de Consultation des Entreprises), ce qui a permis de présenter avec le
Maître d’Ouvrage et le Maître d’Œuvre ce projet aux différents organismes
institutionnels (DREAL, CARSAT, OPPBTP) et ainsi prendre en compte leurs
remarques avant de lancer la consultation. Mais aussi de pouvoir analyser les mémoires techniques des offres retenues et de participer aux
questions /réponses sur la partie sécurité. Pour ce projet je suis accompagné par Claude Savio, coordonnateur suppléant, qui est sollicité, pour
les remplacements, mais également pour l’analyse de certains documents
techniques où son expérience des travaux souterrains est précieuse.
Un point qui est aussi important à souligner c’est notre participation, à
la demande du Maître d’Ouvrage, à la 1ère réunion de présentation des
personnes opérationnelles du groupement. Tous les acteurs ont donc ainsi
été intégrés dès la phase de préparation du chantier. Cette démarche a
permis une approche constructive afin d’appréhender sereinement les
problèmes liés à la sécurité bien en amont des phases de travaux.
n C. P/A : Le déroulement sur le chantier ?
D. M : Il faut souligner, l’implication du Maître d’Ouvrage et du Maître
d’œuvre en matière de sécurité. Le Maître d’Ouvrage se donne les moyens
pour amener la sécurité sur le chantier au niveau qu’il s’est fixé. Il faut
noter également l’implication de l’entreprise portée par le standard VINCI
qui est en adéquation avec les attentes du Maître d’Ouvrage et de BECS.
J’essaye d’être le plus souvent possible sur le terrain pour comprendre les
contraintes des travaux et trouver des solutions concertées avec l’entreprise en matière de sécurité. Une synergie s’est créée avec les différents
interlocuteurs dans un esprit d’équipe et un climat de confiance.
Le mot de la fin
Cette opération est une succession de chantiers très différents techniquement ce qui est intéressant et enrichissant intellectuellement. Le soin
apporté par l’entreprise aux installations de chantier participe également
à l’instauration d’une synergie avec le personnel de production. Personnel
de production et d’encadrement composé de toutes les générations, des
jeunes ingénieurs, disponibles et volontaires encadrés par des personnes de
grande expérience, le tout dirigé par un chef d’orchestre compétent qui sait
insuffler le bon « tempo » à son équipe. Restons dans cette dynamique ! t
Interview réalise par C.PERRET/ANJOLRAS : QPE/ERGONOME
Formation
Pour une approche pragmatique
de l’apprentissage de nos compagnons :
Suggestions de formation « Aide-Boutefeu »
pour les travaux de minage en souterrain
Eric Morin (NGE) - Bernard Adam (Eiffage TP) - Pascal Montagneux (EPC France) - Sophie Duclos (CATM) - Thierry Panigoni (CETU)
Dans un contexte réglementaire national de plus en plus contraint, la méconnaissance de nos métiers
par les représentants des autorités rend l’utilisation de produits explosifs difficile voire impossible.
Ainsi, certaines préfectures exigent que l’intégralité des salariés amenés à manipuler des explosifs
soient titulaires du Certificat de Préposé au Tir (CPT) alors que la loi (décret de 1987) valide le statut
d’aide boutefeu formé mais non titulaire du CPT, travaillant sous l’autorité d’un boutefeu titulaire du CPT.
Cette exigence extraréglementaire percole désormais dans nombre de dossiers de consultation.
Le GT3 a cru nécessaire d’exprimer le point de vue partagé par ses membres dans la tribune ci-dessous.
Loïc THEVENOT, animateur du GT3
1 - Introduction / Objet
Les perspectives prochaines et très parisiennes de nombreux projets de
tunnels excavés au tunnelier ne doivent pas occulter l’existence d’ouvrages
réalisés avec des techniques conventionnelles, à l’explosif, soit parce que la
géologie s’y prête, soit, plus prosaïquement, pour des raisons économiques.
Citons parmi ces ouvrages récents ou très prochains : le tunnel de Saint
Béat, le tunnel descendant de Monaco, les tunnels de Violay, Bussières et
Chalosset sur l’autoroute A 89, la galerie de sécurité du tunnel du Chat, le
tunnel de la Borne Romaine, le 3ème poste source à Monaco, la descenderie
de Saint Martin la Porte en Maurienne et bien d’autres ouvrages parfois plus
modestes mais dont la réalisation est nécessaire au bon aménagement de
notre territoire.
La réalisation de ces chantiers repose sur le travail d’équipes composées
de compagnons mineurs / conducteurs d’engins très pointus mais également de nombreux personnels plus généralistes, embauchés localement et
formés par les entreprises en charge des travaux. Il convient d’évoquer les
obligations sociétales des entreprises titulaires, souvent introduites dans les
marchés, qui imposent la prise en charge de publics prioritaires et localisés,
à l’accès à l’emploi.
Ces personnels devront être polyvalents. Ils recevront des formations
dispensées directement par les cadres de l’entreprise et des formations
règlementaires ou recommandées, (CACES, SST…) qui leurs permettront de
piloter des engins lourds et puissants, de mettre en place des soutènements
requérant toutes sortes de techniques et également de participer à des travaux de minage, sans pour autant que le minage soit leur métier de base.
Il nous parait donc opportun de définir le cadre d’une formation minimum à
l’attention de ces personnels afin qu’ils puissent assister efficacement et en
toute sécurité les boutefeux (qui sont des mineurs expérimentés, titulaires
d’un Certificat de Préposé au Tir, d’une habilitation préfectorale et d’un
permis de tir délivré par l’employeur). Ces personnels deviendront après
formation des « aide-boutefeu » tel qu’il est prévu dans le décret 87-231
régissant l’utilisation des explosifs dans les Travaux Publics. Les suggestions qui suivent visent à définir dans quelles conditions il parait souhaitable
de dispenser cette formation, sans pour autant que ce qui est indiqué ne
présente un caractère exhaustif, l’employeur restant seul responsable de
la définition du besoin en termes de formation pour son personnel, comme
le rappelle le récent courrier du Ministère du Travail adressé au SYNDicat
national des entrepreneurs de travaux publics spécialisés dans l’Utilisation
de l’EXplosif (SYNDUEX) et au Syndicat National des Entreprises de Démolition (SNED) en date du 3 juin 2014.
2 - Périmètre d’application
Les présentes suggestions s’adressent aux entreprises amenées à réaliser
des travaux d’excavation à l’explosif en souterrain, ou de tout intervenant
amené à manipuler ou à faire manipuler par ses salariés des produits explosifs tels qu’ils sont définis par les directives européennes n° 93/15/CEE et
n° 2007/23/CE.
3 - Conditions de mise en œuvre de la formation
Il parait opportun de réaliser cette formation sur chantier, dans la mesure du
possible. Le chef d’établissement désignera la personne chargée de dis-
581
FORMATION
penser cette formation, personne choisie en fonction de ses compétences
techniques (théoriques et pratiques) en matière de minage en souterrain.
Le formateur veillera à la bonne compréhension par les compagnons du
contenu de la formation, et pour cela utilisera un vocabulaire simple et des
phrases courtes. La durée de la formation sera adaptée à la spécificité de
chaque chantier et au public concerné (à notre avis une journée).
Afin de permettre au chef d’établissement de se prononcer sur une éventuelle habilitation, un QCM (ou tout autre dispositif adéquat) validera (ou
non) les acquis.
Une formation doit, selon nous, être dispensée pour chaque chantier et
renouvelée chaque année ou lors d’un changement significatif de méthode
d’amorçage ou de produits explosifs.
4 - Contenu de la formation
• Chaine pyrotechnique
Par exemple :
Explosif
Détonateurs
Lignes
Dynamite
Emulsion encartouchée
Cordeau détonant
Electrique Haute
Intensité
Fil cuivre
ou
Aluminium
Bornier
Câble de tir
• Sensibilité des produits : sensibiliser les compagnons aux risques générés
par chaque produit pyrotechnique (chocs, friction, courants vagabonds,
feu, ondes électromagnétiques…)
• Conditionnements : décrire les modes d’emballages, le marquage, expliquer la traçabilité…
• Manipulation / EPI : expliquer les modalités de manipulation et insister sur
le soin à apporter aux gestes et le calme dont il faut faire preuve lors des
manipulations. Insister sur les équipements de protection à porter (gants,
lunettes, combinaisons jetables éventuelles….)
• Méthodologie de chargement et transports éventuels : porter les procédures du chantier à la connaissance des compagnons et s’assurer
de leur bonne compréhension. L’organisation du poste au front de taille
est du ressort de chaque boutefeu et sera expliquée dans le cadre de
la présentation du poste de travail. La présente formation doit permettre
(notamment) à chaque compagnon de :
- Sortir les explosifs de leur emballage
- Préparer le trou de mine (curage, soufflage, vérification au bourroir...)
- Assembler le détonateur à la cartouche (ou sur le booster)
- Introduire la charge dans un trou de mine
582
Exploseur
Séquentiel ou
traditionnel
Mais en aucun cas, il ne permet d’effectuer les tâches suivantes, qui sont
exclusivement de la compétence d’un boutefeu :
- Répartir les détonateurs dans les trous de mines
- Installer ou utiliser le poste de tir
- Raccorder les détonateurs entre eux et vérifier les lignes (Ohmètre dans le cas de
l’amorçage électrique, ou visuel dans le cas de l’amorçage non-électrique….)
- Gestion des incidents de tir
- Gestion des imbrûlés
Cette énumération n’est bien entendu pas exhaustive, et il appartient au
boutefeu en charge du poste de chargement d’être éventuellement plus
restrictif, sachant que le tir est placé sous son entière responsabilité.
Dans tous les cas, l’aide-boutefeu ne doit prendre aucune initiative. Si une
opération de préparation ou d’introduction présente n’importe quel type
de difficulté, l’aide-boutefeu s’interrompt immédiatement et demande au
boutefeu la conduite à tenir, et cela quelles que soient les circonstances.
• Reliquats : expliquer la méthodologie de retrait des produits non-utilisés
au chargement.
• Imbrûlés (après le tir) : l’aide boutefeu doit pouvoir assister un boutefeu
pour le retrait des imbrûlés éventuels, visibles sur le tas de marin. Cette
© Cedric Helsly
Les points suivants doivent être abordés par le formateur :
• Prise en compte des risques dus à l’environnement du chantier notamment ceux liés à la co-activité pouvant augmenter le risque des produits
manipulés.
FORMATION
• Habilitation / risque pénal : il faut expliquer qu’une enquête de moralité va
être faite afin de s’assurer des bonnes mœurs de chaque individu amené
à manipuler l’explosif, comme le prescrit le Code de la défense (articles L
2353-11, 12, 13). Il est nécessaire d’insister sur le risque pénal encouru
par chaque individu susceptible de détourner des matières explosives
ou plus simplement de ne pas signaler une disparition éventuelle, même
partielle.
La description faite ci-dessus a pour but de suggérer le contenu minimum
de la formation qui doit être dispensée aux aides-boutefeux, amenées à
assister les boutefeux dans les opérations de chargement de tirs de mines
en souterrain. Cette formation ne se substitue en rien à la formation de
Certificat de Préposé au Tir, ni à l’accueil sécurité du chantier.
Toutes les opérations de livraison, déchargement, transport, manipulation, mise en œuvre, mise à feu….doivent être effectuées en présence
d’au moins un boutefeu, titulaire d’un CPT en cours de validité, disposant
d’une habilitation préfectorale, et d’un permis de tir délivré par l’employeur.
© Cedric Helsly
Conclusion
opération doit faire l’objet d’une procédure détaillée, validée par le chef
d’établissement, et qui doit donc être expliquée et commentée à l’aide-boutefeu dans le cadre de sa formation.
Conscients qu’en matière d’utilisation d’explosif « tout ce qui n’est pas
autorisé est interdit », nous nous inscrivons dans le décret du 27 mars 1987
qui définit la responsabilité et les prérogatives du boutefeu et qui reconnait
l’existence et le rôle de l’aide boutefeu.
Le bon déroulement de nos chantiers passe par une formation concrète et
assimilable par les personnels. Cette formation sera adaptée au niveau et
aux fonctions confiées. t
583
AGENDA/CALENDAR
JANVIER
Mai
29-30 janvier 2015
hotcrete Conference and Exhibition
S
10 au 13 mai 2015
ISRM - 13th International Congress
A LPBACH, AUTRICHE
www.spritzbeton-tagung.com
[email protected]
fevrier
18 février 2015
ICE Engineering Underground Space
2015: Innovating Infrastructure
LONDRES, GRANDE-BRETAGNE
www.ice-conferences.com
22-25 février 2015
NZ 2015 12th Australia New
A
on Rock Mechanics
Montréal, Canada
www.isrm2015.com
[email protected]
3-5 mars 2015
International Conference and Exhi-
bition on Tunnelling & Underground
Space 2015 - ICETUS 2015 :
Sustainable Transportation in
Underground Space Development
SELANGOR, MALAISIE
icetus2015.iemtc.com
[email protected]
18-19 mars 2015
FGC - ESTP
A
Journées Techniques GC’2015 :
«Le Génie Civil en transition…»
CACHAN, FRANCE
www.afgc.asso.fr
[email protected]
General Assembly - «Promoting
Tunnelling in South East European
(SEE) Region»
DUBROVNIK, CROATIE
http://wtc15.com
[email protected]
L’exploitation des tunnels routiers
binationaux de montagne
SAN JUAN, ARGENTINE
www.seminariodetuneles.com.ar
26 au 28 avril 2015
th World Conference on Explosives
8
and Blasting
Lyon, France
http://efee2015.com
[email protected]
584
OCTOBRE
5-7 octobre 2015
ICCRRR 2015 - 4th International
Conference on Concrete Repair,
Rehabilitation and Retrofitting
LEIPZIG, ALLEMAGNE
www.iccrrr.com
[email protected]
JUIN
7-10 juin 2015
2015 RETC - Rapid Excavation &
Tunneling Conference & Exhibit
NEW ORLEANS, USA
www.retc.org
[email protected]
10-12 juin 2015
TC 2015, Swiss Tunnel Congress
S
LUCERNE, SUISSE
www.swisstunnel.ch
[email protected]
7-10 octobre 2015
E UROCK 2015 - ISRM European
Regional Symposium & 64th
Geomechanics Colloquy - «Future
development of rock mechanics»
SALZBURG, AUTRICHE
www.oegg.at
[email protected]
8-9 octobre 2015
IWCS - 4th International Workshop on
Concrete Spalling due to Fire Exposure
LEIPZIG, ALLEMAGNE
www.iccrrr.com
[email protected]
13-16 octobre 2015
th International Symposium on
5
AVRIL
15-17 avril 2015
éminaire international de l’AIPCR
S
2015 - Aerodynamics, Ventilation &
Fire in Tunnels
SEATTLE, USA
www.bhrconferences.com
[email protected]
22-28 mai 2015
orld Tunnel Congress & 41st ITA
W
Zealand Conference on Geomechanics
- The Changing Face of the Earth Geomechanics & Human Influence W ELLINGTON, NOUVELLE -ZELANDE
www.anz2015.com
[email protected]
MARS
15 au 17 septembre 2015
6th International Symposium ISAVFT
1
28 juin-1er juillet 2015
9th US Rock Mechanics/
4
Geomechanics Symposium
SAN FRANCISCO, USA
www.armasymposium.org
[email protected]
SEPTEMBRE
13-17 septembre 2015
VI European Conference on Soil
X
Mechanics and Geotechnical
Engineering - (XVI ECSMGE 2015)
«Geotechnical Engineering for
Infrastructure and Development»
EDINBURGH, GRANDE BRETAGNE
http://xvi-ecsmge-2015.org.
[email protected]
Geotechnical Safety and Risk (ISGSR)
ROTTERDAM, PAYS-BAS
isgsr2015.org
[email protected]
NOVEMBRE
2-6 novembre 2015
XVth World Road Congress
X
S EOUL, COREE
www.piarcseoul2015.org
[email protected]
ElkuchCITY.Trafﬁc
the Total Contractor for
Tailor-made Tunnel Door
Solutions
Safe. Durable.
Custom-made Solutions for Safety Doors in the Railway and Road Tunnel Construction
The impressive lane-change doors in the Gotthard Base Tunnel have to withstand enormous
pressure variations, and have to meet ultimate requirements in safety and durability.
Once this 57 km long world record tunnel is in operation, over 700 doors manufactured by
Elkuch Bator will ensure the safety of man and goods.
For Your Own Safety - Elkuch Bator. Swiss Made.
Elkuch Bator AG | CH- 3360 HERZOGENBUCHSEE | www.elkuch.com
[email protected] | T +41 (0) 62 956 20 63 | F +41 (0) 62 956 20 51

N° 246 - Novembre/Décembre 2014

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